植物生理学题库

1 植物生理学题库植物生理学题库 绪 论 1 1917 年 钱崇澍在美国的 植物学公报 Batanical Gazette 发表了 钡 锶 铈对水绵属的特 殊作用 一文 这是中国人应用近代科学方法研究植物生理学的第一篇文献 2 南罗北汤 是两位著名的中国植物生理学家 他们是上海的罗宗洛和北京汤佩松 3 植物生理学是研究植物 特别是高等植物生命活动规律和机理的科学 属于实验生物学 范畴 因此 其主要研究方法是实验法 4 1882 萨克斯 Sachs 编者的 植物生理学 讲义问世 随后费弗尔 Pfeffer 发表一部三卷本 植物生理学 使植物生理学成为一门具完整体系的独立学科 5 被认为是现代植物生理学的二位主要创始人 A J B van Helmont 和 J Woodward B J Sachs 和 W Pfeffer C S Hales 和 N T de Saussure D O R Hoagland 和 D Arnon B 6 被认为是中国最早的三位植物生理学家 A 钱崇澍 张珽和李继侗 B 罗宗洛 汤佩松和殷宏章 C 吴相钰 曹宗巽和阎龙飞 D 汤玉玮 崔澄和娄成后 A 7 论气 这部学术著作成书于 1637 年 在其 水尘 一章中提出了 人一息不食气则不生 鱼一息不 食水则死 的著名论断 并生动地描述了得出这一结论的事实根据 因此 我国学者认为世界上最早进行 呼吸实验的是我们中国人 也就是 论气 一书的作者 A 宋应星 B 沈 括 C 贾思勰 D 李时珍 A 8 1648 年 将一棵 5lb 2 27kg 重的柳树栽种在一桶称量过的土壤中 每天除了给柳树浇灌雨 水外 不再供应其他物质 5 年后 这小树长成一棵重达 169lb 76 66kg 的大树 土壤的重量只减少了 2oz 56 7g 由此 他合乎逻辑地 但是错误地得出结论 柳树是由水构成的 A J B van Helmont B W Pfeffer C J Sachs D N A Maximov A 9 矿质营养学说是由德国的 1840 年建立的 A J von Liebig B J B van Helmont C W Knop D J Sachs A 10 1771 年 英国牧师兼化学家 用蜡烛 老鼠 薄荷及钟罩进行试验 结果发现植物能释放氧气 并能气经过动物呼吸后的污浊空气更新 A J Ingenhouse B J Priestly C J Sachs D N T de Saussure B 第一章第一章 植物的水分代谢植物的水分代谢 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 上端动力是 由于 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 根压 工蒸腾拉力 水分子内聚力大于水柱张力 内聚力学说 或蒸腾 内聚力 张力学说 3 植物调节蒸腾的方式有 和 气孔关闭 初干 暂时萎蔫 2 4 气孔在叶面所占的面积一般为 但气孔蒸腾失去了植物体内的大量水分 这是因为气孔蒸 腾符合 原理 这个原理的基本内容是 1 以下 小孔扩散 水分经过小孔扩散的速率与小孔的周长成正比 而不与小孔面积成正比 5 依据 K 泵学说 从能量的角度考察 气孔张开是一个 过程 其 H K 泵的开启需要 提供能量来源 主动 或耗能 光合磷酸化 6 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 管胞 导管 内皮层 叶肉细胞 7 一般认为 植物细胞吸水时起到半透膜作用的是 和 三个部分 细胞质膜 细胞质 中质 液泡膜 8 某种植物每制造 1 克于物质需要消耗水分 500 克 其蒸腾系数为 蒸腾效率为 500gH2O Gdw 2gKgH2O 9 设有甲 乙二相邻的植物活细胞 甲细胞的 4s 10 巴 4p 6 巴 乙细胞的 4s 9 巴 4p 6 巴 水分应从 细胞流向 细胞 因为甲细胞的水势是 乙细胞的水势是 乙 甲 4 巴 3 巴 10 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 11 有一充分饱和的细胞 将其放入此细胞液浓度低 50 倍的溶液中 则体积不变 12 1md L 蔗糖溶液和 1md LnaCL 溶液的渗透势是相同的 13 氢键的存在是水的比热和气化热都高的重要因素 14 已液溶化的植物活细胞 因其原生质体被水分所饱和 所以衬质势的变化所占比例很小 15 植物被动吸水的动力来自叶片的蒸腾作用所产生的蒸腾拉力 而与相邻细胞间的水势梯度无关 16 等渗溶液就是摩尔浓度相同的溶液 17 植物的水势低于空气的水势 所以水分才能蒸发到空气中 18 植物细胞的水势永远是负值 而植物细胞的压力势却永远是正值 19 一个细胞放入某浓度的溶液中时 若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等 则细腻水势不变 20 吐水是由于高温高湿环境下 A 蒸腾拉力引起的 B 根系生理活动的结果 C 土壤水分太多的缘故 D 空气中水分太多的缘故 B 20 影响气孔蒸腾速率的主要因素是 3 A 气孔周长 B 气孔面积 C 气孔密度 D 叶片形状 A 21 植物的水分临界期是指 A 植物对水分缺乏最敏感的时期 B 植物需水最多的时期 C 植物对水分利用率最高的时期 D 植物对水分需求由低到高的转折时期 A 22 成熟的植物可与外界液体环境构成一个渗透系统 这是因为 A 植物细胞液胞内浓度与外界溶液浓度相等 B 液胞内有一定浓度的胞液 其外围的原生质具有相对半透性 与外界接触时 可以发生内外的水分交 接 C 胞液浓度大于外界溶液浓度 因些水分可以从外界流向细胞内部 D 细胞壁是半透性膜 可与外界的水分发生交接 B 23 水分在根及叶的活细胞间传导的方向决定于 A 细胞液的浓度 B 相邻活细胞的渗透势梯度 C 相邻活细胞的水势梯度 D 相邻活细胞间的压力势梯度 C 24 风和日丽的情况下 植物叶片在早晨 中午 傍晚的水势变化趋势为 A 低 高 低 B 高 低 高 C 低 低 高 D 高 高 低 B 25 植物的水分临界期是指 A 26 如果外液的水势低于植物细胞的水势 这种溶液称为 A 等渗溶液 B 低渗溶液 C 平衡溶液 D 高渗溶液 D 27 植物水分方缺时 发生 A 叶片含水量降低 水势降低 气孔阻力增高 B 叶片含水量降低 水势降低 气孔阻力降低 C 叶片含水量降低 水势升高 气孔阻力降低 D 叶片含水量降低 水势升高 气孔阻力增高 A 28 植物中水分向上运输主要是通过 进行的 A 导管和管胞 B 筛管和伴胞 C 转移细胞 D 胞间连丝 B 29 当气孔开放时 水蒸气通过气孔的扩散速率 A 与气孔面积成正比 B 与气孔密度成正比 C 与气孔周长成正比 D 与气孔大小成正比 C 30 将一细胞放入与其渗透势相导的糖溶液中 则 A 细胞吸水 B 细胞既不吸水也不失水 C 细胞失水 D 细胞可能失水 也可能保持水分动态平衡 4 D 31 液泡化的植物成熟细胞可被看作一渗透系统 这是因这 A 细胞内原生质层可看成为选择透性膜 在与外部溶液接触时 溶液内的溶液可与外部溶液通过原生质 层发生渗透作用 B 液泡内浓液与外部溶液之间具有一定的渗透势差 C 可将细胞壁看成为全透性膜 植物细胞内外构成一渗透体系 D 液泡膜可一半透膜 因而液泡膜两侧可看作一一渗透体系 A 32 设 A B 两细胞相邻 其渗透势和质力势都是 A 大于 B 水势则是 A 小于 B 这时水分在两细胞间的流 动取决于它们的 A 渗透势 B 水势 C 压力势 D 压力势和水势 C 33 水孔边缘效应 通过边缘扩散的气体约速率大于在中间扩散的分子速率 因为边缘分子间碰撞的机会少 而中间碰撞的机 会多 故影响扩散速率 34 质外体 由细胞壁 细胞间隙和木质部的导管等非生命物质连接形成的连续整体 称质外体 35 共质体 各细胞的原生质体通过胞间连丝联系在一起形成的连续整体 称为共质体 36 伤流 从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象 由根质引起 发生伤流现象时溢出的汁液称伤流液 37 抗蒸腾剂 能降低蒸腾作用的物质 它们具有保持植物体中水分平衡 维持植株正常代谢的作用 抗蒸腾剂的种类很 多 如有的可促进气孔关闭 38 吐水 从未受伤的叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象 由根压引起 吐水是根系生理活动旺盛的反映 39 水分临界期 植物对水分不是特别敏感的时期 作物的水分临界期都是从营养生长转向生殖生长的时期 40 萎蔫 植物在水分方损达到一定程度时 细胞开始失去膨胀状态 叶片和幼茎部分下垂的现象 41 蒸腾效率 植物在一定生长期内积累的干物质与同时间内蒸腾消耗的水量的比值 又称蒸腾比率 42 代谢性吸水 利用呼吸代谢提供的能量 使环境水分经过细胞质膜耐进入细胞的过程 43 渗透势 溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值 44 压力势 植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值 45 衬质势 植物细胞中由于亲水性物质的存在对自由水束缚而引起的水势降低的值 46 蒸腾系数 植物在一定生长时期内的蒸腾失水量与其干物质积累量的比值 一般用植物制造 1g 干物质所散失的水分 的克数表示 又称需水量 与蒸腾效率互为倒数关系 5 47 被动吸水 以蒸腾拉力为动力而导致的吸水称之 根在这一过程中作为水分进入植物体的被动胡收表面 为植物的地 上部与土壤之间提供必需的通道 48 等渗溶液 渗透势相等但成分可能不同的溶液 通常是指某溶液的渗透势与植物细胞或组织的水势相等 49 蒸腾强度 指一定时间内单位叶面积上蒸腾的水量 一般用每小时每平方米蒸腾水量的克数表示 又称蒸腾速率 50 水势 相同温度下一个含水的系统中一偏摩尔体积的水与一偏摩尔体积纯水之间的化学势差称为水势 把纯水的 水势定义为零 溶液的水势值则是负值 51 主动吸水 依靠代谢提供能量而引起的吸水称之 通常包括代谢性吸水的根压 52 假定 A B 两细胞的压力势都是 5 10Pa A 细胞含 100 葡萄糖 而 B 细胞含 蔗糖 如果两细胞相 互接触 水分如何流动 具有高浓度溶质的细胞中的水能否流向具有低浓度溶质的细胞 如果 A B 两细胞均含有理想溶液 则二者接触时水分流动呈动态平衡或者说没有水分的净流动 实际上 由于溶质分子间的相互作用 B 细胞的水势略低于 A 细胞的 水分从 A 流向 B 决定水的流动方向的最重 要因素是水势 因此具有高浓度溶质的细胞中的水能流向具有低浓度深质的细胞 例如 C 细胞的 D 细胞 的 当 C D 两细胞接触时 水将从 D 细胞流向 C 细胞 53 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 54 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 55 植物如何维持其体温的相对恒定 植物在阳光照射下 即使在炎夏 只要水分的吸收与蒸腾作用能正常进行 就可使植物体及叶面保持一定 的温度而不受热害 这是因为水具有高比热 高汽化热 通过蒸腾作用可散失大量热量的缘故 56 下图表示细胞水势 及其组分 和细胞相对体体积间的关系 请指出在细胞相对体积分别为 1 0 和 1 3 时 细胞所处的状态以及 和 各是多少巴 图中曲线表明 当细胞相对体积为 1 0 时 0 16 巴 此时细胞处于初始质壁分离状态 当细胞 相对体积为 1 3 时 细胞处于充分饱和状态 紧张状态 12 巴 12 巴 0 57 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 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 58 以下观点是否正确 为什么 1 一个细胞放入某一浓度的溶液中时 若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等 则体积不变 2 若细胞的 将其放入某一溶液中时 则体积不变 3 或细胞的 将其放入纯水中 则体积不变 4 有一充分饱和的细胞 将其放入比细胞液浓度低 50 倍的溶液中 则体积不变 1 除了处于初始质壁分离状态细胞之外 0 当细胞内液浓度与外液浓度相等时 由于还有细胞的 6 因而细胞的 通常细胞水势高于外液水势而发生失水 体积变小 2 此时细胞 0 若把该细胞放入任一溶液时 都会失水 体积变小 3 当细胞的 时 将其放入水中 由于 0 而 为一负值 故细胞吸水 体积变大 4 充分饱和的细胞 0 溶液中的 0 所以该细胞会失水 体积变小 59 简述有关气孔开闭的无机离子 K 吸收学说 七十年代初期研究证明 保卫细胞中 K 的积累量与气孔开关有密切的关系 在光照下保卫细胞内叶绿体 通过光合磷酸化形成 ATP ATP 在 ATP 酶的作用下水解 释放的能量可以启动位于质膜上的 H K 交换 主动地把 K 吸收到保卫细胞中 保卫细胞内 K 浓度增加 水势降低 促进其吸水 气孔就张开 在黑 暗中 则 K 从保卫细胞中移出膜外 使保卫细胞水势增高 因而失水引起气孔关闭 60 假设一个细胞的 将其放入 的溶液中 请计算细胞 4P 为何值时才能分别发生以下三种情况 1 细胞失水 2 细胞吸水 3 细胞既不吸水又不失水 1 8 105Pa 4p 5 105Pa 2 Opa 4p 5 105Pa 3 4p 5 105Pa 61 有 A B 两个细胞 A 细胞的 4a 10bPa 4p 4 105Pa B 细胞的 b 105Pa 4p 3 105 请问 1 A B 两细胞接触时 水流方向如何 2 在 28oC 时 将 A 细胞放入 0 12mol kg 1 质量摩尔浓度 蔗糖溶液中 B 细胞放入 0 2mol kg 1 蔗糖溶液中 假设平衡时两细胞的体积没有变化 平衡后 A B 两 细胞的 4w 4a 和 4p 各为多少 如果这时它们相互接触 其水流方向如何 1 由于 B 细胞水势高于 A 细胞的 所以水从 B 细胞流入 A 细胞 2 A 细胞 4w 3 105Pa 10bPa 4p 7 105Pa B 细胞 4w 5 105Pa b 105Pa 4p 105Pa 水从细胞流向 B 细胞 62 假定土壤的渗透势和衬质势之和为 105Pa 生产在这种土壤中的植物 4w 4s 和 4p 各为多少 如果 向土壤中加入盐溶液 其水势变为 5 105Pa 植物可能会出现什么现象 达到平衡时 根的 4w 105Pa 4s 10bPa 4p 9 105Pa 当土壤水势为 5 105Pa 时 因为根中的 水分流向土壤 植物可能全发生萎蔫 63 设一个细胞的 4w 8 巴 初始质壁分离时的 4s 16 巴 假若该细胞在初始质壁分离时比原来的体 积缩小 4 计算其原来的 4s 和 4p 各为多少巴 设原来细胞的体积为 100 初始质壁分离时则细胞体积为原来的 96 依据公式 P1V1 P2V2 100 4s 96 16 巴 4s 又 4p 4w 4s 0 8 15 36 7 36 巴 答 该细胞原来的 4s 为 15 36 巴 原来的压力势 4p 为 7 36 巴 64 简述植物叶片水势的日变化 1 叶片水势随一天中的光照及温度的变化而变化 2 从黎明到中午 在光强及温度逐渐增加的同时 叶片失水量逐渐增多 水势亦相应降低 3 从下午至傍晚 随光照减弱和温度逐渐降低 叶片的失水 量减少 叶水势逐渐增高 4 夜间黑暗条件下 温度较低 叶片水势保持较高水平 65 植物代谢旺盛的部位为什么自由水较多 1 因为自由水可使细胞原生质里溶胶状态 参与代谢活动 保证了旺盛代谢的正常进行 2 水是许 多重要代谢过程的反应物质和介质 双是酶催化和物质吸收与运输的溶剂 3 水能使植物保持固有的 姿态 维持生理机能的正常运转 所以 植物体内自由水越多 它所点的比重越大 代谢越旺盛 66 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 7 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 68 什么叫质壁分离现象 研究质壁分离有什么意义 植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象称为质壁分离 在刚发生质壁分离时 原生质与 细胞壁之间若接若离 称为初始质壁分离 把已发生质壁分离的细胞置于水势较高的溶液和纯水中 则细 胞外的水分向内渗透 使液泡体积逐渐增大因而原生质层与细胞壁相接触 恢复原来的状态 这一现象叫 质壁分离复原 研究质壁分离可以鉴定细胞的死活 活细胞的原生质层才具半透膜性质 产生质壁分离现象 而死细胞无 比现象 可测定细胞水势 在初始质壁分离时 此时细胞的渗透势就是水势 因为此时压力势为零 还 可用以测定原生质透性 渗透势及粘滞性等 69 若某植物细胞的 4w 4s 将其放入纯水中 则体积不变 70 分析产生下列实验结果的机理 生长旺盛的麦苗在适温 高温条件下 1 加水 有吐水现象 2 加 20 Nacl 无明显吐水 3 冷 冻处理 无明显吐水 1 根吸水大于蒸腾 叶内水通过水孔排出 2 外液水势低 影响根系吸水 故不发生吐水现象 3 冷冻低温使根系呼吸降低 根系吸水减少 不发生吐水现象 71 氧化铝低干燥时为 如遇水气则变成 色 据实验可知 一般双子叶植物上 表 皮蒸腾温度比下表皮 兰色 粉红色 弱 72 水分经小孔扩散的速度大小与小孔 成正比 而不与小孔的 成正比 这种现象 在植物生理学上被称为 周长 面积 小孔扩散边缘效应 73 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 2 6 巴溶液中 3 8 巴溶液中 4 10 巴溶液中 5 4 巴 溶液中 1 吸水 2 不吸水也不失水 3 排水 4 排水 5 吸水 74 和 现象可以证明根质的存在 伤流 吐水 75 水分在植物细胞内以 和 状态存在 比值大时 代谢旺盛 反之 代谢降低 自由水 束缚水 自由水 束缚水 8 76 将已经发生质壁分离的细胞放入清水中 细胞的水势变化趋势是 细胞的渗透势 压力势 当 时 细胞停止吸水 增大 增大 增大 渗透势与压力势的绝对值相等但符号相反时 77 将 4s 6 巴 4p 6 巴的植物细胞放入落水中 该细胞将 因为其 4w 78 淀粉磷酸化酶在 PH 降低是催化 转变为 在光下由于光合作用作用的进行 保 卫细胞 减少 PH 上升 葡萄糖 1 磷酸 CG 1 P 淀粉和磷酸 CO2 79 影响气孔开闭最主要的四个环境因素是 和 水分状况 叶片 温度 光照 CO2 浓度 81 请写出下列情况下的水分状况 用符号 表示 1 水分进入根毛细胞 4w 细 4w 2 水分外渗至土壤溶液 4w 细 4w 3 植物不吸水也不渗水 4w 细 4w 4 施肥过量引起 烧苗 4w 细 4w 1 2 3 4 写出下列吸水过程上中的水势组分 1 吸胀吸水 2 干燥种子吸水 3 渗透吸水 4 分生组织细胞吸水 5 一个典型细胞的水势组分 6 成长植物吸水 1 4m 2 4m 3 4s 4p 4 4m 5 4s 4p 4m 6 4s 4p 82 叶肉细胞因损失太多水分而使细胞壁水分饱和程度降低 引起蒸腾作用减弱的现象称为 初萎 83 空气的相对湿度下降时 蒸腾速率 增加 84 8 影响蒸腾作用的主要环境因素是光照强度 CO2 浓度和 及 水分供应 温度 湿度 85 水滴呈球形 水在毛细管中自发上升 这两种现象的原因都是由于水的 表面张力 86 40C 时 纯水的 最大 而 最小 密度 体积 87 水的蒸发热很高 250C 时为 2435J g 1 这种性质对植物体的 有重要作用 散热保护 88 和纯水比较 含有溶质的水溶液的蒸汽压 沸点 冰点 渗透压 渗 透势 下降 升高 下降 升高 下降 89 在农业生产上对农作物进行合理灌溉的依据有哪些 1 作物从幼苗到开花结实 在其不同的生育期中的需水情况不同 所以 在农业生产中根据作物的需 水情况合理灌溉 既节约用水 又能保证作物对水分的需要 2 其次 要注意作物的水分临界期 一般 在花粉母细胞 四分体形成期 一定要满足作物水分的需要 3 其三 不同作物对水分的需要量不同 一般可根据蒸腾系数的大小来估计其对水分的需要量 以作物的生物产量乘以蒸腾系数可大致估计作物的 需水量 可作为汇聚灌溉用水量的参数 90 气温为 15 50C 时假定水分在植物体内的运输不受任何阻力 仅有 1 大气压 1 01325 100Pa 的作用能 9 使水在植物体内升高多少米 如果仅有根压在水分运输中起作用 根压为 3 100Pa 时 植物的最大高度 能为多少米 1 大气压 1 01325 100 能使水在植物体内升高 10 2 m 根压为 3 100Pa 时 植物最大高度可为 30 2 m 91 A B 两温室气温分别为 20 和 300C 室内的相对湿度都调到蒸汽压亏缺 vapor pressure deficit e 为 1200 阳江照射温室后 两个温室内的烟草叶温都比其所在室内的气温高 50C 问哪 个温室内的烟草蒸腾速率增加得更快 设 20 25 30 和 350C 时的 e0 分别为 2760 3670 4800 和 6400 Pa 叶温 250C 时 e 2110 Pa 叶温 350C 时 e 2800 Pa 气温较高的温室中蒸腾速率增加得更快 92 三个相邻细胞 A B C 的 和 如下所示 各细胞的 为多少 其水流方向如何 用箭头表示 A B C 10 巴 9 巴 8 巴 4 巴 6 巴 4 巴 细胞 A 细胞 B 细胞 C 细胞 水势 6 巴 3 巴 4 巴 水流方向 水流方向 93 空气中水蒸汽的水势如何计算 空气中水蒸气 气相 的水势可以用下列公式计算 既 可简化为 10 7Tlg 100 RH 式中 P 为试验小室内空气的蒸汽压 为纯水在该温度下的蒸汽压 RH 为在该温度下小室内空气的相对湿度 94 250C 时 纯水的饱和蒸汽压为 3168Pa 1mol L 1 蔗糖溶液中水的饱和蒸汽压力 3105Pa 水的偏摩 尔体积近似为 18cm3 mol 1 请计算 1mol L 1 蔗糖溶液的水势是多少 2 78 10 6Pa 95 一个细胞的 1 9 10 6Pa 9 10 6Pa 将其放入装有纯水的烧杯中 在放入细胞的瞬间 t0 及达到平衡时 t1 烧杯中的水和细胞的水势以及细胞的渗透势和压力势各为多少 水分如何流 动 计算中的假定条件是什么 t0 t1 烧杯中的水 细胞 烧杯中的水 细胞 Pa 0 106 0 0 Pa 0 1 9 10 6 0 1 9 10 6 Pa 9 10 6 1 9 10 6 从 t0 到 t1 期间 水分流向细胞内 到 t1 时达动态平衡 计算中的假定条件是 1 细胞体积不变 不变 2 烧杯中水的体积无限大 96 已知 00C 300C 和 350C 时的饱和蒸汽密度 e0 分别为 3 8 10 6 31 0 10 6 和 39 5 10 6g cm 3 将温度保持在 300C 的一桶水放在气温为 00C 相对湿度为 40 的室外或者气温为 350C 相对湿度也为 40 的室外 这桶水在哪种情况下蒸发更快 00C 室外 e 29 5 10 6g cm 3 350C 室外 e 15 2 10 6g cm 3 10 300C 的水在气温为 00C 时比气温为 350C 时蒸发更快 97 在相同 下 一个系统中一偏摩尔容积的 与一偏摩尔容积 之间的 叫做 水势 温度和压力条件 水 纯水 自由能差数 98 已形成液泡的细胞水势是由 和 组成 在细胞初始质壁分离时 相对体积 1 0 压力 势为 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 这时细胞不吸水 渗透势 压力势 零 即 与 绝对值相等 符号相反 零 99 细胞中自由水越多 原生质粘性 代谢 抗逆性 越小 越低 越旺盛 越弱 100 未形成液泡的细胞靠 吸水 当液泡形成以后 主要靠 吸水 吸胀作用 渗透性 101 作物灌溉的生量指标可以用 及 为依据 叶组织的相对含水量 叶片渗透势 叶片水势 叶片气孔阻力或开度 102 土壤中的水分在根内可通过质外体进入导管 103 将 0 的细胞放入等渗溶液中 其体积不变 104 具有液泡的成熟细胞的衬质势很小 通常忽略不计 105 种子吸胀吸水 蒸腾作用都是无需呼吸作用直接供能的生理过程 106 高渗溶液就是比细胞渗透势高的溶液 107 植物细胞具有渗透现象 是因为细胞壁具半透性膜性质 108 植物缺 K 时 对气孔张开可能具有抑制作用 109 蒸腾效率高的植物 一定是蒸腾量小的植物 110 将叶片浸入 10 6mol L 脱落酸 ABA 溶液中 通常气孔张开 111 土壤中水分越多 对植物吸收水分越有利 112 在一个含有水分的体系中 水参与化学反应的系统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 113 植物被动吸水的动力来自叶片的蒸腾作用所产生的蒸腾拉力 而与相邻细胞间的水势梯度无关 114 水分通过根部内皮层只有通过其质体 因而内皮层对水分运转起着调节作用 第二章第二章 植物的矿质营养植物的矿质营养 1 合理施用无机肥料增产的原因是间接的 11 2 植物根系通过被动吸收达到杜南平衡时 细胞内阴阳离子的浓度都相等 3 氮不是矿质元素 而是灰分元素 4 同族的离子间不会发生拮抗作用 5 固氮酶具有对多种底物起作用的功能 6 用毛笔蘸一些 0 5 硫酸亚铁溶液 在幼叶上写一个 Mg 字 五天后在叶片上出现了一个明显的绿色 Mg 字 表明该植物缺镁而缺铁 7 根部吸收各离子的数量不与溶液中的离子成比例 8 缺 N 时植物的幼叶首先变黄 9 把固氮菌 Azoto bacter 培养在含有 15NH3 的培养基中 固氮能力立刻停止 10 植物吸收矿质元素最活跃的区域是根尖的分生区 11 N P K 之所以被称为 肥料三要素 是因为它们比其它必需矿质元素更重要 12 所有植物完全只能依靠根吸 以提供其生长发育必需的硫元素 13 下列各物质中 仅有 不是硝酸还原酶的辅基 A FAD B NAD C D Fe B 14 矿质元素 与水的光解放氧有关 A Ca Mg Cl B Ca Mn C Ca D Mn Cl D 15 还原成 是在 中进行的 A 细胞质 B 前质体 C 叶绿体 D 高尔基体 A 16 是豆科植物共生固氮作用中不可缺少的 3 种元素 A 锰 铜 钼 B 锌 硼 铁 C 铁 钼 钴 D 氯 锌 硅 C 17 调节气孔开闭的矿质元素是 A P B K C Ca D Mg B 18 在光合细胞中 还原成 NH3 是在 中进行 A 细胞质 B 原质体 C 叶绿体 D 线粒体 C 19 油菜的 花而不实 和棉花的 蕾而不花 是由于缺乏元素 A Mo B Zn C Mn D Cu 12 C 20 果树的小叶病或簇叶病是由于缺乏元素 A Cu B Cl C Mn D Zn D 21 在维管植物的较幼嫩部分 亏缺下列哪种元素时 缺素症首先表现出来 A K B Ca C P D N B 22 植物的吸水量与吸收矿质元素量之间的关系是 A 既有关 又不完全一样 B 直线相关关系 C 两者完全无关 A 23 植物根部吸收的无机离子主要通过 向植物地上部运输 A 韧皮部 B 质外体 C 木质部 D 共质体 C 24 以磷矿粉作磷肥 植物一般不能直接利用 若将磷矿粉与 一起施用 则能增加根系对磷的 吸收 A 硫酸铵 B 碳酸氢铵 C 钙镁磷肥 D 硝酸钙 A 25 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 26 微量元素 植物体内含量甚微 约占植物体干重的 600 001 0 00001 的元素 植物必需的微量元素是铁 锰 硼 锌 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 27 有利元素 指对植物生长表现有利作用 并能部分代替某一必需元素的作用 减缓其缺乏症的元素 如钠 钴 硒 镓 硅等 28 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 29 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 30 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 31 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 32 平衡溶液 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 33 电化学势梯度 离子的化学势梯度质和电势梯度合称为电化学势梯度 34 杜南平衡 细胞内的可扩散负离子和正离子浓度的乘积等于细胞外可扩散正 负离子浓度的乘积时的平衡 叫杜南平 衡 即 Na 内 Cl 内 Na 外 Cl 外 13 35 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 36 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 37 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 38 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 39 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 两种蛋白质同时存在才 能起固氮酶的作用 40 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 41 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 42 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 43 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 44 运输酶 质膜中的某些蛋白质大分子具有专门动送物质的功能 似酶一样 故称为运输酶 亦称透过酶 45 外连丝 是表皮细胞外壁的通道 它是从角质层的内表面延伸到表皮细胞的质膜 外连丝里充满表皮细胞原生质体 的液体分泌物 46 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 47 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 48 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 49 是表皮细胞外壁的通道 它从角质层的内表面延伸到表皮细胞的质膜 其中充满表皮细胞 原生质体的分泌物 外连丝 50 确定某种元素是否为植物必需元素时 常用 法 溶液培养 51 植物对养分缺乏最敏感的时期称为 营养临界期 52 植物体内的必需元素有 种 必需矿质元素有 16 12 53 大量元素包括 共 9 种 微量元素包括 共 7 种 14 CH O N P K Ca Mg 和 S Fe Mn B Zn Cu Mo 和 Cl 54 在 16 种植物面必需元素中 只有 4 种不存在于灰分中 C H O N 55 这所以被称为肥料三要素 这是因为 N P K 植物对其需量较大 而土壤中往往又供应不足 56 SO42 在植物体内还原所产生的节一个稳定的有机硫化合物是 半胱氨酸 57 从无机氮所形成的第一个有机氮化合物主要是 谷氨酰胺 58 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 根毛区 幼嫩组织 59 可再利用的元素从老叶向幼嫩部分的运输通道是 韧皮部 60 根外追肥时 喷在叶面的物质进入叶细胞后 是通过 通道运输到植物多部分的 韧皮部 61 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 质体 前质体 叶绿体 62 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 吸收为主 主动 63 水稻等植物叶片中天冬酰胺的含量可作为诊断 的生理指标 氮 N 64 矿质元素主动吸收过程中有载体参加 可从下列两方面得到证实 和 饱和效应 离 子竞争 65 在必需元素中能再利用的元素有 不能再利用的元素有 引起缺绿症的元素有 N P K Mg Zn Ca B Cn Mn S Fe Fe Mg Mn Cu S N 66 小麦的分檗期和抽穗结实期的生长中心分别是 和 腋芽 种子 67 外界溶液的 pH 值对根系吸收盐分的影响一般来说 阳离子的吸收随 pH 的上升而 而阴离 子的吸收随 pH 的增加而 上升 下降 68 硝酸盐还原速度白天比夜间 这是因为叶片在光下形成的 和 能促进硝酸盐的还原 快 还原力 磷酸丙糖 69 在碱性反应逐渐加强的土壤中溶解度易降低的元素是 而在酸性土壤 为红壤 中常常缺 乏的元素是 Fe PO4 Ca Mg PO4 K Ca Mg 70 离子扩散的方向取决于 和 的相对数值的大小 化学势梯度 电势梯度 71 说明离子主动吸收的三种学说是 和 阴离子呼吸学说 载体学说 离子泵学说 72 豆科植物的共生固氮作用需要三种元素参与 它们是 和 Fe Mo Co 15 73 设一半透膜将一容器分成容积相等的 A B 两部分 A 中有 1L 蛋白质溶液 与蛋白质溶液结合的 K 溶度为 0 24mol L 1 B 中有 1LKCl 溶液 浓度为 0 08mol 计算 1 达到杜南平衡时 有多少 K 由 B 液进入 A 液 2 达到杜南平衡时 膜两侧的 K Cl 1 浓度分别为多少 3 达到杜南平衡时 A 测 K 浓度是 B 侧 K 浓度的多少倍 1 0 06mol 2 A 测 K 为 0 256 mol L 1 Cl 1 为 0 016 mol L 1 B 侧 K 浓度为 0 064 mol L 1 Cl 1 为 0 064 mol L 1 3 4 倍 74 将 5cm3 的植物组织放入 100 mol0 2007 mol L 1 的 So4 2 溶液中 经过一定时间后达到扩散平衡 测得此时溶液浓度为 0 2000 mol L 1 计算 1 植物组织含有多少摩尔从溶液中扩散来的 2 该组织之自由空间之体积为多少 So42 3 该组织之表现自由空间是多少 1 70umol 2 0 35cm3 3 7 75 已知某植物细胞内含有带负电荷的不扩散离子浓度 0 01M 把这样的细胞放在 Na 和 Cl 浓度为 0 01M 的溶液中 这时膜内 Na 浓度为 0 01M 当达到杜南平衡时 膜内 Na 是膜外 的多少倍 假设膜外体积等于膜内体积 2 倍 76 硫酸铵含 21 碳酸氢铵含氮 17 尿素含氮 45 原计划在一块地里施 85 kg 硫酸铵 但现在只能 购到碳酸氢铵可尿素 如要施用相同氮素水平的肥料 需用碳酸氢铵或尿素各多少 需碳酸氢铵 105 kg 或尿素 40kg 77 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 78 N 肥过多时 植物表现出哪些失调症状 为什么 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 79 为什么将 N P K 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 80 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 16 深施还可使作物根系深扎 植株健壮 增产显著 81 为什么在石灰性土壤上施用 时 作物的长势较施用 的好 因为在石灰性土壤的高 pH 条件下 磷和大部分微量元素的有效性很低 而 一般为生理酸性盐 它可使根 际的 pH 下降 增加这些元素的有效性 一般为生理碱性盐 它可使 pH 上升 进一步降低这此无元素的 有效性 所以在石灰性土壤上施用 时 作物的长势较施用 的好 82 为什么叶中的天冬酰胺或淀粉含量可作为某些作物施用 N 肥的生理指标 因为当 N 素供应过量时 某些作物就将多余的 N 以天冬酰胺的形式贮备起来 这也可消除 NH3 对植物的毒 害作用 某些作物则大量消耗光合产物用以同化 N 而用以合成淀粉的光合产物减少 叶中淀粉含量下降 当 N 素供应不足时 则叶中天冬酰胺的含量很低或难以测出 有的作物由于用于 N 同化的光合产物减少 结果叶中的淀粉含量增加 正因为某些作物叶片中的天冬酰胺或淀粉的含量随 N 素丰缺的变化而变化 所 以 叶中的天科酰胺或淀粉含量可用为某些作物施用 N 肥的生理指标 83 某实验室正在进行必需元素的缺素培养 每一培养缸中只缺一种元素 其中有三缸未注明缺乏何种元 素 但缺乏症状已表现出来 第一缸植物的老叶叶尖和叶缘呈枯焦状 叶片上有褐色斑点 但主脉附近仍为绿色 第二缸植株的老叶叶脉间失绿 叶脉清晰可见 第三缸植株的症状也是老叶失绿 但失绿叶片的色泽较为均一 只是叶尖和中脉附近较严重些 根据上述缺素症状 你能判断出各培养缸中最可能缺乏的元素吗 第一缸缺 K 第二缸缺 Mg 第三缸缺 N 84 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 Fe S 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 85 NO3 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 86 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