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植物生理現(xiàn)象解釋
五、解釋現(xiàn)象
1.植物在純水中培養(yǎng)一段時間后，如果向培養(yǎng)植物的水中加入鹽，則植物會出現(xiàn)暫時萎蔫。 答：鹽降低了溶液中的溶質(zhì)勢，引起植物失水，出現(xiàn)暫時萎蔫現(xiàn)象，當(dāng)達到平衡后，萎蔫現(xiàn)象會消失。
2.午不澆園
答：在炎熱的夏日中午，突然向植物澆以冷水，會降低根系生理活性，增加水分移動的阻力，嚴(yán)重地抑制根系的水分吸收，同時，又因為地上部分蒸騰強烈，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虧缺。所以我國農(nóng)民有"午不澆園"的經(jīng)驗。
3.“旱耪地，澇澆園”
答：“旱耪地”是為了使土壤形成團粒結(jié)構(gòu)，增強土壤的保水本領(lǐng)，避免土壤中的水分因蒸騰而散失掉；“澇澆園”是因為在受澇的情況下，土壤中的水分多為“死水”，缺乏氧氣，用“活水”澆園就可以改善土壤的通氣狀況。
4. 夏季中午瓜類葉片萎蔫。
答： 夏季中午的高溫，使得植物的蒸騰速率大于根系吸水的速度，植物失去水分平衡，導(dǎo)致植株萎蔫。
5.“燒苗”現(xiàn)象
答：一次施用肥料過多或過于集中，提高土壤中溶液濃度，降低其水勢，阻礙根系吸水，甚至導(dǎo)致根細(xì)胞水分外流，而產(chǎn)生“燒苗”現(xiàn)象。
6. 扦插枝條常剪去部分老葉片，保留部分幼葉和芽。
答：剪去部分老葉片以減少蒸發(fā)面積，降低水分散失；保留的部分幼葉和芽能促進扦插枝條早發(fā)根。
7.秋季或初春移栽林木苗易成活。
答：秋季栽植，地溫適宜，至冬季時已抽發(fā)新根，可安全越冬。初春栽植，溫度低，樹木尚處于休眠和半休眠，代謝弱，遇春暖花開時易發(fā)根。因此秋春移植，利于發(fā)根，也就利于成活。
8.在光照下，蒸騰著的枝葉可通過被麻醉或死亡的根吸水便證明了什么。
答：被動吸水過程中，根只為水分進入植物體提供了通道。
5.一個細(xì)胞的ψw為-0.8MPa，在初始質(zhì)壁分離時的ψs為－1.6MPa，設(shè)該細(xì)胞在發(fā)生初始質(zhì)壁分離時比原來體積縮小4%，計算其原來的ψπ和ψp各為多少MPa？
答：根據(jù)溶液滲透壓的稀釋公式，溶質(zhì)不變時，滲透壓與溶液的體積成反比，有下列等式： π1V1=π2V2 或 ψπ1V1=ψπ2V2
ψπ原來× 100% = ψπ質(zhì)壁分離× 96%
ψπ原來= (-1.65MPa×96 )/100 = -1.536MPa
ψP = ψW -ψm = -0.8MPa -( -1.536MPa) = 0.736MPa
原來的ψπ為-1.536 MPa, ψP 為 0.736MPa.
13.植物氣孔蒸騰是如何受光、溫度、CO2濃度調(diào)節(jié)的？
答：⑴光 光是氣孔運動的主要調(diào)節(jié)因素。光促進氣孔開啟的效應(yīng)有兩種，一種是通過光合作用發(fā)生的間接效應(yīng)；另一種是通過光受體感受光信號而發(fā)生的直接效應(yīng)。光對蒸騰作用的影
響首先是引起氣孔的開放，減少內(nèi)部阻力，從而增強蒸
騰作用。其次，光可以提高大氣與葉子溫度，增加葉內(nèi)外蒸氣壓差，加快蒸騰速率。
(2)溫度 氣孔運動是與酶促反應(yīng)有關(guān)的生理過程,因而溫度對蒸騰速率影響很大。當(dāng)大氣溫度升高時，葉溫比氣溫高出2～10℃,因而，氣孔下腔蒸氣壓的增加大于空氣蒸氣壓的增加，這樣葉內(nèi)外蒸氣壓差加大，蒸騰加強。當(dāng)氣溫過高時，葉片過度失水,氣孔就會關(guān)閉，從而使蒸騰減弱。
⑶CO2 CO2對氣孔運動影響很大，低濃度CO2促進氣孔張開,高濃度CO2能使氣孔迅速關(guān)閉（無論光下或暗中都是如此）。在高濃度CO2下，氣孔關(guān)閉可能的原因是：①高濃度CO2會使質(zhì)膜透性增加，導(dǎo)致K+泄漏，消除質(zhì)膜內(nèi)外的溶質(zhì)勢梯度，②CO2使細(xì)胞內(nèi)酸化，影響跨膜質(zhì)子濃度差的建立。因此CO2濃度高時，會抑制氣孔蒸騰。
五、解釋現(xiàn)象
1．一些塊根（莖）作物施用氮肥太多時，為什么只長秧不長薯塊？
氮肥過多，光合作用所產(chǎn)生的碳水化合物大量用于合成蛋白質(zhì)，促進植株莖稈生長；光合產(chǎn)物在塊根（莖）中的積累減少，使其生長抑制。
2．進行溶液培養(yǎng)時，為什么要向溶液中打氣，同時還要定期調(diào)換新鮮溶液？
向溶液中打氣可提高培養(yǎng)液中的含氧量，增加根系的有氧呼吸，為根系主動吸收礦質(zhì)元素提供充足能量。植物培養(yǎng)一段時間后，由于根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收，導(dǎo)致培養(yǎng)液中各種元素的比例失調(diào)，通過定期調(diào)換新鮮溶液來維持培養(yǎng)液的平衡性。
3．缺P時，蕃茄苗葉色呈現(xiàn)暗綠色。
缺P初期，葉片呈暗綠色，這是由于缺磷的細(xì)胞其生長受影響的程度超過了葉綠素合成所受的影響，單位葉面積上積累的葉綠素多，葉色暗綠。
4．缺Zn時，果樹出現(xiàn)“小葉病”或“簇葉病”。
缺鋅時，植物體內(nèi)IAA合成銳減，尤其是芽和莖中的含量明顯下降，植物生長發(fā)育出現(xiàn)停滯狀態(tài)，其典型表現(xiàn)是葉片變小，節(jié)間縮短等癥狀，通常稱為“小葉病”或“簇葉病”。北方果園蘋果、桃、梨等果樹在春季易出現(xiàn)此病。
5. 水稻秧苗在栽插后有一個葉色先落黃后返青的過程。
水稻秧苗在栽插初期，由于根系根毛區(qū)受損嚴(yán)重，無法大量吸收水分和礦質(zhì)營養(yǎng)，葉色變黃；隨時間推移，水稻根系生長恢復(fù)，吸收水分和礦質(zhì)營養(yǎng)的能力不斷提高，植株返青。
6. 葉片中的天冬酰胺或淀粉含量可作為作物施用N 肥的生理指標(biāo)。
因為當(dāng)N素供應(yīng)過量時，某些作物就將多余的N以天冬酰胺的形式貯備起來，這也可消除NH3對植物的毒害作用；某些作物則大量消耗光合產(chǎn)物用以同化N，而用以合成淀粉的光合產(chǎn)物減少，葉中淀粉含量下降。當(dāng)N素供應(yīng)不足時，則葉中天冬酰胺的含量很低或難以測出，有的作物
由于用于N同化的光合產(chǎn)物減少，結(jié)果葉中的淀粉含量增加。正因為某些作物葉片中的天冬酰胺或淀粉的含量隨N素豐缺的變化而變化，所以，葉中的天科酰胺或淀粉含量可用為某些作物施用N肥的生理指標(biāo)。
2．影響植物根部吸收礦質(zhì)鹽的主要因素有哪些？
a. 溫度，在一定溫度范圍內(nèi)，隨土溫升高而加快；
b. 通氣狀況，在一定范圍內(nèi)，氧氣代應(yīng)越好，吸收礦質(zhì)越多；
c. 溶液濃度，在較低濃度范圍內(nèi)，隨濃度升高而吸收增多。
4. 土壤中氮素過多或不足，對植物的生長和發(fā)育有何影響？
氮肥過多，光合作用所產(chǎn)生的碳水化合物大量用于合成蛋白質(zhì)、葉綠素和其它含氮化合物，葉色墨綠，葉大而厚且易披垂、組織柔嫩，貪青晚熟，易倒伏和易感病蟲害等。
氮肥不足，阻礙了蛋白質(zhì)、核酸、磷脂的合成，會造成植物生長緩慢，植株矮小，莖稈纖細(xì)，葉小而早衰，分蘗少，籽粒干癟，根系細(xì)長而分支少。由于氮素可重復(fù)再利用，因此缺氮癥狀首先從老葉開始。
五、解釋現(xiàn)象
1. 秋末楓葉變紅、銀杏葉變黃。
秋末氣溫降低，葉綠素的降解速率大于合成，而類胡蘿卜素較為穩(wěn)定，使葉片變?yōu)辄S色。楓葉變紅是由于花青素合成增加引起的。
2. 蠶豆種植過密，引起落花落莢。
蠶豆種植過密，造成徒長，封行過早，中下層葉子所受的光照往往在光補償點以下，這些葉子不但不能制造養(yǎng)分，反而消耗養(yǎng)分，變成消費器官。從而使處于下層的花莢因無法獲得足夠的營養(yǎng)而脫落。
3. 葉腋有花、果實或幼芽的葉片較無花、果實或幼芽的葉片光合速率高。
代謝庫對代謝源的調(diào)節(jié)作用。葉腋存在花、果實或幼芽時，代謝源產(chǎn)生的同化物可順利輸出；而當(dāng)葉腋的花、果實或幼芽摘除，同化物輸出受阻，在葉片上積累，反饋抑制葉片的光合作用。
4. 冬季溫室栽培蔬菜避免高溫，陰雨天注意補充光照。
由于溫室大棚阻光增溫效應(yīng)，冬季溫室栽培常出現(xiàn)溫度高、光線弱的環(huán)境特點。在環(huán)境光線相對較弱、溫度過高下，植物的光合作用無顯著增加，而呼吸作用增加顯著，導(dǎo)致呼吸消化明顯大于光合同化，不利于同化物在蔬菜營養(yǎng)體中的積累。因此，冬季溫室栽培蔬菜避免高溫，陰雨天注意補充光照。
5. 作物株型緊湊、葉片較直立，其群體光能利用率高。
種植株型緊湊、葉片較直立的作物，可適當(dāng)增加密度，減少光線反射損失，提高葉面積系數(shù)，因而能提高光能利用率。
6. 大樹底下無豐草。
枝葉茂盛的大樹下，光線弱，當(dāng)光照強度低于光補償點以下時，呼吸消耗大于光合，不利于草的生長；同時，從光質(zhì)上考慮，對光合作用有利的紅光和藍光被大樹
葉片大量吸收，漏下來的大部分是對植物光合作用不利的無效光，也不利于草的生長。因此，大樹底下無豐草。
7. “樹怕傷皮，不怕爛心”。
皮是韌皮部存在的部位，有機物質(zhì)正是通過韌皮部向下運輸?shù)礁�。樹剝皮后，韌皮部被破壞，影響了有機物質(zhì)的運輸，時間一長會影響根系的生長，進而影響地上部分的生長；心為
木質(zhì)部存在部位，水分和礦質(zhì)營養(yǎng)可通過木大學(xué)網(wǎng)質(zhì)部向上運輸。然而廢棄木質(zhì)部心材的腐爛，并不會完全阻斷水分的運輸，不會對地上部分水分和礦質(zhì)營養(yǎng)的供應(yīng)產(chǎn)生影響。因此，樹怕傷皮，不怕爛心。
8. 摘掉靠近棉花花蕾的葉片，蕾鈴容易脫落。
代謝源是代謝庫的供應(yīng)者，摘掉靠近棉花花蕾的葉片，蕾鈴將得不到充足的同化物，蕾鈴因“饑餓”而脫落。
9. 水稻抽穗后不宜施氮過多。
營養(yǎng)生長于生殖生長不協(xié)調(diào)。如果水稻抽穗后施氮肥過多，蛋白質(zhì)合成多，消耗過多的同化產(chǎn)物，營養(yǎng)生長旺盛，不利于同化物在籽粒中的積累，導(dǎo)致貪青晚熟，作物減產(chǎn)。
10. 玉米“蹲棵”可以提高粒重。
同化物的再分配、再利用。我國北方農(nóng)民為了避免秋季早霜危害或提前倒茬，在預(yù)計嚴(yán)重霜凍來臨之前，將玉米連根帶穗提前收獲，豎立成垛，莖葉中的光合產(chǎn)物仍能繼續(xù)向籽粒中轉(zhuǎn)移，這稱為“蹲棵”，這樣可以增產(chǎn)5％～10％。
11. “貪青晚熟”的作物減產(chǎn)。
作物營養(yǎng)生長過于旺盛，蛋白質(zhì)合成多，同化產(chǎn)物消耗多，不利于同化物在籽粒中的積累，導(dǎo)致貪青晚熟，作物減產(chǎn)。
2. 簡述提高光能利用率的措施。
作物的產(chǎn)量主要由光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)化而來。提高作物產(chǎn)量的根本途徑是改善植物的光合性能。光合性能是指光合系統(tǒng)的生產(chǎn)性能，決定作物光能利用率高低及獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵。光合性能包括光合能力、光合面積、光合時間、光合產(chǎn)物的消耗和光合產(chǎn)物的分配利用。按照光合作用原理，要獲得作物高產(chǎn)，就應(yīng)采取適當(dāng)措施，最大限度地提高光合能力，適當(dāng)增加光合面積，延長光合時間，提高經(jīng)濟系數(shù)，減少干物質(zhì)消耗。
3. 冬季在溫室或簿膜大棚栽培作物如何調(diào)節(jié)光、溫、和CO2條件，以獲得較高的光合效率。 由于溫室大棚阻光增溫效應(yīng)，冬季溫室栽培常出現(xiàn)溫度高、光線弱的環(huán)境特點。在環(huán)境光線相對較弱、溫度過高下，植物的光合作用無顯著增加，而呼吸作用增加顯著，導(dǎo)致呼吸消化明顯大于光合同化，不利于同化物在蔬菜營養(yǎng)體中的積累。因此，冬季溫室栽培蔬菜避免高溫，陰雨天注意補充光照。另外，適當(dāng)提高環(huán)境CO2濃度，可有效促進光合碳同化，降低植物有氧呼吸，提高大棚栽培作物的光合效率。
5. 從C3植物與C4植
物的CO2—光合曲線比較來看，說明C4植物的CO2補償點和飽和點都比C3植物低的原因。
C4植物的CO2補償點比C3植物低的原因與C4植物結(jié)構(gòu)特點，以及PEPC的Km低，對CO2親和力高，有濃縮CO2機制有關(guān)。C4植物利用低濃度CO2能力明顯高于C3植物。
C4植物的CO2飽和點低的原因，可能與C4植物每固定1分子CO2要比C3植物多消耗2分子ATP有關(guān)，以及C4植物的氣孔對CO2濃度敏感有關(guān)。由于C4植物CO2泵功能，盡管C4植物的CO2飽和點比C3植物的低，但其飽和點時的光合速率卻往往比C3植物的高。
11. 水分虧缺降低光合作用的主要原因有哪些？
（1）水分虧缺常導(dǎo)致葉片萎蔫，不能保持葉片正常狀態(tài)。保衛(wèi)細(xì)胞膨壓降低，氣孔關(guān)閉，CO2從葉表面透過氣孔擴散到葉內(nèi)氣室及細(xì)胞間隙受阻，CO2吸收標(biāo)減少，影響光合速率。
（2）水分虧缺，氣孔關(guān)閉，蒸騰減弱，葉溫升高，從而降低酶活性和破壞葉綠素，使光合速率降低．
（3）水分虧缺時，植物呼吸反常增強。
（4）水分虧缺時，影響蛋白質(zhì)的水合度，從而影響蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)及排列以及酶系統(tǒng)的空間構(gòu)型，從而影響光合速率。
19. 舉例說明如何人工調(diào)節(jié)控制有機物的運輸分配（至少舉3例）。
打頂、打叉、環(huán)割、蹲棵
高等植物呼吸代謝的多途徑的生物學(xué)意義？
答：植物的呼吸代謝有多條途徑，如表現(xiàn)在呼吸底物的多樣性，呼吸生化歷程的多樣性，呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)的多樣性以及末端氧化酶的多樣性等。不同的植物、器官、組織、不同的條件或生育期，植物體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解可通過不同的途徑進行。呼吸代謝的多樣性是在長期進化過程中，植物形成的對多變環(huán)境的一種適應(yīng)，具有重要的生物學(xué)意義，使植物在不良的環(huán)境中，仍能進行呼吸作用，維持生命活動。例如氰化物能夠抑制生物正常呼吸代謝，使大多數(shù)生物死亡，而某些植物具有抗氰呼吸途徑，能在有氰化物的環(huán)境下生存。
簡述植物細(xì)胞把環(huán)境刺激信號轉(zhuǎn)導(dǎo)為細(xì)胞內(nèi)信號的可能途徑。
答：植物細(xì)胞表面的受體主要包括離子通道連接受體、酶聯(lián)受體和G蛋白偶聯(lián)受體。細(xì)胞外的信號通過細(xì)胞膜轉(zhuǎn)換為細(xì)胞內(nèi)信號的過程為信號的跨膜信號轉(zhuǎn)換，在信號的跨膜轉(zhuǎn)換過程中，細(xì)胞表面受體尤其是G蛋白偶聯(lián)受體起著重要走用。胞外信號傳導(dǎo)到細(xì)胞后，通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通常會產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)第二信使，從而將胞外配體所含的信息轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)第二信使信息。蛋白質(zhì)可逆磷酸化是細(xì)胞信號傳遞過程中所有信號傳遞途徑的共同環(huán)節(jié)，由蛋白激酶和蛋白磷酸酶完成。細(xì)胞內(nèi)的各個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑之間存在的喜歡系統(tǒng)之間交換作用，完成了環(huán)境刺激信號轉(zhuǎn)到為胞內(nèi)信號。
比較
生長素和細(xì)胞分裂素，赤霉素和脫落酸，乙烯和生長素之間的生理作用的相互關(guān)系。
答：1 生長素和細(xì)胞分裂素，a.都能促進生長，促進細(xì)胞分裂, IAA只促進核的分裂，CTK促進細(xì)胞質(zhì)的分裂 b. CTK和IAA的相互作用控制著愈傷組織根芽的形成，當(dāng)CTK/IAA的比例高時促進芽的形成，而比例低時促進根的形成。c.CTK訥訥個解除IAA引起的頂端優(yōu)勢，促進側(cè)芽的生長。d.CTK 與IAA都有延緩衰老的作用。
2.赤霉素與脫落酸 a.GA能打破種子的休眠，而ABA促進種子的休眠。b.GA促進植物生長，而ABA抑制生長。c.GA延緩葉片衰老，而ABA促進葉片的衰老脫落。
3.乙烯與生長素 a. 乙烯抑制伸長生長，而IAA促進細(xì)胞的伸長。b.乙烯和IAA都能促進雌花的分化。c.都能促進插條不定根的形成，促進根的生長和分化。d.乙烯促進葉片，花和果實的脫落，但是IAA能抑制其脫落。
設(shè)計一簡單實驗證明植物感受低溫的部位是莖尖生長點。
答：栽培溫室中的芹菜，莖生長點得不到花芽分化所需的低溫不能開花結(jié)果。1.用橡皮管把芹菜的頂端纏起來，管內(nèi)不斷通冷水莖的生長點總得到低溫，就能通過春化而開花結(jié)果。2.將芹菜置于低溫條件下，給予莖尖25℃左右的較高溫度處理時，則植物不能開花結(jié)果。
光形態(tài)建成與光合作用有何不同？
答：作用方式：植物光合作用以能量的方式影響生長發(fā)育；光形態(tài)建成以信號的方式影響生長發(fā)育；
反應(yīng)：植物光合作用是高能反應(yīng)，與光能的強弱有關(guān)，光形態(tài)建成是低能反應(yīng)，與光有無性質(zhì)有關(guān)；
受光體：植物光合作用是光合色素；光形態(tài)建成是光敏色素、隱花色素、紫外光-B受體
簡述Ca2+ 在花粉萌發(fā)與花粉管伸長中的作用。
答：Ca2+有助于花粉萌發(fā)和花粉管伸長，花粉管伸長過程中，頂端分泌Ca2+ ，同時花粉管通道中存在鈣離子濃度梯度，鈣的分布從柱頭到胎座是遞增的，珠孔含量很高，可作為引導(dǎo)花粉管定向伸長的化學(xué)刺激物。
試述抗寒植物的生理基礎(chǔ)，以及提高植物抗旱性的途徑。
答：基礎(chǔ)：細(xì)胞滲透勢較低，吸水足，保水能力強；原生質(zhì)具有較高親水性、粘性和彈性，即能抵抗過度脫水又能減輕脫水時受到的機械損傷；缺水時正常代謝活動受影響小，合成反應(yīng)占優(yōu)勢，水解酶類活性變化不大，減少生物大分子的破壞，使原生質(zhì)穩(wěn)定，生命活動正常。 提高：除選育抗旱品種外，還可以通過植物抗旱鍛煉；利用化學(xué)誘導(dǎo)；應(yīng)用生長延緩劑和抗蒸騰劑；施加礦質(zhì)營養(yǎng)。
啤酒生產(chǎn)中可用什么方法使不發(fā)芽的大麥種子完成糖化過程？為什么？
答：可使赤霉素類激素作用于不發(fā)芽的大麥種子。籽粒在萌發(fā)時，貯藏在胚中束縛型
的赤霉素，水釋放出游離的GA，擴散到糊粉層，誘導(dǎo)糊粉層細(xì)胞合成淀粉酶，水解貯藏物。
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