K离子吸收学说：在光照下，保卫细胞质膜上具有光活化H泵ATP酶，H泵ATP酶分解光合磷酸化和+氧化磷酸化产生的ATP，并将H分泌到细胞壁，结果产生跨膜的H浓度梯度和膜电位差，引起保卫细+—+胞质膜上的K通道打开，外面的K+进入到保卫细胞中来，Cl也伴随着K进入，以保证保卫细胞的电+— 中性，保卫细胞中积累较多的K和Cl水势降低，保卫细胞吸水，气孔就张开，反之，则气孔关闭。 质膜H+-ATP酶在植物体内有何生理作用：质膜H+-ATP酶是一种膜内部蛋白质，具有水解ATP的位点和结合H+的位点，利用ATP水解释放的能量将H+由细胞质内转移到细胞膜外，形成跨膜质子电化学势梯度，控制细胞质的ph环境，提供细胞吸收养分及有机物运输所需的动力，调控细胞的伸长生长，气孔的开放等。 比较C3和C4植物的光合特征： 形态结构 光合细胞类型 固定CO2的酶 初始产物 C3植物 无花环结构 一种 Rubisco PGA C4植物 有花环结构 二种 PEPC OAA +++简述作物光合产物形成的源库关系：源是制造同化物的器官，库是接受同化物的部位，源与库存在于同一植物体内，相互依赖，相互制约。作物要高产，需要库源相互适应，协调一致，相互促进。库大会促源，库小会抑制源，源小库就小，高产就困难，作物产量形成的源库有三种类型：（1）源限制型（2）库限制性（3）源库互补型，源库协同调节。增源与增库均能达到增产的目的。 试述光对植物生长发育的直接和间接影响： （1）间接：光是植物光合作用的能源，也是叶绿素形成的条件，光通过光合作用为植物的生长提供有机营养和能量。在一定的范围内，植物的光合速率随光强的增强而相应的增加，但当光强超过一定的范围之后，会出现光饱和现象；强光也会产生光抑制现象。光质主要影响光合效率。红橙光时光合效率最高，其次是蓝紫光，绿光最差。光质也影响植物生长，一般红光对植物生长没有抑制作用，短波光，特别是紫外光破坏生长素，对植物生长有抑制作用。 （2）直接：光控制植物的形态建成，即叶的伸展扩大，茎的高矮，开花等 1）光与种子萌发。需光种子的萌发受光照的促进，需暗种子的萌发受光抑制 2）光与植物的营养生长。幼苗的发育对光有要求，黑暗中生长呈现黄化状态，照光后茎叶逐渐变绿。 3）光与成花诱导。植物开花受光周期的诱导。对日照有严格要求。 4）日照时数影响植物的生长与休眠。 5）光与植物的运动。植物的昼夜开合，气孔的运动都与光有关系。 试述根和地上部生长的相关性，何谓根冠比，生产中如何调控根冠比？植物的地上部分与地下部分存在相互协调、相互制约的关系。地上部分与地下部分相互促进、协调生长的关系主要体现在营养物质和生长物质的交换方面：地上部分为地下部分提供光合产物、生长素和维生素，地下部分为地上部分提供水分、矿质，部分氨基酸、生物碱和细胞分裂素等。通过物质的交换使两部分的生长相互依存，缺一不可。另外，地下部分和地上部分之间进行着信息交流。 根冠比：根的干重或鲜重与地上部分的干重或鲜重的比值。 地上部分与地下部分相互制约主要体现在水分、养料供应不足的情况下，常常由于竞争而相互制约，这在植物的根冠比上尤为明显。在生产上，可利用人工的方法增大或降低植物的根冠比，一般来说，降低土壤含水量，增施磷钾肥、适当减少氮肥、中耕，通过修剪整枝、以及使用生长延缓剂等措施，都有利于增大根冠比，反之则降低。 试述衰老过程中植物生理生化的变化及调控衰老的途径？ 生理生化的变化 1）生活力显著下降；明显表现在生长速率上，生长速率下降是植物开始衰老的普遍现象，因而恢复生长的措施（摘花、摘国）均可延缓植物衰老。 2）蛋白质含量显著下降；它比叶绿素下降发生的早，但其变化没有叶绿素剧烈。 3）核酸含量下降；在叶片衰老过程中，RNA含量也下降，与RNA合成能力降低和降解速度增快有关。 4）光合能力和呼吸速率均下降；光合能力的下降是叶片衰老的的主要指标。呼吸速率也随叶龄而下降，但下降速度较光合速率为慢。 5）内含物的转移和再分配。 植物衰老的调控 1）应用基因工程。植物在衰老过程中受多种基因控制，并由衰老基因产物启动衰老过程。 2）应用植物生长物质。低浓度激素可延缓植物衰老，高浓度可促进植物衰老。 3）改变环境条件；适度光照可延缓植物衰老，强光会加速衰老；干旱和水涝都能促进衰老，营养缺乏亦可促进衰老；高温、低温、大气污染、病虫害等都不同程度的促进植物衰老。 因此为植物提供一个适宜的生态、生理环境，是植物延缓衰老的有效途径。 试述干旱对植物的伤害、植物的抗旱机制及提高抗旱性的途径。 干旱对植物的伤害 干旱对植物直接影响是引起原生质脱水，原生质脱水是旱害的核心，由此可引起一系列的伤害。 1）改变膜的结构与透性。细胞膜在干旱的伤害下失去半透性，引起胞内物质外渗。 2）破坏正常代谢过程。光合作用显著下降，甚至趋于停止；部分呼吸作用因缺水而增加，也有因缺水使呼吸减弱的 3）水分的分配异常。干旱使一些稚嫩组织严重失水，发育不良 4）原生质体的机械损伤。干旱时细胞脱水，向内收缩，损伤原生质体的结构。 植物的抗旱机制 1）细胞具有高的亲水能力。在干旱条件下，若细胞有较高的亲水能力，就能阻止细胞严重脱水。 2）积累脯氨酸和脱落酸。脯氨酸是渗透调节剂，ABA是逆境激素，可使气孔关闭，减少失水。 3）具有大的根冠比。抗旱性强的作物根系发达，能有效的利用土壤水分。 4）水分临界期能避开干旱。若植物的水分临界期能避开干旱缺水期，可降低旱害程度。 提高植物抗旱性的途径 1）选育抗旱品种，这是提高作物抗旱的一条重要途径。 2）进行抗旱锻炼，采用蹲苗，饿苗、双芽法等农业措施。 3）进行化学诱导。用化学试剂处理种子或幼苗产生诱导作用，提高作物抗旱性 4）合理的矿质营养。少施氮肥，多用磷钾肥 5）使用生长延缓剂和抗蒸腾剂。合理使用抗蒸腾剂可降低蒸腾失水 何为植物的交叉适应？ 植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，植物对不良环境之间的相互适应作用。 1）多种保护酶的参与。2)多种逆境环境条件下，植物体内的激素含量增加，提高抵抗能力。3）产生逆境蛋白。一种逆境可产生多种逆境蛋白，多种逆境可产生同样的逆境蛋白。4）多种逆境条件下，植物会积累调节物质，提高抵抗能力。5）生物膜的结构和透性发生相应的变化。 为什么C4植物的光合效率一般比C3植物高？ C4植物比C3植物具有较高的光合作用，这与C4植物的PEP羧化酶活性较高、光呼吸弱有关，就对CO2的亲和力而言，C4植物的PEP羧化酶活性较C3植物的Rubisco活性高几十倍。此外，C4植物的光呼吸酶主要集中在维管束鞘细胞，光呼吸就局限在维管束鞘内。外面的叶肉细胞具有对CO2亲和力很大的PEP羧化酶，光呼吸在维管束鞘细胞放出CO2，也很快被再次吸收利用。C4植物能够利用低浓度的CO2，CO2补偿点比C3植物低。当干旱缺水气孔关闭时，C4植物就能利用细胞间隙内的少量CO2继续生长，C3则不能。C4植物的高光合效率只有在高温、强光和低CO2的条件下才显示出来。因为C4植物同化CO2消耗的能量比C3植物多，所以在光强和 温度较低的条件下，C4植物的光合速率不高，甚至要低于C3植物。