植物生理学李合成四川农业大学版课后答案.docx
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植物生理学李合成四川农业大学版课后答案
植
物
生
理
学
李合生第二版
绪论至第六章课后题
绪论：
1.什么是植物生理学？
植物生理学研究的内容和任务是什么？
答：
植物生理学是研究植物生命活动规律及其相互关系，揭示植物生命现象本质的科学。
P1
内容：
细胞生理、代谢生理、生长发育生理、信息生理、逆境生理、分子生理（及其生产应用）。
P2
任务：
研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机制，并将这些研究成果应用于植物生产。
P2
2.植物生理学是如何诞生和发展的？
从中可以得到哪些启示？
答：
孕育：
1627年荷兰学者凡·海尔蒙做柳枝盆栽称重实验开始，19世纪40年代德国化学家李比希创立植物矿质营养学，约400年；p2
诞生：
至1904年《植物生理学》出版（半个世纪）；p3
发展：
于20世纪进入快速发展时期。
P4
启示：
3.21世纪植物生理学发展趋势如何？
答：
①.与其他学科交叉渗透，微观与宏观相结合，向纵向领域拓展；p5
②.对植物信号传递和转导深入研究，（将为揭示植物生命活动本质，调控植物生长发育开辟新的途径）；p6
③.物质代谢和能量转换的分子机制及其基因表达调控仍将是研究重点；p6
④.植物生理学和农业科学技术的关系更加密切。
P7
4.如何看待中国植物生理学的过去、现在和未来？
答：
中国古代人民在生产实践中总结出许多有关植物生理学的知识。
我国现代植物学起步较晚，由于封建体制的限制。
新中国成立后，中国的植物生理学取得了很大的发展。
现在在某些方面的研究已经进入了国际先进水平。
P6、p7
5.如何理解“植物生理学是合理农业的基础”？
答：
植物生理学的每一次突破性进展都为农业生产技术的进步起到了巨大的推动作用。
P7.
6.怎样学好植物生理学？
答：
①.必须有正确的观点和学习方法；
②.要坚持理论联系实际。
第一章、植物细胞的亚显微结构和功能
（一）名词解释
真核细胞：
体积较大，有核膜包裹的典型细胞核，有各种结构与功能不同的细胞器分化，有复杂的内膜系统和细胞骨架系统存在，细胞分裂方式为有丝分裂和减数分裂。
原核细胞：
体积小，没有典型的细胞核，只有一个无核膜的环状DNA分子构成的类核；除了核糖体、光合（作用）片层外，无其他细胞器存在；有蛋白质丝构成的原始类细胞骨架结构；细胞分裂方式为无丝分裂。
流动镶嵌模型：
膜的骨架是由膜脂双分子层构成，疏水性尾部向内，亲水性头部向外，通常呈液晶态。
膜蛋白不是均匀地分布在膜脂的两侧，有些蛋白质位于膜的表面，与膜脂亲水性的头部相连接（外在蛋白）；有些蛋白质则镶嵌在磷脂分子之间，甚至穿透膜的内外表面，以及外露的疏水基团与膜脂疏水性的尾部相结合（内在蛋白），漂浮在膜脂之中，具有动态性质。
流动镶嵌模型具有膜的不对称性和膜的流动性两个特点。
经纬模型：
初生壁是由两个交联在一起的多聚物——纤维素纤维丝和穿过它的伸展蛋白网络而成的结构，悬浮在亲水的果胶——半纤维素胶体机制中。
生物膜：
由脂质和蛋白质组成具有一定结构和生理功能的胞内所有被膜的总称。
内膜系统：
结构上连续、功能上相关的、由膜组成的细胞器群体，称为内膜系统，具体指核膜、内质网、高尔基体、液泡及它们形成的分泌泡等。
细胞骨架：
在细胞质中，存在着由3种蛋白质纤维（微管、微丝和中间纤维）相互连接组成的支架网络，称为细胞骨架，也称为细胞内的微梁系统。
细胞器：
细胞内各种膜包被的功能性结构
共质体：
植物体活细胞的原生质体通过胞间连丝形成了连续的整体。
质外体：
质膜以外的胞间层、细胞壁以及细胞间隙，彼此也形成了连续的整体。
胞间连丝：
贯穿细胞壁、胞间层、连接相邻细胞原生质体的管状通道。
细胞全能性：
每一个活细胞都具有产生一个完整个体的全套基因，在适宜条件下，细胞具有发育成完整植株的潜在能力。
细胞基因表达：
基因在RNA聚合酶的作用下转录成前体RNA，再经加工产生mRNA，以及mRNA翻译成多肽并折叠成有活性的蛋白质分子的过程。
转录：
以DNA为模板，在依赖于DNA的RNA聚合酶的催化下，以4种核糖核苷酸为原料，合成RNA的过程。
翻译：
蛋白质的生物合成称为翻译。
（二）写出下列符号的中文名称
ER:
内质网
RER:
粗糙型内质网
SER:
光滑型内质网
rDNA:
核糖体DNA
mRNA:
信使RNA
tRNA:
转运RNA
rRNA:
核糖体RNA
rRNA聚合酶：
核糖体RNA聚合酶
（三）问答题
1.真核细胞与原核细胞的主要区别是什么？
答：
真核细胞有成形的细胞核,而原核细胞无细胞核,但有拟核
2.植物细胞和动物细胞相比，有何特征？
答：
植物细胞比动物细胞多了细胞壁、液泡、叶绿体和其他质体。
3.“细胞壁是细胞中非生命组成部分”是否正确？
为什么？
答：
不正确。
其组成成分中，主要是纤维素、半纤维素、果胶物质等多糖，还包含伸展蛋白、过氧化物酶、植物凝集素等多种具有生理活性的蛋白质，参与植物细胞的各项生命活动过程，对植物生活有重要意义。
4.植物细胞壁的主要生理功能有哪些？
答：
①.稳定细胞形态和保护作用②.控制细胞生长扩大；
③.参与胞内外信息的传递；④.防御功能；
⑤.识别作用；⑥.参与物质运输。
5.细胞膜对细胞生命活动有什么重要意义？
答：
①.分室作用；②.物质运输；
③.能量转换；④.信息传递和识别功能；
⑤.抗逆能力；⑥.物质合成。
6.植物的内膜系统和细胞骨架的生物学意义如何？
答：
对于细胞分裂、生长分化、成熟具有特别重要的意义。
7.最流行的细胞膜结构假说“流动镶嵌模型”基本要点是什么？
如何评价？
答：
镶嵌性（磷脂双分子层和蛋白质的镶嵌面），流动性（膜脂的流动性和膜蛋白的流动性），细胞质膜的不对称性。
这一模型强调了膜结构的流动性和不对称性，对细胞膜的结构和功能作出了较为科学的解释，被广泛接受，也得到许多实验的支持。
流动镶嵌模型在某些方面还不够完善，如忽略了无机离子和水所起的作用，忽视了蛋白质分子对膜脂分子流动性的控制作用，忽视了膜的各个部分流动性的不均匀性等等。
8.植物细胞胞间连丝有哪些功能？
答：
物质运输；信息传递。
9.什么是植物细胞全能性？
其生物学意义有哪些？
答：
每一个活细胞都具有产生一个完整个体的全套基因，在适宜条件下，细胞具有发育成完整植株的潜在能力。
植物细胞全能性就成为细胞分化的理论基础和植物组织培养技术的理论依据，这在理论和实践上都具有重大意义。
10.植物细胞基因表达如何调控？
在理论和生产实践上有何指导意义？
答：
在基因表达过程中的每一步骤都分别包含蛋白质、DNA、RNA之间的相互作用以及受到多种因子在不同层次、不同水平的级联式的调控，具体分为：
转录调控、转录后调控、翻译调控、翻译后调控、蛋白质活性的调控。
……
第二章、植物的水分生理
（一）名次解释
自由水：
不被胶体颗粒或渗透物质亲水基团所吸引或引力很小，可以自由移动的水分，称为自由水。
束缚水：
凡是被植物细胞的胶体颗粒或者渗透物质亲水基团（如—COOH、—OH、—NH2）所吸引，且紧紧被束缚在其周围、不能自由移动的水分，称为束缚水。
扩散：
是物质分子（包括气体分子、水分子、溶质分子）从一点到另一点的运动，即分子从较高化学势区域向较低化学势区域的随机的累进的运动。
渗透作用：
水分从水势高的系统通过选择透性膜向水势低的系统移动的现象就称为渗透作用。
自由能：
根据热力学原理，系统中物质的总能量可分为束缚能和自由能，束缚能是不能用于做功的能量，而自由能是在恒温、恒压条件下能够做最大有用功（非膨胀功）的那部分能量。
化学势：
在物理化学中，化学势常被用来描述体系中组分发生化学反应的“本领”及转移的潜在能力。
水势：
偏摩尔体积的水在一个系统中的化学势与纯水在相同温度、压力下的化学势之间的差，可以用公式表示为：
渗透势（溶质势）:
由于溶质的存在而使水势降低的值称为溶质势，或渗透势。
压力势:
由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值称为压力势，ψp，其为正值。
衬质势:
处于分生区的细胞和风干种子细胞其中心液泡尚未形成，其水势组分即衬质势，ψm，其是细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚（吸引）而引起的水势降低值。
电化学势：
像离子这样的带电粒子，除受浓度梯度的作用外，还要受电力的驱动，这两种力合称电化学势。
水通道蛋白：
水通道蛋白是一类具有专一选择性、高效转运水分的跨膜内在蛋白或通道蛋白的总称
偏摩尔体积:
是指在恒温、恒压，其他组分浓度不变的情况下，混合体系中1mol该物质所占据的有效体积。
吸胀作用：
因吸胀力的存在而吸收水分子的作用称为吸胀作用。
蒸腾作用：
植物体内的水分以气态方式从植物体的表面向外界散失的过程。
蒸腾比率：
植物每消耗1kg水所产生干物质的质量（g），或者说，植物在一定时间内干物质的积累量与同期所消耗的水量之比称为蒸腾效率或蒸腾比率。
蒸腾速率：
植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用所散失的水量称为蒸腾速率，又称蒸腾强度。
根压：
由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。
（植物中由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的一种压力，这就是根压。
）
小孔律：
我们将气孔通过多孔表面的扩散速率不与小孔面积成正比，而与小孔的周长成正比的这一规律称为小孔扩散率。
蒸腾系数（需水量）：
植物制造1克干物质所消耗的水量（g）称为蒸腾系数，或需水量，它是蒸腾效率的倒数。
蒸腾作用：
植物体内的水分以气态方式从植物体的表面向外界散失的过程。
水分临界期：
植物对水分不足最敏感、最易受害的时期称为作物的水分临界期。
内聚力：
相同分子之间存在着相互吸引的力量，称为内聚力。
内聚力学说：
水分子的内聚力可达30MP以上，水柱的张力比水分子的内聚力小，为0.5~3.0MP；同时水分子与导管内纤维素分子之间还有附着力，所以，导管或管胞中的水流可成为连续的水柱。
节水农业：
是在农业生产过程中充分利用水资源，利用各种措施和技术，选用适当作物品种，从而提高水分利用率和生产效率，并创造出有利于农业可持续发展的生态环境的一种现代农业生产体系。
水分平衡：
一般把植物吸水、用水、失水三者的动态关系称为水分平衡。
（二）写出下列符号的中文名称
μw:
水的化学势
ψw:
水势
ψp:
压力势
ψm:
衬质势
ψs:
溶质势
ψπ:
渗透势
AQP:
水孔蛋白
RDI:
调亏灌溉
（三）问答题
1.如何理解农业生产“有收无收在于水”这句话？
答：
水是生命的源泉，是植物重要的生存条件之一。
植物的一切正常生命活动都只有在水环境中才能进行，否则植物的生长发育就会受到阻碍，甚至死亡。
水对农业生产具有重要性。
通过合理灌溉可以满足作物生长发育对水分的需要，同时为作物提供良好的生态环境，这对实现农作物的高产优质，水分的高效利用，减轻病害发生都有重要意义。
2.植物细胞和土壤溶液水势的组成有何异同点？
答：
与细胞的水势相似，土壤水势也由两个组分构成，即溶质势和压力势，通常土壤溶液的浓度很低，因此溶质势较高，约为-0.01Mp。
细胞水势多了重力势和衬质势。
3.一个细胞放在纯水中其水势与体积如何变化？
答：
如果把细胞放到纯水中，细胞吸水，压力势随之增高；随着细胞含水量的增加，细胞液浓度降低，溶质势增高，水势也随着增高，细胞吸水能力下降；当细胞吸水答紧张状态，细胞体积最大，水势=0，压力势与溶质势等量相反。
4.植物体内水分存在的形式与植物代谢强弱、抗逆性有何关系？
答：
随着植株或细胞环境变化时，自由水/束缚水比值也相应改变。
自由水能起溶剂作用，可以直接参与植物的生理过程和生化过程和生化反应；而束缚水不能起溶剂的作用，不参与这些过程。
因此，自由水/束缚水比值较高时，植物代谢活跃，生长较快，抗逆性较差；反之，代谢活性低、生长缓慢，但抗逆性较强。
5.质壁分离及复原在植物生理学上
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