1、研究生入学考试植物生理学（植物的休眠、成熟和衰老生理）模拟试卷 1 及答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 休眠可由植物自身发育进程控制和外界环境条件控制所引起，后者称为( )。（A）深休眠（B）生理休眠（C）强迫休眠（D）内因性休眠2 植物的休眠器官有( ) 。（A）花，果实（B）果实，种子（C）种子，芽（D）花，种子3 植物营养体进入休眠主要与( )有关。（A）日照长度（B）干旱（C）光强度（D）干热4 禾谷类种子与豆类种子相比，萌发时吸水( )。（A）更多（B）更少（C）一样（D）无规律5 苹果等植物的种子，胚已发育完全，但在适宜的条件下仍不能萌发，必须
2、要经过一段时间休眠后才能萌发，将此现象称为( )。（A）强迫休眠（B）内因性休眠（C）外因性休眠（D）后熟过程6 参与阻止种子发生胎萌现象的主要物质是( )。（A）IAA（B） GA（C） ABA（D）乙烯7 人工用湿润沙土将种子分层堆埋在室外，经低温预冷处理，其作用是使植物科子( )。（A）促进休眠（B）打破休眠（C）提高生活力（D）延长寿命8 未完成后熟的种子在低温层积过程中，ABA 和 GA 含量的变化为( )。（A）ABA 升高，GA 降低（B） ABA 降低，GA 升高（C） ABA 和 GA 均降低（D）ABA 和 GA 均升高9 用药剂处理可打破种子的休眠，促进其萌发，常用的有(
3、 )。（A）GA（B） ABA（C）乙烯（D）BR10 芽休眠的直接诱导因子是( )。（A）光周期（B）低温（C）光强（D）干旱11 植物激素间的平衡在维持和打破芽休眠中起调控作用，其中起主要作用的是( )。（A）IAA 与 GA（B） CTK 与 GA（C） GA 与乙烯（D）ABA 与 GA12 马铃薯由地下匍匐茎膨大形成，马铃薯葡萄茎的形成和发育主要受( )调控。（A）GA（B） IAA（C） ABA（D）乙烯13 豌豆、蚕豆、菜豆等豆类种子发育过程中，最先累积的贮藏物质是( )。（A）蛋白质（B）淀粉（C）可溶性糖（D）油脂14 小麦、水稻、玉米等禾谷类种子在发育中，胚乳中的可溶性糖含
4、量( )。（A）迅速增加（B）迅速降低（C）维持不变（D）缓慢增加15 花生、油菜等油料种子发育过程中，最先累积的贮藏物质是( )。（A）蛋白质（B）淀粉（C）脂肪酸（D）油脂16 水稻种子成熟时，非丁作为某些物质的贮备库与供应源，在种子萌发时将这些物质释放出来，供幼苗生长。这些物质包括( )。（A）磷、钙和铁（B）磷、钙和锌（C）磷、镁和锰（D）磷、钙和镁17 在种子发育后期，一些具特殊生理功能的蛋白质基因表达，这类基因的产物被称为( )。（A）LEA 蛋白（B） P 蛋白（C）收缩蛋白（D）G 蛋白18 简述植物进入休眠的生理变化。19 何谓种子休眠? 种子休眠有何生物学意义 ?20 简述
5、种子休眠的原因。21 简述解除种子休眠的方法。22 简述环境条件对种子萌发的影响。23 简述油料种子成熟过程中主要贮藏物质的变化，并阐明收获油料种子时应注意什么问题。24 何谓呼吸跃变? 出现呼吸跃变的原因是什么 ?25 用实例或实验证明果实生长与种子发育的关系。26 讨论种子发育过程中的基因表达。27 以肉质果实为例，论述果实成熟时的生理生化变化。28 分析乙烯与果实成熟的关系。研究生入学考试植物生理学（植物的休眠、成熟和衰老生理）模拟试卷 1 答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 【正确答案】 C【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理2 【正确答案】 C
6、【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理3 【正确答案】 A【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理4 【正确答案】 B【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理5 【正确答案】 D【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理6 【正确答案】 C【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理7 【正确答案】 B【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理8 【正确答案】 B【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理9 【正确答案】 A【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理10 【正确答案】 A【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理11 【正确答案】 D【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理12 【正确答案
7、】 A【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理13 【正确答案】 C【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理14 【正确答案】 B【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理15 【正确答案】 B【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理16 【正确答案】 D【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理17 【正确答案】 A【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理18 【正确答案】 (1)代谢过程降低，呼吸速率下降。物质代谢发生了复杂的变化。休眠器官贮存大量糖、淀粉、脂肪或蛋白质等物质。积累的脂肪不仅作为一种贮藏物质，而且有重要的保护作用，使休眠芽顺利度过严寒的冬季。核酸和蛋白质的生物合成受阻。(2)内
8、源激素的相对含量和平衡关系发生变化。ABA 含最增加，IAA 和 GA 含量降低。ABA 是诱导种子休眠和抑制萌发的重要物质。ABAGA 比值高，诱导休眠。【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理19 【正确答案】 (1)大多数种子在成熟后，只要给子合适的外界条件，都能很快萌发，但有些种类的植物种子即使有适于萌发的条件也不萌发，需要经过一定的时间后才能萌发，这种现象称为种子休眠。(2)生物学意义：种子休眠是植物发育过程中生长的暂停现象，是植物经过长期演化而获得的一种对环境条件及季节性变化的生物学适应性，有利于种的生存和繁衍。【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理20 【正确答案】 (1)种皮
9、限制。种胚外的种皮、果皮以及一些其他附属物对种子萌发有抑制作用，一些种子种皮外有蜡质层或角质层，或由于坚硬而厚的种皮阻止胚对水分和氧气的吸收，并对胚造成机械阻碍。(2)胚未发育完全。有些植物如欧洲白蜡树、银杏、人参、当归、冬青等的种子或果实在脱离母体后，胚尚未发育完全，在湿润和适当低温条件下，幼胚继续从胚乳中吸取营养，完成发育后，才能萌发。(3)种子未完全成熟。有些种子的胚已经发育完全，但在适宜的条件下仍不能萌发，它们一定要经过一段时间休眠，在胚内部发生一些生理生化变化才能萌发，通常称之为后熟过程。经过后熟作用后种皮透性增加，呼吸增强，有机物开始水解。苹果、桃、梨、樱桃等蔷薇科的植物和松柏类植
10、物的种子就属于这类。(4)抑制物的存在。许多种子中存在萌发抑制物质，如 HCN、NH3、扁桃苷、芥子油、水杨酸、阿魏酸、香豆素、醛类、生物碱、酚类化合物、ABA。【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理21 【正确答案】 (1)机械破损。适用于有坚硬种皮的种子，常用此法促进萌发。如摩擦、切破种皮或去除种皮。(2)温度处理。低温条件能打破休眠，这被称为低温预冷，例如层积法，即用湿润的沙子将种子分层堆埋在室外，经低温预冷，可打破种子的休眠。也可用加热法，有的种子用温水浸泡一段时间，可促进种子萌发。有些种子要求变温，在恒定的温度下不萌发。(3)化学处理。用硫酸处理棉花、刺槐、皂角、合欢等种子，可增加
11、种皮的透气性，促进萌发。用生长调节剂处理可打破休眠，促进萌发，常用的生长调节剂主要有 GA，6-BA，IAA 等。(4)物理处理。利用 X 射线、超声波、高低频电流、电磁场等处理也可解除种子的休眠。(5)清水冲洗。含有萌发抑制物的种子如番茄、辣椒、茄子、西瓜等，播种前用流水反复冲洗，能促进萌发。(6)光照处理。光为许多种子打破休眠所必需，去种皮后的种胚易于萌发。需光种子在光照处理后才能萌发。【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理22 【正确答案】 (1)水分：是种子萌发的首要条件，种子萌发的第一阶段是吸胀。干燥的种子必须吸收足够的水分才能恢复细胞的各种代谢功能。(2)温度：种子萌发过程伴随水
12、解酶类的合成和分泌，消化种子内贮存的营养物质，代谢活动增强，因此受温度影响，有温度三基点。(3)氧气：从吸胀早期开始即伴随着呼吸的增加，因此需要有足够的氧气供应才能保证有氧呼吸进行。种子萌发过程中的呼吸途径主要是糖酵解和三羧酸循环，产生的中间代谢物和 ATP 作为胚细胞分裂和生长的物质与能量供应。一般种子在氧浓度为 10以上才能荫发，含脂肪较多的油料种子萌发时需要氧含量更高。(4)光照：需光种子的萌发需要光照，如莴苣种子。GA 可代替光照使需光种子在暗中萌发。【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理23 【正确答案】 成熟的油料种子中主要贮藏物质是脂肪。成熟初期种子内先积累碳水化合物，随种子成
13、熟，由碳水化合物逐渐转化为脂肪。在形成脂肪的过程中，先形成饱和脂肪酸，然后在去饱和酶作用下，转变为不饱和脂肪酸。此外，在种子成熟时先形成游离脂肪酸，以后才逐渐形成油脂，种子要达到充分成熟才能完成这些转化过程。如果油料种子在未完全成熟时便收获，不但种子含油量低，而且油质差，这主要是脂肪的合成过程未完成，因此，在收获油料种子时应注意要等完全成熟再收获。【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理24 【正确答案】 随着果实的成熟进程，某些果实的呼吸速率最初降低，至成熟末期突然升高而后下降，这种现象称为果实的呼吸跃变。呼吸跃变的出现标志着果实达到成熟可食的程度也意味着果实即将进入衰老。 呼吸跃变产生的原
14、因： (1)内源乙烯含量增加。呼吸跃变产生的最主要原因是内源乙烯含量增加，有些果实在呼吸上升前出现乙烯高峰，有些果实的乙烯产生与呼吸同步上升。乙烯是促进果实成熟的激素，在果实中乙烯含量的增加和呼吸速率上升的时间进程一致。用外源乙烯处理可诱导和加速果实成熟。用减压抽气等方法除去果实中的己烯则推迟成熟；乙烯生物合成抑制荆乙烯作用拈抗剂都可抑制成熟。 (2)物质积累，代谢加强，在果实发育过程中，积累了大量物质，糖酵解速度加快，产生较多呼吸底物；水解酶与呼吸酶活性提高，苹果酸脱羧酶活性明显升高，使苹果酸脱羧而产生较多 CO2；线粒体氧化磷酸化活性提高。【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理25 【正
15、确答案】 种子的发育促进果实生长，可通过以下实例证明。(1)在菜同或果园中，常可找到一边膨大、另一边停止发育的畸形果，仔细观察可以发现，在果实发育小的一侧种子没有发育，而膨大的一侧种子生长饱满，可见，果实的膨大与种子发育有关，种子的发育促进果实生长。(2)利用草莓进行实验，分 3 组：一组作为对照，二组进行去掉草莓种子的处理，三组在去掉种子的部位添加含生长素的琼脂小块，一段时间后，观察草莓的生长情况。结果可发现，玄掉种子后，果实的膨大受抑制；用生长素处理后，草莓的生长可一定程度得到恢复。以上结果证明，种子的发育促进果实生长，种子中所含的生长素对促进果实膨大起主要作用。【知识模块】 植物的休眠、
16、成熟和衰老生理26 【正确答案】 (1)种子发育是一个有序的、有选掸性的基因表达过程。通过特异mRNA 的表达，合成特异蛋白质，最终导致种子发育成熟。(2)在种子发育的不同时期，有大量小同的基因表达。发育早期合成与胚分化有关的蛋白质。发育中期合成和积累贮藏蛋白，大量合成和积暴贮藏蛋白是种子发育的特点之一，贮藏蛋白基因在特定时间及部位表达，是多基因家族编码的。种子贮藏蛋白包括清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶谷蛋白。发育后期合成与种子休眠和种子抗脱水有关的蛋白质，是种子胚胎发育后期高丰度表达的蛋白质，简称 LEA 蛋白。LEA 蛋白富含不带电荷的氨基酸，具高度热稳定性，所以，可保护细胞的结构和代谢，参
17、与种子抗脱水过程，使种子在后期脱水时不致受到破坏。在这一时期，种子中积累渗透调节物质，LEA 蛋白可作为渗调物质的调节蛋白。(3)许多因素调控种子贮藏蛋白的基因表达。ABA 在转录水平上促进许多种子贮藏蛋白的基因表达；矿质营养也影响种子贮藏蛋白基因表达，缺硫时，种子中含硫的贮藏蛋白明显减少；甲硫氨酸的含量在很大程度上影响种子贮藏蛋白基因的表达。【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理27 【正确答案】 跃变型果实在果实成熟过程中出现呼吸跃变，跃变型果实成熟较迅速，而非跃变型果实成熟较缓慢。 果实成熟过程中发生明显的物质转化，表现在以下几方面： (1)甜、酸度的变化。在果实未成熟前，从叶片运人的
18、糖多转化为淀粉贮存于果肉细胞中，幼果并无甜味，随着果实成熟，淀粉酶、转化酶、蔗糖合成酶活性提高，淀粉水解转化成可溶性的葡萄糖、果糖、蔗糖等积累在液泡中，果实逐渐变甜。果实的酸味是由于有机酸的存在，包括柠檬酸、苹果酸、酒石酸等。未成熟果实有机酸含量高，随着果实成熟有机酸的合成过程减弱，部分有机酸转化为糖，使果实的酸味降低。 (2)涩味消失。某些朱成熟果实由于单宁等物质的存在而有涩味，单宁是一种酚类物质，单宁与口腔黏膜上的蛋白质作用，使人的口腔产生苦涩感和麻木感。随着果实的成熟，单宁在过氧化酶的催化下被氧化或形成不溶性物质，果实涩味消失。 (3)产生具有香味的挥发性物质。在果实成熟过程中，酶催化形
19、成各种酯类或醛类等芳香物质，使果实具有其特殊的香味。 (4)色泽变化。果皮中含叶绿素、类胡萝卜素和花色素 3 类色素。果实成熟前，由于存在大量叶绿素，果皮呈绿色，随着果实发育，叶绿素降解大于合成，叶绿素逐渐减少，类胡萝卜素合成积累增加，果皮呈现黄色和橙色。果实长大后，在阳光照射和较大的昼夜温差下，花色素的合成加强，使得果实向阳部分更加红润鲜艳。 (5)果实软化。果实软化主要与细胞中胶层果胶物质的转化有关，果胶物质包括原果胶、果胶、果胶酸。原果胶是果胶与纤维素缩合而成的化合物，不溶于水，通常未成熟果实细胞的初生壁中含大量的原果胶。原果胶含量越多，果实硬度越大。随着果实的成熟，多种与细胞壁有关的水
20、解酶如果胶酯酶(PE)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶(CE)活性提高(图 118)，引起细胞壁结构成分发生变化。原果胶在原果胶酶作用下水解为果胶和纤维素，果实硬度变软。果胶在 PE 和 PG 作用下继续降解。PE 催化果胶水解为果胶酸，PG 催化多聚半乳糖醛酸 -1，4-糖苷键的水解。果胶酸无黏性，果肉细胞彼此分开。果胶酸在果胶酸酶作刚下，可进一步水解成半乳糖醛酸和己糖及戊糖。【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理28 【正确答案】 (1)乙烯是启动和促进果实成熟的激素，低水平乙烯即可诱导乙烯合成的关键酶 ACC 合成酶和 ACC 氧化酶的大量表达。(2)乙烯诱导呼吸跃变，促进跃变型果
21、实成熟。乙烯对非跃变型果实的成熟也有促进作用。跃变型果实和非跃变型果实的重要区别在于它们乙烯生成的特性和对瞧和、对乙烯的反应不同。跃变型果实中存在两个乙烯生成和调节系统，其中系统 I负责跃前果实中低速率的基础乙烯的生成；系统负责跃变时乙烯自我催化的大量生成。非跃变型果实乙烯生成速率较低，整个成熟过程中只有系统 I 乙烯生成。外用乙烯对非跃变型果实同样具有促进成熟作用。果实对乙烯的敏感性也随果实的发育而提高。(3)乙烯可促进与成熟有关的许多酶的合成及酶活性的提高，从而促进果实成熟过程中的生理生化变化。在果实发育过程中，多聚半乳糖醛酸酶(PG)基因表达加强，酶活性提高。PG 主要负责催化果胶降解，果肉细胞壁中层分开。同时，纤维素酶活跃，使纤维素链部分降解，其他如甘露糖酶、糖苷酶、木葡聚糖酶、半乳糖苷酶等都参与细胞壁的水解，使果实变软。(4)乙烯可增强透性，加速气体交换，诱导呼吸酶合成，促进呼吸速率提高；同时，引起水解酶外渗，催化有机物迅速转化。(5)乙烯促进离层细胞活跃，导致果实脱落。【知识模块】 植物的休眠、成熟和衰老生理
