2023年青岛农业大学海都学院专升本植物生理学考试大纲

Ⅰ. 考试内容与要求

植物生理学是高等农业院校植物生产类各专业的重要专业基础课之一，与其它专业基础课和专业课都有着密切的联系，学好本课程，是学好 本专业后续课程的前提。通过对本门课程的考试，检查学生对植物生理学 基本概念、基本知识、基本理论、基本方法的理解和掌握程度，考察学生 综合评价、分析问题、解决问题的能力，进一步巩固和加强学生对课程内 容的把握，为今后进一步学习相关专业基础课和专业课以及涉农方向教学、 科研、生产工作等打下坚实的生理学基础。

绪论

一、了解：

( 一) 植物生理学的概念

植物生理学：研究植物的生命活动及其规律的科学。

(二) 植物生理学的发展

植物生理学的孕育阶段

植物生理学的诞生与发展阶段

植物生理学的壮大阶段

二、掌握：

( 一) 植物主要的生命活动

生命活动：生长发育与形态建成、物质代谢与能量转化、信息传递与 信号转导。

(二) 植物生理与农业生产实践的关系

农作物生产 (高产、抗逆、设施生产、品质改良等)

生态环境保护 (调节温湿度、提供氧气、吸尘器、解毒灭菌、消声器 等)

医疗工业 (中草药、功能性食品、护肤美容等)

食品储藏加工 (延长储藏或保鲜期、制茶工艺等)

第一章 细胞生理

一、了解：

( 一) 植物细胞的主要结构和功能

线粒体：呼吸作用；叶绿体：光合作用

(二) 细胞壁和细胞膜的功能

细胞壁：维持细胞形状，控制细胞生长；物质运输与信息传递；防御 和抗性；其他功能

细胞膜：分室作用；代谢反应的场所；能量转换、物质交换；识别功 能

二、掌握：

( 一) 植物细胞与动物细胞结构的区别 细胞壁、叶绿体、液泡

(二) 原生质的特性

物理特性：张力、黏性、弹性

胶体特性：带电性、亲水性、扩大界面、凝胶作用

(三) 原生质的特性与植物抗逆性的关系

原生质的黏性越强，植物与外界物质交换的能力越弱，新陈代谢不旺盛，植物的抗逆性越强，反之亦然；

原生质呈凝胶状态，植物细胞的生理活性降低，对不良环境的抵抗力 升高，有利于植物渡过逆境，反之亦然。

第二章 水分生理

一、了解：

( 一) 水分在植物生命活动中的作用

原生质的主要成分；代谢作用过程的反应物质；植物对物质吸收和运 输的溶剂；保持植物的固有姿态；些理化性质也有利于植物的生命活动， 如高的比热和气化热，有利于调节植物体的温度。

(二) 水势的概念

某一系统中每偏摩尔体积水的化学势差，纯水的水势为零。

(三) 蒸腾作用的气孔调节机制

气孔运动是保卫细胞水势的变化引起的，保卫细胞通过调节其渗透势 的变化来实现水分出入的调节。

二、掌握：

( 一) 水分在植物体内的存在状态

自由水：距离胶体颗粒较远，可以自由移动的水分。

束缚水：较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不易流动的水分。

 (二) 水势的组成及移动方向

ψw = ψs +ψp+ ψm + Ψg；水分顺水势梯度移动 (由高到低)

(三) 根系吸水方式

主动吸水和被动吸水：都是由水势差引起的吸水。

证明根压存在的两种现象：伤流、吐水

( 四) 水分的运输

思考：高大树木的导管中的水注为何可以连续不中断?假如某部导管中 断了,树木顶部叶片还能不能得到水分?为什么

"内聚力学说"来解释，即水分子的内聚力大于张力，同时，水分子与 导管或管胞壁的纤维素分子间还有附着力，因而维持了输导组织中水柱的连续性，使得水分不断上升。

气泡在某一些导管中形成后会被导管分子相连处的纹孔阻挡，而被局 限在一条管道中。水分可以横向进入相邻的导管分子而绕过气泡，形成一条旁路，从而保持水柱的连续性。

第三章 植物的矿质与氮素营养

一、了解：

( 一) 必需元素的生理作用

细胞结构物质的组成成分；生命活动的调节者；起电化学作用等。

 (二) 几种重要必需元素的功能

氮：生命元素；钾：品质元素；肥料三要素：氮磷钾

二、掌握：

( 一) 植物必需元素的条件

不可缺少性；不可替代性；直接功能性。

(二) 植物必需元素的类型 大量元素、微量元素

(三) 重要必需元素的缺素症状

缺钙：苦痘病 (苹果、梨) 、脐腐病 (辣椒、番茄) 、大白菜 (干烧心) ；缺锌：小叶 (簇叶病) ；缺硼：花而不实、亮穗。

第四章 光合作用

一、了解：

( 一) 光合作用的概念

光养生物利用光能,同化 CO₂  和 H₂O，制造有机物释放 O₂ 的过程,称为光合作用。

(二) 光合作用的重要性

食物、能源和氧气是人类生活的三大要素，都有光合作用提供，因此光合作用是地球上生命存在、繁荣和发展的根本源泉,人们称光合作用是 “地球上最重要的化学反应”。

(三) 光合作用的能量转换过程

二、掌握：

( 一) 叶绿体的结构及主要功能

双层被膜 (选择透过性) 、类囊体 (光反应) 、基质 (碳同化) (二) 光合色素分类

光合色素：  叶绿素、类胡萝 卜素、藻胆素

功能类型：聚光色素 (天线色素) 、反应中心色素

(三) 碳同化的类型及差异：C3 途径、C4 途径和 CAM 途径

C4 植物是在同一时间 (白天) 和不同的空间 (叶肉细胞和维管束鞘细胞) 完成 CO₂ 的固定(C4 途径)和还原(C3 途径)两个过程；

CAM 植物则是在不同时间 (晚上和白天) 和同一空间 (叶肉细胞) 上 述两个过程。

( 四) 光合作用影响因素：光照、温度、CO₂ 浓度、水分、矿质营养等

大树底下无丰草：两个方面，一个是大树枝叶繁茂，导致小草得到的 光比较少，从而影响光合作用；另外，投射的光多为光合作用的低效光， 对光合作用有利的红光和蓝光被大树吸收了。

植物光合“午休”现象：主要因素是大气干旱和土壤干旱。在干热的中午，叶片蒸腾失水加剧，如此时土壤水分也亏缺，使植株的失水大于吸 水，就会引起萎蔫与气孔导性降低，进而使 CO₂ 吸收减少。另外，中午及午 后的强光、高温、低 CO₂ 浓度等条件都会使光呼吸激增，光抑制产生，都会使光合速率在中午或午后降低，产生“午休”。

第五章 呼吸作用

一、了解：

( 一) 了解呼吸作用的概念

活细胞内的有机物经过某些代谢过程，在一系列酶的作用下，逐步氧 化分解，同时释放能量的过程。

(二) 了解呼吸作用的意义

为生命活动提供能量、其中间产物为其他化合物提供原料、为代谢活 动提供还原力、增加植物抗病免疫能力

二、掌握：

( 一) 呼吸代谢的类型

无氧呼吸：在无养条件下，细胞内的有机物被分解为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。

有氧呼吸：在有氧条件下，细胞内的有机物彻底氧化分解，放出二氧 化碳和水，同时释放大量能量的过程。

思考：人剧烈运动腰腿酸痛原因？

(二) 呼吸代谢的细胞器  线粒体：外膜、内膜、基质

(三) 植物呼吸代谢的多样性

呼吸代谢生化途径的多样性：糖酵解途径、三羧酸循环途径、戊糖磷 酸途径、乙醛酸途径、乙醇酸途径；

电子传递途径多样性：细胞色素途径、交替途径、鱼藤酮不敏感旁路；

末端氧化酶的多样性：线粒体内氧化酶：细胞色素氧化酶、交替氧化酶；线粒体外氧化酶：抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶、乙醇酸氧化酶。

( 四) 呼吸代谢与农业生产实践的关系

呼吸作用与作物栽培：保持呼吸正常，

呼吸作用与粮食贮藏：晒干、控温、控湿、控气

呼吸作用与果蔬贮藏：降温、控氧、保湿、充氮气，“ 自体保藏法”  (农产品贮藏于密封环境时， 由干呼吸作用所释放的二氧化碳浓度逐渐增 加，因此使氧气水平不断降低，这种低氧高二氧化碳的气体环境抑制了呼吸作用，从而使上述新鲜产品的贮藏时间能够得以延长) 。

第六章 同化物的运输和分配

一、了解：

( 一) 植物体内的运输系统

短距离运输系统；长距离运输系统

(二) 运输系统的作用

物质长距离运输的通道、信息物质传递的通道、两通道间的物质交换、 对同化物的吸收和分泌、对同化物的加工和贮存、外源化学物质以及病毒 等传播的通道、植物体的机械支撑。

(三) 韧皮部物质运输的机理：装、运、卸

二、掌握：

( 一) 源和库的概念

源：指植物制造和输出同化物的部位或器官，主要指进行光合作用的 叶片。库：吸收、消耗、贮存同化物是部位或器官，这些部位生长旺盛、 代谢活跃，如生长点，正在发育的幼叶、花、果实等。

源库的相对性：如种子有时为源 (积累有机物) ，有时为库 (萌发) 。

(二) 源和库的关系

库源相互依赖，又相互制约。

籽粒空瘪现象：库大源小，超过源的负荷能力，造成强迫调运，供不 应求，引起库的空瘪和早衰。

果树大小年：果树的发芽，长叶，开花等早春的生长活动都是由果树 上一年的储备营养来完成，同时，幼果生长阶段正是花芽分化期，因此， 上一年留果量过大会造成形成花芽所需的养分不足，所以形成的花量不足， 另外也会使冬季树体积累的营养减少，所以第二年结果很少。因为第二年 结果少又会形成大量花芽，所以树体会从一个极端走向另一个极端，即一 年结很多，一年结很少，形成大小年。

(三) 同化物分配规律

总方向是由源到库、优先供应生长中心、就近供应、同侧运输。

第七章 植物的生长物质

一、了解：

( 一) 植物生长物质的概念和分类

概念：调节植物生长发育的微量生理活性物质。

分类：植物激素 (植物内源产生) 、物生长调节剂 (人工合成)

传统五大类植物激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。

(二) 五类植物激素的作用

二、掌握：

( 一) 生长素

合成前体：色氨酸；分析缺锌造成小叶病原因？

(锌是色氨酸合成酶的必要成分，缺锌色氨酸合成酶不能发挥活性， 影响色氨酸形成；色氨酸是生长素合成前体，最终导致生长素不能正常形 成，造成小叶病)

运输：极性运输 (形态学上端--形态学下端)

效应：促进生长、促进插条形成不定根、对营养的调运作用、促进单 性花分化 (雌花) 等。

(二) 赤霉素

合成前体：甲瓦龙酸

效应：促进茎的伸长生长、诱导开花 (代替低温、长 日照) 、打破休眠，促进萌发、促进雄花分化等。

(三) 细胞分裂素

效应：促进细胞分裂、诱导芽的分化、促进细胞扩大、促进侧芽发育， 消除顶端优势、延迟叶片衰老。

( 四) 脱落酸

合成前体：甲瓦龙酸 (与赤霉素合成前体相同，光照决定产物)

效应：促进休眠 (与GA 拮抗) 、促进气孔关闭、抑制生长、促进脱落 和衰老。

(五) 乙烯

效应：促进细胞扩大，抑制伸长生长 (三重作用) 、促进果实成熟、促进器官脱落、促进瓜类多开雌花。

第八章 植物的光形态建成与运动

一、了解：

( 一) 光在植物生长发育中的作用

间接影响：主要通过光合作用，是一个高能反应。

直接影响：主要通过光形态建成，是一个低能反应。光在此主要起信 号作用。

(二) 光敏色素的作用。

光敏色素影响植物一生的形态建成，从种子萌发到开花、结果及衰老。 高等植物中一些由光敏色素控制的反应，如种子萌发 、小叶运动、光周期、叶脱落、弯钩张开、膜透性、花诱导、块茎形成、节间延长、向光敏感性、 子叶张开、性别表现、根原基起始、花色素形成、肉质化、叶片张开、叶 分化和扩大、质体形成、偏上性、节律现象等。

二、掌握：

( 一) 光形态建成的概念

以光作为环境信号，调节细胞生理反应，控制植物发育的过程称为植 物的光形态建成或称光控发育作用。

(二) 光受体类型

光敏色素：红光吸收型、远红光吸收型 (红光促进莴苣种子的萌发， 远红光抑制莴苣种子萌发)

蓝光受体：隐花色素、向光素 (二者吸收光谱有典型“三指峰”)

紫外光 B 受体

(三) 植物的运动

向性运动：植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动。

向光性、向重性、向触性、向化性

感性运动：植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动。

感夜性、感震性、感温性

第九章 植物的生长生理

一、了解：

( 一) 植物的生长发育过程

种子萌发、幼苗生长、开花、结果、衰老和死亡等过程。

二、掌握：

( 一) 植物生长的相关性

.思考：“根深叶茂”是何道理？

指地上部分与地下部分的协调关系，根系生长良好，其地上部分的枝叶也较茂盛；同样，地上部分生长良好，也会促进根系的生长。

(1)植物的地上部分和地下部分有维管束的联络，存在着营养物质与信 息物质的大量交换。

(2)地上部分的生长和活动则需要根系提供水分、矿质、氮素以及根中 合成的植物激素(CTK、GA 与 ABA)、氨基酸等。

(3)地下部分的活动和生长有赖于地上部分所提供的光合产物、生长 素、维生素等。

因此，地上部分和地下部分的生长与发育存在着相互依赖，相互促进和相互制约的关系，根深才能叶茂，叶茂有利根深。

第十章 植物的成花生理

一、了解：

( 一) 植物成花需要满足哪些条件？

植物开花必须以正常的代谢为基础，体内积累了一定营养物质，达到 一定的生理状态后，并在某些激素的作用下，植物的开花基因活化，使之 形成生殖器官而进入开花期。

二、掌握：

( 一) 概念

春化：低温诱导开花的过程.

去春化：在春化过程完成之前，如果把春化植物再放加到25℃~40℃ 高温下，则低温的效果减弱甚至消失的现象。

再春化：去春化的植物返回到低温下，可重新继续春化，称再春化。

(二) 春化作用在农业生产上的应用

春化处理：把湿润的种子闷在罐里放冷处 40-50 天 (闷麦法) ，用于 来年补种；

调种引种：南北方地区之间引种

控制花期：低温处理促进开花，如香石竹

解除春化：药用植物当归，洋葱等。在越冬贮藏期加高温 25-40℃，解 除春化作用，延长贮藏期。

(三) 植物光周期反应类型

光周期反应类型：根据植物开花对光周期的反应不同

(1) 短日植物      (2) 长日植物

(3) 日中性植物    (4) 中 日性植物

( 四) 光周期在农业生产上的应用

植物的地理分布和引种栽培：某一特定地区，在允许生长的范围内， 一种植物开花结实的时期是有一定规律的，如果把它从一个地方移到另一 个地方，它的开花期可能会延迟或提早。

如短日水稻当北种南引时，生长季节中南方短日条件来得早，因此必 须选用晚熟品种，否则开花过早，过早结束生活周期，来不及形成产量因 子，导致严重减产。反之，南种北引需选用早熟品种，因为北方短日来得 晚，引种后延长了生活周期，生育后期时已是低温，影响正常发育，导致 减产。

调节花期：通过延长或者缩短日照调控花期，如菊花用缩短日照来提 前开花。

加速良种繁育：缩短育种年限，如短日植物(如玉米、水稻)冬季到海 南繁育；长日植物如小麦，夏季到黑龙江，冬季到海南繁育。

调节营养生长和生殖生长：按照植物栽培的目的调控生长，如以收获营养器管为目的的短日植物，延长日照时间推迟花期提高产量。

第十一章 植物的抗逆生理

一、了解：

( 一) 植物逆境的概念及逆境种类

逆境：指对植物生存与生长不利的各种环境，或称胁迫。对植物产生 伤害的环境。

逆境种类：生物因素引起：病害、虫害、杂草

化学因素——盐类、离子、气体除草剂等

物理因素——温度 (热害、寒害) 、水 (干旱、涝害) 、辐射 (紫外光、离子辐射等) 、风、雨、雪、声、磁、电等。

(二) 逆境对植物伤害

逆境脱水，膜系统受害，通透性加大，光合速率下降，同化物形成减

少，呼吸速率也发生变化，合成酶活性下降，水解酶活性增强，糖类和蛋 白质转变成可溶性化合物增加，脱落酸后来迅速提高，代谢失调。

二、掌握：

( 一) 植物对逆境的生理适应

渗透调节、植物激素、生物膜、活性氧、逆境蛋白、抗逆基因 (二) 提高作物抗性的生理措施

种子锻炼：播种前对萌动种子进行干旱锻炼或盐溶液处理，可提高抗 旱性或抗盐性。

巧施水肥：控制土壤水分，少施 N 肥，多施 P、K 肥，植株生长慢，提 高抗性。

施用植物激素：应用植物生长延缓剂 CCC (矮壮素) 、PP33 (多效唑)， 等和生长抑制剂茉莉酸、三碘苯甲酸等，可使植物生长健壮，提高 ABA 含 量，加强抗性。

Ⅱ. 参考书目               

1.《植物生理学》  (第二版) ，王忠主编，中国农业出版社。 

 2.《植物生理学》，萧浪涛、王三根主编，中国农业出版社。