植物生理學練習題

第一章 植物的水分生理

一、選擇題

1.水孔蛋白的N端和C端部分都含有高度保守的(C )序列。

A. Ala-Pro-Asn   B. Asn-Ala-Pro   C. Asn-Pro-Ala

2.典型的植物細胞水勢公式是 (A )。

A.Ψw=Ψs+Ψp+Ψg+Ψm    B.Ψw=Ψs+Ψp+Ψg   C.Ψw=Ψs+Ψp+Ψm

3.在下列三種情況中，當（A ）時細胞吸水。

A、外界溶液水勢爲-0.6MPa，細胞水勢-0.7MPa

B、外界溶液水勢爲-0.7MPa，細胞水勢-0.6MPa

C、兩者水勢均爲-0.9MPa

4.在相同溫度和相同壓力的條件下，溶液中水的自由能比純水的 ( B)。

A、高 B、低 C、相等

5.把一個低細胞液濃度的細胞放入比其濃度高的溶液中，其體積(B )。

A、變大 B、變小 C、不變

6.在正常情況下，測得洋蔥鱗莖表皮細胞的ψw大約爲 (A )。

A、 -0.9MPa B、 -9MPa C 、-90MPa

7.在植物水分運輸中，佔主要位置的運輸動力是 (B )。

A、根壓 B、蒸騰拉力 C、滲透作用

8.水分以氣體狀態從植物體的表面散失到外界的現象，稱爲 ( B)。

A、吐水現象 B、蒸騰作用 C、傷流

9.蒸騰速率的表示方法爲 ( B)。

A、g·kg-1 B、g·m-2·h-1 C、g·g-1

10.影響蒸騰作用的最主要外界條件是 (A )。

A、光照 B、溫度 C、空氣的相對溼度

11.水分經胞間連絲從一個細胞進入另一個細胞的流動途徑是 ( B)。

A、質外體途徑 B、共質體途徑 C、跨膜途徑

12.等滲溶液是指 ( B)。

A、壓力勢相等但溶質成分可不同的溶液B、溶質勢相等但溶質成分可不同的溶液

C、溶質勢相等且溶質成分一定要相同的溶液

13.蒸騰係數指 ( C)。

A、一定時間內，在單位葉面積上所蒸騰的水量B、植物每消耗1kg水時所形成的幹物質克數C、植物製造1g幹物質所消耗水分的克數

14.木質部中水分運輸速度比薄壁細胞間水分運輸速度 (A ) 。

A、快 B、慢 C、一樣

15.植物的水分臨界期是指 (A )。

A、對水分缺乏最敏感的時期   B、對水需求最少的時期    C、對水利用率最高的時期

16.水分在綠色植物中是各組分中佔比例最大的，對於生長旺盛的植物組織和細胞其水分

含量大約佔鮮重的 (C )。

A、50%~70% B、90%以上 C、70%~90%

　二、簡答題

1. 從植物生命活動的角度分析水分對植物生長有何重要性。

水分對植物生長的重要性主要體現在：

(1) 水是細胞質的主要組成成分；

(2) 水分是重要代謝過程的反應物質和產物；

(3) 細胞分裂和伸長都需要水分；

(4) 水分是植物對物質吸收和運輸及生化反應的溶劑；

(5) 水分能使植物保持固有姿態；

(6) 可以透過水的理化特性調節植物周圍的大氣溫度、溼度等。對維持植物體溫穩定和降低體溫也有重要作用。

2. 水分是如何從土壤中運輸到根部導管的?水分又是如何運輸到葉片的？

水分運輸到根部導管的途徑有3條：

（1）質外體途徑：指水分透過細胞壁，細胞間隙等部分的移動方式。

（2）跨膜途徑：指水分從一個細胞移動到另一個細胞，要兩次經過質膜的方式。

（3）共質體途徑：指水分從一個細胞的細胞質經過胞間連絲，移動到另一個細胞的細胞質的方式。透過上述3條途徑，水分就可以從根的表面進入到導管。水分運輸到根部導管之後，接着經過導管或管胞向上運輸到莖、葉和其他器官，供植物各種代謝的需要或者蒸騰到體外。

3. 水分是如何跨膜運輸到細胞內以滿足正常的生命活動需要的?

水分跨膜運輸到細胞內的途徑有兩條，一是透過膜脂雙分子層的間隙以擴散作用的途徑進入，二是透過膜上的水孔蛋白）形成的水通道進入，前者運輸速度較快，後者運輸速度較慢。水分之所以能進入細胞內，是由於細胞內的水勢較低，細胞外的水勢較高，水分就順着水勢梯度進入細胞內，即透過滲透作用進入細胞內。

　4. 植物的蒸騰作用有什麼生理意義？

(1) 是植物對水分吸收和運輸的主要動力；

(2) 促進植物對礦物質和有機物的吸收及其在植物體內的轉運；

(3) 能夠降低葉片的溫度，以免灼傷。

5. 爲什麼在黑暗條件下葉片的氣孔會關閉？

葉片氣孔在暗條件下會關閉，這是因爲在暗條件下：

(1) 保衛細胞不能進行光合作用合成可溶性糖；且由於pH值降低，原有的可溶性糖向澱粉合成方向轉化；

(2) 原有的蘋果酸可能向外運出或向澱粉的合成方向進行；

(3) K+和Cl-外流。最終使保衛細胞中的可溶性糖、蘋果酸、K+和Cl-濃度降低，水勢升高，水分外滲，氣孔關閉。

　6. 作物施肥次數過密和過量，爲什麼會傷害作物？

施肥過密和過量，會使土壤溶液的水勢變低，若植物的根部水勢高於土壤溶液的水勢時，根部不但吸不了水，反而會向外排水，時間一長，植物就會缺水，表現出萎蔫。

　7. 近年來興起的`灌溉技術有哪些？有什麼優點？

近年來興起了兩種技術：噴灌技術和滴灌技術。噴灌技術：指利用噴灌設備將水噴到作物的上空成霧狀，再降落到作物或土壤中。滴灌技術：是指在地下或土表裝上管道網絡，讓水分定時定量地流出到作物根系的附近。上述兩種方法都可以更有效地節約和利用水分，同時使作物能及時獲得水分。

　第二章 植物的礦質營養

　一、選擇題

1、氮是構成蛋白質的主要成分，佔蛋白質含量的（ B ）。

A、10%—20% B、16—18% C、5%—10%

2、根據實驗測定，一共有（ B ）種元素存在於各種植物體中。

A、50多種 B、60多種 C、19種

2、 到目前爲止，發現植物生長髮育所必需的礦質元素有（ C）種。

A、16 B、13 C、17

3、 高等植物的老葉由於缺少（ A）元素而發病。

A、氮 B、鈣 C、鐵

4、 流動鑲嵌膜模型的主要特點是（ B）。

A、膜的穩定性 B、膜的流動性 C、膜的多擇性

5、 植物體缺硫時，發現有缺綠症，嫩葉表現爲（B ）。

A、只有葉脈綠 B、葉脈失綠 C、葉全失綠

6、 豆科植物共生固氮作用有3種不可缺少的元素，分別是（C ）。

A、硼、鐵、鉬 B、鉬、鋅、鎂 C、鐵、鉬、硫

7、 在植物細胞對離子吸收和運輸時，膜上起質子泵作用的是（ A）。

A、H+-ATPase B、NAD激酶 C、H2O2酶

8、 硝酸鹽還原成亞硝酸鹽的過程是在細胞（B ）中進行的。

A、葉綠體 B、細胞質 C、線粒體

10、栽培葉菜類時，可多施（A ）。

A、氮肥 B、磷肥 C、鉀肥

11、質膜上的離子通道運輸屬於（B ）運輸方式。

A、主動運輸 B、被動運輸 C、被動運輸和主動運輸

12、膜上鑲嵌在磷脂之間，甚至穿透膜的內外表面的蛋白質稱（ A）。

A、整合蛋白 B、周圍蛋白 C、外在蛋白

13、在給土壤施過量的石灰之後，會導致植物缺（C ）。

A、H和O B、Mo C、Cu和Zn

14、用砂培法培養棉花，當其第4葉（幼葉）展開時，其第1葉表現出缺綠症。在下列三種元素中最有可能缺（A ）。

A、鉀 B、鈣 C、鐵

15、植物根部吸收的離子向地上部運輸時，主要透過（A ）途徑。

A、質外體 B、韌皮部 C、共質體

　二、問答題

1、植物必需的礦質元素要具備哪些條件？

植物必需的礦質元素要具備3個條件：

（1）缺乏該元素植物生長髮育發生障礙,不能完成生活史；

（2）除去該元素則表現專一的缺乏症，而且這種缺乏症是可以預防和恢復的；

（3）該元素在植物營養生理上應表現直接的效果而不是間接的。

　2、植物必需礦質元素在植物體內有什麼生理作用？

一是作爲碳化合物部分的營養作用，如氮、硫；二是作爲能量貯存和結構完整性的營養作用，如磷、硅、硼；三是作爲仍保留離子狀態的營養作用，如鉀、鈣、鎂、氯、錳、鈉；四是作爲參與氧化還原反應的營養作用，如鐵、鋅、銅、鎳、鉬。

　3、根系是怎樣吸收礦質元素的？

根系吸收離子的過程是：（1）把離子吸附在根部細胞表面。這是透過離子吸附交換過程完成的，這一過程不需要消耗代謝能，吸附速度很快；（2）離子進入根的內部。離子由根部表面進入根部內部可透過質外體，也可透過共質體。質外體運輸只限於根的內皮層以外；離子與水分只有轉入共質體纔可進入維管束。共質體運輸是離子透過膜系統（內質網等）和胞間連絲，從根表皮細胞經過內皮層進入木質部，這一過程是主動吸收；（3）離子進入導管。可能是主動地有選擇性地從導管周圍薄壁細胞嚮導管進入，也可能是離子被動地隨水分的流動而進入導管。

　4、生物膜有哪些結構特點？

生物膜的結構特點是：膜一般是由磷脂雙分子層和鑲嵌的蛋白質組成。磷脂分子的親水性頭部位於膜的表面，疏水性尾部在膜的內部。膜上的蛋白質有些是與膜的外表面相連，稱爲外在蛋白，亦稱周圍蛋白；有些是鑲嵌在磷脂之間，甚至穿透膜的內外表面，稱爲內在蛋白（intrinsic protein），亦稱整合蛋白。由於蛋白質在膜上的分佈不均勻，膜的結構不對稱，部分蛋白質與多糖相連。膜脂和膜蛋白是可以運動的。膜厚7～10nm。

　5、固氮酶複合物有哪些特性？生物固氮的過程和原理是怎麼樣的？

固氮酶複合物有兩種組分：一種含有鐵，叫鐵蛋白（Fe protein），又稱固氮酶還原酶（dinitrogenase reductase），由兩個37~72 kDa的亞基組成。每個亞基含有一個4Fe-4S2-簇，透過鐵參與氧化還原反應，其作用是水解ATP，還原鉬鐵蛋白；另一種含有鉬和鐵，叫鉬鐵蛋白（MoFe Protein），又稱固氮酶（dinitrogenase），由4個180~225kDa的亞基組成，每個亞基有2個Mo-Fe-S簇,作用是還原N2爲NH3。鐵蛋白和鉬鐵蛋白要同時存在才能起固氮酶複合物的作用，缺一則沒有活性。固氮酶複合物遇O2很快被鈍化。

生物固氮是把N2→NH3的過程，主要變化如下：在整個固氮過程中，以鐵氧還蛋白（Fd還）爲電子供體，去還原鐵蛋白（Fe氧），成爲（Fe還），後者進一步與ATP結合，並使之水解，使鐵蛋白（Fe還）發生構象變化，把高能電子轉給鉬鐵蛋白（MoFe氧）成爲MoFe還，MoFe還接着還原N2爲NH3。

　6、爲什麼說合理施肥可以增加產量？

在作物栽培過程中，一可根據不同的植物對各種必需元素的需要量不同來施肥，如栽種以果實籽粒爲主要收穫對象的禾穀類作物時，要多施一些磷肥，以利籽粒飽滿；栽培根莖類作物（如甘薯、馬鈴薯）時，則可多施鉀肥，促進地下部分累積糖類；栽培葉菜類作物時，可偏施氮肥，使葉片肥大。二可根據同一種植物的生育期不同對各種必需元素的需要量不同來進行施肥，在萌發期間，因種子本身貯藏有養分，故不需要吸收外界肥料；隨着幼苗的長大，吸肥漸強；將近開花、結實時，礦質養料進入最多；以後隨着生長的減弱，吸收下降，至成熟期則停止吸收，衰老時甚至有部分礦質元素排出體外。因爲合理施肥能改善光合性能，即增大光合面積，提高光合能力，延長光合時間，有利於光合產物分配利用等，透過光合過程形成更多的有機物，獲得高產。所以合理施肥可以提高作物產量。

7、採取哪些措施可以提高肥效？

提高肥效的措施：（1）適當灌溉，保持土壤有足夠的水分；（2）適當深耕，讓土壤深層含有較多的養分；（3）改善施肥方式，如把根外施肥、深層施肥等結合起來。