植物生理学习题大全——第3章植物的光合作用教学文案

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①加强氧与二氧化碳对RuBP的结合竞争,提高光呼吸速率。

②氧能与NADP+竞争接受电子,使NADPH合成量减少,使碳同化需要的还原能力减少。

③氧接受电子后形成的超氧阴离子会破坏光合膜。 ④在强光下氧参与光合色素的光氧化,破坏光合色素。 32. 作物为什么会出现“午休”现象 ?

①中午水分供给不足、气孔关闭。 ②二氧化碳供应不足。

③光合产物淀粉等来不及分解运走,累积在叶肉细胞中,阻碍细胞内二氧化碳的运输。

④中午时的高温低湿降低了碳同化酶的活性。 ⑤生理钟调控。

33. 追施氮肥为什么会提高光合速率 ?

①能促进叶片面积增大,叶片数目增多,增加光合面积。 ②促进叶绿素含量急剧增加,加速光反应。

③能增加叶片蛋白质含量,而蛋白质是酶的主要成分,使暗反应顺利进行。

④总之,施氮肥可促进光合作用的光反应和暗反应 34. 分析植物光能利用率低的原因。

①辐射到地面的光能只有可见光的一部分能被植物吸收利用。 ②照到叶片上的光被反射、透射。吸收的光能大量消耗于蒸腾作用。 ③叶片光合能力的限制。 ④呼吸的消耗。

⑤二氧化碳、矿质元素、水分等供应不足。 ⑥病虫危害。

35. 作物的光合速率高,产量就一定高,这种说法是否正确,为什么?

不正确。因为产量的高低取决于光合性能的五个方面,即光合速率、光合面积、光合时间、光合产物分配和光合产物消耗。 36. 为什么说二氧化碳是一种最好的抗蒸腾剂 ?

所有的抗蒸腾剂都是通过降低气孔导度来减少蒸腾的,气孔导度降低的同时不可避免地限制了二氧化碳向叶肉内的扩散,降低了光合速率。而增加二氧

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化碳 不仅可以降低气孔导度,减少蒸腾,同时也增加了二氧化碳向叶肉内的扩散速度,不至于因气孔导度的降低使光合作用下降。

37. 把大豆和高粱放在同一密闭照光的室内,一段时间后会出现什么现象?

大豆首先死亡,一段时间后高粱也死亡。因为大豆是C3植物,它的二氧化碳补偿点高于C4植物高粱。随着光合作用的进行,室内的二氧化碳浓度越来越低 , 当低于大豆的二氧化碳补偿点时,大豆便没有净光合,只有消耗,不久便 死亡。此时的二氧化碳浓度仍高于高粱的二氧化碳补偿点,所以高粱仍然能够进行光合作用。当密闭室内的二氧化碳浓度低于高粱的二氧化碳补偿点时,高粱便因不能进行光合作用而死亡。 38. 试评价光呼吸的生理功能。

①回收碳素:通过C2循环可回收乙醇酸中3/ 4的碳素(2个乙醇酸转化1个PGA, 释放1个CO2)。

②维持C3光合碳循环的运转:在叶片气孔关闭或外界CO2浓度降低时,光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用,以维持C3光合碳循环的运转。

③防止强光对光合机构的破坏:在强光下,光反应中形成的同化力会超过暗反应 的需要,叶绿体中NADPH/ NADP、AT P/ADP 的比值增高 , 由光激发的高能电子会传递给O2,形成超氧阴离子自由基,对光合机构具有伤害作用,而 光呼吸可消耗过剩的同化力和高能电子,从而保护光合机构。

④消除乙醇酸:乙醇酸对细胞有毒害作用,它的产生在代谢中是不可避免的。光 呼吸是消除乙醇酸的代谢,使细胞免受伤害。

⑤光呼吸代谢中涉及多种氨基酸的转化过程,可能对绿色细胞的氮代谢有利。

⑥有害方面:减少了光合产物的形成和累积,不仅不能贮备能量,还消耗大量能量。

39. C4植物比C3植物的光呼吸低,试述其原因?

C4植物在叶肉细胞中只进行由PEP羧化酶催化的羧化活动,且PEP羧化酶对二氧化碳亲和力高,固定二氧化碳的能力强,在叶肉细胞形成C4二羧酸之后再转运到维管束鞘细胞,脱羧后放出二氧化碳,就起到了“二氧化碳泵”的作用,增加了维管束鞘细胞中的二氧化碳浓度,抑制了鞘细胞中Rubisco的加氧活性,并提高了它的羧化活性,有利于二氧化碳的固定和还原,不利于乙醇酸形成,也不利于光呼吸进行,所以C4植物光呼吸值很低。

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而C3植物,在叶肉细胞内固定二氧化碳,叶肉细胞的CO2/ O2的比值较低,此时RuBP加氧酶活性增强,有利于光呼吸的进行,而且C3植物中RuBP羧化酶对二氧化碳亲和力低,光呼吸释放的二氧化碳不易被重新固定。 40. 论述提高植物光能利用率的途径和措施。

①增加光合面积:合理密植;改善株型。

②延长光合时间:提高复种指数;延长生育期;补充人工光照。

③提高光合速率:增加田间二氧化碳浓度;降低光呼吸;减缓逆境对光合的抑制作用;减轻光合午休;延缓早衰。 41. 试说明测定光呼吸的方法和原理。

①光呼吸受氧浓度的影响。当大气中含氧量从21%降至1%~3%时,C3植物的净光合率增高30%~50%,增加的这部分代表在高氧气条件下光呼吸的消耗,因此可以分别测定3%和21%氧气下的光合速率,两者之差便为光呼吸速率。

②测定叶片在光下的吸氧量。在光下测定在无二氧化碳空气中叶片的吸氧量;也可以用18O2标记,测定叶片在光下对18O2的吸收速率。

③测定无二氧化碳空气中二氧化碳的释放量。在光下,通入无二氧化碳的气体到叶室中,然后测定叶片二氧化碳的释放量。也可以14 CO2饲喂,先使叶片在光 下同化14CO2一段时间,然后通入无二氧化碳的气体,并测定叶片释放出的14CO2量。可以用光下释放的14CO2量和黑暗中释放的14CO2量的比值表示。

④测定从光转暗后的二氧化碳猝发。将C3植物叶片放入叶室,光照一段时间后停止,则有二氧化碳释放高峰。一般认为停止光照后的二氧化碳猝发为光呼吸的残余。

42. 作物合理密植的生理基础是什么?

合理密植是通过调节种植密度,使作物群体得到合理发展,达到最适的光合面积(合理的叶面积指数),充分利用光照和地力,就可大大提到光能利用率,提高作物产量。

43. 为什么玉米、高粱比小麦、水稻的光合效率高?

玉米、高粱光呼吸低;玉米高粱等C4植物在叶肉细胞中只进行由PEP羧化酶催化的羧化活动,且PEP羧化酶对CO2亲和力高,固定CO2的能力强,能利用低浓度的CO2,在叶肉细胞形成C4二羧酸之后再转运到维管束鞘细胞,脱羧后放出CO2,就起到了“CO2泵”的作用,增加了维管束鞘细胞中的CO2浓

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度,抑制了鞘细胞中Rubisco的加氧活性,并提高了它的羧化活性,有利于CO2的固定和还原,不利于乙醇酸形成,也不利于光呼吸进行,所以C4植物光呼吸值很低。

其次,玉米高粱等C4植物的CO2补偿点低,有利于充分利用碳源。 44. 提高作物产量的途径和措施有哪些?

①增加光合面积:合理密植;改善株型。

②延长光合时间:提高复种指数;延长生育期;补充人工光照。 ③提高光合速率:增加田间二氧化碳浓度;降低光呼吸;减缓逆境对光合的抑制作用;减轻光合午休;延缓早衰。

④降低呼吸消耗:施用光呼吸抑制剂,降低光呼吸速率;改善田间通风透光条件,避免田间温度过高导致呼吸消耗变大。

⑤采用植物生物技术方法:选育株型好,绿色叶面积大、抗逆性强、光合效率高的高产优质品种。 45. 影响光合作用的因素有哪些?

①光照:光是光合作用的能源,是光合作用所必需的因子;光合速率一般随着光照强度的增减而增减。

②CO2含量:CO2是光合作用的原料,对光合速率影响很大。

③温度:光合过程中的碳反应是由酶所催化的化学反应,而温度直接影响酶的活性。

④矿质元素:N、Mg等矿质元素是叶绿素的组成元素;K、P等元素参与糖类代谢与运输;Cu、Fe等元素参与光合电子传递和水裂解过程。

⑤水分:水分是光合作用原料之一;同时水分影响气孔的关闭,进而影响CO2的吸收。

⑥内部因素:植物不同部位的光合速率不同,幼嫩的叶片光合速率低,随着叶片的成长,光合速率不断加强,随着叶片的衰老,光合速率下降;植物的不同生育期的光合速率不同,一般营养生长期达到最强。

46. 植物光合作用的光反应和碳反应是在细胞的哪些部位进行的?为什么?

光反应是在类囊体膜(光合膜)上进行的,而碳反应是在叶绿体的基质中进行的。因为光反应需要的色素等在类囊体内,而碳反应所需的CO2受体、酶等在叶绿体基质中。

47. 在光合作用过程中,ATP和NADPH+H+是如何形成的?ATP和NADPH+H+又是怎样被利用的?

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