植物生理学09复习思考题与答案
第一章植物细胞的结构与功能复习思考题与答案
（一）解释名词
原核细胞(prokaryotic cell) 无典型细胞核的细胞，其核质外面无核膜，细胞质中缺少复杂的内膜系统和细胞器。由原核细胞构成的生物称原核生物（prokaryote）。细菌、蓝藻等低等生物属原核生物。
真核细胞(eukaryotic cell) 具有真正细胞核的细胞，其核质被两层核膜包裹，细胞内有结构与功能不同的细胞器，多种细胞器之间有内膜系统联络。由真核细胞构成的生物称为真核生物（eukayote）。高等动物与植物属真核生物。
原生质体(protoplast) 除细胞壁以外的细胞部分。包括细胞核、细胞器、细胞质基质以及其外围的细胞质膜。原生质体失去了细胞的固有形态，通常呈球状。细胞壁(cell wall) 细胞外围的一层壁，是植物细胞所特有的，具有一定弹性和硬度，界定细胞的形状和大小。典型的细胞壁由胞间层、初生壁以及次生壁组成。生物膜(biomembrane) 构成细胞的所有膜的总称。它由脂类和蛋白质等组成，具有特定的结构和生理功能。按其所处的位置可分为质膜和内膜。
共质体(symplast) 由胞间连丝把原生质（包含质膜，不含液泡）连成一体的体系。质外体(apoplast) 由细胞壁及细胞间隙等空间（包含导管与管胞）组成的体系。内膜系统(endomembrane system) 是那些处在细胞质中，在结构上连续、功能上相关，由膜组成的细胞器的总称。主要指核膜、内质网、高尔基体以及高尔基体小泡和液泡等。
细胞骨架(cytoskeleton) 指真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，包括微管、微丝和中间纤维等，它们都由蛋白质组成，没有膜的结构，互相联结成立体的网络，也称为细胞内的微梁系统(microtrabecular system)。
细胞器(cell organelle) 细胞质中具有一定形态结构和特定生理功能的细微结构。依被膜的多少可把细胞器分为：①双层膜细胞器，如细胞核、线粒体、质体等；
②单层膜细胞器，如内质网、液泡、高尔基体、蛋白体等；③无膜细胞器，如核糖体、微管、微丝等。
质体(plastid) 植物细胞所特有的细胞器，具有双层被膜，由前质体分化发育而成，包括淀粉体、叶绿体和杂色体等。
线粒体(mitochondria) 真核细胞质内进行三羧酸循环和氧化磷酸化作用的细胞器。呈球状、棒状或细丝状等，具有双层膜。线粒体能自行分裂，并含有DNA、RNA和核糖体，能进行遗传信息的复制、转录与翻译，但由于遗传信息量不足，大部分蛋白质仍需由细胞核遗传系统提供，故其只具有遗传的半自主性。
微管(microtubule) 存在于动植物细胞质内的由微管蛋白组成的中空的管状结构。其主要功能除起细胞的支架作用和参与细胞器与细胞运动外，还与细胞壁、纺缍丝、中心粒的形成有关。
微丝(microfilament) 由丝状收缩蛋白所组成的纤维状结构，类似于肌肉中的肌动蛋白，可以聚集成束状，参与胞质运动、物质运输，并与细胞感应有关。
高尔基体(Golgi body) 由若干个由膜包围的扁平盘状的液囊垛叠而成的细胞器。它能向细胞质中分泌囊泡（高尔基体小泡），与物质集运和分泌、细胞壁形成、大分子装配等有关。
核小体(nucleosome) 构成染色质的基本单位。每个核小体包括200bp的DNA片断和8个组蛋白分子。
液泡(vacuole) 植物细胞特有的，由单层膜包裹的囊泡。它起源于内质网或高尔基体小泡。在分生组织细胞中液泡较小且分散，而在成熟植物细胞中小液泡被融合成大液泡。在转运物质、调节细胞水势、吸收与积累物质方面有重要作用。溶酶体(lysosome) 是由单层膜包围，内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，具有消化生物大分子，溶解细胞器等作用。若溶酶体破裂，酸性水解酶进入细胞质，会引起细胞的自溶。
核糖体(ribosome) 细胞内参与合成蛋白质的颗粒状结构，亦称核糖核蛋白体。无膜包裹，大致由等量的RNA和蛋白质组成，大多分布于胞基质中，呈游离状态或附于粗糙型内质网上，少数存在于叶绿体、线粒体及细胞核中。核糖体是蛋白质合成的场所，游离于胞基质的核糖体往往成串排列在mRNA上，组成多聚核糖体(polysome)，这样一条mRNA链上的信息可以同时用来合成多条同样的多肽链。
胞间连丝(plasmodesma) 穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质（体）的管状通道。它可由质膜或内质网膜或连丝微管所构成。
流动镶嵌模型(fluid mosaic model) 由辛格尔(S.L.singer)和尼柯尔森(G.L.Nicolson)在1972年提出的解释生物膜结构的模型，认为液态的脂质双分子层中镶嵌着可移动的蛋白质，使膜具有不对称性和流动性。
细胞全能性(totipotency) 每一个细胞中都包含着产生一个完整机体的全套基因，在适宜条件下能形成一个新的个体。细胞的全能性是组织培养的理论基础。细胞周期(cell cycle) 从一次细胞分裂结束形成子细胞到下一次分裂结束形成新的子细胞所经历的时期。可以分为G1期、S期、G2期、M期四个时期。
周期时间(time of cycle) 完成一个细胞周期所需的时间。
（二）写出下列符号的中文名称，并简述其主要功能或作用
ER 内质网(endoplasmic reticulum)，交织分布于细胞质中的膜层系统，内与细胞核外被膜相连，外与质膜相连，并通过胞间连丝与邻近细胞的内质网相连。内质网是蛋白质、脂类、糖类等物质合成的场所，参与细胞器和细胞间物质和信息的传递。
RER 粗糙型内质网(rough endoplasmic reticulum)，富含核糖体的内质网，参与蛋白质的合成。
RNA 核糖核酸(ribose nucleic acid)，即含核糖的核酸。它由多个核苷酸通过磷酸二酯键连接而成，大部分存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。细胞内的核糖核酸因其功能和性质的不同分为三种：①转移核糖核酸(tRNA)，分子量较小，在蛋白质生物合成过程中，起着携带和转移活化氨基酸的作用；②信使核糖核酸(mRNA)，以DNA为模板转录的一种单链核糖核酸分子，是合成蛋白质的模板；
③核糖体核糖核酸(rRNA)，分子量较大，同蛋白质一起构成核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所。
mtDNA 线粒体DNA(mitochondrial DNA)，线粒体内遗传信息的载体。
cpDNA 叶绿体DNA(chloroplast DNA)，叶绿体内遗传信息的载体。
TAG 甘油三酯(triacylglycerols)，圆球体中主要含有的一种脂类。
HRGP 富含羟脯氨酸的糖蛋白(hydroxyproline glycoprotein)，细胞壁结构成分，在细胞防御和抗病性中起作用。
PCD 细胞程序化死亡(programmed cell death)，受细胞自身基因调控的衰老死亡过程。它有利于生物自身的发育，或有利于抵抗不良环境。
G1期第1间隙期(gap1)，又称DNA合成前期(pre-synthetic phase)，从有丝分裂
完成到DNA复制之前的时期，进行RNA与蛋白质的合成，为DNA复制作准备。S期DNA复制期(synthetic phase)，主要进行DNA及有关组蛋白的合成。
G2期第2间隙期(gap2)，又称DNA合成后期(post-synthetic phase)，指DNA复制完到有丝分裂开始的一段间隙，主要进行染色体的精确复制，为有丝分裂作准备。
M期有丝分裂期(mitosis)，按前期(prophase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)和末期(telophase)的次序进行细胞分裂。
（三）问答题
1. 为什么说真核细胞比原核细胞进化？
答：原核细胞没有明显的由核膜包裹的细胞核，只有由若干条线型DNA构成的拟核体，细胞体积一般很小，质膜与细胞质的分化简单，除核糖体外，没有其它亚细胞结构，主要以无丝分裂方式繁殖。而真核细胞有明显的由两层核膜包裹的细胞核，细胞体积较大，细胞质高度分化形成了各种大小不一和功能各异的细胞器，各种细胞器之间通过膜的联络形成了一个复杂的内膜系统，细胞分裂以有丝分裂为主。由于真核细胞出现复杂的内膜系统和高度分化的细胞器，使细胞结构区域化，代谢效率提高，遗传物质稳定，使它能组成高等的真核生物体。
2. 典型的植物细胞与动物细胞的在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？
答：典型的植物细胞中存在大液泡、质体和细胞壁，这是与动物细胞在结构上的最主要差异。植物特有的细胞结构对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的坚挺，此外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面都起着重要作用。
3. 原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？
答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。当植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4. 高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？
答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管、微丝、内质网、高尔基体和液泡等细胞器。这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。类囊体是由封闭的扁平小泡组成，膜上含有叶绿体色素和光合电子传递体，这与其具有的光能吸收、电子传递与光合磷酸化等功能相适应。而CO2同化的全部酶类存在于叶绿体间质，从而使间质成为CO2固定与同化物生成的场所。由于叶绿体具有上述特性，使它能成为植物进行光合作用的细胞器。
(2)线粒体是进行呼吸作用的细胞器，也含有双层膜，外膜蛋白质含量低，透性较大，内膜蛋白质含量高，且含有电子传递体和ATP酶复合体，保证了在其上能进行电子传递和氧化磷酸化。
(3)微管是由微管蛋白组装成的中空的管状结构，在细胞中能聚集与分散，组成
早前期带、纺缍体等多种结构，因而它能在保持细胞形状、细胞内的物质运输、细胞分裂和细胞壁的合成中起重要作用。
(4)微丝主要由两种球形收缩蛋白聚合成的细丝彼此缠绕而成，呈丝状，由于收缩蛋白可利用ATP所提供的能量推动原生质运动，因而微丝在胞质运动、胞内物质运输等方面能起重要作用。
(5)内质网大部分呈膜片状，由两层平行排列的单位膜组成。内质网相互联通成网状结构，穿插于整个细胞质中，既提供了细胞空间的支持骨架，又起到了细胞内的分室作用；粗糙内质网上有核糖体，它是合成蛋白质(酶)合成的场所，光滑内质网是合成脂类和糖类的场所；另外内质网能分泌囊泡，是细胞内的物质的运输系统，也是细胞间物质与信息的传递系统。
(6)高尔基体它由膜包围的液囊垛叠而成，并能分泌囊泡。它主要是对由内质网运来的蛋白质和多糖进行加工、浓缩、储存和集运，通过分泌泡和质膜或其它细胞器膜融合的方式，把参与加工或合成的物质的集运到壁和其它细胞器中，因而它能参与蛋白体、溶酶体和液泡等细胞器的形成。
(7)液泡由多种囊泡融合而成，小液泡随着细胞的生长，常融合成一个中央大液泡。液泡内含有糖、酸等溶质，具有渗透势，在细胞中构成一个渗透系统，这对调节水分平衡、维持细胞的膨压具有重要作用。另外液泡膜上有ATP酶、离子通道和多种载体，使它能选择性地吸收和积累多种物质。
5. 生物膜在结构上的特点与其功能有什么联系？
答：生物膜主要由蛋白质和脂类组成，膜中脂类大多为极性分子，其疏水尾部向内，亲水头部向外，组成双脂层，蛋白质镶嵌在膜中或分布在膜的表面。膜不仅把细胞与外界隔开，而且把细胞内的空间区域化，从而使细胞的代谢活动有条不紊地"按室分工"。膜上的蛋白质有的是酶，有的是载体或通道，还有的是能感应刺激的受体，因而生物膜具有进行代谢反应、控制物质进出以及传导信息等功能。膜中蛋白质和脂类的比值因膜的种类不同而有差异，一般来说，功能多而复杂的生物膜，其蛋白质的种类多，蛋白质与脂类的比值大，反之，功能简单的膜，其所含蛋白质的种类与数量就少。如线粒体内膜以及类囊体膜的功能复杂，要进行电子传递和磷酸化作用，因而其蛋白质种类和数量较多，而且其中许多蛋白质与其它物质组成了超分子复合体。
关于膜的结构有流动镶嵌、板块镶嵌等模型。
(1)流动镶嵌模型的要点：①不对称性，即脂类和蛋白质在膜中的分布不对称；
②流动性，即组成膜的脂类双分子层或蛋白质都是可以流动或运动的。膜不对称性和流动性保证了生物膜能经受一定程度的形变而不致破裂，这也可使膜中各种成分按需要重新组合，使之合理分布，有利于表现膜的多种功能。更重要的是它允许膜互相融合而不失去对通透性的控制，确保膜分子在细胞分裂、膜动运输、原生质体融合等生命活动中起重要的作用。
(2)板块镶嵌模型的要点：①整个生物膜是由不同组织结构、不同大小、不同性质、不同流动性的可移动的膜块所组成；②不同流动性的区域可同时存在，各膜块能随生理状态和环境条件的改变而改变。板块镶嵌模型有利于说明膜功能的多样性及调节机制的复杂性。
6. 细胞内部的区域化对其生命活动有何重要意义？
答：细胞内的区域化是指由生物膜把细胞内的空间分隔，形成各种细胞器，这样不仅使各区域内具有的pH值、电位、离子强度、酶系和反应物不同，而且能使细胞的代谢活动"按室进行"，各自执行不同的功能。同时由于内膜系统的存在又
将多种细胞器联系起来，使得各细胞器之间能协调地进行物质、能量交换与信息传递，有序地进行各种生命活动。
7. 你怎样看待细胞质基质与其功能的关系？
答：细胞质基质也称为细胞浆，是富含蛋白质(酶)、具有一定粘度、能流动的、半透明的胶状物质。它是细胞重要的组分，具有以下功能：
(1)代谢场所很多代谢反应如糖酵解、磷酸戊糖途径、脂肪酸合成、蔗糖的合成等都在细胞质基质中进行，而且这些反应所需的底物与能量都由基质提供。(2)维持细胞器的结构与功能细胞质基质不仅为细胞器的实体完整性提供所需要的离子环境，供给细胞器行使功能所必需的底物与能量，而且流动的细胞基质十分有利于各细胞器与基质间进行物质与能量的交换。
8. 从细胞壁中的蛋白质和酶的发现，谈谈对细胞壁功能的认识。
答：长期以来细胞壁被认为是界定原生质体的僵死的"木头盒子"，只起被动的防御作用。但随着研究的深入，大量蛋白质尤其是几十种酶蛋白在细胞壁中被发现，人们改变了传统观念，认识到细胞壁是植物进行生命活动不可缺少的部分。它至少具有以下生理功能：
(1)维持细胞形状，控制细胞生长细胞壁增加了细胞的机械强度，这不仅有保护原生质体的作用，而且维持了器官与植株的固有形态。
(2)运输物质与传递信息细胞壁涉及了物质运输，参与植物水势调节，另外细胞壁也是化学信号（激素等）、物理信号（电波、压力等）传递的介质与通路。
(3)代谢功能细胞壁中的酶类广泛参与细胞壁高分子的合成、转移与水解等生化反应。
(4)防御与抗性细胞壁中的寡糖素能诱导植物抗毒素的形成；壁中的伸展蛋白除了作为结构成分外，还有防御和抗病抗逆的功能。
9. 植物细胞的胞间连丝有哪些功能？
答：植物细胞胞间连丝的主要生理功能有两方面：
(1)进行物质交换相邻细胞的原生质可通过胞间连丝进行交换，使可溶性物质（如电解质和小分子有机物）、生物大分子物质（如蛋白质、核酸、蛋白核酸复合物）甚至细胞核发生胞间运输。
(2)进行信号传递物理信号（电、压力等）和化学信号（植物激素、生长调节剂等）都可通过胞间连丝进行共质体传递。
10. 细胞周期的各期有何特点？
答：细胞周期可分G1期、S期、G2期和M期四个时期，各期特点如下：(1)G1期是从有丝分裂完成到DNA复制之前的时期，主要进行mRNA、tRNA、rRNA和蛋白质的合成，为DNA复制作准备。
(2)S期是DNA复制时期，主要进行DNA及有关组蛋白的合成。此期中DNA 的含量增加一倍。
(3)G2期为DNA复制完毕到有丝分裂开始的一段间隙，主要进行染色体的精确复制，为有丝分裂作准备。
(4)M期是细胞进行有丝分裂的时期，此期染色体发生凝缩、分离并平均分配到两个子细胞中。细胞分裂按前期、中期、后期和末期的次序进行，分裂后子细胞中的DNA含量减半。
11. 植物细胞的基因表达有何特点？
答：（1）植物是真核生物，其细胞的DNA含量和基因数目远远多于原核细胞，蛋白质或RNA的编码基因序列往往是不连续的，大多数基因都含有内含子。DNA
与组蛋白结合，以核小体为基本单位，形成染色体或染色质，遗传物质分散到多个DNA分子上。
（2）植物细胞的基因为单顺反子，无操纵子结构，有各自的调控序列，而且基因表达有明显的"时"与"空"的特性。另外，植物基因表达比动物更容易受环境因子（如光、温、水分）的影响，环境因子会引起植物基因表达的改变。
（3）植物细胞中有三种RNA聚合酶参与基因的表达，RNA聚合酶Ⅰ负责rRNA 的合成，RNA聚合酶Ⅱ负责形成mRNA，RNA聚合酶Ⅲ负责tRNA和小分子RNA的合成。植物细胞中的DNA通过组蛋白阻遏等机制，使大部分基因不能表达，又加上在转录等水平上的各级复杂调节机制，使得在特定组织和特定发育阶段中有相应基因进行适度表达，产生与组织结构和代谢功能相适应的蛋白质或酶。
12. 你怎样理解植物细胞的程序化死亡？
答：细胞程序化死亡(programmed cell death,PCD) 是一种主动的受细胞自身基因调控的衰老死亡过程，与通常意义上的细胞衰老死亡不同，在PCD发生过程中，通常伴随有特定的形态变化和生化反应，如细胞核和细胞质浓缩、DNA降解等。它是多细胞生物中某些细胞所采取的主动死亡方式，在细胞分化、过敏性反应和抗病抗逆中有特殊作用，如维管束中导管的形成、性别分化过程中单性花的形成、感染区域及其周围病斑的形成等，这些都是细胞程序化死亡的表现。
第二章植物的水分生理复习思考题与答案
(一)名词解释
束缚水(bound water) 与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。
自由水(free water) 与细胞组分之间吸附力较弱,可以自由移动的水。
化学势(chemical potential) 偏摩尔自由能被称为化学势，以希腊字母μ表示,组分j的化学势(μj)为：μj=( G/ nj)t.p. ni.ni≠nj，其含义是：在等温等压保持其它组分不变时，体系自由能随组分j的摩尔变化率。换句话说，在一个庞大的体系中，在等温等压以及保持其他各组分浓度不变时，加入1摩尔j物质所引起体系自由能的增量。
体系内j组分的化学势μj则用下式各项之和表示：
μj＝μo-j＋RTlna j＋Z j FE＋Vj,mP＋m j gh
式中μo-j:标准状态下体系内j组分的化学势；R:气体常数；T:绝对温度； a j:物质j的相对活度；Z j:物质j所带电荷数；F:法拉第常数；E：物质j所处体系的电势；Vj,m:物质j的偏摩尔体积；P:压力（或溶液静水压力）；g:重力加速度；h:体系的高度；m j:物质j的摩尔质量。
通常将包括电项ZjFE的μj称为电化学势（electrochemical potential)；而将不包括电项，即物质j不带电荷或电势E为0，即ZjFE＝0的μj称为化学势。
水势（water potential）每偏摩尔体积的水的化学势差称为水势，用ψw表示。Ψw= (μw-μow)/ Vw,m，即水势为体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差，再除以水的偏摩尔体积的商。用两地间的水势差可判别它们间水流的方向和限度，即水分总是从水势高处流向水势低处，直到两处水势差为O为止。
溶质势ψs(solute potential，ψs) 由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的数值。溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小,因此，溶质势又可称为渗透势(osmotic potential,ψπ)。溶质势可用ψs=RTlnNw/Vw.m公式计算，也可按范特霍夫公式ψπ=-π=-iCRT计算。
衬质势(matrix potential，ψm) 由于衬质(表面能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等)的存在而使体系水势降低的数值。
压力势(pressure potential，ψp) 由于压力的存在而使体系水势改变的数值。若加正压力，使体系水势增加，加负压力，使体系水势下降。
重力势(gravity potential，ψg) 由于重力的存在而使体系水势增加的数值。
集流(mass flow或bulk flow) 指液体中成群的原子或分子(例如组成水溶液的各种物质的分子)在压力梯度(水势梯度)作用下共同移动的现象。
渗透作用（osmosis）溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
水通道蛋白(water channel protein) 存在在生物膜上的具有通透水分功能的内在蛋白。水通道蛋白亦称水孔蛋白(aquaporins,AQPs)。
吸胀吸水(imbibing absorption of water) 依赖于低的衬质势而引起的吸水。干种子的吸水为典型的吸胀吸水。
吸胀作用（imbibition）亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。胶体物质吸引水分子的力量称为吸胀力。蛋白质类物质吸胀力最大，淀粉次之，纤维素较小。
根压(root pressure) 由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。它是根系与外液水势差的表现和量度。根系活力强、土壤供水力高、叶的蒸腾量低时，根压较大。伤流和吐水现象是根压存在证据。
伤流(bleeding) 从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象。伤流是由根压引起的，是从伤口的输导组织中溢出的。伤流液的数量和成分可作为根系生理活性高低的指标。
吐水(guttation) 从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。吐水也是由根压引起的。作物生长健壮，根系活动较强，吐水量也较多，所以，吐水现象可以作为根系生理活动的指标，并能用以判断苗长势的好坏。
暂时萎蔫(temporary wilting) 植物在水分亏缺严重时，细胞失去膨压，茎叶下垂的现象称为萎蔫(wilting)。萎蔫植株如果当蒸腾速率降低后，可恢复正常，则这种萎蔫称为暂时萎蔫。暂时萎蔫是由于蒸腾失水量一时大于根系吸水量而引起的。
永久萎蔫(permanent wilting) 萎蔫植物若在蒸腾降低以后仍不能使恢复正常，这样的萎蔫就称为永久萎蔫。永久萎蔫是由于土壤缺乏可利用的水分引起的。只有向土壤供水才能消除植株的萎蔫现象。
蒸腾作用(transpiration) 植物体内的水分以气态散失到大气中去的过程。蒸腾作用可以促进水分的吸收和运转，降低植物体的温度，促进盐类的运转和分布。
小孔扩散律(small opening diffusion law) 指气体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长或直径成正比的规律。气孔蒸腾速率符合小孔扩散律。
蒸腾速率(transpiration rate) 又称蒸腾强度或蒸腾率，指植物在单位时间内、单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。
蒸腾效率（transpiration ratio) 植物每蒸腾1kg水时所形成的干物质的g数。
蒸腾系数(transpiration coefficient) 植物每制造1g干物质所消耗水分的g 数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量(water requirement)。
内聚力学说(cohesion theory) 该学说由狄克逊(H．H．Dixon，)和伦尼尔(O．Renner，)在20世纪初提出，是以水分的内聚力(相同分子间相互吸引的力量)来解释水分在木质部中上升的学说。内聚力学说的基本论点是：①水分子之间有强大的内聚力，当水分被局限于具有可湿性内壁的细管(如导管或管胞)中时，水柱可经受很大的张力而不致断裂；②植物体内的水分是在被水饱和的细胞壁和木质部运输的，水分子从叶的蒸发表面到根的吸水表面形成一个连续的体系；③叶肉细胞蒸腾失水后细胞壁水势下降，使木质部的水分向蒸发表面移动，木质部的水分压力势下降而产生张力；④蒸发表面水势的降低，经连续的导水体系传递到根，使土壤水分通过根部循茎上升，最后到达叶的蒸腾表面。内聚力学说也称蒸腾流－内聚力－张力学说(transpiration cohesion tension theory)。
水分临界期(critical period of water) 植物在生命周期中，对缺水最敏感、最易受害的时期。一般而言，植物的水分临界期多处于花粉母细胞四分体形成期，这个时期一旦缺水，就使性器官发育不正常。作物的水分临界期可作为合理灌溉的一种依据。
（二）写出下列符号的中文名称，并简述其主要功能或作用
μw 水的化学势(water chemical potential)，水的化学势的热力学含义是：当温度、压力及物质数量（水分以外）一定时，由水（摩尔）量变化引起的体系自由能的改变量。水的化学势之差，可用来判断水分参加化学反应的本领或两相间移动的方向和限度。
ψw 水势(water potential), 每偏摩尔体积的水的化学势差，即体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差(μw-μow)，再除以水的偏摩尔体积(Vw,m)。用两地间的水势差可判别它们间水流的方向和限度，可以用来分析土壤-植物-大气水分连续体(SPAC)中的水分移动情况。
MPa 兆帕，表示水势的单位，1 MPa = 106Pa = 10bar = 9.87atm 。
Nw 水的摩尔分数(molar numeric of water)，Nw = 水的摩尔数/（水的摩尔数+ 溶质的摩尔数），它表示水在水溶液中的含量，Nw大表示水溶液中水分含量高，溶质含量少，水势高。纯水的Nw≈55.1mol/dm3。
RH 相对湿度(relative humidity), 为气相中的蒸气压与纯水的饱和蒸气压的百分数，RH高表示气相中的水分含量高，水势高。
SPAC 土壤-植物-大气连续体(soil-plant-atmosphere continuum), 土壤的水分由根吸收，经过植物,然后蒸发到大气，这样水分在土壤、植物和大气间的运动就构成一个连续体。一般情况下，土壤的水势>根水势≥茎水势≥叶水势>大气水势，因此，土壤-植物-大气连续体就成为土壤中水分经植物体散失到大气的途径。
（三）问答题
1.简述水分在植物生命活动中的作用。
答：⑴细胞的重要组成成分一般植物组织含水量占鲜重的75％～90％。
⑵代谢过程的反应物质如果没有水，许多重要的生化过程如光合作用放氧反应、呼吸作用中有机物质的水解都不能进行。
⑶各种生理生化反应和物质运输的介质如矿质元素的吸收、运输、气体交换、光合产物的合成、转化和运输以及信号物质的传导等都需以水作为介质。
⑷使植物保持固有的姿态植物细胞含有大量水分，产生的静水压可以维持细胞的紧张度，使枝叶挺立，花朵开放，根系得以伸展，从而有利于植物捕获光能、交换气体、传粉受精以及对水肥的吸收。
⑸具有重要的生态意义通过水所具有的特殊的理化性质可以调节湿度和温度。例如：植物通过蒸腾散热，调节体温，以减轻烈日的伤害；水温的变化幅度小，在水稻育秧遇到寒潮时可以灌水护秧；高温干旱时，也可通过灌水来调节植物周围的温度和湿度，改善田间小气候；此外可以水调肥，用灌水来促进肥料的释放和利用。因此水在植物的生态环境中起着特别重要的作用。
2.植物体内水分存在的形式与植物的代谢、抗逆性有什么关系？
答：植物体内的水分存在两种形式，一种是与细胞组分紧密结合而不能自由移动、不易蒸发散失的水，称为束缚水,另一种是与细胞组分之间吸附力较弱,可以自由移动的水,称为自由水。自由水可参与各种代谢活动，因此，当自由水/束缚水比值高时，细胞原生质呈溶胶状态，植物的代谢旺盛，生长较快，抗逆性弱；反之，自由水少时，细胞原生质呈凝胶状态，植物代谢活性低，生长迟缓，但抗逆性强。
3.在植物生理学中引入水势概念有何意义？
答：⑴可用热力学知识来分析水分的运动状况不论在生物界、非生物界，还是在生物界与非生物界之间，水分总是从水势高处流向水势低处，直到两处水势差为O为止。
⑵可用同一单位来判别水分移动水势的单位为压力(Pa)，与土壤学、气象学中的压力单位相一致，使在土壤-植物-大气的水分连续系统中，可用同一单位来判别水分移动。
⑶与吸水力联系起来水势概念与传统的吸水力（S）概念有联系，在数值上ψw = -S，使原先前人测定的吸水力数值在加上负号后就变成水势值。
4.土壤溶液和植物细胞在水势的组分上有何异同点？
答：(1)共同点：土壤溶液和植物细胞水势的组分均由溶质势、衬质势和压力势组成。
(2)不同点：①土壤中构成溶质势的成分主要是无机离子，而细胞中构成溶质势的成分除无机离子外，还有有机溶质；②土壤衬质势主要是由土壤胶体对水分的吸附所引起的，而细胞衬质势则主要是由细胞中蛋白质、淀粉、纤维素等亲水胶体物质对水分的吸附而所引起的；③土壤溶液是个开放体系中，土壤的压力势易受外界压力的影响，而细胞是个封闭体系，细胞的压力势主要受细胞壁结构和松驰情况的影响。
5.植物吸水有哪几种方式？
答：植物吸水主要有三种方式：
⑴渗透吸水指由于ψs的下降而引起的细胞吸水。含有液泡的细胞吸水，如根系吸水、气孔开闭时保卫细胞的吸水主要为渗透吸水。
⑵吸胀吸水依赖于低的ψm而引起的吸水。无液泡的分生组织和干燥种子中含有较多衬质(亲水物体)，它们可以氢键与水分子结合，吸附水分。
⑶降压吸水这里是指因ψp的降低而引发的细胞吸水。如蒸腾旺盛时，木质部导管和叶肉细胞(特别是萎蔫组织)的细胞壁都因失水而收缩，使压力势下
降，从而引起细胞水势下降而吸水。失水过多时，还会使细胞壁向内凹陷而产生负压，这时ψp<0，细胞水势更低，吸水力更强。
6.温度为什么会影响根系吸水？
答：温度尤其是土壤温度与根系吸水关系很大。过高过低对根系吸水均不利。
(1)低温使根系吸水下降的原因：①水分在低温下粘度增加，扩散速率降低，同时由于细胞原生质粘度增加，水分扩散阻力加大；②根呼吸速率下降，影响根压产生，主动吸水减弱；③根系生长缓慢，不发达，有碍吸水面积扩大。
(2)高温使根系吸水下降的原因：①土温过高会提高根的木质化程度，加速根的老化进程；②使根细胞中的各种酶蛋白变性失活。
土温对根系吸水的影响还与植物原产地和生长发育的状况有关。一般喜温植物和生长旺盛的植物的根系吸水易受低温影响，特别是骤然降温，例如在夏天烈日下用冷水浇灌，对根系吸水很为不利。
7.以下论点是否正确，为什么？
(1)一个细胞的溶质势与所处外界溶液的溶质势相等，则细胞体积不变。
答：该论点不完全正确。因为一个成熟细胞的水势由溶质势和压力势两部分组成，只有在初始质壁分离ψp＝0时，上述论点才能成立。通常一个细胞的溶质势与所处外界溶液的溶质势相等时，由于压力势（常为正值）的存在，使细胞水势高于外界溶液的水势（也即它的溶质势），因而细胞失水，体积变小。
(2)若细胞的ψp＝-ψs，将其放入某一溶液中时，则体积不变。
答：该论点不正确。因为当细胞的ψp＝-ψs时，该细胞的ψw = 0。把这样的细胞放入任溶液中，细胞都会失水，体积变小。
(3)若细胞的ψw＝ψs，将其放入纯水中，则体积不变。
答：该论点不正确。因为当细胞的ψw ＝ψs时，该细胞的ψp = 0，而ψs为负值，即其ψw < 0，把这样的细胞放入纯水中，细胞吸水，体积变大。
8.气孔开闭机理如何？植物气孔蒸腾是如何受光、温度、CO2浓度调节的？
答：关于气孔开闭机理主要有两种学说:
⑴无机离子泵学说又称K+泵假说。光下K+由表皮细胞和副卫细胞进入保卫细胞，保卫细胞中K+浓度显著增加，溶质势降低，引起水分进入保卫细胞，气孔就张开；暗中, K+由保卫细胞进入副卫细胞和表皮细胞，使保卫细胞水势升高而失水，造成气孔关闭。这是因为保卫细胞质膜上存在着H+_ATP酶，它被光激活后，能水解保卫细胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的ATP，产生的
能量将H+从保卫细胞分泌到周围细胞中,使得保卫细胞的pH值升高，质膜内侧的电势变低，周围细胞的pH值降低，质膜外侧电势升高，膜内外的质子动力势驱动K+从周围细胞经过位于保卫细胞质膜上的内向K+通道进入保卫细胞，引发开孔。
⑵苹果酸代谢学说在光下, 保卫细胞内的部分CO2被利用时,pH值上升至
8.0～8.5，从而活化了PEP羧化酶, PEP羧化酶可催化由淀粉降解产生的PEP与HCO3-结合形成草酰乙酸,并进一步被NADPH还原为苹果酸。苹果酸解离为2H+和苹果酸根，在H+／K+泵的驱使下，H+与K+交换，保卫细胞内K+浓度增加,水势降低；苹果酸根进入液泡和Cl-共同与K+在电学上保持平衡。同时，苹果酸的存在还可降低水势，促使保卫细胞吸水，气孔张开。当叶片由光下转入暗处时，该过程逆转。
气孔蒸腾显著受光、温度和CO2等因素的调节。
⑴光光是气孔运动的主要调节因素。光促进气孔开启的效应有两种，一种是通过光合作用发生的间接效应；另一种是通过光受体感受光信号而发生的直接效应。光对蒸腾作用的影响首先是引起气孔的开放，减少内部阻力，从而增强蒸腾作用。其次，光可以提高大气与叶子温度，增加叶内外蒸气压差，加快蒸腾速率。
(2)温度气孔运动是与酶促反应有关的生理过程,因而温度对蒸腾速率影响很大。当大气温度升高时，叶温比气温高出2～10℃,因而，气孔下腔蒸气压的增加大于空气蒸气压的增加，这样叶内外蒸气压差加大，蒸腾加强。当气温过高时，叶片过度失水,气孔就会关闭，从而使蒸腾减弱。
⑶CO2 CO2对气孔运动影响很大，低浓度CO2促进气孔张开,高浓度CO2能使气孔迅速关闭（无论光下或暗中都是如此）。在高浓度CO2下，气孔关闭可能的原因是：①高浓度CO2会使质膜透性增加，导致K+泄漏，消除质膜内外的溶质势梯度，②CO2使细胞内酸化，影响跨膜质子浓度差的建立。因此CO2浓度高时，会抑制气孔蒸腾。
9.高大树木导管中的水柱为何可以连续不中断？假如某部分导管中水柱中断了，树木顶部叶片还能不能得到水分？为什么？
答：蒸腾作用产生的强大拉力把导管中的水往上拉，而导管中的水柱可以克服重力的影响而不中断,这通常可用蒸腾流－内聚力－张力学说,也称"内聚力学说"来解释，即水分子的内聚力大于张力，从而能保证水分在植物体内的向上运输。水分子的内聚力很大，可达几十MPa。植物叶片蒸腾失水后，便向导管吸水,而水本身有重量，受到向下的重力影响，这样，一个上拉的力量和一个下拖的力量共同作用于导管水柱上就会产生张力，其张力可达-3.0MPa，但由于水分子内聚力远大于水柱张力，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。
导管水溶液中有溶解的气体，当水柱张力增大时，溶解的气体会从水中逸出形成气泡。在张力的作用下，气泡还会不断扩大，产生气穴现象。然而，植物可通过某些方式消除气穴造成的影响。例如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。当水分移动遇到了气泡的阻隔时，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。另外，在导管内大水柱中断的情况下，水流仍可通过微孔以小水柱的形式上升。同时，水分上升也不需要全部木质部参与作用，只需部分木质部的输导组织畅通即可。
10.适当降低蒸腾的途径有哪些?
答：⑴减少蒸腾面积如移栽植物时，可去掉一些枝叶，减少蒸腾失水。
⑵降低蒸腾速率如在移栽植物时避开促进蒸腾的高温、强光、低湿、大风等外界条件,增加植株周围的湿度，或复盖塑料薄膜等都能降低蒸腾速率。
⑶使用抗蒸腾剂，降低蒸腾失水量。
11.合理灌溉在节水农业中的意义如何？如何才能做到合理灌溉？
答：我国水资源总量并不算少，但人均水资源量仅是世界平均数的26%，而灌溉用水量偏多又是存在多年的一个突出问题。节约用水，发展节水农业，是一个带有战略性的问题。合理灌溉是依据作物需水规律和水源情况进行灌溉，调节植物体内的水分状况，满足作物生长发育的需要，用适量的水取得最大的效果。因此合理灌溉在节水农业中具有重要的意义。
要做到合理灌溉，就需要掌握作物的需水规律。反映作物需水规律的参数有需水量和水分临界期。作物需水量（蒸腾系数）和水分临界期又因作物种类、生长发育时期不同而有差异。合理灌溉则要以作物需水量和水分临界期为依据，参照生理和形态等指标制定灌溉方案，采用先进的灌溉方法及时地进行灌溉。
12.合理灌溉为何可以增产和改善农产品品质？
答：作物要获得高产优质，就必须生长发育良好,而合理灌溉能在水分供应上满足作物的生理需水和生态需水,促使植物生长发育良好，使光合面积增大，叶片寿命延长，光合效率提高，根系活力增强，促进肥料的吸收和运转，并能促进光合产物向经济器官运送与转化，使产量和品质都得以提高。
13.一个细胞的ψw为-0.8MPa，在初始质壁分离时的ψs为－1.6MPa，设该细胞在发生初始质壁分离时比原来体积缩小4%，计算其原来的ψπ和ψp各为多少MPa？
答：根据溶液渗透压的稀释公式，溶质不变时，渗透压与溶液的体积成反比，有下列等式：
π1V1=π2V2 或ψπ1V1=ψπ2V2
ψπ原来× 100% = ψπ质壁分离× 96%
ψπ原来= (-1.65MPa×96 )/100 = -1.536MPa
ψP = ψW -ψm = -0.8MPa -( -1.536MPa) = 0.736MPa
原来的ψπ为-1.536 MPa, ψP 为0.736MPa.
14.将ψm为-100MPa的干种子，放置在温度为27℃、RH为60%的空气中，问干种子能否吸水?
答：气相的水势可按下式计算:
ψW = (RT/Vw,m )·lnRH =[ 8.3cm3·MPa·mol-1·K-1·(273+27)K/18cm3·mol-1] ·ln60%
= 138.33MPa ·(-0.5108) = -70.70MPa
由于RH为60%的气相水势大于-100MPa干种子的水势,因此干种子能从RH 为60%空气中吸水.
15.一组织细胞的ψs为-0.8MPa,ψp为0.1MPa，在27℃时，将该组织放入0.3mol·kg-1的蔗糖溶液中，问该组织的重量或体积是增加还是减小?
答：细胞的水势ψW =ψs +ψp = -0.8MPa + 0.1MPa = -0.7 MPa
蔗糖溶液的水势ψW溶液= -RTC =0.0083 dm3·MPa ·mol-1·k-1·(273+27)K·0.3 mol·kg-1
= -0.747 MPa
由于细胞的水势>蔗糖溶液的水势,因此细胞放入溶液后会失水,使组织的重量减少,体积缩小。
第三章植物的矿质与氮素营养复习思考题与答案
(一)名词解释
矿质营养（mineral nutrition）植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。
灰分元素（ash element）干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为灰分。构成灰分的元素称为灰分元素。灰分元素直接或间接来自土壤矿质，所以又称为矿质元素。
必需元素（essential element）植物生长发育中必不可少的元素。国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准是：①由于缺乏该元素，植物生长发育受
阻，不能完成其生活史；②除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；③该元素在植物营养生理上表现直接的效果，不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
大量元素（major element，macroelement）植物生命活动必需的、且需要量较多的一些元素。它们约占植物体干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。
微量元素（minor element，microelement，trace element）植物生命活动必需的、而需要量很少的一类元素。它们约占植物体干重的10-5%～10-3%，有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。
有益元素（beneficial element）并非植物生命活动必需，但能促进某些植物的生长发育的元素。如Na、Si、Co、Se、V等。
水培法（water culture method）亦称溶液培养法或无土栽培法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。
砂培法（sand culture method）全称砂基培养法，在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加入营养液培养植物的方法。
气栽法（aeroponic）将植物根系置于营养液气雾中栽培植物的方法。
离子的主动吸收（ionic active absorption）细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收矿质的过程。
离子的被动吸收（ionic passive absorption）细胞不需要由代谢提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质的过程。
初级共运转（primary cotransport）质膜H+-ATPase把细胞质的H+向膜外"泵"出的过程。又称为原初主动运转。原初主动运转在能量形式的转化上是把化学能转为渗透能。
次级共运转（secondary cotransport）以△μH+作为驱动力的离子运转称为次级共运转。离子的次级运转是使质膜两边的渗透能增减，而这种渗透能是离子或中性分子跨膜运输的动力。
扩散作用（diffusion）分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。电化学势梯度包括化学势梯度和电势梯度两方面，细胞内外的离子扩散决定于这两种梯度的大小；而分子的扩散决定于化学势梯度或浓度梯度。
单盐毒害（toxicity of single salt）植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。
离子颉颃（ion antagonism）离子间相互消除毒害的现象，也称离子对抗。
生理酸性盐（physiologically acid salt）植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。如供给（NH4）2SO4，植物对其阳离子（NH4+）的吸收大于阴离子（SO42-），根细胞释放的H+与NH4+交换，使介质pH值下降，这种盐类被称为生理酸性盐，如多种铵盐。
生理碱性盐（physiologically alkaline salt）植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度降低的盐类。如供给NaNO3，植物对其阴离子（NO3-）的吸收大于阳离子（Na+），根细胞释放OH-或HCO3-与NO3-交换，从而使介质pH值升高，这种盐类被称为生理碱性盐，如多种硝酸盐。
表观自由空间（apparent free space，AFS）根部的自由空间体积占根的总体积的百分数。豌豆、大豆、小麦等植物的AFS在8%～14%之间。
诱导酶（induced enzyme）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。如硝酸还原酶。水稻幼苗若培养在含硝酸盐的溶液中就会诱导幼苗产生硝酸还原酶，如用不含硝酸盐的溶液培养，则无此酶出现。
重复利用（repetitious use）已参加到生命活动中去的矿质元素，经过一个时期后再分解并调运到其它部位去重新利用的过程。
硝酸还原（nitrate reduction）硝酸在硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的相继作用下还原成氨(铵)的过程。
生物固氮（biological nitrogen fixation）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。
（二）写出下列符号的中文名称，并简述其主要功能或作用
PC 膜片钳技术（patch clamp），指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，测量通过膜的离子电流大小的技术。PC技术可用来分析膜上的离子通道，借此可用来研究细胞器间的离子运输、气孔运动、光受体、激素受体以及信号分子等的作用机理。
NR 硝酸还原酶(nitrate reductase)，催化硝酸盐还原为亚硝酸盐的酶。它是一种可溶性的钼黄素蛋白，由黄素腺嘌呤二核苷酸，细胞色素b557和钼复合体组成。硝酸还原酶是一种诱导酶。
NiR 亚硝酸还原酶(nitrite reductase)，催化亚硝酸盐还原为氨(铵)的酶。亚硝酸还原酶的分子量为61 000～70 000，它由两个亚基组成，其辅基由西罗血红素和一个4Fe-4S簇组成。
GS 谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase)，在植物的氨同化过程中，催化L-谷氨酸和氨（NH3）生成L-谷氨酰胺。GS普遍存在于各种植物的组织中，对氨有很高的亲和力，因此能防止氨累积而造成的毒害。
GOGAT 谷氨酸合成酶(glutamate synthetase)，在植物的氨同化中它催化L-谷氨酰胺和a-酮戊二酸生成L-谷氨酸。谷氨酸合成酶有两种形式，一是以NAD（P）H 为电子供体的NAD(P)H-GOGAT,另一是以还原态Fd为电子供体的Fd-GOGAT。NAD(P)H-GOGAT在微生物和植物中广泛存在；Fd-GOGAT几乎存在于所有具有光合作用的生物体中。在被子植物的组织中都有较高的GOGAT活性。绿色组织中的GOGAT存在于叶绿体内。
GDH 谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase)，催化a-酮戊二酸和氨生成谷氨酸，但在植物同化氨的过程中不太重要，因为GDH与NH3的亲和力很低，而该酶在谷氨酸的降解中起较大的作用，GDH主要存在于根和叶内的线粒体，而叶绿体中的量很少。
NFT 营养膜技术(nutrient film technique)，是一种营养液循环的液体栽培系统，该系统通过让流动的薄层营养液流经栽培槽中的植物根系来栽培植物。流动的薄层营养液除了可均衡供应植物所需的营养元素和水分外，还能充分供应根系呼吸所需的氧气。
(三)问答题
1.植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素？用什么方法、根据什么标准来确定的？
答：植物进行正常生命活动需要的必需的矿质（含氮）元素有13种，它们是氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯（也有文献将钠和镍归为必
需元素）。根据国际植物营养学会的规定，植物必需元素有三条标准：第一，由于缺乏该元素，植物生长受阻，不能完成其生活史；第二，除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；第三，该元素在植物营养生理上能表现直接的效果，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
确定植物必需矿质元素的方法通常采用溶液培养法或砂基培养法，可在配制的营养液中除去或加入某一元素，观察该元素对植物的生长发育和生理生化的影响。如果在培养液中，除去某一元素，植物生长发育不良，并出现特有的病症，或当加入该元素后，病状又消失，则说明该元素为植物的必需元素。反之，若减去某一元素对植物生长发育无不良影响，即表示该元素为非植物必需元素。
2．试述氮、磷、钾的生理功能及其缺素病症。
答：(1) 氮
生理功能：①氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而这三者又是原生质、细胞核和生物膜等细胞结构物质的重要组成部分。②氮是酶、ATP、多种辅酶和辅基(如NAD+、NADP+、FAD等)的成分，它们在物质和能量代谢中起重要作用。③氮还是某些植物激素如生长素和细胞分裂素、维生素如B1、B2、B6、PP等的成分，它们对生命活动起调节作用。④氮是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。缺氮病症：①植株瘦小。缺氮时，蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成受阻，影响细胞的分裂与生长，植物生长矮小，分枝、分蘖很少，叶片小而薄，花果少且易脱落。②黄化失绿。缺氮时影响叶绿素的合成，使枝叶变黄，叶片早衰，甚至干枯，从而导致产量降低。③老叶先表现病症。因为植物体内氮的移动性大，老叶中的氮化物分解后可运到幼嫩的组织中去重复利用，所以缺氮时叶片发黄，并由下部叶片开始逐渐向上。
(2) 磷
生理功能：①磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分，并与蛋白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系。②磷是许多辅酶如NAD+、NADP+等的成分，也是ATP 和ADP的成分。③磷参与碳水化合物的代谢和运输，如在光合作用和呼吸作用过程中，糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应的。④磷对氮代谢有重要作用，如硝酸还原有NAD和FAD的参与，而磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺则参与氨基酸的转化。⑤磷与脂肪转化有关，脂肪代谢需要NADPH、ATP、CoA和NAD+的参与。
缺磷病症：①植株瘦小。缺磷影响细胞分裂，使分蘖分枝减少，幼芽、幼叶生长停滞，茎、根纤细，植株矮小，花果脱落，成熟延迟。②叶呈暗绿色或紫红色。缺磷时，蛋白质合成下降，糖的运输受阻，从而使营养器官中糖的含量相对提高，这有利于花青素的形成，故缺磷时叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。③老叶先表现病症。磷在体内易移动，能重复利用，缺磷时老叶中的磷能大部分转移到正在生长的幼嫩组织中去。因此，缺磷的症状首先在下部老叶出现，并逐渐向上发展。
(3)钾
生理功能：①酶的活化剂。钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂，如丙酮酸激酶、果糖激酶、苹果酸脱氢酶、淀粉合成酶、琥珀酰CoA合成酶、谷胱甘肽合成酶等。因此钾在碳水化合物代谢、呼吸作用以及蛋白质代谢中起重要作用。②钾能促进蛋白质的合成，与糖的合成也有关，并能促进糖类向贮藏器官运输。③钾是构成细胞渗透势的重要成分，如对气孔的开放有着直接的作用。
缺钾病症：①抗性下降。缺钾时植株茎杆柔弱，易倒伏，抗旱、抗寒性降低。②叶色变黄叶缘焦枯。缺钾叶片失水，蛋白质、叶绿素被破坏，叶色变黄而逐渐坏死；缺钾有时也会出现叶缘焦枯，生长缓慢的现象，但由于叶中部生长仍较快，所以整个叶子会形成杯状弯曲，或发生皱缩。③老叶先表现病症。钾也是易移动而可被重复利用的元素，故缺素病症首先出现在下部老叶。
3.下列化合物中含有哪些必需的矿质元素(含氮素)。
叶绿素碳酸酐酶细胞色素硝酸还原酶多酚氧化酶
ATP 辅酶A 蛋氨酸NAD NADP
答：叶绿素中含N、Mg；碳酸酐酶中含N、Zn；细胞色素中含N、Fe；硝酸还原酶中含N、Mo；多酚氧化酶中含N、Cu；ATP中含N、P；辅酶A中含N、P、S；蛋氨酸中含N、S；NAD中含N、P；NADP中含N、P。
4．植物缺素病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上，有的出现在下部老叶上，为什么？举例加以说明。
答：植物体内的矿质元素，根据它在植株内能否移动和再利用可分为二类。一类是非重复利用元素，如钙、硫、铁、铜等；一类是可重复利用的元素，如氮、磷、钾、镁等。在植株旺盛生长时，如果缺少非重复利用元素，缺素病症就首先出现在顶端幼嫩叶上，例如，大白菜缺钙时心叶呈褐色。如果缺少重复利用元素，缺素病症就会出现在下部老叶上，例如，缺氮时叶片由下而上褪绿发黄。
5．植物根系吸收矿质有哪些特点？
答：（1）根系吸收矿质与吸收水分是既相互关联又相互独立的两个过程相互关联表现在：①盐分一定要溶于水中，才能被根系吸收，并随水流进入根部的质外体，随水流分布到植株各部分；②矿质的吸收，降低了根系细胞的渗透势，促进了植物的吸水。相互独立表现在：①矿质的吸收不与水分的吸收成比例；②二者的吸收机理不同，水分吸收主要是以蒸腾作用引起的被动吸水为主，而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主；③二者的分配方向不同，水分主要分配到叶片用于蒸腾作用，而矿质主要分配到当时的生长中心。
（2）根对离子吸收具有选择性植物对同一溶液中不同离子或同一盐的阳离子和阴离子吸收的比例不同，从而引起外界溶液pH发生变化。
（3）根系吸收单盐会受毒害任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象称为单盐毒害。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。若在单盐溶液中加入少量其它盐类，这种毒害现象就会清除，这被称为离子间的颉颃作用。
6．试述矿质元素如何从膜外转运到膜内的。
答：物质通过生物膜有三种方式，一是被动运转，是顺浓度梯度的运转，包括简单扩散与协助扩散；二是主动运转，是逆浓度梯度的运转；三是膜动运转，包括内吞和外排。
矿质元素从膜外转运到膜内主要通过前二种方式：被动吸收和主动吸收。前者不需要代谢提供能量，后者需要代谢提供能量。二者都可通过载体运转，由载体进行的转运若是顺电化学势梯度，则属于被动吸收过程，若是逆电化学势梯度，则属于主动吸收。
(1) 被动吸收被动吸收有扩散作用和协助扩散两种方式。①扩散作用指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。②协助扩散是小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学势梯度的跨膜转运。膜转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白两类，它们都是细胞膜中一类内在蛋白。通道蛋白构成了离子通道。载体蛋白通
过构象变化转运物质。
(2)主动吸收矿质元素的主动吸收需要ATP提供能量，而ATP的能量释放依赖于ATP酶。ATP酶是质膜上的插入蛋白，它既可以在水解ATP释放能量的同时直接转运离子，也可以水解ATP时释放H+建立△μH+后启动载体(传递体)转运离子。通常将质膜ATP酶把细胞质内的H+向膜外泵出的过程称为原初主动运转。而把以△μH+为驱动力的离子运转称为次级共运转。进行次级共运转的传递体有共向传递体、反向传递体和单向传递体等，它们都是具有运转功能的蛋白质。矿质元素可在△μH+的驱动下通过传递体以及离子通道从膜外转运到膜内。7．用实验证明植物根系吸收矿质元素存在着主动吸收和被动吸收。
答：将植物的根系放入含有矿质元素的溶液中，首先有一个矿质迅速进入根的阶段，称为第一阶段，然后矿质吸收速度变慢且较平稳，称为第二阶段。在第一阶段，矿质通过扩散作用进入质外体，而在第二阶段矿质又进入原生质和液泡。如果将植物根系从溶液中取出转入水中，进入组织的矿质会有很少一部分很快地泄漏出来，这就是原来进入质外体的部分。如果将植物的根系处于无O2、低温中，或用抑制剂来抑制根系呼吸作用时，会发现：矿质进入质外体的第一阶段基本不受影响，而矿质进入原生质和液泡的第二阶段会被抑制。这一实验表明，矿质进入质外体与其跨膜进入细胞质和液泡的机制是不同的。前者是由于扩散作用而进行的吸收，这是不需要代谢来提供能量的顺电化学势梯度被动吸收矿质的过程；后者是利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度主动吸收矿质的过程。
8．白天和夜晚硝酸还原速度是否相同？为什么？
答：通常白天硝酸还原速度显著较夜间为快，这是因为：
(1)光合作用可直接为硝酸、亚硝酸还原和氨的同化提供还原力NAD(P)H、Fdred 和ATP。
(2)光合作用制造同化物，促进呼吸作用，间接为硝酸盐的还原提供能量，也为氮代谢提供碳骨架。
(3)硝酸还原酶与亚硝酸还原酶是诱导酶，其活性不但被硝酸诱导，而且光能促进NO3-对NR、NiR活性的激活作用。
9．试述硝态氮进入植物体被还原，以及合成氨基酸的过程。
答：硝酸还原以及合成氨基酸的过程大致可用下图示意：
硝酸盐被植物吸收后，可在根或叶中被还原。在绿叶中硝酸还原在细胞质中进行，细胞质中的硝酸还原酶利用NADH将NO3-还原成NO2-，NO2-被运送到叶绿体，由亚硝酸还原酶利用光反应中生成的还原型Fd将NO2-还原成NH4+。在根中硝酸还原也在细胞质中进行，但是NADH来自于糖酵解，形成的NO2-再在前质体中被亚硝酸还原酶还原成NH4+。
由硝酸盐还原形成的NH4+须立即被同化为氨基酸。氨(铵)的同化在根、根瘤和叶部进行，是通过谷氨酸合成酶循环进行的。此循环中GS和GOGAT参与催化作用。GS普遍存在于各种植物的所有组织中。它对氨有很高的亲和力，能有效防止氨累积而造成的毒害。GOGAT有两种形式，一是以NAD（P）H为电子供体的NAD（P）H-GOGAT，另一是以还原态Fd为电子供体的Fd-GOGAT（图示中所列出的形式）。两种形式的GOGAT均可催化上述反应。
此外，还有谷氨酸脱氢酶（GDH）也能参与氨的同化过程，但其在植物同化氨的过程中并不很重要，因为GDH与NH3的亲和力很低。
10．试述矿质元素在光合作用中的生理作用（可在学习第四章后思考）。
答：矿质营养在光合作用中的功能极为广泛，归纳起来有以下方面：
（1）叶绿体结构的组成成分如N、P、S、Mg是叶绿体结构中构成叶绿素、蛋白质以及片层膜不可缺少的元素。
（2）电子传递体的重要成分如PC中含Cu、Fe-S中心、Cytb、Cytf和Fd中都含有Fe，因而缺Fe会影响光合电子传递速率。
（3）磷酸基团在光、暗反应中具有突出地位如构成同化力的ATP和NADPH，光合碳还原循环中所有的中间产物，合成淀粉的前体ADPG，合成蔗糖的前体UDPG等，这些化合物中都含有磷酸基团。
（4）光合作用所必需的辅酶或调节因子如Rubisco，FBPase的活化需要Mg2+；放氧复合体不可缺少Mn2+和Cl-；而K+和Ca2+调节气孔开闭；另外，Fe3+影响叶绿素的合成；K+促进光合产物的转化与运输等。
11．试分析植物失绿的可能原因。
答：植物呈现绿色是因其细胞内含有叶绿体，而叶绿体中含有绿色的叶绿素的缘故。因而凡是影响叶绿素代谢的因素都会引起植物失绿。可能的原因有：（1）光光是影响叶绿素形成的主要条件。从原叶绿素酸酯转变为叶绿酸酯需要光，而光过强，叶绿素反而会受光氧化而破坏。
（2）温度叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响。叶绿素形成的最低温度约为2℃，最适温度约30℃，最高温度约40℃。高温和低温都会使叶片失绿。高温下叶绿素分解加速，褪色更快。
（3）营养元素氮和镁都是叶绿素的组成成分，铁、锰、铜、锌等则在叶绿素的生物合成过程中有催化功能或其它间接作用。因此，缺少这些元素时都会引起缺绿症，其中尤以氮的影响最大，因此叶色的深浅可作为衡量植株体内氮素水平高低的标志。
（4）氧缺氧能引起Mg-原卟啉Ⅸ或Mg-原卟啉甲酯的积累，影响叶绿素的合成。（5）水缺水不但影响叶绿素的生物合成，而且还促使原有叶绿素加速分解。此外，叶绿素的形成还受遗传因素控制，如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的花叶不能合成叶绿素。有些病毒也能引起花叶病。
12．为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥？
答：叶菜类植物的经济产量主要是叶片部分，受氮素的影响较大。氮不仅是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而且是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。因此，氮的多寡会直接影响细胞的分裂和生长，影响叶面积的扩大和叶鲜重的增加。且氮素在土壤中易缺乏，因此在叶菜类植物的栽培中要多施氮肥。氮肥充足时，叶片肥大，产量高，汁多叶嫩，品质好。
钾与糖类的合成有关。钾肥充足时，蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高，葡萄糖积累则较少。钾也能促进糖类运输到贮藏器官中，所以在富含糖类的贮藏器官（马铃薯块茎和甘薯块根）中钾含量较多，种植时钾肥需要量也较多。13．为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？
答：植物体内的叶绿素在代谢过程中一方面合成，一方面分解，在不断地更新。水稻秧苗根系在栽插过程中受伤，影响植株对构成叶绿素的重要矿质元素N和Mg的吸收，使叶绿素的更新受到影响，而分解过程仍然进行。另一方面，N和Mg等矿质元素是可重复利用元素，根系受伤后，新叶生长所需的N和Mg等矿质元素依赖于老叶中叶绿素分解后的转运，即新叶向老叶争夺N和Mg等矿质元
植物生理学实验笔试试题
植物生理学实验考试试题 说明：（试题共15小题，每小题2分，共30分）本试题仅供内部交流使用 1 当植物细胞水势小于外界溶液水势时，植物细胞 A 外液浓度变 D A 吸水 B 失水 C 小 D 大 2 用红菜苔做植物组织原生质透性的观察时，学生20分钟后观察到有红色色素出现，下面那种处理方式不可能出现这种情况 A A 清水浸泡 B 清水煮沸1min C 30％的醋酸 D 70％酒精 3 希尔反应实验常用植物材料为新鲜菠菜，选用菠菜叶出于 B 方面考虑 A 叶绿素含量高 B 易于碾磨 C 营养丰富 D 颜色漂亮 4 植物生理实验时，在碾磨植物材料时经常会用的石英砂，其主要作用为A A 增加粗糙度 B 保护叶绿体或营养物质 C 易于过滤 D 使溶液分层 5 植物组织中的水分主要有自由水和束缚水两种形式存在，有同学通过实验测定某一植物的自由水和束缚水的比值比较大，可推断该植物处于A A 旺盛生长时期 B 衰退状态 C 病虫危害状态 D 干旱状态 6 蛋白质含量的测定常用“考马斯蓝G-250”方法，其主要原理：考马斯蓝G-250燃料在游离状态下称红色，当它与蛋白质结合后呈青色。其结合物在光波 B 下吸光值与蛋白质含量成正比，故用分光光度计比色法测定 A 668nm B 595nm C 250nm D 320nm 7 在绿豆芽蛋白质含量的测定实验时，实验仪器用到了离心机，其作用主要为 B A 使蛋白质与水分离 B 使残渣与浸出液分离 C 使色素与水分离 D 使蛋白质与水混合 8 叶绿素不能溶液以下哪种溶液 B A 乙醇 B 水 C 丙酮 D 氯仿 9 环形层析法分离叶绿体中的各色素，色素种类从里向外的顺序为 B A 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素 B叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素 C 叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素 D胡萝卜素、叶黄素、叶绿素b、叶绿素a 10 红外线CO 2分析仪测环境中CO 2 的含量具有易操作、高效率等优点。当用同一台仪器对武 生院不同地点进行CO 2测定时，发现林下与餐厅CO 2 浓度相差不太明显，据推测主要原因
【优质文档】高级植物生理学专题复习题
2014 高级植物生理学专题复习题 一、将下列英文名词翻译成中文并用中文简要解释 phytochrome polyamines calmodulin Rubisico elicitor phytoalexin lectins systemin oligosaccharinaquaporin Phosphotidylinositol Osmotin 二、问答题 1. 举例说明突变体在植物生理学研究中的应用。2. 简述由茉莉酸介导的植物伤信号转导过程。3. 植物体内产生NO 形成途径主要有哪些？NO 在植物体内的生理作用怎样？4. 简述由水杨酸介导的植物抗病信号转导过程。5. 试论述在逆境中，植物体内积累脯氨酸的作用。6. 简述激光扫描共聚焦显微术在生物学领域的应用7. 什么是活性氧？简述植物体内活性氧的产生和消除机制。8. 植物抗旱的生理基础有哪些？植物如何感受干旱信号？9.盐胁迫的生理学基础有哪些？如何提高植物的抗盐性？ 10.说明干旱引起气孔关闭的信号转导机制。 11.为什么在植物生理分子研究中选拟南芥、蚕豆、番茄作为模式植物？ 12.试述植物对逆境的反应和适应机理(阐述1－2 种逆境即可) 13.简述高等植物乙烯生物合成途径与调节 (文字详述与详细图解均可14.以乙烯为例说明激素的信号转导过程。 15.什么是光呼吸与光抑制？简要阐明光合作用的限制因素(包括外界环境因素与植物本身 calcium messenger systym late embryogenesis abundent protein hypersensitive response pathogenesis-related protein induced systemic resistance heat shock protein calcium-dependent protein kinases mitogen-activated protein kinase laser scanning confocal microscopy Partial rootzone irrigation Original fluorescence yield Maximal fluoreseence yield photoihibition photooxidation photoinactivation photodamage photobleaching solarization
植物生理学试卷
《植物生理学》课程试卷（三） 一、名词解释（每小题2分，共20分） 1、顽拗性种子：很多热带植物（如椰子、荔枝、龙眼、芒果等）的种子不耐脱水干燥、也不耐零下低温贮藏。把这类种子称为顽拗性种子，有别于其他正常性种子。 2、水势：每偏摩尔体积的水的化学势差，即体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差（μw—μw o），再除以水的偏摩尔体积（V w，m）。用两地间水势差可判别它们间水流的方向和限度，可以用来分析土壤—植物—大气水分连续体（SPAC）中的水分移动情况。 3、光合磷酸化：叶绿体（或载色体）在光下伴随着光合电子传递把无机磷和ADP转化为A TP，形成高能磷酸键的过程，称为光合磷酸化。 4、游离型生长素：游离型IAA在植物体内能自由移动，活性很高，是IAA发挥生物效应的存在形式，可以通过琼脂扩散方法而获得。 5、植物生长的S形曲线：在植物的生长期内测定植物（或器官）的干重、株高、体积等参数，根据这些参数值对时间作图，就可以得到一条生长曲线（growth curve），典型的生长曲线呈“S”形，故称植物生长的S 形曲线。 6、Pfr：Pfr是光敏素的一种类型，吸收高峰在730nm，吸收远红光后转变为Pr型的光敏素类型称为Pfr型光敏素，它是光敏素的生理激活型。 7、P700：表示PSⅠ反应中心色素分子，即原初电子供体，是由两个叶绿素a分子组成的二聚体。这里P代表色素，700代表P氧化是其吸收光谱中变化最大的波长位置是近700nm处，也即用氧化态吸收光谱与还原态吸收光谱间的差值最大处的波长来作为反应中心色素的标志。 8、CaM：钙调素，是最重要的多功能Ca2+信号受体，为单链的小分子酸性蛋白。当外界信号刺激引起胞内Ca2+浓度上升到一定阈值后，Ca2+与CaM结合，引起CaM构象改变。而活化的CaM又与靶酶结合，使其活化而引起生理反应。目前已知有十多种酶受Ca2+-CaM的调控。 9、LDP：长日植物，24小时昼夜周期中，日照必须长于一定时数才能开花的植物称为长日植物。 10、ACC：1-氨基环丙烷-1-羧酸，为乙烯生物合成的前体物质，调节植物体的乙烯含量。 二、填空题（每空1分，共20分） 1．液泡的主要功能有在细胞膨胀、形状和运动方面的功能，贮藏和积累功能，具有溶酶体的功能或具有异化的功能和起稳恒作用或是某些化学反应的场所。 2．影响同化物运输的主要环境因素是（１）水分，（２）光，（３）温度，（４）矿质元素。 3．一个压力势为0.8MPa，渗透势为-２MPa的甲细胞，与一个渗透势为－1MPa 的，不具有膨压的相邻乙细胞之间水分移动的方向是乙细胞→甲细胞。 4．植物吸收离子的主要特点有选择性、积累作用、需要代谢能和具有基因型差异。5．CAM植物的含酸量白天比夜间低，而碳水化合物含量则是白天比夜间高。 6．写出下列生理过程所进行的部位： （１）光合磷酸化类囊体膜 （２）光合碳循环叶绿体的间质 （３）Ｃ４植物的Ｃ３途径维管束鞘细胞叶绿体 7．植物由营养生长向生殖生长转变的生理标志是花熟状态；其形态标志是花芽分化。8．饱和效应和竞争现象两类研究结果为矿质元素主动吸收的载体学说提供了实验证据。
植物生理学精彩试题(卷)与问题详解
植物生理学试题及答案1 一、名词解释（每题2分，20分） 1. 渗透势 2. 呼吸商 3. 荧光现象 4. 光补偿点 5. 代库 6. 生长调节剂 7. 生长8. 光周期现象 9. 逆境 10.自由水 二、填空（每空0.5分，20分） 1、缺水时，根冠比（）；N肥施用过多，根冠比（）；温度降低，根冠比（）。 2、肉质果实成熟时，甜味增加是因为（）水解为（）。 3、种子萌发可分为（）、（）和（）三个阶段。 4、光敏色素由（）和（）两部分组成，其两种存在形式是（）和（）。 5、根部吸收的矿质元素主要通过（）向上运输。 6、植物细胞吸水有两种方式，即（）和（）。 7、光电子传递的最初电子供体是（），最终电子受体是（）。 8、呼吸作用可分为（）和（）两大类。 9、种子成熟时，累积磷的化合物主要是（）。 三．选择（每题1分，10分） １、植物生病时，PPP途径在呼吸代途径中所占的比例（）。 A、上升； B、下降； C、维持一定水平 ２、对短日植物大豆来说，北种南引，要引 ( )。 A、早熟品种； B、晚熟品种； C、中熟品种 ３、一般植物光合作用最适温度是（）。 A、10℃； B、35℃； C．25℃ ４、属于代源的器官是（）。 A、幼叶； B．果实；C、成熟叶 ５、产于新疆的哈密瓜比种植于的甜，主要是由于（）。 A、光周期差异； B、温周期差异； C、土质差异 6、交替氧化酶途径的P/O比值为（）。 A、1； B、2； C、3 7、IAA在植物体运输方式是( )。 A、只有极性运输； B、只有非极性运输； C、既有极性运输又有非极性运输 8、（）实验表明，韧皮部部具有正压力，为压力流动学说提供了证据。 A、环割； B、蚜虫吻针； C、伤流 9、树木的冬季休眠是由（）引起的。 A、低温； B、缺水； C、短日照 10、用红光间断暗期，对短日植物的影响是( )。 A、促进开花； B、抑制开花； C、无影响 四、判断正误（每题1分，10分） 1. 对同一植株而言，叶片总是代源，花、果实总是代库。（） 2. 乙烯生物合成的直接前体物质是ACC。（） 3. 对大多数植物来说，短日照是休眠诱导因子，而休眠的解除需要经历冬季的低温。（） 4. 长日植物的临界日长一定比短日植物的临界日长长。（） 5. 对植物开花来说，临界暗期比临界日长更为重要。（） 6. 当细胞质壁刚刚分离时，细胞的水势等于压力势。( ) 7. 缺氮时，植物幼叶首先变黄；缺硫时，植物老叶叶脉失绿。( ) 8. 马铃薯块苹果削皮或受伤后出现褐色，是多酚氧化酶作用的结果。（） 9. 绿色植物的气孔都是白天开放，夜间闭合。（） 10. 在生产实践中，疏花疏果可以提高产量，其机制在于解决了“源大库小”的问题。（） 五、简答题（每题4分， 20分） 1. 简述细胞膜的功能。 2. 光合作用的生理意义是什么。 3. 简述气孔开闭的无机离子泵学说。 4. 简述IAA的酸生长理论。 5.说明确定植物必需元素的标准。 六、论述题（每题15分，30分） 1. 从种子萌发到衰老死亡，植物生长过程中都经历了哪些生理代，及其相互关系。 2. 以你所学，说一说植物生理对你所学专业有何帮助。 参考答案 一、名词 1 渗透势：由于溶质作用使细胞水势降低的值。
《植物生理学》问答题
《植物生理学》问答题 1、试述植物光呼吸和暗呼吸的区别。 答： 比较项目暗呼吸光呼吸 底物葡萄糖乙醇酸 代谢途径糖酵解、三羧酸循环等途径乙醇酸代谢途径 发生部位胞质溶胶、线粒体叶绿体、过氧化物酶体、线粒体 发生条件光、暗处都可以进行光照下进行对O2、CO2浓度的反应无反应高O2促进，高CO2抑制 2、光呼吸有什么生理意义 答：（1）光呼吸使叶片在强光、CO2不足的条件下，维持叶片内部一定的CO2水平，避免光合机构在无CO2时被光氧化破坏。 （2）光呼吸过程消耗大量O2，降低了叶绿体周围O2浓度和CO2浓度之间的比值，有利于提高RuBP氧化酶对CO2的亲和力，防止O2对光合碳同化 的抑制作用。 综上，可以认为光呼吸是伴随光合作用进行的保护性反应。 3、试述植物细胞吸收溶质的方式和机制。 答：（1）扩散： ①简单扩散：简单扩散是指溶质从高浓度区域跨膜移向临近低浓度区域的过程。不 需要细胞提供能量。 ②易化扩散：又名协助扩散，是指在转运蛋白的协助下溶质顺浓度梯度或电化学梯度的跨膜 转运过程。不需要细胞提供能量。 （2）离子通道：离子通道是指在细胞膜上由通道蛋白构成的孔道，作用是控制离子通过细胞膜。 （3）载体：载体是跨膜转运的内在蛋白，在夸膜区域不形成明显的孔道结构。 ①单向运输载体：单向运输载体能催化分子或离子顺电化学梯度单向跨膜转运。 ②反向运输器：反向运输器与膜外的H+结合时，又与膜内的分子或离子结合，两者朝相反 的方向运输。 ③同向运输器：同向运输器与膜外的H+结合时，又与膜外的分子或离子结合，两两者朝相 同的方向运输。 （4）离子泵：离子泵是膜上的ATP酶，作用是通过活化ATP推动离子逆化学势梯度进行跨膜转运。 （5）胞饮作用：胞饮作用是指细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。 4、试述压力流动学说的基本内容。
植物生理学模拟试题
一、名词解释（分/词×10词＝15分） 1．生物膜 2．水通道蛋白 3．必需元素 4．希尔反应 5．糖酵解 6．比集转运速率 7．偏上生长 8．脱分化 9．春化作用 10．逆境 二、符号翻译（分/符号×10符号＝5分） 1．ER 2．Ψw 3．GOGAT 4．CAM 5．P/O 6．GA 7．LAR 8．LDP 9．SSI 10．SOD 三、填空题（分/空×40空＝20分） 1．植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征是、和。 2．由于的存在而引起体系水势降低的数值叫做溶质势。溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小，因此，溶质势又可称为。溶质势也可按范特霍夫公式Ψs＝Ψπ＝来计算。 3．必需元素在植物体内的生理作用可以概括为三方面：(1) 物质的组成成分，(2) 活动的调节者，(3)起作用。 4．类囊体膜上主要含有四类蛋白复合体，即、、、和。由于光合作用的光反应是在类囊体膜上进行的，所以也称类囊体膜为膜。 5．光合链中的电子传递体按氧化还原电位高低，电子传递链呈侧写的形。在光合链中，电子的最终供体是，电子最终受体是。 6．有氧呼吸是指生活细胞利用，将某些有机物彻底氧化分解，形成和，同时释放能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称为。 7．物质进出质膜的方式有三种：(1)顺浓度梯度的转运，(2)逆浓度梯度的转运，(3)依赖于膜运动的转运。 8．促进插条生根的植物激素是；促进气孔关闭的是；保持离体叶片绿色的是；促进离层形成及脱落的是；防止器官脱落的是；使木本植物枝条休眠的是；促进无核葡萄果粒增大的是。 9．花粉管朝珠孔方向生长，属于运动；根向下生长，属于运动；含羞草遇外界刺激，小叶合拢，属于运动；合欢小叶的开闭运动属于运动。 10．植物光周期的反应类型主要有3种：植物、植物和植物。 11．花粉的识别物质是，雌蕊的识别感受器是柱头表面的。 四、选择题（1分/题×30题＝30分） 1．一个典型的植物成熟细胞包括。 A．细胞膜、细胞质和细胞核 B．细胞质、细胞壁和细胞核 C．细胞壁、原生质体和液泡 D．细胞壁、原生质体和细胞膜
2016植物生理学复习题(问答)
二、问答题 生物膜在结构上的特点与其功能有什么联系？逆境会对生物膜造成哪些破坏？植物如何来响应逆境？ 植物细胞的胞间连丝有哪些功能？ 温度为什么会影响根系吸水？ 试述将鲜的蒜头浸入蔗糖与食醋配制的浓溶液中制成糖醋蒜的原理。 试用苹果酸代谢学说解释气孔开闭的机制。 一组织细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.1MPa，在27℃时，将该组织放入0.3mol·L-1的蔗糖溶液中，该组织的重量增加还是减小？（R=0.0083 L·MPa·mol-1·k-1） 若室温为27℃，将洋葱鳞叶表皮放在0.45 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞发生细胞质壁分离；放在0.35 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞有胀大的趋势；放在0.4 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞基本上不发生变化，试计算细胞的水势？（R=0.0083 L·MPa·mol-1·k-1） 有A、B两细胞，A细胞的Ψπ＝-106Pa，Ψp＝4×105Pa，B细胞的Ψπ＝-6×105Pa，Ψp ＝3×105Pa。请问：(1) A、B两细胞接触时，水流方向如何？(2) 在28℃时，将A细胞放入0.12 mol·L -1蔗糖溶液中，B细胞放入0.2 mol·L-1蔗糖溶液中。假设平衡时两个细胞的体积没有发生变化，平衡后A、B两细胞的Ψw、Ψπ和Ψp各为多少？如果这时它们相互接触，其水流方向如何？ 3个相邻细胞A、B、C的Ψs、Ψp如下图，三细胞的水势各为多少？用箭头表示出三细胞之间的水分流动方向。 A Ψs＝-1Mpa Ψp＝0.4Mpa B Ψs＝－0.9Mpa Ψp＝0.6Mpa C Ψs＝－0.8Mpa Ψp＝0.4Mpa 为什么不能大量施用单一肥料？ 选择10种植物必需的矿质元素，说明其在光合作用中的生理作用。 根外施肥主要的优点和不足之处各有哪些？ 试分析植物失绿的可能原因。 为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥？ 为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？ 植物根系吸收矿质有哪些特点？ 说明光合作用过程中，光反应与暗反应的关系？ 什么是光呼吸？为什么说光呼吸与光合作用总是伴随发生的？ C3途径可分为哪几个阶段？各阶段的作用是什么？C4植物与C3植物在碳代谢途径上有何
植物生理学试卷参考答案及评分标准
西南师范大学期末考试试卷(B) 课程名称植物生理学任课教师年级 姓名学号成绩时间 一、名词解释（5*4=20分） 1、光饱和点： 2、脱分化： 3、临界夜长： 4、植物细胞全能性： 5、PQ穿梭： 二、填空（20分，每空分） 1、水在植物体内整个运输递径中，一部分是通过或的长距离运输；另一部分是在细胞间的短距离径向运输，包括水分由根毛到根部导管要经过，及由叶脉到气室要经过。 2、影响气孔开闭最主要的四个环境因素是、、和。 3、根吸收矿质元素最活跃的区域是。对于难于再利用的必需元素，其缺乏症状最先出现在。 4、可再利用的元素从老叶向幼嫩部分的运输通道是。 5、叶绿素a吸收的红光比叶绿素b偏向方面，而在兰紫光区域偏向方面。 6、光合磷酸化有下列三种类型，即、和，通常情况下占主要地位。 7、胁变可以分为和。自由基的特征是， 其最大特点是。 8、植物在水分胁迫时，通过渗透调节以适应之，最常见的两种渗透调节物质是 和。 9、在下列生理过程中，哪2种激素相互拮抗？（1）气孔开关；（2）叶片脱落；（3）种子休眠；（4）顶端优势；（5）α-淀粉酶的生物合成。 10、最早发现的植物激素是；化学结构最简单的植物激素是；已知种数最多的植物激素是；具有极性运输的植物激素是。 11、生长素和乙烯的生物合成前体都为。GA和ABA的生物合成前体相同，都为，它在条件下形成GA，在条件下形成ABA。
12、植物激素也影响植物的性别分化，以黄瓜为例，用生长素处理，则促进的增多，用GA 处理，则促进的增多。 13、矿质元素是叶绿素的组成成分，缺乏时不能形成叶绿素，而等元素也是叶绿素形成所必需的，缺乏时也产生缺绿病。 三、选择（20分，每题1分。请将答案填入下表中。） 1.植物组织放在高渗溶液中，植物组织是（） A.吸水 B.失水 C.水分动态平衡 D.水分不动 2．当细胞在／L蔗糖溶液中吸水达动态平衡时，将其置于纯水中，将会（） A吸水 B．不吸水 C.失水 D．不失水 3．根部吸收的矿质元素，通过什么部位向上运输（） A木质部 B．韧皮部 C．木质部同时横向运输至韧皮部 D．韧皮部同时横向运输至木质部 4．缺硫时会产生缺绿症，表现为（） A.叶脉间缺绿以至坏死 B．叶缺绿不坏死 C．叶肉缺绿 D．叶脉保持绿色 5．光合产物主要以什么形式运出叶绿体（） A.丙酮酸 B．磷酸丙糖 C．蔗糖 D．G-6-P 6．对植物进行暗处理的暗室内，安装的安全灯最好是选用（） A.红光灯 B．绿光灯 C．白炽灯 D．黄色灯 7．在光合环运转正常后，突然降低环境中的CO2浓度，则光合环的中间产物含量会发生哪种瞬时变化？（） A．RuBP量突然升高而PGA量突然降低 B．PGA量突然升高而RuBP量突然降低 C．RuBP、PGA均突然升高 D．RuBP、PGA的量均突然降低 8．光合作用中蔗糖的形成部位（） A.叶绿体间质 B．叶绿体类囊体 C．细胞质 D．叶绿体膜 9．维持植物正常生长所需的最低日光强度（）
植物生理学试题及答案
植物生理学试题及答案 一、名词解释(每题3分，18分) 1. 渗透作用 2. 生物固氮 3. 叶面积指数 4. 抗氰呼吸 5. 源与库 6. 钙调素（CaM） 二、填空（每空0.5分，10分） 1. 蒸腾作用的途径有、和。 2. 亚硝酸还原成氨是在细胞的中进行的。对于非光合细胞，是在中进行的；而对于光合细胞，则是在中进行的。 3. 叶绿素与类胡萝卜素的比值一般是，叶绿素a/b比值是：c3植物为，c4植物为，而叶黄素/胡萝卜素为。 4. 无氧呼吸的特征是，底物氧化降解，大部分底物仍是，因释放 。 5. 类萜是植物界中广泛存在的一种，类萜是由组成的，它是由经甲羟戌酸等中间化合物而合成的。 6. 引起种子重量休眠的原因有、和。 三、选择题（每题1分，10分） 1. 用小液流法测定植物组织水势时，观察到小液滴下降观象，这说明 A.植物组织水势等于外界溶液水势 B.植物组织水势高于外界溶液水势 C.植物组织水势低于外界溶液水势 D.无法判断 2. 植物吸收矿质量与吸水量之间的关系是 A.既有关，又不完全一样 B.直线正相关关系 C.两者完全无关 D.两者呈负相关关系 3. C4植物CO2固定的最初产物是。 A.草酰乙酸 B.磷酸甘油酸 C.果糖—6—磷酸 D.核酮糖二磷酸 4. 在线粒体中，对于传递电子给黄素蛋白的那些底物，其P/O比都是。 A.6 B.3 C.4 D.2 5. 实验表明，韧皮部内部具有正压力，这压力流动学说提供发证据。 A.环割 B.蚜虫吻针 C.伤流 D.蒸腾 6. 植物细胞分化的第一步是。 A、细胞分裂 B、合成DNA C、合成细胞分裂素 D、产生极性 7. 曼陀罗的花夜开昼闭，南瓜的花昼开夜闭，这种现象属于。 A、光周期现象 B、感光运动 C、睡眠运动 D、向性运动 8. 在影响植物细胞、组织或器官分化的多种因素中，最根本的因素是。 A.生长素的含量 B.“高能物质”A TP C.水分和光照条件 D.遗传物质DNA 9. 在植物的光周期反应中，光的感受器官是 A. 根 B.茎 C.叶 D.根、茎、叶 10. 除了光周期、温度和营养3个因素外，控制植物开花反应的另一个重要因素是 A.光合磷酸化的反应速率 B.有机物有体内运输速度 C.植物的年龄 D.土壤溶液的酸碱度 四、判断题（每题1分，10分） 1、在一个含有水分的体系中，水参与化学反应的本领或者转移的方向和限度也可以用系统中水的化学势来反映。 2、植物吸收矿质元素最活跃的区域是根尖的分生区。
《植物生理学》试卷、参考答案及评分标准B
课程名称植物生理学任课教师年级姓名学号成绩时间 一、名词解释（5*4=20分） 1、光饱和点：在光照强度较低时，随着光照强度的增加，光合速率不断升高，当光照强度增加到一定程度时，光合速率逐渐减小，当光照强度超过一定强度时，光合速率不在增加，这时候的光照强度叫做光饱和点。 2、脱分化：原已分化的细胞失去原有的形态和机能，又恢复到无分化的无组织细胞团或者愈伤组织的过程。 3、临界夜长：在昼夜周期交替中，短日照的植物能够开花所必须要的最短暗期长度或者长日照植物能够开花所必须的最长暗期长度。 4、植物细胞全能性：植物体的每一个细胞含有该物种的整套基因，在脱离母体的控制后，能在适宜的环境中分化成植株的潜力。 5、PQ穿梭： PQ为质体醌,是光合链中含量最多的传递体，具有亲脂性，能在类膜体上移动，在传递电子的同时，能把质子从间质输到类囊腔内，PQ在类膜体上氧化还原反复变化的过程称为PQ穿梭。 二、填空（20分，每空0.5分） 1、水在植物体内整个运输递径中，一部分是通过管饱或导管的长距离运输；另一部分是在细胞间的短距离径向运输，包括水分由根毛到根部导管要经过内皮层，及由叶脉到气室要经过叶肉细胞。 2、影响气孔开闭最主要的四个环境因素是水分、温度、
co2浓度和光照。 3、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。 4、可再利用的元素从老叶向幼嫩部分的运输通道是韧皮部。 5、叶绿素a吸收的红光比叶绿素b偏向长光波方面，而在蓝紫光区域偏向短光波方面。 6、光合磷酸化有下列三种类型，即环式光和磷酸化、非环式光和磷酸化和假环式光和磷酸化，通常情况下非环式光和磷酸化占主要地位。 9、在下列生理过程中，哪2种激素相互拮抗？（1）气孔开关细胞分裂素和脱落酸；（2）叶片脱落生长素和乙烯； （3）种子休眠赤霉素和脱落酸；（4）顶端优势生长素和细胞分裂素；（5）α-淀粉酶的生物合成GA和ABA 。10、最早发现的植物激素是IAA ；化学结构最简单的植物激素是乙烯（ET）；已知种数最多的植物激素是GA ；具有极性运输的植物激素是生长素（IAA）。 11、生长素和乙烯的生物合成前体都为氨基酸。GA和ABA的生物合成前体相同，都为甲瓦龙酸，它在长日照条件下形成GA，在短日照条件下形成ABA。 12、植物激素也影响植物的性别分化，以黄瓜为例，用生长素处理，则促进雌花的增多，用GA处理，则促进雄花的增多。 13、矿质元素Mg 是叶绿素的组成成分，缺乏时不能形成叶绿素，而Fe、Mn、Cu、Zn 等元素也是叶绿素形成所必需的，缺乏时也产生缺绿病。 三、选择（20分，每题1分。请将答案填入下表中。）
植物生理学课后习题答案
第一章植物的水分生理 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。 答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。 水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面： ●水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在70~90%，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。 ●水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。 ●水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。 ●水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ ●通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。 ●膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径： ●质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。 ●跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。 ●共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。 这三条途径共同作用，使根部吸收水分。 根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。 运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？ ●保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。 ●保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。 保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。 6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？ ●细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。 ●细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸
植物生理学实验试题及答案
植物生理学试题及答案1 一、名词 1 渗透势：由于溶质作用使细胞水势降低的值。 2 呼吸商：植物在一定时间内放出的CO2与吸收O2的比值。 3 荧光现象：叶绿素吸收的光能从第一单线态以红光的形式散失，回到基态的现象。 4 光补偿点：光饱和点以下，使光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等的光强。 5 代谢库：是能够消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位。 6 生长调节剂：人工合成的，与激素功能类似，可调节植物生长发育的活性物质。 7 生长：由于细胞分裂和扩大引起的植物体积和重量的不可逆增加。 8 光周期现象：植物通过感受昼夜长短的变化而控制开花的现象。 9 逆境：对植物生长发育有利的各种环境因素的总称。 10自由水：在植物体内不被吸附，可以自由移动的水。 一、填空（每空0.5分，20分） 1、缺水时，根冠比（上升）N肥施用过多，根冠比（下降）温度降低，根冠比（上升）。 2、肉质果实成熟时，甜味增加是因为（淀粉）水解为（糖）。 3、种子萌发可分为（吸胀）、（萌动）和（发芽）三个阶段。 4、光敏色素由（生色团）和（蛋白团（或脱辅基蛋白））两部分组成，其两种存在形式是（Pr）和（Pfr）。 5、根部吸收的矿质元素主要通过（导管）向上运输。 6、植物细胞吸水有两种方式，即（渗透吸水）和（吸胀吸水）。 7、光电子传递的最初电子供体是（H2O），最终电子受体是（NADP+ ）。 8、呼吸作用可分为（有氧呼吸）和（无氧呼吸）两大类。 9、种子成熟时，累积磷的化合物主要是（植酸或非丁）。 三．选择（每题1分，10分）ABCCB ACBCB １、植物生病时，PPP途径在呼吸代谢途径中所占的比例（）。 A、上升； B、下降； C、维持一定水平 ２、对短日植物大豆来说，北种南引，要引 ( )。 A、早熟品种； B、晚熟品种； C、中熟品种 ３、一般植物光合作用最适温度是（）。A、10℃； B、35℃； C．25℃ ４、属于代谢源的器官是（）。 A、幼叶； B．果实； C、成熟叶 ５、产于新疆的哈密瓜比种植于大连的甜，主要是由于（）。 A、光周期差异； B、温周期差异； C、土质差异 6、交替氧化酶途径的P/O比值为（）。A、1； B、2； C、3 7、IAA在植物体内运输方式是( )。 A、只有极性运输； B、只有非极性运输； C、既有极性运输又有非极性运输 8、（）实验表明，韧皮部内部具有正压力，为压力流动学说提供了证据。 A、环割； B、蚜虫吻针； C、伤流 9、树木的冬季休眠是由（）引起的。A、低温； B、缺水； C、短日照 10、用红光间断暗期，对短日植物的影响是( )。 A、促进开花； B、抑制开花； C、无影响 四、判断正误（每题1分，10分）×√√×√××√×× 1. 对同一植株而言，叶片总是代谢源，花、果实总是代谢库。（）
植物生理学
绪论 ?名词解释：植物生理学 ?问答题： 1、植物生理学研究的内容和任务是什么？ 2、植物生理学是如何诞生和发展的？从中得到那些启示？ 3、植物生理学的发展趋势如何？ 4、植物生理学所研究的对象是一个非常复杂的生命体系，若所得的结果不是您原来所设想的，您将如何对待？（00中科院水生所） 5、植物生理学是研究植物生命活动规律的科学，请具体谈一谈生命活动应包括那些方面的内容？（03河北农大） 6、简述植物代谢生理的研究特点与进展，试举例加以说明。（02北林大） 第一章水分代谢 ?名词解释 自由水和束缚水伤流和吐水根压和蒸腾拉力质外体途径和细胞途径蒸腾比率与蒸腾系数渗透作用水通道蛋白水分临界期内聚力学说等渗溶液蒸腾系数 ?问答题： 1、简述气孔开闭的主要机理。 2、光是怎样引起植物的气孔开放的？ 3、什么叫质壁分离现象？研究质壁分离有什么意义？ 4、什么是水孔蛋白？简述其调控及其生理意义。 5、如把某细胞放入高渗溶液中，植物细胞的水势、渗透势和压力势是如何变化的？ 6、简述影响植物根系吸水的外界因素。 7、为什么在植物移栽时要剪掉一部分叶，根部还要带土？ 8、为什么质壁分离法测得的是植物细胞的渗透势而小液流法测得的是组织的水势？这两种方法哪种更能反映植物本身客观水分状况？ 9、甲、乙两细胞，甲放在0.4mol.L-1的蔗糖溶液中，充分平衡后，测得其渗透势为-0.8RT;乙放在0.3 4mol.L-1的NaCl溶液中，充分平衡后，测得其渗透势为-0.7RT，假定i蔗糖=1，i NaCl=1.8，问甲乙两细胞水的压力势大？取出两细胞后紧密接触，水分如何流动？如破坏细胞膜，水分又如何流动？ 10、将正常供水盆栽苗木的部分根系暴露在空气中，苗木地上部分水分状况没有明显改变，但生长受到明显抑制，如切除这部分暴露于空气中的根系，则苗木的生长又得到恢复，如何解释？（南林大） 11、简述蒸腾作用的利与弊。（北林大） 12、根系对水分及盐分的吸收是相互依赖的还是相互独立的？简述其理由。（中科院植物所） 13、在科学家探索新的星球时，总是首先确认该星球是否存在水分，为什么？（南大）14、请分析光合作用、蒸腾作用、矿质元素吸收过程三者间的相互协调制约关系。（北农大）15、试述植物根系吸收水分的动力，并分析根系吸水对吸收矿物质营养的影响。（北农大）
植物生理学试题及答案10及答案
１、乙烯的三重反应２、光周期３、细胞全能性 ４、生物自由基５、光化学烟雾 １、植物吸水有三种方式：＿＿＿＿，＿＿＿＿和＿＿＿＿，其中＿＿＿＿是主要方式，细胞是否吸水决定于＿＿＿＿。 ２、植物发生光周期反应的部位是＿＿＿＿，而感受光周期的部位是＿＿＿＿。 ３、叶绿体色素按其功能分为＿＿＿＿色素和＿＿＿＿色素。 ４、光合磷酸化有两种类型：＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。 ５、水分在细胞中的存在状态有两种：＿＿＿＿和＿＿＿＿。 ６、绿色植物的光合作用大致可分为三大过程：⑴＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿；⑵＿＿＿＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿＿＿＿＿＿；⑶＿＿＿＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ７、土壤水分稍多时，植物的根/冠比＿＿＿＿＿＿，水分不足时根/冠比＿＿＿＿＿。植物较大整枝修剪后将暂时抑制＿＿＿＿＿＿生长而促进＿＿＿＿＿＿生长。 ８、呼吸作用中的氧化酶＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶对温度不敏＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶对温度却很敏感，对氧的亲和力强，而＿＿＿＿＿＿酶和＿＿＿＿＿＿酶对氧的亲和力较弱。 ９、作物感病后，代谢过程发生的生理生化变化，概括起来 ⑴＿＿＿＿＿＿＿＿＿，⑵＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿, ⑶＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 １、影响气孔扩散速度的内因是（）。 Ａ、气孔面积Ｂ、气孔周长Ｃ、气孔间距Ｄ、气孔密度 ２、五大类植物激素中最早发现的是（），促雌花是（），防衰保绿的是（），催熟的（），催休眠的是（）。 Ａ、ＡＢＡＢ、ＩＡＡＣ、细胞分裂素Ｄ、ＧＡＥ、乙烯 ３、植物筛管中运输的主要物质是（） Ａ、葡萄糖Ｂ、果糖Ｃ、麦芽糖Ｄ、蔗糖 ４、促进需光种子萌发的光是（），抑制生长的光（），影响形态建成的光是（）。 Ａ、兰紫光Ｂ、红光Ｃ、远红光Ｄ、绿光 ５、抗寒性较强的植物，其膜组分中较多（）。 Ａ、蛋白质Ｂ、ＡＢＡＣ、不饱和脂肪酸Ｄ、饱和脂肪酸 四、是非题：（对用“＋”，错用“－”，答错倒扣１分，但不欠分，10分）。 （）１、乙烯利促进黄瓜多开雌花是通过ＩＡＡ和ＡＢＡ的协同作用实现的。 （）２、光合作用和光呼吸需光，暗反应和暗呼吸不需光，所以光合作用白天光反应晚上暗反应，呼吸作用则白天进行光呼吸晚间进行暗呼吸的节律变化。 （）３、种子萌发时，体积和重量都增加了，但干物质减少，因此种子萌发过程不能称为生长。 （）４、细胞分裂素防止衰老是在转录水平上起作用的。 （）５、在栽培作物中，若植物矮小，叶小而黄，分枝多，这是缺氮的象征。 五、问答题（每题10分，30分） １、试述植物光敏素的特点及其在成花过程中的作用。 ２、水稻是短日植物，把原产在东北的水稻品种引种到福建南部可以开花结实吗？如果把原产在福建南部水稻品种引种到东北，是否有稻谷收获，为什么？ ３、植物越冬前，生理生化上作了哪些适应准备？但有的植物为什么会受冻致死？ 参考答案 一、名词解释
最新植物生理学研究生考试题及答案
植物生理学2015年研究生考试题及答案 一、填空题（每空1分，共计28分） 1、海芋植物的佛焰花序比一般植物的呼吸放出的热量比一般植物高，是因 为存在抗氧呼吸的缘故。 2、与植物耐旱性有重要相关性的氨基酸是，它能增强细胞 的。 3、植物叶绿体的丙酮提取液透射光下呈，反射光下 呈。 4、根据种子的吸水量，可将种子的萌发分为吸胀吸水阶段、停止吸水阶段，重 新吸水阶段。 5、GA和ABA生物合成的前体是甲瓦龙酸，在短光照下形成ABA。 6、膜脂的组成与膜脂的抗冷性有关，不饱和程度，固化温度 高，不利发生膜变相，植物的抗冷性越小。 7、植物组织培养的理论基础是细胞全能性，用来培养的植物体部分叫外植 体。 8、保卫细胞质的膜上存在着 H+ATP 酶，在光照下，将H+分泌到保卫细胞外， 使保卫细胞 HP升高，驱动 H+ 进入保卫细胞，导致保卫细胞吸水，气孔张开。 9、跨膜信号传导主要是通过和完成。 10、土壤缺氮时，根冠比高，水分过多时，根冠比低。 11、具有远红光和红光逆转效应的是，它的生色团与叶绿体 的 结构相似。 12、成熟的水果变甜，是因为淀粉转化成糖，未成熟的水果有涩味是因为 含有单宁。 13、植物组织培养的理论依据是细胞全能性，用来培养的植物的部分叫外 植体。 二、单项选择（每题1分，共计20分） 略！
三、名词解释（每题3分，共计30分） 1、次级共运转（次级主动运输）：以质子动力作为驱动力的跨膜离子运转，使质 膜两边的渗透能增加，该渗透能是离子或者中性分子跨膜转运的动力。 2、细胞信号传导：偶联各种胞外刺激信号与其相应的生理反应之间的一系列分 子反应。 3、希尔反应：离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。 4、渗透调节：植物细胞通过主动增加溶质降低渗透势，增强吸水和保水能力， 以维持正常细胞膨压的作用。 5、交叉适应：植物经历了某种逆境之后，能提高对另一逆境的抵抗能力，对不 同逆境间的相互适应作用。 6、光饱和点：在一定范围内，光合速率随着光照强度的增加而加快，光合速率 不再继续增加是的光照强度称为光饱和点。 7、光的形态建成：依赖光控制细胞分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织 和器官的建成，就称为光形态建成。 8、极性运输：生长素只能从植物体形态学上端向下端运输，不能反之。 9、单盐毒害：植物培养在单盐溶液中所引起的毒害作用. 10、水孔蛋白：存在于生物膜上的一类具有选择性、高效转运水分功能的内 在蛋白。 四、简答题（每题7分，共计42分） 1、生物膜结构成分与抗寒性有何关系。 生物膜主要由脂类和蛋白质镶嵌而成，具有一定的流动性，生物膜对低温敏感，其结构成分与抗寒性密切相关。低温下，质膜会发生相变，质膜相变温度随脂肪酸链的加长而增加，随不饱和脂肪酸如油酸、亚油酸、亚麻酸等所占比例的增加而降低，不饱和脂肪酸越多，越耐低温。在缓慢降温时，由于膜脂的固化使得膜结构紧缩，降低了膜对水和溶质的透性；温度突然降低时，由于膜脂的不对称性，膜体紧缩不均而出现断裂，造成膜是破损渗漏，透性加大，胞内溶质外流。生物膜对结冰更为敏感，发生冻害时膜的结构被破坏，与膜结合的酶游离而失去活性。此外，低温也会使膜蛋白质大分子解体为亚基，并在分子间形成二硫键，产生不可逆的凝聚变性，使膜受到伤害。经抗寒锻炼后，由于膜脂中不饱和脂肪酸增多，膜变相的温度降低，膜透性稳定，从而可提高植物的抗寒性。同时，细胞内的NADPH/NADP的比值增高，ATP
植物生理学实验考试试题
植物生理学实验考试试 题 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
植物生理学实验考试试题
一、名词解释： 1、标准曲线：用标准溶液制成的曲线。先配制一系列不同浓度的标准溶液, 在溶液吸收最大波长下, 逐一测定吸光度,然后用坐标纸以溶液浓度为横坐标, 吸光度为纵坐标作图, 若被测物质对光的吸收符合光的吸收定律, 必然得到一条通过原点的直线, 即标准曲线。 4、氮素代谢：氮素及含氮的活体物质的同化异化和排泄，总称为氮素代谢。 5、淀粉酶：是水解淀粉和糖原的酶类总称。 6、真空渗入：指将叶片打孔放入注射器中，加水浸没，排出空气后用手指堵住前端小孔，同时把活塞向外抽拉，即可造成减压而排出组织中的空气，轻放活塞，水液即进入组织的方法。 7、离心技术：是根据物质颗粒在一个离心场中的沉降行为而发展起来的。它是分离细胞器和生物分子大分子物质必备的手段之一，也是测定某些纯品物质的部分性质的一种方法。 8、电泳：各种生物大分子在一定 pH 条件下，可以解离成带电荷的颗粒，这种带电颗粒在电场的作用下向相反电极移动的现象称为电泳。 9、同工酶：凡能催化同一种化学反应但其分子结构和带电性质不同的一组酶称为同工酶 10、迁移率：指带电颗粒在单位电场强度下的泳动速度。 11、聚丙烯酰胺凝胶：是一种人工合成凝胶，是以丙烯酰胺为单位，由甲叉双丙烯酰胺交联成的，经干燥粉碎或加工成形制成粒状，控制交联剂的用量可制成各种型号的凝胶。 20、超氧化物歧化酶（SOD）：普遍存在动植物体内的一种清除超氧阴离子自由基Ｏ2 的酶。 21、硝酸还原还原酶：是植物氮素同化的关键酶，它催化植物体内的硝酸盐还原为亚硝酸。 22、诱导酶：又称适应酶，指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下诱导生成的酶。如硝酸还原酶可为 NO3-所诱导生成。 二、填空： 1、测定植物可溶性蛋白质含量时，绘制标准曲线是标准蛋白质浓度为横坐标，以吸光值为纵坐标。 2、常用的测定植物可溶性蛋白质含量的方法有：Folin-酚试剂法(Lowry 法) 、双缩脲法、考马斯亮蓝法和紫外吸收法。 4、用滴定法测 Vc 含量时，若样品本身带有颜色，则需先将样品用草酸处理。 5、测定淀粉酶活性时，3，5－二硝基水杨酸试剂（DNS）的作用是与还原糖显色生成棕红色的 3-氨基-5-硝基水杨酸和终止酶活性。 6、在测定淀粉酶的活性时：α－淀粉酶不耐_酸_，β－淀粉酶不耐_热_。
植物生理学简答题问答题
绪论 1．植物生理学的发展大致经历了哪几个阶段？ 2．21世纪植物生理学的发展趋势如何？ 3．近年来，由于生物化学和分子生物学的迅速发展，有人担心植物生理学将被其取代，谈谈你的观点。 参考答案 1．答：植物生理学的发展大致经历了以下三个阶段： 第一阶段：植物生理学的奠基阶段。该阶段是指从植物生理学学尚未形成独立的科学体系之前，到矿质营养学说的建立。 第二阶段：植物生理学诞生与成长阶段。该阶段是从1840年Liebig建立营养学说时起，到19世纪末植物生理学逐渐形成独立体系。 第三阶段：植物生理学的发展阶段。从20世纪初到现在，植物生理学逐渐在植物学科中占中心地位，所有各个植物学的分支都离不开植物生理学。 2．答：．①与其他学科交叉渗透，从研究生物大分子到阐明个体生命活动功能、生产应用，并与环境生态相结合等方面。微观方面，植物生命活动本质方面的研究向分子水平深入并不断综合。在宏观方面，植物生理学与环境科学、生态学等密切结合，由植物个体扩大到群体，即人类地球-生物圈的大范围，大大扩展了植物生理学的研究范畴。 ②对植物信号传递和转导的深入研究，将为揭示植物生命活动本质、调控植物生长发育开辟新的途径。在21世纪，对光信号、植物激素信号、重力信号、电波信号及化学信号等所诱导的信号传递和转导机制的深入研究，将会揭开植物生理学崭新的一页。 ③植物生命活动过程中物质代谢和能量转换的分子机制及其基因表达调控仍将是研究的重点。在新世纪里，对植物生命活动过程中物质代谢和能量代谢转换的深入研究占有特别重要的位置。目前，将光和能量转换机制与生理生态联系起来进行研究正在走向高潮，从而将光和能量转换机制研究与解决人类面临的粮食、能源问题紧密联系起来，以便在生产中发挥更大的指导作用。 第一章植物的水分代谢 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？ 2、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？ 3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？ 4、简述植物叶片水势的日变化 5、植物代谢旺盛的部位为什么自由水较多？ 6、简述气孔开闭的主要机理。 7、什么叫质壁分离现象？研究质壁分离有什么意义？ 8、简述蒸腾作用的生理意义。 9、解释“烧苗”现象的原因。 10、在农业生产上对农作物进行合理灌溉的依据有哪些？ 参考答案 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。 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？