安农大植物生理学

第1章 植物的水分生理答案

一、 名词解释

水分代谢(water metabolism)：即植物对水分的吸收，运输，利用和散失的过程。

水势（water potential）：是指在等温等压下，体系中的水与纯水之间每偏摩尔体积的水的化学势差，用符号ψ（音PSi）或Ψw表示。表示水分子发生化学反应的本领及转移的潜在能力。

渗透作用（osmosis）是指溶剂分子从较高化学势区域通过半透膜（分别透性膜）向较低化学势区域扩散的现象，是一种特殊的扩散形式。

永久萎蔫系数（permanent wilting coefficient）是指植物出现永久萎蔫时的土壤的水分含量。

水分临界期（critical period of water ）通常是指植物在生命周期中对水分缺乏最敏感和最易受害的时期。

液相平衡法(包括小液流法,质壁分离法测渗透势)，压力平衡法(压力室法测水势)和气相平衡（热电偶湿度计，露点法）。 解释现象

1.植物在纯水中培养一段时间后，如果向培养植物的水中加入盐，则植物会出现暂时萎蔫。

答：盐降低了溶液中的溶质势，引起植物失水，出现暂时萎蔫现象，当达到平衡后，萎蔫现象会消失。 2.午不浇园

答：在炎热的夏日中午，突然向植物浇以冷水，会降低根系生理活性，

增加水分移动的阻力，严重地抑制根系的水分吸收，同时，又因为地上部分蒸腾强烈，使植物吸水速度低于水分散失速度，造成植物地上部分水分亏缺。所以我国农民有\午不浇园\的经验。 3.“旱耪地，涝浇园”

答：“旱耪地”是为了使土壤形成团粒结构，增强土壤的保水本领，避免土壤中的水分因蒸腾而散失掉；“涝浇园”是因为在受涝的情况下，土壤中的水分多为“死水”，缺乏氧气，用“活水”浇园就可以改善土壤的通气状况。

4. 夏季中午瓜类叶片萎蔫。

答： 夏季中午的高温，使得植物的蒸腾速率大于根系吸水的速度，植物失去水分平衡，导致植株萎蔫。 5.“烧苗”现象

答：一次施用肥料过多或过于集中，提高土壤中溶液浓度，降低其水势，阻碍根系吸水，甚至导致根细胞水分外流，而产生“烧苗”现象。 6. 扦插枝条常剪去部分老叶片，保留部分幼叶和芽。

答：剪去部分老叶片以减少蒸发面积，降低水分散失；保留的部分幼叶和芽能促进扦插枝条早发根。 7.秋季或初春移栽林木苗易成活。

答：秋季栽植，地温适宜，至冬季时已抽发新根，可安全越冬。初春栽植，温度低，树木尚处于休眠和半休眠，代谢弱，遇春暖花开时易发根。因此秋春移植，利于发根，也就利于成活。

8.在光照下，蒸腾着的枝叶可通过被麻醉或死亡的根吸水便证明了什么。

答：被动吸水过程中，根只为水分进入植物体提供了通道。 六、简答和论述题

5.一个细胞的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.

第2章 植物的矿质营养答案

一、名词解释

溶液培养法：用纯化的化合物配制成水溶液来培养植物以确定植物必需的矿质元素种类和数量，也称水培方法。

协助扩散：一些非脂溶性或低脂溶性物质能依赖镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白质分子的功能活动来实现跨膜转运，称为易化扩散或协助扩散。 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。 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。

离子对抗：在发生单盐毒害的溶液中加入少量不同化合价的金属离子，就可解除单盐毒害，这种现象称为离子对抗。 五、解释现象

1．一些块根（茎）作物施用氮肥太多时，为什么只长秧不长薯块？

氮肥过多，光合作用所产生的碳水化合物大量用于合成蛋白质，促进植株茎秆生长；光合产物在块根（茎）中的积累减少，使其生长抑制。 2．进行溶液培养时，为什么要向溶液中打气，同时还要定期调换新鲜溶液？

向溶液中打气可提高培养液中的含氧量，增加根系的有氧呼吸，为根系主动吸收矿质元素提供充足能量。植物培养一段时间后，由于根系对矿质元素的选择性吸收，导致培养液中各种元素的比例失调，通过定期调换新鲜溶液来维持培养液的平衡性。 3．缺P时，蕃茄苗叶色呈现暗绿色。

缺P初期，叶片呈暗绿色，这是由于缺磷的细胞其生长受影响的程度超过了叶绿素合成所受的影响，单位叶面积上积累的叶绿素多，叶色暗绿。 4．缺Zn时，果树出现“小叶病”或“簇叶病”。

缺锌时，植物体内IAA合成锐减，尤其是芽和茎中的含量明显下降，植物生长发育出现停滞状态，其典型表现是叶片变小，节间缩短等症状，通常称为“小叶病”或“簇叶病”。北方果园苹果、桃、梨等果树在春季易出现此病。

5. 水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程。

水稻秧苗在栽插初期，由于根系根毛区受损严重，无法大量吸收水分和矿质营养，叶色变黄；随时间推移，水稻根系生长恢复，吸收水分和矿

质营养的能力不断提高，植株返青。

6. 叶片中的天冬酰胺或淀粉含量可作为作物施用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。 六、简答和论述题

影响植物根部吸收矿质盐的主要因素有哪些？

a. 温度，在一定温度范围内，随土温升高而加快；

b. 通气状况，在一定范围内，氧气代应越好，吸收矿质越多； c. 溶液浓度，在较低浓度范围内，随浓度升高而吸收增多。

第3 章 植物的光合作用和光合产物运输答案

一、名词解释

光合单位：指同化1分子CO2或释放1分子氧所需要的叶绿体色素分子数目。一个光合单位大约有200—300个色素分子，其中有一作用中心，人们把这一作用中心及其周围的几百个色素分子称为一个光合单位。叶绿体内存在有两个光系统，它们各有一个作用中心及一群天线色素，光合同化力的形成需要有两个光系统，故也有人把这两个作用中心和其周围的天线色素，合称为一个光合单位。

2．植物长期进行无氧呼吸造成伤害的原因？

答：（1）无氧呼吸释放的能量少,要依靠无氧呼吸释放的能量来维持生命活动的需要就要消耗大量的有机物,以至呼吸基质很快耗尽。

⑵无氧呼吸生成氧化不彻底的产物,如酒精、乳酸等。这些物质的积累，对植物会产生毒害作用。

⑶无氧呼吸产生的中间产物少，不能为合成多种细胞组成成分提供足够的原料。

3.阐述高等植物呼吸代谢多途径生物学意义。

答：植物的呼吸代谢有多条途径，如表现在呼吸底物的多样性、呼吸生化历程的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性以及末端氧化酶的多样性等。不同的植物、器官、组织、不同的条件或生育期，植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。呼吸代谢的多样性是在长期进化过程中，植物形成的对多变环境的一种适应性，具有重要的生物学意义，使植物在不良的环境中，仍能进行呼吸作用，维持生命活动。例如，氰化物能抑制生物正常呼吸代谢，使大多数生物死亡，而某些植物具有抗氰呼吸途径，能在含有氰化物的环境下生存。 7.呼吸作用与谷物储藏关系如何？

答：种子呼吸速率受其含水量的影响很大。一般油料种子含水量在8%～9%，淀粉种子含水量在12%～14%时，种子中原生质处于凝胶状态，呼吸酶活性低，呼吸极微弱，可以安全贮藏,此时的含水量称之为安全含水量。超过安全含水量时呼吸作用就显著增强。其原因是，种子含水量增高后，原生质由凝胶转变成溶胶，自由水含量升高，呼吸酶活性大大增强，呼吸也就增强。呼吸旺盛，不仅会引起大量贮藏物质的消耗，而且由于呼吸作用的散热提高了粮堆温度，呼吸作用放出的水分会使种堆湿度增大，这些都有利于微生物活动，易导致粮食的变质，使种子丧失发芽力和食用价值。

为了做到种子的安全贮藏，①严格控制进仓时种子的含水量不得超过安全含水量。②注意库房的干燥和通风降温。③控制库房内空气成分。如适当增高二氧化碳含量或充入氮气、降低氧的含量。④用磷化氢等药剂灭菌，抑制微生物的活动。

第五章 植物细胞信号转导与植物生长物质答案

细胞信号转导:是指偶联细胞外刺激信号(包括各种种内、外源刺激信号)与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机制。

双信号系统：是指肌醇磷脂信号系统，其最大的特点是胞外信号被膜受体接受后同时产生两个胞内信号分子 （ IP 3 和 DAG ），分别激活两个信号传递途径，即 IP3 /Ca2+和 DAG/PKC 途径，因此把这一信号系统称之为“双信号系统”。

植物激素：是由植物本身合成的，含量很少的一些有机化合物。它们能从生成处运输到其他部位，在极低的浓度下即能产生明显的生理效应，可以对植物的生长发育产生很大的影响。

三重反应：乙烯可抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长，促进其加粗生长，地上部分失去负向地性生长（偏上生长）。

激素受体：指能与激素特异地结合，并引起特殊的生理效应的物质。 解释现象

1烟熏黄瓜可增加雌花数

烟熏黄瓜可产生乙烯，乙烯可改变花的性别，促进黄瓜雌花分化，并使雌雄异花同株的雌花着生节位下降

2青香蕉和成熟的桔子在一起可以促进香蕉的成熟

成熟额桔子中产生乙烯，乙烯是气体，易扩散，故青香蕉被乙烯催熟了 3柳树“丛叶病”现象

缺锌时，植物体内IAA合成锐减，尤其是芽和茎中的含量明显下降，植物

生长发育出现停滞状态，其典型表现是叶片变小，节间缩短等症状，通常成丛叶病

4用激动素处理大豆腋芽，可促进腋芽的生长发育

通常顶芽含有高浓度的IAA，其一方面促使根部合成的CTK更多的运向顶端，另一方面影响侧芽中CTK的代谢或转变，从而抑制侧芽萌发，激动素是一种人工合成的细胞分裂素，腋芽经其处理，使本身CTK增多，从而促进生长发育

5将桃和蔷薇的种子进行层积处理，可以促进种子发芽

种子休眠与种子中存在脱落酸有关，如桃、蔷薇的休眠种子的外种皮中存在脱落酸，所以只有通过层积处理，脱落酸水平降低后，种子才能正常发芽

简答与讨论题

1简述植物细胞把环境刺激信号转导为胞内反应的可能途径 胞间信号传递、膜上信号转换、膜内信号转导、蛋白质可逆磷酸化 2比较生长素和细胞分裂素、赤霉素和脱落酸、乙烯和生长素之间生理作用中的相互关系

答：把每个激素作用答出来

3试述植物激素及生长调节剂在农业生产中的主要应用

第六章 植物的生长生理答案

脱分化：已经分化的植物器官、组织或细胞在离体培养时，又恢复细胞分裂能力并形成与原有状态不同细胞的过程。新形成的细胞群被成为愈伤组织

根冠比（root-top ratio）：指植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值。

顶端优势（apical dominance）：指植物的顶端生长占优势而抑制侧枝或侧根生长的现象。

向性运动： 是指植物器官对环境因素的单方向刺激所引起的定向运动。 细胞全能性： 解释现象

1早稻浸种催芽应以温水淋种，及时翻动

浸种催芽时由于种子露白呼吸旺盛，放热量多，要控制温度，以免烧坏种子，种子萌发时，温水淋种，利用呼吸热促进萌发，露白后，及时翻堆降温，防止烧苗

1．高山植物比平地上的矮小。

原因如下：（1）高山上水分较少，土壤也较贫瘠，肥力较低，且风力较大，这些因素都是不利于树木纵向生长的；（2）阳光的影响，高山顶上因云雾较少，空气中灰尘较少，所以光照较强，紫外光也较多，由于强光特别是紫外光抑制植物生长，因而高山上的树木生长缓慢，比平地生长的矮小。

3.日温较高夜温较低能提高甜菜马铃薯产量

白天温度高、光线强有利于光合作用及同化物运输；夜间温度低，呼吸消耗少，有利于同化物积累和有利于CTK合成 4.韭菜、葱白鲜嫩、富有液汁

韭菜葱白是在暗处生长的，发生黄化现象，因而茎细长而脆弱、节间很长；组织分化程度很低，特化的机械组织较少，水分多而干物质少，柔软 5.根深叶茂

地上部分与地下部分两者之间有维管束联络，存在营养物质、信息物质的大量交换；地上部分可提供给根系：光合产物、生长素、维生素等；根系可提供给地上部分：水分、矿质、N、CTK（GA、ABA）地上部与地上部还有信息交流。例：ABA是一种逆境信号。控制性交替灌溉的节水栽培技术

第七章 植物的光控发育答案

光形态建成:由光调节植物生长、分化和发育的过程称为植物的光形态建成。

黄化现象：与光形态建成相对应，暗中生长的植物表现出各种黄化特征的现象。

光稳定平衡：在一定波长下，具有生理活性的Pfr浓度与光敏色素的总浓度的比值。

光敏色素：一种对红光和远红光有逆转效应、参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白。

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