1、综合练习试卷 81 及答案与解析一、名词解释题1 光形态建成(photomorphogenesis)2 蓝光受体(blue-1ight receptor)3 避阴反应(shade avoidance response)4 平衡石(statolith)5 向化性(chemotropism)6 感性运动(nastic movement)7 细胞内受体(intracellular receptor)8 激发子(elicitor)二、简答题9 植物体内水分存在的形式与植物的代谢、抗逆性有什么关系?10 测定植物组织水势的方法主要有哪些?各方法的基本原理是什么?11 有 A、B 两细胞A 细胞的 =-1
2、06Pa， p=4105 Pa，B 细胞的 =-6105Pa， p=3105Pa。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 012 mol.L -1 蔗糖溶液中，B 细胞放入 02 molL -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 w、 和 p 各为多少?如果这时它们相互接触，其水流方向如何?12 简述水分在植物体内的运输途径和运输速率。13 高大树木导管中的水柱为何可以连续不中断?假如某部分导管中水柱中断了，树木顶部叶片还能不能得到水分?为什么?14 植物的光受体有哪几类?有哪些共同特点?15 光敏色素的作
3、用模式主要有哪两类假说?各类假说的要点是什么?16 试述植物向光性和根向重性运动的机理。三、解答题17 说出下列符号的中文名称并简要叙述其功能或作用phy18 说出下列符号的中文名称并简要叙述其功能或作用phot19 说出下列符号的中文名称并简要叙述其功能或作用P综合练习试卷 81 答案与解析一、名词解释题1 【正确答案】 由光调节植物发育和控制形态建成的过程称为植物的光形态建成，或称为光控发育作用。【知识模块】 综合2 【正确答案】 指感受蓝光(400500 nm)和近紫外光(320400nm) 信号引起光形态建成反应的光受体，包括隐花色素(cryptochrome) 和向光素(photot
4、ropin)。【知识模块】 综合3 【正确答案】 因其他植物遮蔽而使被遮植株株高增高的现象称为避阴反应。【知识模块】 综合4 【正确答案】 原指某些动物器官内控制身体平衡的砂石，植物学科中的平衡石是指根冠柱细胞中的淀粉体。淀粉体因含淀粉粒密度较大，当根位置改变时如由垂直方向向水平方向放置时，淀粉体会受重力作用向下沉降，压迫内质网等细胞器，诱发向重性反应。由于根冠柱中淀粉体具有感受和传递重力信息，类似动物平衡石的作用，因此人们将此淀粉体称为平衡石，柱细胞也被称为平衡细胞(statocyte)。【知识模块】 综合5 【正确答案】 指由于化学物质分布不均匀引起植物生长器官定向生长的现象。植物根在土壤
5、中总是朝着肥料多的地方生长就是一种向化性。【知识模块】 综合6 【正确答案】 指无一定方向的外界因素均匀作用于植株或某些器官所引起的运动。感性运动多数属膨压运动(turgor movement)，即由细胞膨压变化所导致的。常见的感性运动有感夜性(nyctinasty) 、感震性(seismonasty)和感温性(thermonasty)。【知识模块】 综合7 【正确答案】 指存在于细胞质中或亚细胞组分(细胞核、液泡膜等)上的受体。胞内受体识别和结合的是能够穿过细胞质膜的信号分子，如光信号、激素等。【知识模块】 综合8 【正确答案】 指由病原体产生，并能够激发或诱导植物寄主产生防御反应的因子。寡
6、糖素、糖蛋白、蛋白质或多肽都可成为激发子。【知识模块】 综合二、简答题9 【正确答案】 植物体内的水分存在两种形式，一种是与细胞组分紧密结合而不能自由移动、不易蒸发散失的水，称为束缚水；另一种是与细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水，称为自由水。自由水可参与各种代谢活动，因此，当自由水束缚水比值高时，细胞原生质呈溶胶状态，植物的代谢旺盛，生长较快，抗逆性弱；反之，自由水少时，细胞原生质呈凝胶状态，植物代谢活性低，生长迟缓，但抗逆性强。【知识模块】 综合10 【正确答案】 测定植物组织水势的方法有多种，较常用的以下几种。 (1)液体交换法植物组织放在已知水势的一系列溶液中，如果组织的水势(
7、细 )小于某一溶液的水势( 外 )，则组织吸水，反之组织失水。若两者相等，水分交换保持动态平衡。组织的吸水或失水会使溶液的浓度、相对密度(比重)、电导以及组织本身的体积与重量发生变化。根据这些参数的变化情况可确定与植物组织等水势的溶液。 下表是液体交换法测定水势的种类和原理。(2)蒸气压法测定含有样品的密闭容器中的水蒸气压。把植物组织样品封入小室中，小室内装有作为温度传感器的热电偶，热电偶上带一滴溶液。开始时，水分同时从组织和液滴蒸发，使小室内的湿度升高，直至小室中的空气被水蒸气饱和或接近饱和。此时，如果植物组织与液滴的水势不同，则会发生水分的迁移，液滴温度也会发生变化。如果组织的水势低于液滴
8、的水势，水分就会从液滴蒸发，通过空气扩散，最后被组织吸收。液滴水分蒸发的结果是使其温度降低，且蒸发得越迅速(即组织与液滴间水势差越大)，温度降得越低。反之，液滴的水势若低于组织的水势，水分将从组织蒸发，在液滴上凝结，使液滴的温度升高。如果植物组织与液滴的水势相同，则在组织与液滴间就没有水分的净迁移，液滴的温度将与环境温度相同。因而，通过改变液滴溶液浓度，可找到一个热电偶温度不变的液滴，即一个与组织水势相同的溶液。 如果把植物组织事先冷冻，破坏细胞膜的结构，然后按上法测定，所得结果为植物组织的渗透势。而压力势为 p =w 一 。因此，用此法也能计算出压力势。 (3)压力室法可用于快速测定枝条、完
9、整叶片的水势。当枝条或叶片从植株上切下，枝条或叶片导管中的水柱会从切口向内部收缩。将切下的材料密封于钢制压力室中，使枝条的切割端或叶柄伸出压力室。测定时向压力室通压缩空气(或氮气) ，直至导管中的水柱恰好重新回到切面上为止，所加的压力，称为平衡压力，可以从仪器的压力表上读出，加上负号即为该水柱的压力势，又由于木质部的溶质势绝对值很小，因此可用测得的压力势来近似地代表该器官的水势。【知识模块】 综合11 【正确答案】 (1)A 细胞 w=-106Pa+4105 Pa=-6105 Pa B 细胞 w=-6105Pa+3l05Pa=-3105Pa 由于 B 细胞水势高于 A 细胞的，所以相互接触时水
10、从 B 细胞流入 A 细胞。 (2)A 细胞 w =外液水势=-iRTc=-0008 3 L.MPa.moL -1.K-1(273+28)K012 mol.L -1=-3105 Pa =-105Pa p=w =-3105Pa-(-106)Pa=7105Pa B 细胞 w=外液水势 =-iRTc=-0008 3 L.MPa.moL -1.K-1(273+28)K02 mol.L -1 =-5105Pa =-6-105Pa p=w =-5105Pa-(-6105Pa)=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。【知识模块】 综合12 【正确答案】 水
11、分在植物体内运输的途径是：土壤根毛根皮层内皮层中柱鞘根导管或管胞茎导管叶柄导管叶脉导管叶肉细胞叶细胞间隙气孔下腔气孔大气。水分运输途径有经质外体的，有经共质体及跨膜运输的。从皮层内皮层根中柱以及叶脉叶肉细胞叶细胞间隙是在活细胞中进行的径向运输，距离虽只有几毫米，但阻力大，一般运输速度仅为 10-3cm.h-1。水分经导管和管胞的运输可占全部运输途径(从根表皮到叶表皮)的 995以上。导管是中空而无原生质体的长形死细胞，运输阻力小，速度快，一般可达 160 m.h -1；而管胞中由于两管胞分子相连的细胞壁未打通，水分要经过纹孔才能在管胞间移动，所以阻力较大，运输速度一般不到 06 m.h -1。
12、通常植物体内水分运输的速率是白天大于晚上。【知识模块】 综合13 【正确答案】 这通常可用蒸腾流-内聚力-张力学说(也称为内聚力学说)来解释。植物叶片蒸腾失水后，便向导管吸水，而水本身有重量，受到向下的重力影响，这样，一个上拉的力量和一个下拖的力量共同作用于导管水柱上就会产生张力，但由于水分子内聚力远大于水柱张力，同时，水分子与导管或管胞壁的纤维素分子间还有附着力，因而维持了输导组织中水柱的连续性，使得水分不断上升。假如某部分导管中水柱中断了，树木顶部叶片还是能够得到水分的，这是因为水分可以横向进入相邻的导管分子形成一条旁路，从而保持水柱的连续性。另外，在导管内大水柱中断的情况下，水流仍可通过
13、微孔以小水柱的形式上升。【知识模块】 综合14 【正确答案】 植物光受体是指植物体中能感受光质、光强、光照时间、光照方向和光周期等光信号，并能引发相应细胞反应的一类生物大分子物质。根据吸收光谱将植物光受体分为 3 类：感受红光和远红光信号的光敏色素； 感受蓝光和近紫外光信号的蓝光受体，包括隐花色素和向光素；感受紫外光 B(280320 nm)光信号的紫外光 B 受体。从已知的光敏色素、隐花色素和向光素等光受体看，它们都是色素蛋白复合体。分子大体由两部分组成，一是色素，即生色团，接在脱辅基蛋白的 N 端，用此感受光信号；二是脱辅基蛋白，由它应答生色团感受的光信号，能进行自身磷酸化作用。并将应答信
14、号转导给光受体下游的信号传递体，引发某种生理反应。【知识模块】 综合15 【正确答案】 关于光敏色素作用模式，主要有两种假说：膜作用假说与基因调节假说。(1)膜作用假说认为光敏色素能改变细胞中一种或多种膜的特性或功能，从而引发一系列的反应。其依据是某些光敏色素调控的快速反应与膜性质的变化有关。(2)基因调节假说认为光敏色素对光形态建成的作用是通过调节基因表达来实现的。其依据是某些光敏色素调控的长期反应与基因表达有关。【知识模块】 综合16 【正确答案】 (1)向光性运动机理对于植物向光性的机理有两种学说：生长素学说和生长抑制物质学说。生长素学说：认为向光性反应是由于生长素浓度的差异分布引起的，
15、光照下生长素自顶端向背光侧运输，使背光侧的生长素浓度高于向光侧而生长较快，导致茎叶向光弯曲。生长抑制物质学说：认为向光性反应并非是背光侧生长素含量大于向光侧所致，而是由于向光侧的生长抑制物质多于背光侧，向光侧的生长受到抑制的缘故。生长抑制剂抑制生长的原因可能是妨碍了生长素与生长素受体结合，减少生长素诱导与生长有关的 mRNA 的转录和蛋白质的合成。另外，生长抑制物质可能阻止表皮细胞中微管的排列，引起器官的不均衡伸长。(2)向重性运动机理生长素学说认为，植物的向重性生长是由于重力诱导对重力敏感的器官内生长素不对称分布使器官两侧的差异生长而引起的。按照这个假说，生长素是植物的重力效应物，在平放的根
16、内，由于向地一侧浓度过高而抑制根的下侧生长，以致根向地弯曲。根中感受重力最敏感的部位是根冠，根冠中的柱细胞含有淀粉体。一般认为柱细胞中的淀粉体具有感受与传递重力信息的功能。其可能过程如下：根由垂直改为水平后，柱细胞下部的淀粉体随重力方向沉降； 淀粉体的沉降触及内质网，使 Ca2+从内质网释放； Ca2+在胞质内与 CaM 结合；Ca2+-CaM 复合体激活质膜 ATP 酶；活化的质膜 H+-ATP 酶促进生长素向下侧极性运转，造成生长素不均匀分布，下侧积累超最适浓度的生长素抑制根下侧的生长，引起根的向下弯曲。【知识模块】 综合三、解答题17 【正确答案】 光敏色素(phytochrome) ，为感受红光和远红光信号的光受体，参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白。【知识模块】 综合18 【正确答案】 向光素(phototropin)，为感受蓝光和近紫外光信号的蓝光受体，其介导植物向光性运动、叶绿体移动与气孔开放等反应。【知识模块】 综合19 【正确答案】 类型光敏色素(type phytochrome) ，主要存在于绿色组织中的光敏色素，光稳定型，其参与调控的反应时间较长。【知识模块】 综合
