植物生理学填空.docx
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植物生理学填空
1.指出图中植物细胞各部分的名称:
⑴ 质体或叶绿体 ,⑵ 线粒体 ,⑶ 核模 ,⑷ 质膜 ,⑸ 细胞壁 ,⑹ 内质网 ,⑺ 高尔基体 ,⑻ 液泡膜
2.植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征是、 大液泡,叶绿体 ,细胞壁。
3.植物细胞的胞间连丝的主要生理功能有物质交换 和信号传递 两方面。
4.原生质体包括 细胞膜 、 细胞质 和 细胞核 。
5.当原生质处于 溶胶 状态时,细胞代谢活跃,但抗逆性弱;当原生质呈 凝胶 状态时,细胞生理活性低,但抗性强。
6.典型的植物细胞壁由 胞间层、 初生壁 和次生壁 组成
7.纤维素是植物细胞壁的主要成分,它是由D-葡萄糖残基以β-1,4-糖苷键相连的无分支的长链。
8.生物膜的化学组成基本相同,都是以 蛋白质 和 脂类 为主要成分的。
9.根据蛋白质在膜中的排列部位及其与膜脂的作用方式,膜蛋白可分为外在蛋白 和 内在蛋白
10.生物膜的不对称性主要是由于 脂类 和 蛋白质 的不对称分布造成的。
11.除细胞核外,有的细胞器如 叶绿体 和 线粒体 中也含有DNA。
12.在细胞有丝分裂过程中,牵引染色体向细胞两极移动的纺缍体是由 微管构成的。
13.植细胞的骨架是细胞中的蛋白质纤维网架体系,包括微管、微丝和中间纤维
14.一般在粗糙型内质网中主要合成蛋白质,光滑型内质网中主要合成糖蛋白的寡糖链和脂类
15.植物的内膜系统主要包括核膜、内质网、高尔基体和液泡等
16.在细胞中高尔基体除参与细胞壁形成和生物大分子装配外,还参与物质集运和物质分泌
17.植物衰老过程中,衰老细胞的大部分内含物被由 溶酶体释放的水解酶水解后,再运送到其他器官再利用。
18.植物细胞中存在着两种微体,即过氧化物体和乙醛酸体,分别与光呼吸和脂类代谢有关。
19.圆球体一般在粗糙型内质网上形成,是贮藏 油脂 的细胞器。
20.核糖体主要是由 rRNA 和 蛋白质 成的,它是细胞中合成 蛋白质的场所。
21.很多代谢反应可以在细胞质基质中进行,如 糖酵解 、戊糖磷酸途径 、脂肪酸合成 、蔗糖合成 。
22.植物的细胞周期可以分为四个时期,即G1期、S期、G2期和M期。
23.高等植物细胞共有三个基因组,即 核基因组叶绿体基因组,线粒体基因,后两组又称为 核外基因组
选择题
1.真核细胞的主要特征是 D.细胞区域化
2.一个典型的植物成熟细胞包括 C.细胞壁、原生质体和液泡
3.中胶层是由果胶多聚物组成的,其中包括 A.果胶酸、果胶和原果胶
4.原生质胶体的分散相是生物大分子,主要成分是 B.蛋白质
5.去掉细胞壁的植物原生质体一般呈球形,这是原生质的 C、张力造成的。
6.原生质的粘性与植物的抗逆性有关,当原生质的粘性增加时,细胞代谢活动 弱 ,抗逆性就 强 。
7.伸展蛋白是细胞壁中的一种富含 C.羟脯氨酸 的糖蛋白。
8.一般说来,生物膜功能越复杂,膜中的 A.蛋白质 种类也相应增多。
9.下列哪一种代谢活动与生物膜无关:
C.DNA复制
10.植物细胞内的产能细胞器除线粒体外,还有 A.叶绿体
11.下列哪一种不属于质体:
D.圆球体
A.淀粉体B.叶绿体C.杂色体 都是质体
12.花瓣、果实等呈现各种不同的颜色,因为其细胞中含有 B.杂色体 。
13.在线粒体内膜内表面有许多小而带柄的颗粒,它们是 B.H+-ATP酶
14.不同的植物细胞有不同的形状,这主要是由于细胞质中C.微管的定向排列,而影响细胞壁微纤丝的排列。
15.微体有两种,即:
B.过氧化物体和乙醛酸体
16.植物细胞原生质的流动一般是由 A.微丝 驱动的。
17.微管主要是由 α-微管蛋白 和β-微管蛋白两种亚基组成的异二聚体。
18.植物细胞的区隔化主要靠 内质网来完成。
19.被称为细胞的自杀性武器的是 B.溶酶体
20.下列哪个过程不属于细胞程序性死亡:
C.冻死
1.由于 溶质颗粒 的存在而引起体系水势降低的数值叫做溶质势。
溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小,因此,溶质势又可称为 渗透势 。
溶质势也可按范特霍夫公式Ψs=Ψπ= -iCRT 来计算。
2.具有液泡的细胞的水势Ψw= Ψs+Ψp 。
干种子细胞的水势Ψw= Ψm
3.盐碱地或灌溉水中的盐分浓度高,可引起作物 生理 干旱。
4.某种植物每制造一克干物质需要消耗水分500g,,其蒸腾系数为 500 ,蒸腾效率为__2g·kg-1H2O__
5.通常认为根压引起的吸水为 主动吸水而蒸腾拉力引起的吸水为 被动吸水
6.植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为 吐水 ,它是 根压 存在的体现。
7.在标准状况下,纯水的水势为 0 。
加入溶质后其水势 下降 ,溶液愈浓其水势愈 低
8.永久萎蔫是 土壤缺少有效水 引起的,暂时萎蔫则是暂时的 蒸腾>吸水引起的。
相当于土壤永久萎蔫系数的水,其水势约为 -1.5 MPa
9.植物的吐水是以 液体 状态散失水分的过程,而蒸腾作用以 气体状态散失水分的过程。
10.田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称 烧 苗,其原因是土壤溶液水势 低 于作物体的水势,引起水分外渗。
11.种子萌发时靠 吸胀 作用吸水,干木耳吸水靠 吸胀作用吸水。
形成液泡的细胞主要靠 渗透 作用吸水。
12.植物细胞处于初始质壁分离时,压力势为 0 ,细胞的水势等于其 Ψs 。
当吸水达到饱和时,细胞的水势等于 0 。
13.植物细胞中自由水与束缚水之间的比率增加时,原生质胶体的粘性 降低,代谢活性 上升 ,抗逆性下降 。
14.气孔开放时,水分通过气孔扩散的速度与小孔的 周长 成正比,不与小孔的 面积 成正比。
15.气孔在叶面上所占的面积一般为1%,但通过气孔蒸腾可散失植物体内的大量水分,这是因为气孔蒸腾符合 小孔律 原理。
16.移栽树木时,常常将叶片剪去一部分,其目的是减少 蒸腾面积
17.植物激素中的细胞分裂素促进气孔的张开;而脱落酸促进气孔的关闭。
18.常用的蒸腾作用指标是 蒸腾速率 、蒸腾效率和蒸腾系数或需水量
19.C4植物的蒸腾系数要 小 于C3植物。
20.设甲乙两个相邻细胞,甲细胞的渗透势为-1.6MPa,压力势为0.9MPa,乙细胞的渗透势为-1.3MPa,压力势为0.9MPa,甲细胞的水势是 -0.7MPa ,乙细胞的水势是 -0.4MPa ,水应从 乙 细胞流向 甲 细胞。
21.利用细胞质壁分离现象,可以判断细胞 死活 ,测定细胞的 渗透势
22.蒸腾旺盛时,木质部导管和叶肉细胞的细胞壁都因失水而收缩,使 压力势下降,从而引起这些细胞水势下降而吸水。
23.根系吸水的部位主要在根的尖端,其中以 根毛 区的吸水能力为最强。
24.根中的质外体常常是不连续的,它被内皮层的 凯氏带 分隔成为内外两个区域。
25.共质体途径是指水分从一个细胞的细胞质经过 胞间连丝 进入另一个细胞的细胞质的移动过程,其水分运输阻力较大。
26.蒸腾作用的生理意义主要有:
产生蒸腾拉力、促进木质部物质的运输、降低植物体的温度和促进CO2的同化等。
27.保卫细胞的水势变化主要是由K+和苹果酸等渗透调节物质进出保卫细胞引起
28.通常认为在引起气孔开启的效应中,红光是通过 间接 效应,而蓝光是通过直接 效应而起作用的。
红光的光受体可能是 叶绿素 ,而蓝光的光受体可能是 隐花 色素。
29.低浓度CO2促进气孔 张开 ,高浓度CO2能使气孔迅速 关闭
30.植物叶片的细胞汁液浓度 、 渗透势 、 水势 、 气孔开度 和等均可作为灌溉的生理指标,其中 叶片水势 是最灵敏的生理指标。
31.影响气孔开闭的最主要环境因素有 光 、 温度 、 水 和 CO2 等。
32.和纯水比较,含有溶质的水溶液的蒸汽压 下降 ,沸点 升高,冰点 下降 ,渗透压 升高 ,渗透势 下降
33.适当降低蒸腾的途径有:
减少 蒸腾面积 、降低 蒸腾速率 及使用 抗蒸腾剂
选择题
1.一个成熟的植物细胞,它的原生质层主要包括:
B.细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
2.在同一枝条上,上部叶片的水势要比下部叶片的水势 B.低 。
3.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
4.当植物细胞溶质势与压力势绝对值相等时,这时细胞在纯水中:
C.不再吸水
5.将一个细胞放入与其胞液浓度相等的糖溶液中,则:
D.是否吸水和失水,视细胞压力势而定
6.已形成液泡的细胞,在计算细胞水势时其衬质势可省略不计,其原因是:
D.衬质势等于细胞的水势
7.苍耳种子开始萌芽时的吸水属于:
A.吸胀吸水
8.植物分生组织的吸水依靠:
A.吸胀吸水
9.当细胞在0.25mol/L蔗糖溶液中吸水达动态平衡时,将该细胞置纯水中会 吸水
10.水分在根或叶的活细胞间传导的方向决定于 C.相邻活细胞的水势梯度
11.设根毛细胞的Ψs为-0.8MPa,Ψp为0.6MPa,土壤Ψs为-0.2MPa,这时是 C.水分处于动态平衡
12.在保卫细胞内,下列哪一组因素的变化是符合常态并能促使气孔开放的?
D.CO2含量下降,pH值升高,K+含量上升和水势下降
13.在土壤水分充足的条件下,一般植物的叶片的水势为 A.-0.8~-0.2MPa
14.在土壤水分充足的条件下,一般一般陆生植物叶片细胞的溶质势为C.-2~-1MPa
15.植物细胞吸水后,体积增大,这时其Ψs .增大 。
16.蒸腾旺盛时,在一张叶片中,距离叶脉越远的部位,其水势 B.越低
17.在温暖湿润的天气条件下,植株的根压 A.比较大
18.植物刚发生永久萎蔫时,下列哪种方法有可能克服永久萎蔫?
A.灌水
19.蒸腾作用的快慢,主要决定于 B.叶内外蒸汽压差的大小 。
20.微风促进蒸腾,主要因为它能 C.吹散叶面水汽
21.将Ψp为0的细胞放入等渗溶液中,其体积 A.不变
22.大气的水势通常 A.低于-10-7Pa
23.风和日丽的情况下,植物叶片在早晨、中午和傍晚的水势变化趋势为 高-低-高
24.气孔关闭与保卫细胞中下列物质的变化无直接关系:
D.GA
D.
与A.ABAB.苹果酸C.钾离子有关系
25.压力势呈负值时,细胞的Ψw。
C.小于Ψs
26.某植物在蒸腾耗水2kg,形成干物质5g,其需水量是 C.400 .
27.植物带土移栽的目的主要是为了 A.保护根毛
28.把植物组织放在高渗溶液中,植物组织 B.失水
29.呼吸抑制剂可抑制植物的 A.主动吸水
30.当细胞充分吸水完全膨胀时 A.Ψp=Ψs,Ψw=0
31.当细胞处于质壁分离时 A.Ψp=0,Ψw=Ψp
32.进行渗透作用的条件是 D.半透膜和膜两侧水势差
33.可克服植物暂时萎蔫。
B.遮荫
34.水分临界期是指植物的时期。
C.对缺水最敏感最易受害
35.植物的下列器官中,含水量最高的是 A.根尖和茎尖 .
36.影响蒸腾作用的最主要环境因素组合是 D.光,温,湿
37.生长在岩石上的一片干地衣和生长在地里的一株萎蔫的棉花,一场阵雨后,两者的吸水方式 B.分别是吸胀作用和渗透作用
38.小液流法测定植物组织的水势,如果小液流向上,表明组织的水势 B.大于 于外界溶液水势。
39.植物中水分的长距离运输是通过 B.导管和管胞
40.植物体内水分经C.导管的运输速度,一般为3~45m·h-1。
C.
41.施肥不当产生“烧苗”时 A.土壤溶液水势(Ψ土)<根毛细胞水势(Ψ细)
计算题
1.一个细胞的Ψw为-0.8MPa,在初始质壁分离时的Ψs为-1.65MPa,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–Ψπ=-0.8MPa–(-1.536MPa)=0.736MPa
原来的Ψπ为-1.536MPa,Ψp为0.736MPa.
2.将Ψm为-100MPa的干种子,放置在温度为27℃、RH为60%的空气中,问干种子能否吸水?
答:
气相的水势可按下式计算:
Ψw=(RT/Vw,m)·lnRH=[8.3cm3·MPa·mol-1·K-1·(273+27)K/18cm3·mol-1]·ln60%
=138.33MPa·(-0.5108)=-70.70MPa
由于RH为60%的气相水势大于-100MPa干种子的水势,因此干种子能从RH为60%空气中吸水.
3.一组织细胞的Ψs为-0.8MPa,Ψp为0.1MPa,在27℃时,将该组织放入0.3mol·L-1的蔗糖溶液中,问该组织的重量或体积是增加还是减小?
答:
细胞的水势Ψw=Ψs+Ψp=-0.8MPa+0.1MPa=-0.7MPa
蔗糖溶液的水势Ψw溶液=-iCRT=0.3mol·L-1×0.0083L·MPa·mol-1·k-1×(273+27)K
=-0.747MPa
由于细胞的水势>蔗糖溶液的水势,因此细胞放入溶液后会失水,使组织的重量减少,体积缩小。
4.若室温为27℃,将洋葱鳞叶表皮放在0.45mol·L-1的蔗糖溶液中,细胞发生细胞质壁分离;放在0.35mol·L-1的蔗糖溶液中,细胞有胀大的趋势;放在0.4mol·L-1的蔗糖溶液中,细胞基本上不发生变化,这表明细胞水势约为多少?
答:
植物细胞放在已知水势的溶液中,只有和溶液间水分交换保持动态平衡时,溶液的水势等于细胞水势。
本题中洋葱鳞叶表皮细胞水势相当于0.4mol·L-1的蔗糖溶液的水势。
Ψw=-RTC=-0.0083L·MPa·mol-1·K-1×0.4mol·L×(273+27)K=0.996Mpa
洋葱鳞叶表皮细胞水势为0.996Mpa。
5.有A、B两细胞,A细胞的Ψπ=-106Pa,Ψp=4×105Pa,B细胞的Ψπ=-6×105Pa,Ψp=3×105Pa。
请问:
(1)A、B两细胞接触时,水流方向如何?
(2)在28℃时,将A细胞放入0.12mol·L-1蔗糖溶液中,B细胞放入0.2mol·L-1蔗糖溶液中。
假设平衡时两个细胞的体积没有发生变化,平衡后A、B两细胞的Ψw、Ψπ和Ψp各为多少?
如果这时它们相互接触,其水流方向如何?
答:
(1)A细胞:
Ψw=-106Pa+4×105Pa=-6×105Pa
B细胞:
Ψw=-6×105Pa+3×105Pa=-3×105Pa
由于B细胞水势高于A细胞的,所以相互接触时从B细胞流入A细胞;
(2)A细胞:
Ψw=外液水势=-RTC=0.0083L·MPa·mol-1·k-1×(273+28)K×0.12mol·L-1
=-3×105Pa
Ψπ=-106Pa,Ψp=Ψw-Ψπ=-3×105Pa--106Pa=7×105Pa;
B细胞的Ψw=外液水势=-RTC=0.0083L·MPa·mol-1·k-1×(273+28)K×0.2mol·L-1
=-5×105Pa,
Ψπ=-6×105Pa,Ψp=Ψw-Ψπ=-5×105Pa--6×105Pa=105Pa,
由于A细胞水势高于B细胞的,所以相互接触时水从A细胞流入B细胞。
6.三个相邻细胞A、B、C的Ψs、Ψp如下图,三细胞的水势各为多少?
用箭头表示出三细胞之间的水分流动方向。
A
Ψs=-1Mpa
Ψp=0.4Mpa
B
Ψs=-0.9Mpa
Ψp=0.6Mpa
C
Ψs=-0.8Mpa
Ψp=0.4Mpa
答:
细胞水势:
A:
Ψw=-0.6Mpa,B:
Ψw=-0.3Mpa,C:
Ψw=-0.4Mpa
水流方向:
细胞C流向细胞A。
7.25℃时,纯水的饱和蒸汽压为3168Pa·1mol·L–1蔗糖溶液中水的饱和蒸汽压为3105Pa.。
水的偏摩尔体积近似为18cm3· mol–1。
请计算1mol·L–1蔗糖溶液的水势是多少?
答:
气相的水势公式则按下式计算:
Ψw=RT/Vw,m×ln(Pww/P0w)w=0.0083dm3·MPa·mol-1·K-1×(273+25)K/18cm3·mol-1×ln(3168/3105)=2.78×106Pa
8.假设一个细胞的Ψπ=-8×105Pa,将其放入Ψπ=-3×105Pa的溶液中,请计算细胞Ψp为何值时才能分别发生以下三种情况:
(1)细胞失水;
(2)细胞吸水;(3)细胞既不吸水又不失水。
答:
(1)细胞失水:
8×105Pa≥Ψp>5×105Pa
(2)细胞吸水:
0Pa≤Ψp<5×105Pa
(3)细胞既不吸水又不失水:
Ψp=5×105Pa
9.假定土壤的渗透势和衬质势之和为–105Pa,生长在这种土壤中的植物根的Ψπ为–106Pa,Ψp为7×105Pa。
在根与土壤达到平衡时,其Ψw、Ψπ和Ψp各为多少?
如果向土壤加入盐溶液,其水势变为-5×105Pa,植物可能会出现什么现象?
答:
达到平衡时,根的Ψw=-105Pa,Ψπ=-106Pa,Ψp=9×105Pa,当土壤水势降为-5×105Pa,因为根中的水分流向土壤,所以植物会发生萎蔫。
10.气温为15.5℃时,假定水分在植物体内的运输不受任何阻力,仅有1大气压(1.01325×105Pa)的作用能使水在植物体内升高多少米?
如果仅有根压在水分运输中起作用,根压为3×105Pa时,植物的最大高度能为多少米?
答:
1.01325×105Pa=1.01325×105N·m-2;3×105Pa=3×105N·m-2
根据Ψg=ρWgh,
h=Ψg÷ρWg=1.01325×105N·m-2÷(1000Kg·m-39.8N·Kg-1)=10.3m
h=Ψg÷ρWg=3×105N·m-2÷(1000Kg·m-3×9.8N·Kg-1)=30.6
1大气压(1.01325×105Pa)能使水在植物体内升高10.3米。
根压为3×105Pa时,植物最大高度可为30.6米。
11.实验测得表中数据,请计算这些植物的蒸腾系数和蒸腾效率(1mg干物质=1.5mgCO2)
4种植物的光合速率及蒸腾速率
植物
光合速率
mgCO2·m-2·s-1
蒸腾速率
mgH2O·m-2·s-1
蒸腾系数
gH2O·g-1干物
蒸腾效率
g·Kg-1H2O
杉树
0.196
32.24
246
4.07
油茶
0.154
30.51
296
3.37
樟树
0.132
21.55
245
4.08
马尾松
0.083
27.57
501
2.00
答:
蒸腾系数是指植物每制造1g干物质所消耗水分的g数。
蒸腾效率是指植物每蒸腾1kg水时所形成的干物质的g数。
在忽略呼吸消耗的情况下,二者可以通过植物的光合速率和蒸腾速率来计算。
蒸腾系数:
32.24÷(0.196÷1.5)=32.24÷0.131=246
30.51÷(0.154÷1.5)=30.51÷0.103=296
21.55÷(0.132÷1.5)=21.55÷0.088=245
27.57÷(0.083÷1.5)=27.57÷0.055=501
蒸腾效率:
1000÷246=4.07
1000÷296=3.37
1000÷245=4.08
1000÷501=2.00
12.请根据下表数据计算蒸腾效率:
植物
高粱
玉米
小麦
燕麦
紫苜蓿
蒸腾系数
272
346
471
636
831
答:
蒸腾系数是指植物每制造1g干物质所消耗水分的g数,它的倒数为蒸腾效率,指植物每蒸腾1kg水时所形成的干物质的g数,单位为g·kg-1H2O。
那么:
蒸腾效率=1000/蒸腾系数
植物
高粱
玉米
小麦
燕麦
紫苜蓿
蒸腾系数
272
346
471
636
831
蒸腾效率
g·Kg-1H2O
3.68
2.89
2.12
1.57
1.20
13.A,B,C三种土壤的田间持水量分别为38%,22%,9%,其永久萎蔫系数分别为18%,11%,3%,用这三种土分别盆栽大小相同的同一种植物,浇水到盆底刚流出水为止,此后不再浇水,请问哪种土壤中的植物将首先萎蔫?
答:
可利用水量为田间持水量与永久萎蔫系数的差值。
因此,A,B,C三种土壤的中的可利用水分别为20%,11%和6%,三种土壤中如种的是大小相同的同一种植物,其消耗水的速度应该是基本相同的,所以C土壤中的可利用水会首先消耗完而植物发生萎蔫,其次是B,最后是A
1.矿质元素中植物必需的大量元素包括 N 、 P 、 K 、 Ca 、 Mg 、 S 。
2.植物必需的微量元素有 Fe、cl、Zn、Mn、 、 B 、 Mo 、 Ni
3.植物体中,碳和氧元素的含量大致都为干重的 45 %。
4.除了碳、氢、氧三种元素以外,植物体内含量最高的元素是 N
5.植物体干重0.01%为铁元素,与铁元素含量大致相等的是 cl 。
6.必需元素在植物体内的生理作用可以概括为三方面:
(1)物质的组成成分细胞结构 ,
(2) 植物生命 活动的调节者,(3)起 电化学 作用
7.氮是构成蛋白质的主要成分,占蛋白质含量的 16%~18%
8.可被植物吸收的氮素形态主要
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