植物生理现象解释
五、解释现象
1.植物在纯水中培养一段时间后，如果向培养植物的水中加入盐，则植物会出现暂时萎蔫。 答：盐降低了溶液中的溶质势，引起植物失水，出现暂时萎蔫现象，当达到平衡后，萎蔫现象会消失。
2.午不浇园
答：在炎热的夏日中午，突然向植物浇以冷水，会降低根系生理活性，增加水分移动的阻力，严重地抑制根系的水分吸收，同时，又因为地上部分蒸腾强烈，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亏缺。所以我国农民有"午不浇园"的经验。
3.“旱耪地，涝浇园”
答：“旱耪地”是为了使土壤形成团粒结构，增强土壤的保水本领，避免土壤中的水分因蒸腾而散失掉；“涝浇园”是因为在受涝的情况下，土壤中的水分多为“死水”，缺乏氧气，用“活水”浇园就可以改善土壤的通气状况。
4. 夏季中午瓜类叶片萎蔫。
答： 夏季中午的高温，使得植物的蒸腾速率大于根系吸水的速度，植物失去水分平衡，导致植株萎蔫。
5.“烧苗”现象
答：一次施用肥料过多或过于集中，提高土壤中溶液浓度，降低其水势，阻碍根系吸水，甚至导致根细胞水分外流，而产生“烧苗”现象。
6. 扦插枝条常剪去部分老叶片，保留部分幼叶和芽。
答：剪去部分老叶片以减少蒸发面积，降低水分散失；保留的部分幼叶和芽能促进扦插枝条早发根。
7.秋季或初春移栽林木苗易成活。
答：秋季栽植，地温适宜，至冬季时已抽发新根，可安全越冬。初春栽植，温度低，树木尚处于休眠和半休眠，代谢弱，遇春暖花开时易发根。因此秋春移植，利于发根，也就利于成活。
8.在光照下，蒸腾着的枝叶可通过被麻醉或死亡的根吸水便证明了什么。
答：被动吸水过程中，根只为水分进入植物体提供了通道。
5.一个细胞的ψw为-0.8MPa，在初始质壁分离时的ψs为－1.6MPa，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 -ψm = -0.8MPa -( -1.536MPa) = 0.736MPa
原来的ψπ为-1.536 MPa, ψP 为 0.736MPa.
13.植物气孔蒸腾是如何受光、温度、CO2浓度调节的？
答：⑴光 光是气孔运动的主要调节因素。光促进气孔开启的效应有两种，一种是通过光合作用发生的间接效应；另一种是通过光受体感受光信号而发生的直接效应。光对蒸腾作用的影
响首先是引起气孔的开放，减少内部阻力，从而增强蒸
腾作用。其次，光可以提高大气与叶子温度，增加叶内外蒸气压差，加快蒸腾速率。
(2)温度 气孔运动是与酶促反应有关的生理过程,因而温度对蒸腾速率影响很大。当大气温度升高时，叶温比气温高出2～10℃,因而，气孔下腔蒸气压的增加大于空气蒸气压的增加，这样叶内外蒸气压差加大，蒸腾加强。当气温过高时，叶片过度失水,气孔就会关闭，从而使蒸腾减弱。
⑶CO2 CO2对气孔运动影响很大，低浓度CO2促进气孔张开,高浓度CO2能使气孔迅速关闭（无论光下或暗中都是如此）。在高浓度CO2下，气孔关闭可能的原因是：①高浓度CO2会使质膜透性增加，导致K+泄漏，消除质膜内外的溶质势梯度，②CO2使细胞内酸化，影响跨膜质子浓度差的建立。因此CO2浓度高时，会抑制气孔蒸腾。
五、解释现象
1．一些块根（茎）作物施用氮肥太多时，为什么只长秧不长薯块？
氮肥过多，光合作用所产生的碳水化合物大量用于合成蛋白质，促进植株茎秆生长；光合产物在块根（茎）中的积累减少，使其生长抑制。
2．进行溶液培养时，为什么要向溶液中打气，同时还要定期调换新鲜溶液？
向溶液中打气可提高培养液中的含氧量，增加根系的有氧呼吸，为根系主动吸收矿质元素提供充足能量。植物培养一段时间后，由于根系对矿质元素的选择性吸收，导致培养液中各种元素的比例失调，通过定期调换新鲜溶液来维持培养液的平衡性。
3．缺P时，蕃茄苗叶色呈现暗绿色。
缺P初期，叶片呈暗绿色，这是由于缺磷的细胞其生长受影响的程度超过了叶绿素合成所受的影响，单位叶面积上积累的叶绿素多，叶色暗绿。
4．缺Zn时，果树出现“小叶病”或“簇叶病”。
缺锌时，植物体内IAA合成锐减，尤其是芽和茎中的含量明显下降，植物生长发育出现停滞状态，其典型表现是叶片变小，节间缩短等症状，通常称为“小叶病”或“簇叶病”。北方果园苹果、桃、梨等果树在春季易出现此病。
5. 水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程。
水稻秧苗在栽插初期，由于根系根毛区受损严重，无法大量吸收水分和矿质营养，叶色变黄；随时间推移，水稻根系生长恢复，吸收水分和矿质营养的能力不断提高，植株返青。
6. 叶片中的天冬酰胺或淀粉含量可作为作物施用N 肥的生理指标。
因为当N素供应过量时，某些作物就将多余的N以天冬酰胺的形式贮备起来，这也可消除NH3对植物的毒害作用；某些作物则大量消耗光合产物用以同化N，而用以合成淀粉的光合产物减少，叶中淀粉含量下降。当N素供应不足时，则叶中天冬酰胺的含量很低或难以测出，有的作物
由于用于N同化的光合产物减少，结果叶中的淀粉含量增加。正因为某些作物叶片中的天冬酰胺或淀粉的含量随N素丰缺的变化而变化，所以，叶中的天科酰胺或淀粉含量可用为某些作物施用N肥的生理指标。
2．影响植物根部吸收矿质盐的主要因素有哪些？
a. 温度，在一定温度范围内，随土温升高而加快；
b. 通气状况，在一定范围内，氧气代应越好，吸收矿质越多；
c. 溶液浓度，在较低浓度范围内，随浓度升高而吸收增多。
4. 土壤中氮素过多或不足，对植物的生长和发育有何影响？
氮肥过多，光合作用所产生的碳水化合物大量用于合成蛋白质、叶绿素和其它含氮化合物，叶色墨绿，叶大而厚且易披垂、组织柔嫩，贪青晚熟，易倒伏和易感病虫害等。
氮肥不足，阻碍了蛋白质、核酸、磷脂的合成，会造成植物生长缓慢，植株矮小，茎秆纤细，叶小而早衰，分蘖少，籽粒干瘪，根系细长而分支少。由于氮素可重复再利用，因此缺氮症状首先从老叶开始。
五、解释现象
1. 秋末枫叶变红、银杏叶变黄。
秋末气温降低，叶绿素的降解速率大于合成，而类胡萝卜素较为稳定，使叶片变为黄色。枫叶变红是由于花青素合成增加引起的。
2. 蚕豆种植过密，引起落花落荚。
蚕豆种植过密，造成徒长，封行过早，中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，这些叶子不但不能制造养分，反而消耗养分，变成消费器官。从而使处于下层的.花荚因无法获得足够的营养而脱落。
3. 叶腋有花、果实或幼芽的叶片较无花、果实或幼芽的叶片光合速率高。
代谢库对代谢源的调节作用。叶腋存在花、果实或幼芽时，代谢源产生的同化物可顺利输出；而当叶腋的花、果实或幼芽摘除，同化物输出受阻，在叶片上积累，反馈抑制叶片的光合作用。
4. 冬季温室栽培蔬菜避免高温，阴雨天注意补充光照。
由于温室大棚阻光增温效应，冬季温室栽培常出现温度高、光线弱的环境特点。在环境光线相对较弱、温度过高下，植物的光合作用无显著增加，而呼吸作用增加显著，导致呼吸消化明显大于光合同化，不利于同化物在蔬菜营养体中的积累。因此，冬季温室栽培蔬菜避免高温，阴雨天注意补充光照。
5. 作物株型紧凑、叶片较直立，其群体光能利用率高。
种植株型紧凑、叶片较直立的作物，可适当增加密度，减少光线反射损失，提高叶面积系数，因而能提高光能利用率。
6. 大树底下无丰草。
枝叶茂盛的大树下，光线弱，当光照强度低于光补偿点以下时，呼吸消耗大于光合，不利于草的生长；同时，从光质上考虑，对光合作用有利的红光和蓝光被大树
叶片大量吸收，漏下来的大部分是对植物光合作用不利的无效光，也不利于草的生长。因此，大树底下无丰草。
7. “树怕伤皮，不怕烂心”。
皮是韧皮部存在的部位，有机物质正是通过韧皮部向下运输到根部。树剥皮后，韧皮部被破坏，影响了有机物质的运输，时间一长会影响根系的生长，进而影响地上部分的生长；心为
木质部存在部位，水分和矿质营养可通过木大学网质部向上运输。然而废弃木质部心材的腐烂，并不会完全阻断水分的运输，不会对地上部分水分和矿质营养的供应产生影响。因此，树怕伤皮，不怕烂心。
8. 摘掉靠近棉花花蕾的叶片，蕾铃容易脱落。
代谢源是代谢库的供应者，摘掉靠近棉花花蕾的叶片，蕾铃将得不到充足的同化物，蕾铃因“饥饿”而脱落。
9. 水稻抽穗后不宜施氮过多。
营养生长于生殖生长不协调。如果水稻抽穗后施氮肥过多，蛋白质合成多，消耗过多的同化产物，营养生长旺盛，不利于同化物在籽粒中的积累，导致贪青晚熟，作物减产。
10. 玉米“蹲棵”可以提高粒重。
同化物的再分配、再利用。我国北方农民为了避免秋季早霜危害或提前倒茬，在预计严重霜冻来临之前，将玉米连根带穗提前收获，竖立成垛，茎叶中的光合产物仍能继续向籽粒中转移，这称为“蹲棵”，这样可以增产5％～10％。
11. “贪青晚熟”的作物减产。
作物营养生长过于旺盛，蛋白质合成多，同化产物消耗多，不利于同化物在籽粒中的积累，导致贪青晚熟，作物减产。
2. 简述提高光能利用率的措施。
作物的产量主要由光合产物转化而来。提高作物产量的根本途径是改善植物的光合性能。光合性能是指光合系统的生产性能，决定作物光能利用率高低及获得高产的关键。光合性能包括光合能力、光合面积、光合时间、光合产物的消耗和光合产物的分配利用。按照光合作用原理，要获得作物高产，就应采取适当措施，最大限度地提高光合能力，适当增加光合面积，延长光合时间，提高经济系数，减少干物质消耗。
3. 冬季在温室或簿膜大棚栽培作物如何调节光、温、和CO2条件，以获得较高的光合效率。 由于温室大棚阻光增温效应，冬季温室栽培常出现温度高、光线弱的环境特点。在环境光线相对较弱、温度过高下，植物的光合作用无显著增加，而呼吸作用增加显著，导致呼吸消化明显大于光合同化，不利于同化物在蔬菜营养体中的积累。因此，冬季温室栽培蔬菜避免高温，阴雨天注意补充光照。另外，适当提高环境CO2浓度，可有效促进光合碳同化，降低植物有氧呼吸，提高大棚栽培作物的光合效率。
5. 从C3植物与C4植
物的CO2—光合曲线比较来看，说明C4植物的CO2补偿点和饱和点都比C3植物低的原因。
C4植物的CO2补偿点比C3植物低的原因与C4植物结构特点，以及PEPC的Km低，对CO2亲和力高，有浓缩CO2机制有关。C4植物利用低浓度CO2能力明显高于C3植物。
C4植物的CO2饱和点低的原因，可能与C4植物每固定1分子CO2要比C3植物多消耗2分子ATP有关，以及C4植物的气孔对CO2浓度敏感有关。由于C4植物CO2泵功能，尽管C4植物的CO2饱和点比C3植物的低，但其饱和点时的光合速率却往往比C3植物的高。
11. 水分亏缺降低光合作用的主要原因有哪些？
（1）水分亏缺常导致叶片萎蔫，不能保持叶片正常状态。保卫细胞膨压降低，气孔关闭，CO2从叶表面透过气孔扩散到叶内气室及细胞间隙受阻，CO2吸收标减少，影响光合速率。
（2）水分亏缺，气孔关闭，蒸腾减弱，叶温升高，从而降低酶活性和破坏叶绿素，使光合速率降低．
（3）水分亏缺时，植物呼吸反常增强。
（4）水分亏缺时，影响蛋白质的水合度，从而影响蛋白质分子结构及排列以及酶系统的空间构型，从而影响光合速率。
19. 举例说明如何人工调节控制有机物的运输分配（至少举3例）。
打顶、打叉、环割、蹲棵
高等植物呼吸代谢的多途径的生物学意义？
答：植物的呼吸代谢有多条途径，如表现在呼吸底物的多样性，呼吸生化历程的多样性，呼吸链电子传递系统的多样性以及末端氧化酶的多样性等。不同的植物、器官、组织、不同的条件或生育期，植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。呼吸代谢的多样性是在长期进化过程中，植物形成的对多变环境的一种适应，具有重要的生物学意义，使植物在不良的环境中，仍能进行呼吸作用，维持生命活动。例如氰化物能够抑制生物正常呼吸代谢，使大多数生物死亡，而某些植物具有抗氰呼吸途径，能在有氰化物的环境下生存。
简述植物细胞把环境刺激信号转导为细胞内信号的可能途径。
答：植物细胞表面的受体主要包括离子通道连接受体、酶联受体和G蛋白偶联受体。细胞外的信号通过细胞膜转换为细胞内信号的过程为信号的跨膜信号转换，在信号的跨膜转换过程中，细胞表面受体尤其是G蛋白偶联受体起着重要走用。胞外信号传导到细胞后，通过信号转导通常会产生细胞内第二信使，从而将胞外配体所含的信息转换为胞内第二信使信息。蛋白质可逆磷酸化是细胞信号传递过程中所有信号传递途径的共同环节，由蛋白激酶和蛋白磷酸酶完成。细胞内的各个信号转导途径之间存在的喜欢系统之间交换作用，完成了环境刺激信号转到为胞内信号。
比较
生长素和细胞分裂素，赤霉素和脱落酸，乙烯和生长素之间的生理作用的相互关系。
答：1 生长素和细胞分裂素，a.都能促进生长，促进细胞分裂, IAA只促进核的分裂，CTK促进细胞质的分裂 b. CTK和IAA的相互作用控制着愈伤组织根芽的形成，当CTK/IAA的比例高时促进芽的形成，而比例低时促进根的形成。c.CTK讷讷个解除IAA引起的顶端优势，促进侧芽的生长。d.CTK 与IAA都有延缓衰老的作用。
2.赤霉素与脱落酸 a.GA能打破种子的休眠，而ABA促进种子的休眠。b.GA促进植物生长，而ABA抑制生长。c.GA延缓叶片衰老，而ABA促进叶片的衰老脱落。
3.乙烯与生长素 a. 乙烯抑制伸长生长，而IAA促进细胞的伸长。b.乙烯和IAA都能促进雌花的分化。c.都能促进插条不定根的形成，促进根的生长和分化。d.乙烯促进叶片，花和果实的脱落，但是IAA能抑制其脱落。
设计一简单实验证明植物感受低温的部位是茎尖生长点。
答：栽培温室中的芹菜，茎生长点得不到花芽分化所需的低温不能开花结果。1.用橡皮管把芹菜的顶端缠起来，管内不断通冷水茎的生长点总得到低温，就能通过春化而开花结果。2.将芹菜置于低温条件下，给予茎尖25℃左右的较高温度处理时，则植物不能开花结果。
光形态建成与光合作用有何不同？
答：作用方式：植物光合作用以能量的方式影响生长发育；光形态建成以信号的方式影响生长发育；
反应：植物光合作用是高能反应，与光能的强弱有关，光形态建成是低能反应，与光有无性质有关；
受光体：植物光合作用是光合色素；光形态建成是光敏色素、隐花色素、紫外光-B受体
简述Ca2+ 在花粉萌发与花粉管伸长中的作用。
答：Ca2+有助于花粉萌发和花粉管伸长，花粉管伸长过程中，顶端分泌Ca2+ ，同时花粉管通道中存在钙离子浓度梯度，钙的分布从柱头到胎座是递增的，珠孔含量很高，可作为引导花粉管定向伸长的化学刺激物。
试述抗寒植物的生理基础，以及提高植物抗旱性的途径。
答：基础：细胞渗透势较低，吸水足，保水能力强；原生质具有较高亲水性、粘性和弹性，即能抵抗过度脱水又能减轻脱水时受到的机械损伤；缺水时正常代谢活动受影响小，合成反应占优势，水解酶类活性变化不大，减少生物大分子的破坏，使原生质稳定，生命活动正常。 提高：除选育抗旱品种外，还可以通过植物抗旱锻炼；利用化学诱导；应用生长延缓剂和抗蒸腾剂；施加矿质营养。
啤酒生产中可用什么方法使不发芽的大麦种子完成糖化过程？为什么？
答：可使赤霉素类激素作用于不发芽的大麦种子。籽粒在萌发时，贮藏在胚中束缚型
的赤霉素，水释放出游离的GA，扩散到糊粉层，诱导糊粉层细胞合成淀粉酶，水解贮藏物。
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