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植物生理学第六版潘瑞炽课后大题答案定义.pdf
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植物生理学第六版潘瑞炽课后大题答案定义.pdf
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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。
9.设计一个证明植物具有蒸腾作用的实验装置。
10.设计一个测定水分运输速度的实验。
第二章 植物的矿质营养
1.植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素?如何用实验方法证明植物生长需这些元素?
答:分为大量元素和微量元素两种:
大量元素: C H O N P S K Ca Mg Si
微量元素: Fe Mn Zn Cu Na Mo P Cl Ni
实验的方法: 使用溶液培养法或砂基培养法证明。 通过加入部分营养元素的溶液, 观察
植物是否能够正常的生长。如果能正常生长,则证明缺少的元素不是植物生长必须的元素;
如果不能正常生长,则证明缺少的元素是植物生长所必须的元素。
2.在植物生长过程中,如何鉴别发生缺氮、磷、钾现象;若发生,可采用哪些补救措施?
缺氮:植物矮小,叶小色淡或发红,分枝少,花少,子实不饱满,产量低。
补救措施:施加氮肥。
缺磷:生长缓慢,叶小,分枝或分蘖减少,植株矮小,叶色暗绿,开花期和成熟期都延迟,
产量降低,抗性减弱。
补救措施:施加磷肥。
缺钾: 植株茎秆柔弱易倒伏, 抗旱性和抗寒性均差, 叶色变黄, 逐渐坏死, 缺绿开始在老叶。
补救措施:施加钾肥。
4.植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要?
(一) 扩散
1.简单扩散:溶质从高浓度的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程。
2.易化扩散:又称协助扩散,指膜转运蛋白易让溶质顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运,不
需要细胞提供能量。
(二) 离子通道:细胞膜中,由通道蛋白构成的孔道,控制离子通过细胞膜。
(三) 载体:跨膜运输的内在蛋白,在跨膜区域不形成明显的孔道结构。
1.单向运输载体:(uniport carrier )能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯度跨质膜运输。
2.同向运输器:(symporter)指运输器与质膜外的 H 结合的同时, 又与另一分子或离子结合,
同一方向运输。
3.反向运输器: ( antiporter)指运输器与质膜外侧的 H 结合的同时,又与质膜内侧的分子或
离子结合,两者朝相反的方向运输。
(四) 离子泵:膜内在蛋白,是质膜上的 ATP 酶,通过活化 ATP 释放能量推动离子逆化学
势梯度进行跨膜转运。
(五) 胞饮作用:细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。
7.植物细胞通过哪些方式来控制胞质中的钾离子浓度?
钾离子通道: 分为内向钾离子通道和外向钾离子通道两种。 内向钾离子通道是控制胞外
钾离子进入胞内;外向钾离子控制胞内钾离子外流。
载体中的同向运输器。运输器与质膜外侧的氢离子结合的同时,又与另一钾离子结合,
进行同一方向的运输,其结果是让钾离子进入到胞内。
8.无土栽培技术在农业生产上有哪些应用?
可以通过无土栽培技术, 确定植物生长所必须的元素和元素的需要量, 对于在农业生产
中,进行合理的施肥有指导的作用。
无土栽培技术能够对植物的生长条件进行控制, 植物生长的速度快, 可用于大量的培育
幼苗,之后再栽培在土壤中。
10.在作物栽培时,为什么不能施用过量的化肥,怎样施肥才比较合理?
过量施肥时,可使植物的水势降低, 根系吸水困难,烧伤作物,影响植物的正常生理过
程。同时,根部也吸收不了,造成浪费。
合理施肥的依据:
根据形态指标、相貌和叶色确定植物所缺少的营养元素。
通过对叶片营养元素的诊断,结合施肥,使营养元素的浓度尽量位于临界浓度的周围。
测土配方,确定土壤的成分,从而确定缺少的肥料,按一定的比例施肥。
11.植物对水分和矿质元素的吸收有什么关系?是否完全一致?
关系:矿质元素可以溶解在溶液中,通过溶液的流动来吸收。
两者的吸收不完全一致
相同点:①两者都可以通过质外体途径和共质体途径进入根部。
②温度和通气状况都会影响两者的吸收。
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