植物生理学习题

第一章 植物的水分生理

一、选择题

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-AsnB. Asn-Ala-ProC. Asn-Pro-Ala

2.典型的植物细胞水势公式是 (A )。

A.Ψw=Ψs+Ψp+Ψg+ΨmB.Ψw=Ψs+Ψp+ΨgC.Ψw=Ψs+Ψp+Ψm

3.在下列三种情况中，当（A ）时细胞吸水。

A、外界溶液水势为-0.6MPa，细胞水势-0.7MPa

B、外界溶液水势为-0.7MPa，细胞水势-0.6MPa

C、两者水势均为-0.9MPa

4.在相同温度和相同压力的条件下，溶液中水的自由能比纯水的 ( B)。

A、高 B、低 C、相等

5.把一个低细胞液浓度的细胞放入比其浓度高的溶液中，其体积(B )。

A、变大 B、变小 C、不变

6.在正常情况下，测得洋葱鳞茎表皮细胞的ψw大约为 (A )。

A、 -0.9MPa B、 -9MPa C 、-90MPa

7.在植物水分运输中，占主要位置的运输动力是 (B )。

A、根压 B、蒸腾拉力 C、渗透作用

8.水分以气体状态从植物体的表面散失到外界的现象，称为 ( B)。

A、吐水现象 B、蒸腾作用 C、伤流

9.蒸腾速率的表示方法为 ( B)。

A、g·kg-1 B、g·m-2·h-1 C、g·g-1

10.影响蒸腾作用的最主要外界条件是 (A )。

A、光照 B、温度 C、空气的相对湿度

11.水分经胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞的流动途径是 ( B)。

A、质外体途径 B、共质体途径 C、跨膜途径

12.等渗溶液是指 ( B)。

A、压力势相等但溶质成分可不同的溶液B、溶质势相等但溶质成分可不同的溶液

C、溶质势相等且溶质成分一定要相同的溶液

13.蒸腾系数指 ( C)。

A、一定时间内，在单位叶面积上所蒸腾的水量B、植物每消耗1kg水时所形成的干物质克数C、植物制造1g干物质所消耗水分的克数

14.木质部中水分运输速度比薄壁细胞间水分运输速度 (A ) 。

A、快 B、慢 C、一样

15.植物的水分临界期是指 (A )。

A、对水分缺乏最敏感的时期 B、对水需求最少的时期 C、对水利用率最高的时期

16.水分在绿色植物中是各组分中占比例最大的，对于生长旺盛的植物组织和细胞其水分

含量大约占鲜重的 (C )。

A、50%~70% B、90%以上 C、70%~90%

三、简答题

1. 从植物生命活动的角度分析水分对植物生长有何重要性。

水分对植物生长的重要性主要体现在：(1) 水是细胞质的主要组成成分；(2) 水分是重要代谢过程的反应物质和产物；(3) 细胞分裂和伸长都需要水分；(4) 水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂；(5) 水分能使植物保持固有姿态；(6) 可以通过水的理化特性调节植物周围的大气温度、湿度等。对维持植物体温稳定和降低体温也有重要作用。

2. 水分是如何从土壤中运输到根部导管的?水分又是如何运输到叶片的？

水分运输到根部导管的途径有3条：（1）质外体途径：指水分通过细胞壁，细胞间隙等部分的移动方式。（2）跨膜途径：指水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次经过质膜的方式。（3）共质体途径：指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的方式。通过上述3条途径，水分就可以从根的表面进入到导管。水分运输到根部导管之后，接着经过导管或管胞向上运输到茎、叶和其他器官，供植物各种代谢的需要或者蒸腾到体外。

3. 水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动需要的?

水分跨膜运输到细胞内的途径有两条，一是通过膜脂双分子层的间隙以扩散作用的途径进入，二是通过膜上的水孔蛋白）形成的水通道进入，前者运输速度较快，后者运输速度较慢。水分之所以能进入细胞内，是由于细胞内的水势较低，细胞外的水势较高，水分就顺着水势梯度进入细胞内，即通过渗透作用进入细胞内。

4. 植物的蒸腾作用有什么生理意义？

(1) 是植物对水分吸收和运输的主要动力；(2) 促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的转运；(3) 能够降低叶片的温度，以免灼伤。

5. 为什么在黑暗条件下叶片的气孔会关闭？

叶片气孔在暗条件下会关闭，这是因为在暗条件下：(1) 保卫细胞不能进行光合作用合成可溶性糖；且由于pH值降低，原有的可溶性糖向淀粉合成方向转化；(2) 原有的苹果酸可能向外运出或向淀粉的合成方向进行；(3) K+和Cl-外流。最终使保卫细胞中的可溶性糖、苹果酸、K+和Cl-浓度降低，水势升高，水分外渗，气孔关闭。

6. 作物施肥次数过密和过量，为什么会伤害作物？

施肥过密和过量，会使土壤溶液的水势变低，若植物的根部水势高于土壤溶液的水势时，根部不但吸不了水，反而会向外排水，时间一长，植物就会缺水，表现出萎蔫。

7. 近年来兴起的灌溉技术有哪些？有什么优点？

近年来兴起了两种技术：喷灌技术和滴灌技术。喷灌技术：指利用喷灌设备将水喷到作物的上空成雾状，再降落到作物或土壤中。滴灌技术：是指在地下或土表装上管道网络，让水分定时定量地流出到作物根系的附近。上述两种方法都可以更有效地节约和利用水分，同时使作物能及时获得水分。

第二章 植物的矿质营养

一、选择题

1、氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的（ B ）。

A、10%—20% B、16—18% C、5%—10%

2、根据实验测定，一共有（ B ）种元素存在于各种植物体中。

A、50多种 B、60多种 C、19种

2、 到目前为止，发现植物生长发育所必需的矿质元素有（ C）种。

A、16 B、13 C、17

3、 高等植物的老叶由于缺少（ A）元素而发病。

A、氮 B、钙 C、铁

4、 流动镶嵌膜模型的主要特点是（ B）。

A、膜的稳定性 B、膜的流动性 C、膜的多择性

5、 植物体缺硫时，发现有缺绿症，嫩叶表现为（B ）。

A、只有叶脉绿 B、叶脉失绿 C、叶全失绿

6、 豆科植物共生固氮作用有3种不可缺少的元素，分别是（C ）。

A、硼、铁、钼 B、钼、锌、镁 C、铁、钼、硫

7、 在植物细胞对离子吸收和运输时，膜上起质子泵作用的是（ A）。

A、H+-ATPase B、NAD激酶 C、H2O2酶

8、 硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是在细胞（B ）中进行的。

A、叶绿体 B、细胞质 C、线粒体

10、栽培叶菜类时，可多施（A ）。

A、氮肥 B、磷肥 C、钾肥

11、质膜上的离子通道运输属于（B ）运输方式。

A、主动运输 B、被动运输 C、被动运输和主动运输

12、膜上镶嵌在磷脂之间，甚至穿透膜的内外表面的蛋白质称（ A）。

A、整合蛋白 B、周围蛋白 C、外在蛋白

13、在给土壤施过量的石灰之后，会导致植物缺（C ）。

A、H和O B、Mo C、Cu和Zn

14、用砂培法培养棉花，当其第4叶（幼叶）展开时，其第1叶表现出缺绿症。在下列三种元素中最有可能缺（A ）。

A、钾 B、钙 C、铁

15、植物根部吸收的离子向地上部运输时，主要通过（A ）途径。

A、质外体 B、韧皮部 C、共质体

三、问答题

1、植物必需的矿质元素要具备哪些条件？

植物必需的矿质元素要具备3个条件：

（1）缺乏该元素植物生长发育发生障碍,不能完成生活史；

（2）除去该元素则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复的；

（3）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间接的。

2、植物必需矿质元素在植物体内有什么生理作用？

一是作为碳化合物部分的营养作用，如氮、硫；二是作为能量贮存和结构完整性的营养作用，如磷、硅、硼；三是作为仍保留离子状态的营养作用，如钾、钙、镁、氯、锰、钠；四是作为参与氧化还原反应的营养作用，如铁、锌、铜、镍、钼。

3、根系是怎样吸收矿质元素的？

根系吸收离子的过程是：（1）把离子吸附在根部细胞表面。这是通过离子吸附交换过程完成的，这一过程不需要消耗代谢能，吸附速度很快；（2）离子进入根的内部。离子由根部表面进入根部内部可通过质外体，也可通过共质体。质外体运输只限于根的内皮层以外；离子与水分只有转入共质体才可进入维管束。共质体运输是离子通过膜系统（内质网等）和胞间连丝，从根表皮细胞经过内皮层进入木质部，这一过程是主动吸收；（3）离子进入导管。可能是主动地有选择性地从导管周围薄壁细胞向导管进入，也可能是离子被动地随水分的流动而进入导管。

4、生物膜有哪些结构特点？

生物膜的结构特点是：膜一般是由磷脂双分子层和镶嵌的蛋白质组成。磷脂分子的亲水性头部位于膜的表面，疏水性尾部在膜的内部。膜上的蛋白质有些是与膜的外表面相连，称为外在蛋白，亦称周围蛋白；有些是镶嵌在磷脂之间，甚至穿透膜的内外表面，称为内在蛋白（intrinsic protein），亦称整合蛋白。由于蛋白质在膜上的分布不均匀，膜的结构不对称，部分蛋白质与多糖相连。膜脂和膜蛋白是可以运动的。膜厚7～10nm。

5、固氮酶复合物有哪些特性？生物固氮的过程和原理是怎么样的？

固氮酶复合物有两种组分：一种含有铁，叫铁蛋白（Fe protein），又称固氮酶还原酶（dinitrogenase reductase），由两个37~72 kDa的亚基组成。每个亚基含有一个4Fe-4S2-簇，通过铁参与氧化还原反应，其作用是水解ATP，还原钼铁蛋白；另一种含有钼和铁，叫钼铁蛋白（MoFe Protein），又称固氮酶（dinitrogenase），由4个180~225kDa的亚基组成，每个亚基有2个Mo-Fe-S簇,作用是还原N2为NH3。铁蛋白和钼铁蛋白要同时存在才能起固氮酶复合物的作用，缺一则没有活性。固氮酶复合物遇O2很快被钝化。

生物固氮是把N2→NH3的过程，主要变化如下：在整个固氮过程中，以铁氧还蛋白（Fd还）为电子供体，去还原铁蛋白（Fe氧），成为（Fe还），后者进一步与ATP结合，并使之水解，使铁蛋白（Fe还）发生构象变化，把高能电子转给钼铁蛋白（MoFe氧）成为MoFe还，MoFe还

接着还原N2为NH3。

6、为什么说合理施肥可以增加产量？

在作物栽培过程中，一可根据不同的植物对各种必需元素的需要量不同来施肥，如栽种以果实籽粒为主要收获对象的禾谷类作物时，要多施一些磷肥，以利籽粒饱满；栽培根茎类作物（如甘薯、马铃薯）时，则可多施钾肥，促进地下部分累积糖类；栽培叶菜类作物时，可偏施氮肥，使叶片肥大。二可根据同一种植物的生育期不同对各种必需元素的需要量不同来进行施肥，在萌发期间，因种子本身贮藏有养分，故不需要吸收外界肥料；随着幼苗的长大，吸肥渐强；将近开花、结实时，矿质养料进入最多；以后随着生长的减弱，吸收下降，至成熟期则停止吸收，衰老时甚至有部分矿质元素排出体外。因为合理施肥能改善光合性能，即增大光合面积，提高光合能力，延长光合时间，有利于光合产物分配利用等，通过光合过程形成更多的有机物，获得高产。所以合理施肥可以提高作物产量。

7、采取哪些措施可以提高肥效？

提高肥效的措施：（1）适当灌溉，保持土壤有足够的水分；（2）适当深耕，让土壤深层含有较多的养分；（3）改善施肥方式，如把根外施肥、深层施肥等结合起来。

8、扩散作用、离子通道运输、载体运输、质子泵运输和胞饮作用运输溶质各有什么特点？

扩散作用主要包括简单扩散和易化扩散。简单扩散（simple diffusion），指溶质从浓度高的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程，决定简单扩散的主要因素是细胞内外浓度梯度，一般而言，非极性溶质如O2、CO2、NH3等等，由单纯扩散通过磷脂双子層进入膜内。易化扩散（facilitated diffusion）又称协助扩散，是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。参与易化扩散的膜转运蛋白（transport protein）有两种：通道蛋白和载体蛋白。离子运输通过上述两种蛋白的运输分别叫做通道运输和载体运输。

离子通道运输溶质的特点是：细胞质膜上有内在蛋白构成的圆形孔道，横跨膜的两侧，离子通道可由化学方式及电化学方式激活，控制离子顺着浓度梯度和膜电位差，即电化学势梯度，被动地或单方向地跨质膜运输。例如：当细胞外的某一离子浓度比细胞内的该离子浓度高时，质膜上的离子通道被激活，通道门打开，离子将顺着跨质膜的电化学势梯度进入细胞内。质膜上的离子通道运输是一种简单扩散的方式，是一种被动运输。

载体运输的特点是：质膜上的载体蛋白属于内在蛋白，它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合，形成载体一物质复合物，通过载体蛋白构象的变化，透过膜，把分子或离子释放到质膜的另一侧。载体运输有3种方式：（1）由单向转运载体的运输；指载体能催化分子或离子单方向地跨质膜运输；（2）由同向运输器的运输；指运输器同时与H+和溶质结合，同一方向运输；（3）由反向运输器的运输，指运输器将H+带出的同时将分子或离子带入。

质子泵运输的特点是：植物细胞对离子的吸收和运输是由膜上的生电质子泵推动的。生电质子泵亦称H+泵ATP酶或H+-ATP酶。ATP驱动质膜上的H+-ATP酶，将细胞内侧的H+