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1、-植物生理学1、2章试题-第 8 页第一章 植物的水分代谢二、填空1、在干旱条件下，植物为了维持体内的水分平衡，一方面要求根系发达，使之具有强大的吸水能力，另一方面要尽量 减少蒸腾，避免失水过多导致萎蔫。2、水分沿着导管或管胞上升的下端动力是 根压 ，上端动力 蒸腾拉力。 由于 水分子内聚力大于水柱张力的存在，保证水柱的连续性而使水分不断上升。这一学说在植物生理学上被称为内聚力学说 。3、依据 K泵学说，从能量的角度考察，气孔张开是一个 主动 过程；其 H/K泵的开启需要 光合磷酸化提供能量来源。4、 一般认为，植物细胞吸水时起到半透膜作用的是：细胞质膜、细胞质（中质） 和 液泡膜 三个部分。
2、5、水分经小孔扩散的速度大小与小孔（ 周长 ）成正比，而不与小孔的（ 面积 ）成正比；这种现象在植物生理学上被称为（小孔扩散边缘效应 ）。6、当细胞 巴时， =4 巴时，把它置于以下不同溶液中，细胞是吸水或是失水。（1）纯水中（ 吸水 ）； （2） =6 巴溶液中（不吸水也不失水 ）；（3）=8 巴溶液中（排水），（4） =10 巴溶液中（排水 ）；（5）=4 巴溶液中（ 吸水 ）。7、伤流 和吐水现象可以证明根质的存在。8、水分在植物细胞内以自由水 和束缚水 状态存在；自由水、束缚水 比值大时，代谢旺盛。反之，代谢降低。9、在相同温度和压力条件下，一个系统中一偏摩尔容积的水与一偏摩尔容积 纯
3、水之间的自由能差数，叫做水势。10、已形成液泡的细胞水势是由（渗透势）和（压力势）组成，在细胞初始质壁分离时（相对体积=1.0）,压力势为零，细胞水势导于。当细胞吸水达到饱和时（相对体积=1.5），渗透势导于，水势为零，这时细胞不吸水。11、细胞中自由水越多，原生质粘性越小 ， 代谢越旺盛，抗逆性越弱 。12、未形成液泡的细胞靠（吸胀作用）吸水，当液泡形成以后，主要靠（渗透性）吸水。三、问答题1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物，双从哪部分离开植物，其间的通道如何？动力如何？水分进入植物主要是从根毛皮层中柱根的导管或管胞茎的导管或管胞叶的导管或管胞叶肉细胞叶细胞间隙气孔下腔气孔，然后到大气中去
4、。在导管、管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主导地位。在活细胞间的水分运输主要靠渗透。2、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？植物受涝后，叶子反而表现出缺水现象，如萎蔫或变黄，是由于土壤中充满着水，短时期内可使细胞呼吸减弱，根压的产生受到影响，因而阻碍吸水；长时间受涝，就会导致根部形成无氧呼吸，产生和累积较多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，叶片萎蔫变质，甚至引起植株死亡。3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？低温降低根系吸水速度的原因是（1）水分本身的粘度增大，扩散速度降低；原生质粘度增大。（2）水分不易透过原生质；呼吸作用减弱，影响根压；根系生长缓慢，有碍吸收表面积的增加
5、。（3）另一方面的重要原因，是低温降低了主动吸水机制中所依赖的活力。6、简述气孔开闭的主要机理。气孔开闭取决于保卫细胞及其相邻细胞的水势变化以及引起这些变化的内、外部因素，与昼夜交替有关。在适温、供水充足的条件下，把植物从黑暗移向光照，保卫细胞的渗透势显著下降而吸水膨胀，导致气孔开放。反之，当日间蒸腾过多，供水不足或夜幕布降临时，保卫细胞因渗透势上升，失水而缩小，导致气孔关闭。气孔开闭的机理复杂，至少有以下三种假说：（1）淀粉糖转化学说，光照时，保卫细胞内的叶绿体进行光合作用，消耗 CO2，使细胞内 PH 值升高，促使淀粉在磷酸化酶催化下转变为 1磷酸葡萄糖，细胞内的葡萄糖浓度高，水势下降，副
6、卫细胞的水进入保卫细胞，气孔便张开。在黑暗中，则变化相反。（2）无机离子吸收学说，保卫细胞的渗透系统亦可由钾离子（K）所调节。光合磷酸化产生 ATP。ATP 使细胞质膜上的钾氢离子泵作功，保卫细胞便可逆着与其周围表皮细胞之间的离子浓度差而吸收钾离子，降低保卫细胞水势，气孔张开。（3）有机酸代谢学说，淀粉与苹果酸存在着相互消长的关系。气孔开放时，葡萄糖增加，再经过糖酵解等一系列步骤，产生苹果酸，苹果酸解离的 H+可与表皮细胞的 K交换，苹果酸根可平衡保卫细胞所吸入的 K。气孔关闭时，此过程可逆转。总之，苹果酸与 K在气孔开闭中起着互相配合的作用。8、简述蒸腾作用的生理意义。（1）是植物水分吸收和
7、运输的主要动力。（2）促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的运输。（3）能够降低叶片的温度，防止植物灼伤。9、解释“烧苗”现象的原因。一般土壤溶液的水势都高于根细胞水势，根系顺利吸水。若施肥太多或过于集中，会造成土壤溶液水势低于根细胞水势，根系不但不能吸水还会丧失水分，故引起“烧苗”现象。第二章 植物的矿质营养一、名词解释6. 单盐毒害 7. 平衡溶液 8.离子载体 9.胞饮作用 10. 离子的主动吸收 二、填空1、确定某种元素是否为植物必需元素时，常用溶液培养法。2、植物对养分缺乏最敏感的时期称为营养临界期。3、大量元素包括C、H、O、N、P、K、Ca、Mg 和 S共 9 种，微量元
8、素包括Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo 和 Cl共 7 种。CH、O、4、N、P、K之所以被称为肥料三要素，这是因为植物对其需量较大，而土壤中往往又供应不足 。5、在 16 种植物面必需元素中，只有 C、H、O、N4 种不存在于灰分中。6、根吸收矿质元素最活跃的区域是根毛区。对于难于再利用的必需元素，其缺乏症状最先出现在 幼嫩组织 。7、根外追肥时，喷在叶面的物质进入叶细胞后，是通过韧皮部通道运输到植物多部分的。8、根对矿质元素的吸收有主动吸收和被动吸收两种，在实际情况下，以 主动吸收为主。9、水稻等植物叶片中天冬酰胺的含量可作为诊断氮（N）的生理指标。10、矿质元素主动吸收过程中有载体参加，
9、可从下列两方面得到证实：饱和效应和离子竞争。11、小麦的分檗期和抽穗结实期的生长中心分别是腋芽 和种子。12、离子扩散的方向取决于 化学势梯度 和电势梯度的相对数值的大小。13、说明离子主动吸收的三种学说是阴离子呼吸学说；载体学说和离子泵学说。14、豆科植物的共生固氮作用需要三种元素参与，它们是Fe、Mo 和 Co。一、名词解释1、大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干重达万分之一的元素，称为大量元素。植物必需的大量元素是：钾、钙、镁、硫、磷、氮、碳、氢、氧等九种元素。2、微量元素：植物体内含量甚微，约占植物体干重的、600.0010.00001%的元素，植物必需的微量元素是铁、锰、硼、锌、
10、铜、钼和氯等七种元素，植物对这些元素的需要量极微，稍多既发生毒害，故称为微量元素。3、生理酸性盐：对于（NH4）2SO4 一类盐，植物吸收 NH4较 SO4多而快，这种选择吸收导致溶液变酸，故称这种盐类为生理酸性盐。4、生理碱性盐：对于 NaNO3 一类盐，植物吸收 NO3较 Na快而多，选择吸收的结果使溶液变碱，因而称为生理碱性盐。5、生理中性盐：对于 NH4NO3 一类的盐，植物吸收其阴离子 NO3与阳离子 NH4 的量很相近，不改变周围介质的 pH 值，因而，称之为生理中性盐。6、单盐毒害：植物被培养在某种单一的盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象叫单盐毒害。7、平衡溶液：
11、在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被消除，植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液8、离子载体：是一些具有特殊结构的复杂分子，它具有改变膜透性，促进离子过膜运输的作用。如缬氨霉素、四大环物等。9、胞饮作用：物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液的过程。10、离子的主动吸收：又称主动运输，是指细胞利用呼吸释放的能量作功而逆着电化学势梯度吸收离子的过程。11、离子怕被动吸收：是指由于扩散作用或其它物理过程而进行的吸收，是不消耗代谢能量的吸收过程，故又称为非代谢吸收。12、固氮酶：固氮微生物中具有还原分子氮为氨态氮功能的酶。该酶由铁蛋白和钼铁蛋白组成，两种蛋白
12、质同时存在才能起固氮酶的作用。13、根外营养：植物除了根部吸收矿质元素外，地上部分主要是叶面部分吸收矿质营养的过程叫根外营养。14、离子拮抗：在单盐溶液中加入少量其它盐类可消除单盐毒害现象，这种离子间相互消除毒害的现象为离子拮抗。15、养分临界期：作物对养分的缺乏最敏感、最易受伤害的时期叫养分临界期。16、再利用元素：某些元素进入地上部分后，仍呈离子状态，例如钾，有些则形成不稳定化合物，不断分解，释放出的离子（如氮、磷）又转移到其它需要的器官中去。这些元素就称为再利用元素或称为对与循环的元素。17、诱导酶：又叫适应酶。指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。如水稻幼苗本来无
13、硝酸还原酶，但如将其在硝酸盐溶液中培养，体内即可生成此酶。18、生物固氮：微生物自生或与植物（或动物）共生，通过体内固氮酶的作用，将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。19、质外体：植物体内原生质以外的部分，是离子可自由扩散的区域，主要包括细胞壁、细胞间隙、导管等部分，因此又叫外部空间或自由空间。20、共质体：指细胞膜以内的原生质部分，各细胞间的原生质通过胞间连丝互相串连着，故称共质体，又称内部空间。物质在共质体内的运输会受到原生质结构的阻碍，因此又称有阴空间。三、问答题1、支持矿质元素主动吸收的载体学说有哪些实验证据？并解释之（1）选择吸收。不同的离子载体具有各自特殊的空间结构，只有满
14、足其空间要求的离子才能被运载过膜。由于不同的离子其电荷量和水合半径可能不等，从而表现出选择性吸收。例如，细胞在 K和 Na浓度相等的一溶液中时，即使二离子的电荷相等，但它们的水合半径不等，因而细胞对 K的吸收远大于对 Na的吸收。（2）竞争抑制。Na的存在不影响细胞对的 K吸收，但同样是第一主族的+1价离子 Rb的存在，却能降低细胞对 K的吸收。这是因为不仅 Rb所携带的电荷与 K相等，而且其水合半径也与 K的几乎相等，从而使得 Rb可满足运载 K的载体对空间和电荷的要求，结果表现出竞争抑制。（3）饱和效应。由于膜上载体的数目有限，因而具有饱和效应。2、N 肥过多时，植物表现出哪些失调症状？为
15、什么？叶色墨绿，叶大而厚且易披垂、组织柔嫩、茎叶疯长、易倒伏和易感病虫害等。这是因为 N 素过多时，光合作用所产生的碳水化合物大量用于合成蛋白质、叶绿素和其它含氮化合物，使原生质含量大增，而用于合成细胞壁物质（纤维素、半纤维素和果胶物质等）的光合产物减少。这样一来，由于叶绿素的合成增加，因而表现出叶色墨绿；原生质的增加使细胞增大，从而使叶片增大增厚，再加上原生质的高度水合作用和细胞壁机械组织的减少，使细胞大而薄，且重，因而叶片重量增加，故易于披垂；由于光合产物大理用于原生质的增加，而用于细胞壁物质的合成减少，因而表现出徒长和组织柔嫩多汁，其结果就是易于倒伏和易感病虫害。3、为什么将 N、P、K
16、 称为肥料的三要素？因为植物对 N、P、K 这三种元素的需要量较大，而土壤中又往往供应不足，成为植物生长发育的明显限制因子，对于耕作土壤更是如此。当向土壤中施加这三种肥料时，作物产量将会显著提高。所以，将 N、P、K 称为肥料的三要素。4、肥料适当深施有什么好处？因为表施的肥料氧化剧烈，且易于流失和挥发，对 肥尤其如此。所以，肥料适当深施可减少养分的流失、挥发和氧化，从而增加肥料的利用率，并使供肥稳而久。此外，植物根系生长具有趋肥性，所以肥料适当深施还可使作物根系深扎，植株健壮，增产显著。5、举出 10 种元素，说明它们在光合作用中的生理作用。（1）N：叶绿素、细胞色素、酶类和膜结构等的组成成
17、分。（2）P：NADP 为含磷的辅酶，ATP 的高能磷酸键为光合碳循环所必需；光合碳循环的中间产物都是含磷酸基因的糖类，淀粉合成主要通过含磷的 ADPG 进行；促进三碳糖外运到细胞质，合成蔗糖。（3）K：气孔的开闭受 K泵的调节，K也是多种酶的激活剂。（4）Mg：叶绿素的组成成分，一些催化光合碳循环酶类的激活剂。（5）Fe：是细胞色素、铁硫蛋白、铁氧还蛋白的组成成分，促进叶绿素合成。（6）Cu：质兰素（PC）的组成成分。（7）Mn：参与氧的释放。（8）B：促进光合产物的运输。（9）S：FeS 蛋白的成分，膜结构的组成成分。（10）C：光合放氧所需（或 Zn ：磷酸酐酶的组成成分等）。6、NO3
18、进入植物之后是怎样运输的？在细胞的哪些部分、在什么酶催化下还原成氨？植物吸收 NO3后，可以在根部或枝叶内还原，在根内及枝叶内还原所占的比值因不同植物及环境条件而异，苍耳根内无硝酸盐还原，根吸收的 NO3就可通过共质体中径向运输。即根的表皮、皮层、内皮层、中柱、薄壁细胞、导管，然后再通过根流或蒸腾流从根转运到枝叶内被还原为氨，再通过酶的催化作用形成氨基酸、蛋白质，在光合细胞内，硝酸盐还原为亚硝酸盐是在硝酸还原酶催化下，在细胞质内进行的，亚硝酸还原为氨则在亚硝酸还原酶催化下在叶绿体内进行。在农作物中，硝酸盐在根内还原的量依下列顺序递减；大麦 向日葵玉米燕麦。同一植物，在硝酸盐的供应量的不同时，其
19、还原部位不同。例如在豌豆的枝叶及根内硝酸盐还原的比值随着 NO3 供应量的增加而明显升高。7、是谁在哪一年发明了溶液培养法？它的发明有何意义？1859 年克诺普和费弗尔创立了溶液培养法，变称水培法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。由于溶液培养法对每一种矿质元素都能控制自如，所以能准确地肯定植物必需的矿质元素种类，从确定了植物的 16 种必需元素，为化学肥料的应用奠定了理论基础。这种培养技术不仅适用于实验室研究用，并逐渐广泛用于农业生产。如在沙漠地带采用溶液培养法生产蔬菜，以满足人民生活的需要。8、固氮酶有哪些特性？简述生物固氮的机理。固氮酶的特性：（1）由 Fe-蛋白和 Mo
20、-Fe-蛋白组成，两部分同时存在才有活性。（2）对氧很敏感，氧分压稍高就会抑制固氮酶的固氮作用，只有在很低的氧化还原电位的条件下才能实现固氮过程。（3）具有对多种底物起作用的能力。（4）是固氮菌的固氮作用的直接产物。NH3 的积累会抑制固氮酶的活性。生物固氮的机理可归纳为以下几点：（1）固氮是一个还原过程，要有还原剂提供电子，还原一分子 N2 为两分子 NH3，需要 6 个电子和 6 个 H+。在各种固氮微生物中，主要电子供体有丙酮酸、NADH、NADPH、H2，电子载体有铁氧还蛋白（Fd）、黄素氧还蛋白（Fld）等。（2）固氮过程需要能量。由于 N2 具有键能很高的三价键（NN），要打开它需
21、要很大的能量。大约每传递两个电子需 45 个 ATP，整个过程至少要 1215 个 ATP。（3）在固氮酶作用下，把氮素还原成氨。9、设计一个实验证明植物根系对离子的交换吸附。（1）选取根系健壮的水稻（可小麦等）幼苗数株，用清水漂洗根部，浸入 0.1% 甲烯蓝溶液中 23 分钟，将已被染成蓝色的根系移入盛有蒸馏水的烧杯中，摇动漂洗数次，直到烧杯中的蒸馏水不再出现蓝色为止。（2）将幼苗分成数量相等的两组，一组根系浸入蒸馏水中，另一组根浸入 10% 氯化钙溶液中，数秒钟后可见氯化钙溶液中的根系褪色，溶液变蓝，而蒸馏水中的根系不褪色，水的颜色无变化或变化很小。这说明根系吸附的带正电荷的甲烯蓝离子与溶
22、液中的钙离子发生了交换吸附，甲烯蓝离子被交换进入溶液中，使溶液变蓝。10、钾在植物体内的生理作用是什么？举例说明。钾不是细胞的结构成分，但它是许多酶的活化剂。目前已知 K在细胞内可作为 60 多种酶的活化剂。例如谷胱甘肽合成酶、淀粉合成酶、苹果酸脱氢酶、丙酮酸激酶等，所以 K在蛋白质代谢、碳水化合物代谢及呼吸作用中有重要作用。钾在细胞中是构成渗透势的重要成分，对水分的吸收、转动有重要作用；K还能调节气孔开闭，从而调节蒸腾作用。此外，在光合电子传递和线粒体内膜电子传递中，K可用对应离子向相反的方向转移到膜的一侧，从而维持了跨膜的 H+ 梯度，促进了光合磷酸化和氧化磷酸化的进行。K可以促进碳水化合
23、物的运输，特别是对块茎，块根作物施用 K肥可有效提高块根、块茎的产量。钾还可以提高作物的抗旱性和抗倒伏能力。11、影响植物根部吸收矿质的主要因素有哪些？1、温度，在一定温度范围内，随土温升高而加快；2、通气状况，在一定范围内，氧气代应越好，吸收矿质越多；3、溶液浓度，在较低浓度范围内，随浓度升高而吸收增多。20、何为根外营养？其结构基础是什么？它有何优越性？植物地上部分吸收矿物养料之过程叫做根外营养。其结构基础是外连丝。其优越性表现在：在作物生育后期吸肥能力衰退时，或营养临界期时，可以之外补充营养；可避免一此肥料（如磷肥）的土壤固定；补充植物所需微量元素，此法用量少、见效快。12、试述矿物质在
24、植物体内运输的形式与途径，可用什么方法证明？用伤流液分析结果可以证明，植物体内矿质运输之形式：N氮基酸酰胺；PP，SSO42-，金属离子则以离子状态运输。矿物质在植物体内运输的途径是：根部吸收的矿物质主要在木质部内向上运输，叶片吸收的矿质则重要在韧皮部内向下运输，同时存在侧向运输。13、什么是营养临界期及营养最大效率期？它们对作物产量形成有何影响？营养临界期是指作物对于营养缺乏最为敏感的时期，是施肥的关键时期。该期如缺肥，则作物生长发育将受到显著影响，导致作物减产。一般为幼苗期，营养最大效率期是指作物一生中，对于生长发育尤其是产量形成，施肥效果最好、施肥量最大的时期，一般为生殖生长期。适时适量
25、地控制这两个时期之营养供给，对于产量形成与高低有重要作用。14、为什么说施肥增产的原因是间接的？主要表现在哪些方面？施用肥料大部分是无机肥料，而作物的干物质和产品都是有机物，矿物质只占植株干重的小部分（百分之几到十几），大部分干物质都是通过光合作用形成的，所以，施肥增产的原因是间接的。主要表现在：施肥可增强光合性能，如增大光合面积，提高光合能力。延长光合时间，利于光合产物分配利用等等，可见施肥增产的实质在于改善光合性能。另外，施肥还能改善栽培环境，特别是土壤条件。15、必需矿质元素应具备哪几条标准？目前已知植物必需元素共有多少种？其中大量与微量元素各为多少种？各是指哪些元素？三条标准：（1）缺
26、乏之时发育障碍不能完成生活史；（2）除去该元素时表现出特异， 可由加入该元素而恢复正常；（2）在营养生理上表现出直接效果，而不是由土壤性质或微生物的改变而间接作用产生。大量元素 9 种：C、H、O、N|、P、K、Ca、Mg、S微量元素 7 种：Fe、Mn、B、Zn、Cn、Mo、Cl16、目前，生物因素氨的机理之主要内容是什么？（1）固氮是还原过程，需还要剂 Fd 还， 等提供电子；（2）因氮过程需 Mg 参与，需要也只能是由 ATP 提供能量。（3）在固氮酶作用下，把 N2 还原成氨。一、名词解释(每个 2 分，共计 20 分)日中性植物；春化作用；光的形态建成作用；向性运动；细胞全能性群体效
27、应；顶端优势；休眠；生长素梯度学说；棚田效应二、填空题(每空 1 分，共计 22 分)1、目前，大家公认的植物激素有五大类，其中： a、促进抽苔开花；b、促进气孔关闭；c、解除顶端优势；d、促进插条生根；e、能抑制伸长生长和促进加粗(横向)生长。2、目前认为，植物体内光敏色素有两种类型，它们是。3 、 影 响 种 子 萌 发 的 外 界 条 件 有_ 、 _ 、_、_ 等。5、高等植物的运动可分为 运动和运动 。6、植物的花诱导受外界条件的影响，其中最主要的影响因素是 和 。前者的感受刺激的器官是 ，后者感受刺激的器官是 。7、调节植物生长与休眠的两种植物激素是和 。8、植物感病时，其呼吸速率
28、，呼吸途径也发生变化，_明显增强了。9、组织培养的理论依据是 。四简答题（每题 8 分，共 48 分）1、 将 1mg IAA 配成 1000ml 的水溶液，分别处理豌豆的离体根和茎，可能会产生什么结果？ （8 分）2、果树栽培上为什么会出现开花结实的大小年现象?应如何克服? （8 分）营养器官和生殖器官的生长基本上是统一的，生殖器官生长所需的养料，大部分是由营养器官供应的。营养器官生长不好，生殖器官的生长自然也不会好。但是，营养器官和生殖器官的生长之间也是有矛盾的， 它表现在营养器官生长对生殖器官生长的抑制和生殖器官生长对营养器官生长的抑制两个方面。果树栽培上出现开花结实的大小年现象是由于某一年果树的大量结实导致生殖器官生长对营养器官生长的抑制，而营养器官生长的不足导致下一年营养器官生长对生殖器官生长的抑制，即下一年里水果产量下降。就出现了果树栽培上开花结实的大小年现象。可通过在开花结实较多的年分疏花疏果，实现营养器官和生殖器官的生长的平衡，避免大小年现象。