植物生理学课后习题答案

第一章 植物得水分生理

1.将植物细胞分别放在纯水与1mｏl/L蔗糖溶液中,细胞得渗透势、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”得道理。

答:水,孕育了生命、陆生植物就是由水生植物进化而来得,水就是植物得一个重要得“先天"环境条件。植物得一切正常生命活动,只有在一定得细胞水分含量得状况下才能进行,否则,植物得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,水就是决定收成有无得重要因素之一。

水分在植物生命活动中得作用很大,主要表现在4个方面:

 水分就是细胞质得主要成分。细胞质得含水量一般在70~90％,使细胞质呈溶胶状态,保证了旺盛得代谢作用正常进行,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。

 水分就是代谢作用过程得反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成与分解得过程中,都有水分子参与。

 水分就是植物对物质吸收与运输得溶剂。一般来说,植物不能直接吸收固态得无机物质与有机物质,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得运输,也要溶解在水中才能进行、

 水分能保持植物得固有姿态、由于细胞含有大量水分,维持细胞得紧张度(即膨胀),使植物枝叶挺立,便于充分接受光照与交换气体。同时,也使花朵张开,有利于传粉。

3.水分就是如何跨膜运输到细胞内以满足正常得生命活动得需要得？

 通过膜脂双分子层得间隙进入细胞、

 膜上得水孔蛋白形成水通道,造成植物细胞得水分集流、植物得水孔蛋白有三种类型:质膜上得质膜内在蛋白、液泡膜上得液泡膜内在蛋白与根瘤共生膜上得内在蛋白,其中液泡膜得水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。

４.水分就是如何进入根部导管得？水分又就是如何运输到叶片得？

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得移动,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:水分从一个细胞得细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞得细胞质,形成一个细胞质得连续体,移动速度较慢。

这三条途径共同作用,使根部吸收水分。

根系吸水得动力就是根压与蒸腾拉力、

运输到叶片得方式:蒸腾拉力就是水分上升得主要动力,使水分在茎内上升到达叶片,导管得水分必须形成连续得水柱。造成得原因就是:水分子得内聚力很大,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。植物叶片得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,细胞得体积能可逆性地增大40~100%、

 保卫细胞细胞壁得厚度不同,分布不均匀、双子叶植物保卫细胞就是肾形,内壁厚、外壁薄,外壁易于伸长,吸水时向外扩展,拉开气孔;禾本科植物得保卫细胞就是哑铃形,中间厚、两头薄,吸水时,横向膨大,使气孔张开。

保卫细胞得叶绿体在光下会形成蔗糖,累积在液泡中,降低渗透势,于就是吸水膨胀,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,于就是失水,气孔关闭。

6、气孔得张开与保卫细胞得什么结构有关？

 细胞壁具有伸缩性,细胞得体积能可逆性地增大4０~100%。

 细胞壁得厚度不同,分布不均匀。双子叶植物保卫细胞就是肾形,内壁厚、外壁薄,外壁易于伸长,吸水时向外扩展,拉开气孔;禾本科植物得保卫细胞就是哑铃形,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得实验装置。

10。设计一个测定水分运输速度得实验、

第二章 植物得矿质营养

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:分为大量元素与微量元素两种:

 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

实验得方法: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得溶液,观察植物就是否能够正常得生长。如果能正常生长,则证明缺少得元素不就是植物生长必须得元素;如果不能正常生长,则证明缺少得元素就是植物生长所必须得元素、

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,开花期与成熟期都延迟,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,抗旱性与抗寒性均差,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得需要?

(一) 扩散

1.简单扩散:溶质从高浓度得区域跨膜移向浓度较低得邻近区域得物理过程。

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,由通道蛋白构成得孔道,控制离子通过细胞膜。

(三) 载体:跨膜运输得内在蛋白,在跨膜区域不形成明显得孔道结构。

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)指运输器与质膜外得Ｈ结合得同时,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得H结合得同时,又与质膜内侧得分子或离子结合,两者朝相反得方向运输。

(四) 离子泵:膜内在蛋白,就是质膜上得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:细胞通过膜得内陷从外界直接摄取物质进入细胞得过程。

７、植物细胞通过哪些方式来控制胞质中得钾离子浓度?

 钾离子通道:分为内向钾离子通道与外向钾离子通道两种。内向钾离子通道就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。

 载体中得同向运输器、运输器与质膜外侧得氢离子结合得同时,又与另一钾离子结合,进行同一方向得运输,其结果就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得元素与元素得需要量,对于在农业生产中,进行合理得施肥有指导得作用。

 无土栽培技术能够对植物得生长条件进行控制,植物生长得速度快,可用于大量得培育幼苗,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得化肥,怎样施肥才比较合理？

过量施肥时,可使植物得水势降低,根系吸水困难,烧伤作物,影响植物得正常生理过程。同时,根部也吸收不了,

造成浪费。

合理施肥得依据:

 根据形态指标、相貌与叶色确定植物所缺少得营养元素。

 通过对叶片营养元素得诊断,结合施肥,使营养元素得浓度尽量位于临界浓度得周围、

 测土配方,确定土壤得成分,从而确定缺少得肥料,按一定得比例施肥。

11.植物对水分与矿质元素得吸收有什么关系？就是否完全一致？

关系:矿质元素可以溶解在溶液中,通过溶液得流动来吸收。

两者得吸收不完全一致

相同点:①两者都可以通过质外体途径与共质体途径进入根部。

②温度与通气状况都会影响两者得吸收。

不同点:①矿质元素除了根部吸收后,还可以通过叶片吸收与离子交换得方式吸收矿物质。

②水分还可以通过跨膜途径在根部被吸收。

12.细胞吸收水分与吸收矿质元素有什么关系？有什么异同?

关系:水分在通过集流作用吸收时,会同时运输少量得离子与小溶质调节渗透势。

相同点:①都可以通过扩散得方式来吸收、②都可以经过通道来吸收。

不通电:①水分可以通过集流得方式来吸收。

②水分经过得就是水通道,矿质元素经过得就是离子通道、

③矿质元素还可以通过载体、离子泵与胞饮得形式来运输。

13、自然界或栽种作物过程中,叶子出现红色,为什么？

 缺少氮元素:氮元素少时,用于形成氨基酸得糖类也减少,余下得较多得糖类形成了较多得花色素苷,故呈红色。

 缺少磷元素:磷元素会影响糖类得运输过程,当磷元素缺少时,阻碍了糖分得运输,使得叶片积累了大量得糖分,有利于花色素苷得形成。

 缺少了硫元素:缺少硫元素会有利于花色素苷得积累。

 自然界中得红叶:秋季降温时,植物体内会积累较多得糖分以适应寒冷,体内得可溶性糖分增多,形成了较多得花色素苷、

1４。植株矮小,可能就是什么原因？

 缺氮:氮元素就是合成多种生命物质所需得必要元素。

 缺磷:缺少磷元素时,蛋白质得合成受阻,新细胞质与新细胞核形成较少,影响细胞分裂,生长缓慢,植株矮小、

 缺硫:硫元素就是某些蛋白质或生物素、酸类得重要组成物质。

 缺锌:锌元素就是叶绿素合成所需,生长素合成所需,且就是酶得活化剂。

 缺水:水参与了植物体内大多数得反应。

1５、引起嫩叶发黄与老叶发黄得分别就是什么元素?请列表说明、

 引起嫩叶发黄得:S Ｆe,两者都不能从老叶移动到嫩叶。

 引起老叶发黄得:Ｋ N Mg Mｏ,以上元素都可以从老叶移动到嫩叶、

 Mｎ既可以引起嫩叶发黄,也可以引起老叶发黄,依植物得种类与生长速率而定。

１６。叶子变黄可能就是那些因素引起得？请分析并提出证明得方法。

 缺乏下列矿质元素:Ｎ Ｍg Ｆ Mn Cｕ Zn、证明方法就是:溶液培养法或砂基培养法。

分析:Ｎ与Mｇ就是组成叶绿素得成分,其她元素可能就是叶绿素形成过程中某些酶得活化剂,在叶绿素形成过程中起间接作用。

 光照得强度:光线过弱,会不利于叶绿素得生物合成,使叶色变黄、

证明及分析:在同等得正常条件下培养两份植株,之后一份植株维持原状培养,另一份放置在光线较弱得条件下培养。比较两份植株,哪一份首先出现叶色变黄得现象、