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名词解释
绪论
一、名词解释
植物生理学
二、填空题
1.植物生理学的研究内容主要是、、、、。
2.是第一位用柳树栽培实验探索植物的生命活动的。
3.用实验证明植物有净化空气作用的学者是。
4.1840年,德国学者创立了矿质营养学说。
5.用环割法证明植物体内有机物运输的部位。
7."南罗北汤"是指中国著名植物生理学家上海的______和北京的______。
8.我国植物生理学专业杂志是______和______。
10.现代农业中______与化肥、农药一起成为不可缺少的三大类物质。
三、思考题
2.植物生理学对农业、林业、园艺、食品、能源和环境保护等部门有何贡献?
3.你想利用植物生理学知识解决的第一个问题是什么?
参考答案
一、名词解释
植物生理学是研究植物生命活动规律的科学。
二、填空题
1.研究植物的物质代谢、能量转化、形态建成、信息传递、类型变异
2.荷兰学者VanHelmont
3.英国化学家J.Priestley
4.J.Liebig
5.M.Malpighi
6.J.Sachs《植物生理学讲义》Pfeffer《植物生理学》
7.罗宗洛汤佩松
8.北京的《植物生理学报》,上海的《植物生理学通讯》
9.《PlantPhysiology》
10.植物的生长物质
11.钱崇澍、张廷、李继侗
12.汜胜之书、齐民要术、农政全书、天工开物
第一章植物的水分生理
一、名词解释
1.水势4.渗透势5.束缚水6.自由水7.渗透作用8.吸胀作用9.根压10.吐水11.伤流12.蒸腾拉力13.蒸腾作用14.蒸腾效率15.蒸腾系数17.小孔律18.永久萎蔫系数19.水分临界期
二、写出下列符号的中文名称
ΨwΨsΨMΨp
三、填空题
1.把Ψs=-12巴,Ψp=6巴的植物组织放入纯水中,当Ψs=一9巴时,细胞不再吸水,那么Ψw的变化是______,Ψp的变化是______。
2.典型植物细胞的水势是由______组成的,细胞间水分子移动的方向决定于______,即水分从水势______的细胞流向______的细胞。
3.植物根系吸水的动力是______和______,其中______是主要的动力。
4.将Ψs=-6巴,Ψp=+6巴的植物细胞投入纯水中,该细胞将______,因为______。
5.将已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。
6.水分在植物细胞内以______和______状态存在,______比值大时,代谢旺盛;______比值小时,代谢低。
7.在相同温度下,一个体系中一偏摩尔容积的______与一偏摩尔容积的______之间的______叫做水势。
8.______和______现象可以证明根压的存在。
9.已形成液泡的成熟细胞的水势主要是由______和______组成。
在细胞初始质壁分离时(相对体积=1.0),压力势等于______,细胞水势等于______。
当细胞吸水达到饱和时(相对体积=1.5),渗透势等于______,水势等于______,这时细胞不吸水。
10.当细胞的Ψs=-10巴,Ψp=4巴时,把它置于下列不同溶液中,细胞是吸水还是失水:
(1)纯水______;
(2)Ψs=-6巴______;
(3)Ψs=-8巴______;(4)Ψs=-10巴______;
11.气孔开闭的无机离子泵学说认为,气孔在光照下张开时,保卫细胞内______离子浓度升高,这是因为保卫细胞内含______,在光照下可以产生______,供给质膜上的______作功而主动吸收______离子,降低保卫细胞的水势而使气孔______。
l2.气孔在叶面上所占的面积一般不到l%,但气孔蒸腾失去了植物体内的大量水分,这是因为气孔蒸腾遵循______原理,这个原理的基本内容是______。
13.细胞中自由水越多,原生质粘性______,代谢______,抗性______。
14.植物细胞吸水有三种方式,未形成液泡的细胞靠______吸水,液泡形成以后,主要靠______吸水,另外还有______吸水,这三种方式中以______吸水为主。
15.当相邻两个植物细胞连在一起时,水分移动方向决定于两端细胞的______。
16.水在植物体内整个运输途径中,-部分是通过______或______的长距离运输;另一部分是在活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______及由叶脉导管到气室要经过______。
l7.植物对蒸腾的调节方式有______、______和______。
18.某种植物每制造一克干物质需要消耗水分500克,其蒸腾系数为______,蒸腾效率为______。
19.设有甲乙二个相邻的植物活细胞,Ψs和Ψp的值,甲细胞分别为-l0巴及+6巴,乙细胞分别为-9巴及+6巴,则水分应该从______细胞流向______细胞,因为甲细胞的Ψw是______巴,乙细胞的Ψw是______巴。
20.写出下列吸水过程中的水势组分:
吸胀吸水,Ψw=______
干燥种子吸水,Ψw=______
渗透吸水,Ψw=______
一个典型细胞水势组分,Ψw=______
成长植株吸水,Ψw=______
21.作物灌溉生理指标可以______,______,______及______为依据。
22.影响气孔开闭的最主要环境因素有四个,它们是______,______,______和______。
23.______现象可以证明植物细胞是个渗透系统。
其相当于半透膜部分的是指______,______和______三部分。
24.植物被动吸水的能量来自于______,主动吸水的能量来自于______。
25.水分从植物体散失到环境中去有二种方式,它们是______和______。
26.植物根吸水的方式有______和______,其动力分别是______和______。
27.影响植物气孔开闭的激素是______、______。
28.植物适应干旱条件,维持体内水分平衡,一方面要______;另一方面要______。
29.水的蒸发热很高,这种性质对植物体______有重要作用。
30.水滴呈球形,水在毛细管中自发上升。
这两种现象的原因是由于水有______。
四、选择题:
(一)单项选择:
1.已知洋葱表皮细胞Ψw=-10巴,置于哪种溶液中会出现质壁分离现象?
A.-10巴NaCl溶液B.-9巴甘油溶液
C.-8巴葡萄糖溶液D.-15巴蔗糖溶液
2.植物吐水的内部原因是
A.蒸腾拉力引起的B.根系生理活动的结果
C.土壤中水分太多的缘故D.空气中水分多的缘故
3.把植物组织放在高渗溶液中,植物组织是
A.吸水B.失水C.水分动态平衡D.水分不动
4.水分沿导管或管胞上升的主要动力是
A.吐水B.内聚力C.蒸腾拉力D.根压
5.小麦的第一个水分临界期,严格来说是
A.拔节期B.分孽期C.幼穗分化期D.孕穗期
6.将一个细胞放入与其胞液浓度相等的糖溶液中,则:
A.细胞失水B.既不吸水也不失水C.既可能吸水也可能保持平衡
D.既可能失水也可能保持平衡
7.有-充分饱和的细胞,将其放入比细胞液浓度低l0倍的溶液中,则细胞体积
A.不吸水也不失水,体积不变B.吸水和失水速度相等,体积不变
C.失水,体积变小D.吸水,体积变大
8.在气孔张开时,水蒸汽分子通过气孔的扩散速度是
A.与气孔面积成正比B.与气孔周长成正比
C.与气孔面积无关、与周长有关D.不决定于气孔周长,而决定于气孔大小
9.当细胞在0.25M蔗糖溶液中吸水达动态平衡时,将该细胞置于纯水中,将会
A.吸水B.不吸水C.失水D.不失水
10.已形成液泡的细胞,其衬质势通常省略不计,其原因是
A.不存在B.=ΨpC.绝对值很大D.绝对值很小
11.植物水分亏缺时
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,水势升高,气孔阻力降低
12.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.活细胞水势的高低
13.在风和日丽的一天,植物叶片早午晚水势变化规律是:
A.低→高→低B.高→低→高C低→低→高D.高→高→低
14.水分在根内径向运输阻力最大的部位是:
A.根毛B.皮层C.皮层D.中柱
(二)多项选择
1.水分在植物体内的运输途径有:
A.细胞外B.细胞内C.活细胞D.死细胞E.细胞间
2.可作为灌溉的生理指标有:
A.胞液浓度B.渗透势C.水势D.气孔开度E.酰胺含量
3.影响根系吸水的土壤因素有:
A.土壤含水量B.土壤通气状况C.土壤温度
D.土壤离子相互作用E.土壤溶液浓度
4.渗透作用进行的条件是:
A.水势差B.细胞结构C.半透膜D.半透膜两侧水势差E.渗透势
5.成熟的植物细胞可与外界液体环境构成一个渗透系统,是因为:
A.胞液浓度与外液浓度相等B.胞液浓度小于外液浓度
C.胞液浓度大于外液浓度D.细胞内有一定浓度的胞液
E.液泡外围的原生质具有相对半透性,与外界溶液可以进行内外的水分交换
6.植物通过自身调节蒸腾的方式有:
A.气孔开闭B.初干C.暂时萎蔫D.增加内聚力
7.常用的蒸腾作用指标有:
A.蒸腾比率B.蒸腾效率C.蒸腾面积D.蒸腾速率E.蒸腾系数
8.以吸胀方式吸水为主的组织或器官:
A.风干种子B.发育种子C.休眠芽D.液泡化细胞E.分生组织
9.健康完整植株发生吐水现象的外界条件:
A.土壤水势偏低,温度适宜B.土壤水分过多、通气不良
C.土壤水分充足,温度适宜D.大气相对湿度较高
E.大气相对湿度较低
10.促进气孔张开的外界因子有:
A.黑暗B.高CO2C.低CO2D.光照E.土壤水分充足
11.气孔张开所需保卫细胞的变化
A.CO2减少B.pH升高C.苹果酸增加D.K+进入保卫细胞E.pH下降
12.抑制根系吸水的外界条件是:
A.土壤温度过低B.土壤温度过高C.土壤通气不良
D.土壤溶液浓度过低E.土壤溶液浓度过高
五、判断对错:
1.将叶片浸入10-6M脱落酸溶液中,气孔张开。
2.小麦从灌浆期到乳熟末期是它的第二水分临界期。
3.伤流速度主要取决于木质部溶液与外界溶液的水势差。
4.把植物细胞置于高于细胞液浓度的环境溶液中,细胞的水势由大变小。
5.深秋的早晨,树木花草叶面上有许多水滴,这种现象称为吐水。
6.植物叶片气孔蒸腾越强烈,则根部吸收的水分和矿质元素也越多。
7.落叶乔木在春天芽刚萌动时主要依靠根压吸收水分。
8.土壤中水分越多,对植物吸收水分越有利。
9.植物的蒸腾效率大,说明其抗旱。
10.一切影响保卫细胞水势增加的条件均可促使气孔开放。
11.细胞壁受膨压作用而产生反压力就是细胞的压力势。
12.植物蒸腾系数大,说明其利用水的效率低。
14.蒸腾效率高的植物,一定是蒸腾量小的植物。
15.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。
16.一个细胞能否从外液中吸水,主要决定于细胞水势与外液水势的差值,即△Ψw。
17.具液泡的细胞,其衬质势数值很小,通常忽略不计。
18.植物细胞吸水的两种主要方式是主动吸水和被动吸水。
19.具有较高细胞液浓度的细胞,与外液接触时便会发生吸水过程。
20.植物被动吸水的动力来自于叶子的蒸腾拉力,而与相邻细胞间的水势梯度无关。
21.水分通过根部内皮层只有通过共质体,因而内皮层对水分运转起着调节作用。
22.植物细胞水势永远是负值,而植物细胞的压力势却永远是正值。
23.植物长期生长在水中,会发生烂根现象,这主要是由于水大淹死所致。
24.凡是影响叶内外蒸气压差的外界条件都会影响到蒸腾作用。
25.植物的蒸腾作用过程虽然受植物结构和气孔行为所调节,但蒸腾作用基本上是一蒸发过程,因此与物理学的蒸发相同。
六、简答题
1.植物叶子做如下处理后,气孔将发生怎样变化,扼要说明原因:
(1)将叶片由光下转入暗处;
(2)将叶片浸入10-6M脱落酸溶液中;
(3)将叶片所附着的枝条插入较高浓度的溶液中。
2.以下论点是否正确,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Ψw=Ψp,将其放入纯水中,则体积不变;
(3)若细胞的Ψp=-Ψs,将其放入某一溶液中时,则体积不变;
(4)有一充分饱和细胞,将其放入比细胞液浓度低50倍的溶液中,则体积不变。
3.为什么说植物细胞是一个渗透系统?
怎样证明?
4.植物淹水后死亡,为什么?
5.水分沿植物基部导管上升高达100米,为什么水柱不断?
6.为什么有时在植物移栽时,要剪掉一部分叶子?
7.种子在播种后,如遇到连续干旱或水涝条件,为什么产生出苗不齐或不出苗现象?
8.干旱缺水条件下,茎杆为什么变红,叶片为什么转暗绿色?
9.为什么植物受水淹时反而出现萎蔫现象?
10.夏季中午为什么经常出现萎蔫现象?
11.盛夏中午植物不宜浇冷水,为什么?
12.植物如何维持其体温的相对恒定?
13.植物细胞中水分的存在形式及与代谢之间的关系?
14.低温抑制根系吸水的主要原因是什么?
15.植物叶片水势的日变化如何?
16.小麦灌浆期缺水严重减产,为什么?
17.把充分吸水的植物细胞放在具有一定浓度的环境溶液中,其水势、压力势、渗透势都将发生怎样的变化?
18.简述气孔的结构和特点?
19.影响蒸腾作用的条件有哪些?
20.质壁分离及质壁分离复原说明了什么?
21.绘图说明细胞之间Ψw、Ψp、Ψs与细胞体积的关系?
22.土壤状况对根吸水的影响?
七、计算题
1.用蔗糖溶液测知甲、乙两个细胞初始质壁分离时的外液浓度分别为0.25M和0.35M,若两个细胞相邻,试判断在25℃条件下细胞间水分的移动方向,甲、乙两细胞的水势Ψw、渗透势Ψs和压力势Ψp分别为多少大气压?
(Ψw甲=-6.11大气压=-6.19巴,Ψw乙=-8.56大气压=-8.68巴)。
2.一个细胞的Ψw=-8巴,在初始质壁分离时的Ψs=-16巴,设该细胞在初始质壁分离时比原来体积缩小4%,计算其原来的Ψs和Ψp各为多少巴?
(Ψs=-15.36巴,Ψp=7.36巴)。
3.三个相邻细胞A、B、C的Ψs和Ψp如图所示,各细胞的Ψw为多少?
其水流方向如何?
(用箭头表示)
ABC
Ψs=-10巴Ψp=4巴
Ψs=-9巴Ψp=6巴
Ψs=-8巴Ψp=4巴
ΨwA=-6巴ΨwB=-3巴ΨwC=-4巴
*4.一个水势为-4巴的成熟细胞,放在渗透势为-2巴的外液中,达到平衡后、细胞的压力势由原来的1巴增大至2巴,问平衡前后细胞的渗透势各为多少?
细胞体积变化多少?
(平衡前Ψs=-5巴,平衡后Ψs=-4巴,体积变化50%)。
*5.把Ψs=-12巴,Ψp=6巴的植物细胞放入清水中,细胞是吸水还是失水?
如果经过一段时间,当Ψs=-9巴时,细胞与环境溶液(清水)保持平衡,此时Ψp应该是多少巴?
Ψw是多少巴?
(Ψp=9Ψw=0)
八、论述题:
1.试述气孔运动的机理。
2.试述水对植物生长发育的影响。
*带*号题本科生不做要求
2.试述水对植物生长发育的影响。
3.试述土壤中的水分如何进入并离开植物体的?
4.在农业生产上对农作物进行合理灌溉的依据是什么?
灌溉的生理指标有哪些?
5.光是怎样引起植物叶子的气孔张开的?
6.绘图说明植物细胞是一个自动调节的的渗透系统。
参考答案
一、名词解释
1.水势即相同温度下一个系统中一偏摩尔容积的水与一偏摩尔容积纯水之间的自由能差数(Ψw)。
2.由于细胞亲水性物质和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值(ΨM)。
3.在植物组织细胞中由于静水压的存在而增加的水势值(Ψp)。
4.由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值(Ψs)。
5.又称结合水。
与细胞组分(原生质胶体颗粒)紧密结合而不能自由活动的水。
6.未与细胞组分相结合(距原生质胶体颗粒较远),能自由活动的水。
7.水分子通过半透膜从水势较高的区域向水势较低的区域运转的作用。
8.原生质及细胞壁组成成分中亲水性物质吸水膨胀的作用。
9.依靠根系的生理活动使液流从根部上升的压力。
l0.从未受伤的植物叶片尖端或叶片边缘向外溢出液滴的现象,叫吐水。
11.从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。
12.由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
13.水分通过植物体表面(主要是叶片)以气体状态从体内散失到体外的现象。
14.植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比,常用g·kg-l表示。
15.植物在一定生育期内蒸腾失水量与其干物质积累量的比值,一般用产生1克干物质所需散失的水量克数表示,又称需水量。
16.通过改变栽培环境,特别是土壤条件,从而间接地对植物发生影响的水分。
17.气体分子通过小孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比,而与小孔的周长成正比的现象。
18.将叶片刚刚显示萎蔫的植物,转移至阴湿处仍不能恢复原状,此时土壤中水分重量与土壤干重的百分比叫做永久萎蔫系数。
19.植物对水分不足特别敏感的时期。
一般说来,植物的水分临界期是花粉母细胞四分体形成期。
20.又称蒸腾拉力--内聚力--张力学说。
即以水分的内聚力来解释水分沿导管上升原因的学说。
21.指植物生活周期中需水最多的时期。
22.在蒸腾失水过多或水分供应不足的条件下,叶肉细胞失水而水势减低,细胞的保水力加强,同时细胞壁外层亦趋向干燥,细胞间隙及气孔下腔不再为水蒸气所饱和,这时即使气孔张开蒸腾作用也受到抑制的现象。
二、写出下列所写符号的中文名称:
Ψw--水势
Ψs--溶质势或称渗透势Ψm--衬质势Ψp--压力势
三、填空题:
1.6巴,3巴2.Ψm+Ψs+Ψp两个细胞间水势差高低3.根压蒸腾拉力蒸腾拉力4.不吸水也不失水(吸水与失水达动态平衡)其水势等于零5.增大增大增大Ψw=0,Ψp=一Ψs6.自由水束缚水自由水/束缚水自由水/束缚水7.水纯水自由能差数8.伤流吐水9.ΨsΨp零ΨsΨp(负号相反)零10.吸水不吸水也不失水失水失水11.钾叶绿体ATP钾一氢泵钾张开12.小孔扩散原理经过小孔扩散的速率与小孔周长成正比而不和小孔面积成正比。
13.越小旺差14.吸胀作用渗透作用代谢性渗透性15.水势差16.导管管胞内皮层叶肉细胞17.气孔关闭初干植物暂时萎蔫18.500克水/克干物质2克干物质/公斤水19.乙甲-4-320.ΨmΨmΨs+ΨpΨp+Ψs+ΨmΨp+Ψs21.Ψw气孔阻力或开度ΨsRWC22.光CO2水叶温23.质壁分离细胞质膜原生质液泡膜24.太阳辐射能呼吸作用产生的ATP25.蒸腾吐水26.被动吸水和主动吸水蒸腾拉力和根压27.细胞分裂素(CTK)脱落酸(ABA)28.扩大根系、增加吸水、减少蒸腾、减少水消耗29.散热30.表面张力
四、选择题:
(一)单项选择:
1.D2.B3.B4.C5.D6.D7.C8.B9.A10.D11.A12.C13.B14.C
(二)多项选择:
1.ABCD2.ABCD3.ABCE4.CD5.DE6.ABC7.ABDE8.ACE9.CD10.CDE11.ABCD12.ABCE
五、判断对错:
1.×2.√3.×4.√5×6.×7.√8.×9.√10.×11.×12.√13.×14.×15.√16.√17.√18.×19.×20.×21.√22.×23.×24.√25.×八、论述题
1.要点:
①气孔结构。
②光合作用促进气孔开放的学说。
③淀粉一糖变化学说。
④无机离子泵学说。
⑤有机酸(苹果酸)代谢学说。
2.要点:
①水的一般生理作用。
②具体表现:
参与光合作用,参与呼吸作用,物质吸收与运输,种子萌发,细胞生长,植物体生长,花芽分化与性别表现,种子形成,休眠、衰老与脱落,植物运动等生理过程。
3.要点:
①植物根系吸水的区域;②根系吸水的动力;③水分在植物体内运输的动力;④水分在植物体内运输的途径;⑤水分从体内散失到体外的方式。
4.要点:
①既要节约用水,又要保证对水分的需要;②注意水分临界期;③不同作物需水量不同;④灌溉的生理指标:
水势、渗透势、细胞液浓度、气孔开度,叶面积系数等。
5.要点:
参看气孔运动的机理。
6.要点:
依据公式Ψw=Ψs+Ψp说明吸水过程中细胞体积变化与细胞Ψw、Ψs间的关系。
第二章植物的矿质营养
一、名词解释
1.必需元素2.大量元素3.微量元素7.胞饮作用9.生理酸性盐10.生理碱性盐11.生理中性盐12.单盐毒害13.离子拮抗14.选择吸收24.肥料的三要素
三、填空题:
1.1859年Sachs和Knop创立了______,该法不仅用于判断植物的______和观察植物的缺素症状,而且也是一种切实可行的农业手段被广为利用。
70年代以来,还发展了______,并用电脑控制,用于______和______的栽培。
2.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______。
3.供______不足,叶脉仍绿而脉间变黄,有时呈紫红色,严重时形成坏死斑点。
4.缺______时,玉米易得"花白叶病",果树易得"小叶病"。
5.豆科植物的共生固氮作用需要三种元素参与,它们是______、______和______。
6.______元素中的任何一种元素都不是作物所必需的元素,但对作物产量构成却产生良好的效应,其原因可能______。
作为肥料,它们与微量元素一样,具有______、______和______等特点。
15.第一个试图用实验方法论证植物营养来自什么地方的科学家是______。
1840年德国的______建立了矿质营养学说。
16.______在植物生命活动中占据首要地位,堪称生命元素。
17.植物细胞吸收矿质元素的三种方式分别是:
______、______和______。
18.小麦的分蘖期和抽穗结实期的生长中心分别是______和______。
四、选择题:
(一)单项选择:
l.占植物体干物质浓度______以上的元素称为大量元素。
A.百分之一B.千分之一C.万分之一D.十万分之一
2.用溶液培养的方法可了解N、P、K和Ca等元素的缺乏症。
被培养的番茄中,只有一种处理的番茄在其幼嫩部分表现出营养缺乏症,这种番茄显然是缺______。
A.NB.PC.KD.Ca
3.植物根系对C1-和NO3-的吸收,两者之间
A.相互拮抗B.相互促进C.存在竞争性抑制D.不存在竞争性
4.能发生拮抗作用的两种元素是______
A.Ca2+、Ba
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