高級(jí)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)考題及答案

1、1根系的形態(tài)及其結(jié)構(gòu)，根的初生結(jié)構(gòu)及其功能根系的形態(tài)及其結(jié)構(gòu)，根的初生結(jié)構(gòu)及其功能1)根系在形態(tài)上分為直根系和須根系，其中直根系由主根與側(cè)根組成，而須根系由若干不定根組成，另外還有許多的特殊根系，如肉質(zhì)根（蘿卜）和支柱根。2）根系的結(jié)構(gòu)可以從縱、橫兩個(gè)側(cè)面去分析：縱向結(jié)構(gòu)：由上至下依次為根尖、根冠、頂端分生組織、伸長(zhǎng)區(qū)、根毛區(qū)和成熟區(qū)。橫向結(jié)構(gòu)：由外向內(nèi)依次為表皮層、皮層、微管柱、韌皮部、根冠3)根的功能：表皮層：構(gòu)成皮組織系統(tǒng)，皮層：

2、通常只由薄壁細(xì)胞組成，皮層的最內(nèi)層分化為內(nèi)皮層，而靠外的一層或幾層分化為外皮層，其中內(nèi)皮層的主要功能是調(diào)節(jié)水分及溶質(zhì)在根中的運(yùn)輸。微管柱：體內(nèi)水分和無(wú)機(jī)物運(yùn)輸，信號(hào)傳導(dǎo)及機(jī)械支持等。韌皮部：使微管植物將莖葉系統(tǒng)光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)礁?、莖、花、果實(shí)等器官。根冠：保護(hù)根系分生組織，協(xié)助根系向下層穿透，物理與化學(xué)信號(hào)的感知部位。2試述側(cè)根及根毛的發(fā)生、形成部位和影響因素，及對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分吸收的重要性？試述側(cè)根及根毛的發(fā)生、形成部位和影響因素，及對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)

3、分吸收的重要性？1)發(fā)生、形成部位:側(cè)根發(fā)生于中柱鞘，根毛外表皮；2)影響因素：側(cè)根：a土壤養(yǎng)分狀況b土壤微生物，包括一些內(nèi)生菌c土壤含水量d激素種類及濃度e病原體根毛：a土壤濕度b土壤通氣狀況c土壤質(zhì)地d生長(zhǎng)物質(zhì)3)重要性：除了一些水生植物和特殊情況下的葉面施肥外，植物主要靠根系和根毛吸收養(yǎng)分和水分。因此，側(cè)根和根毛的發(fā)生數(shù)量和發(fā)生時(shí)間決定了植物的生長(zhǎng)狀況。一般來(lái)說(shuō)，側(cè)根和根毛發(fā)生越多，植物的吸收功能越強(qiáng)，尤其是當(dāng)養(yǎng)分缺乏的時(shí)候，植物

4、生長(zhǎng)更多的側(cè)根和根毛，擴(kuò)大吸收面積，能吸收更大范圍的養(yǎng)分。3內(nèi)外皮層對(duì)根系吸收和運(yùn)輸水分及礦質(zhì)元素的影響內(nèi)外皮層對(duì)根系吸收和運(yùn)輸水分及礦質(zhì)元素的影響水和礦質(zhì)養(yǎng)分進(jìn)入外皮層后，可通過(guò)質(zhì)外體和共質(zhì)體兩條途徑向內(nèi)皮層運(yùn)輸，到達(dá)內(nèi)皮層后由于其有凱氏帶的阻隔，不能直接進(jìn)入中柱，而必須先穿過(guò)內(nèi)皮層細(xì)胞原生質(zhì)膜轉(zhuǎn)入共質(zhì)體途徑，才能進(jìn)入中柱。4質(zhì)外體及其在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中有何作用質(zhì)外體及其在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中有何作用1)質(zhì)外體是細(xì)胞壁，質(zhì)膜與細(xì)胞壁間

5、的間隙，以及細(xì)胞間隙等空間組成的體系。2)在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的作用：a水分，礦質(zhì)養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)闹匾緩?，可貯存、活化養(yǎng)分。B其性質(zhì)影響根系對(duì)離子的吸收。c影響離子行為的因素。d是微生物的生活空間，有利于抵御真菌入侵。e葉片質(zhì)外體是第一個(gè)與大氣有害物質(zhì)接觸并進(jìn)行防御的部位。f和光合產(chǎn)物運(yùn)輸有關(guān)。5植物如何維持細(xì)胞的植物如何維持細(xì)胞的PHPH恒定和電荷平衡？以供恒定和電荷平衡？以供NONO3_和NHNH4說(shuō)明。說(shuō)明。1)細(xì)胞通過(guò)2種機(jī)制來(lái)完成

6、這項(xiàng)工作。一是生物物理方式，以通過(guò)質(zhì)膜或液泡膜上的質(zhì)子泵將H從細(xì)胞質(zhì)通過(guò)質(zhì)膜運(yùn)輸?shù)劫|(zhì)外體或通過(guò)液泡膜運(yùn)輸?shù)揭号葜衼?lái)實(shí)現(xiàn)的。二是生物化學(xué)方式，包括質(zhì)子的產(chǎn)生和消耗，通過(guò)羧基基團(tuán)的形成和消耗來(lái)完成。植物過(guò)多吸收陽(yáng)離子與細(xì)胞質(zhì)PH上升有關(guān)并誘導(dǎo)有機(jī)酸合成，從而產(chǎn)生陰離子(R.COO)來(lái)維持PH恒定及電荷平衡。反之過(guò)量的吸收陰離子與細(xì)胞PH的下降有關(guān)，細(xì)胞通過(guò)儲(chǔ)藏庫(kù)中的有機(jī)酸脫羧來(lái)維持PH的恒定及電荷的平衡。2）供N形態(tài)在植物體內(nèi)陰陽(yáng)離子相互關(guān)

7、系中起關(guān)鍵作用。供NH4時(shí)盡管細(xì)胞吸收陽(yáng)離子總量多，但是其同化過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)PH下降，必須通過(guò)質(zhì)子分泌和有機(jī)酸的脫羧來(lái)維持PH穩(wěn)定。供NO3_時(shí)，NO3_同化伴有OH_的產(chǎn)生或H的消耗，植物根中有機(jī)酸的合成數(shù)量會(huì)增加，來(lái)維持PH的恒定及電荷的平衡。6植物對(duì)缺鐵的適應(yīng)性反應(yīng)及其生態(tài)意義植物對(duì)缺鐵的適應(yīng)性反應(yīng)及其生態(tài)意義1)植物對(duì)缺鐵的適應(yīng)性反應(yīng)有兩種不同的機(jī)制：一是雙子葉植物和非禾本科單子葉植物屬于機(jī)理I型，缺鐵時(shí)其在形態(tài)上表現(xiàn)為根系伸長(zhǎng)受

8、阻，根尖部分直徑增加并產(chǎn)生大量根毛，有些植物根表皮細(xì)胞和皮層細(xì)胞會(huì)形成轉(zhuǎn)移細(xì)胞；在生理上表現(xiàn)為還原能力增強(qiáng)，質(zhì)子凈分泌量增加。二是對(duì)于禾本科機(jī)理Ⅱ型植物，在缺鐵時(shí)表現(xiàn)為根系鐵載體的釋放增加，而且Fe(Ⅲ)─植物載體復(fù)合物的吸收速度也增加，表現(xiàn)出較高的運(yùn)輸能力。2)禾本科植物對(duì)缺鐵的適應(yīng)性機(jī)制，對(duì)我國(guó)北方普遍缺鐵的石灰性土壤上作物的生長(zhǎng)發(fā)育有著非同尋常的生態(tài)學(xué)意義。7養(yǎng)分脅迫條件下植物形態(tài)會(huì)發(fā)生什么變化？舉例說(shuō)明養(yǎng)分脅迫條件下植物形態(tài)會(huì)發(fā)

9、生什么變化？舉例說(shuō)明1)植物根的形態(tài)變化:脅迫條件下，根一般會(huì)增長(zhǎng)，變細(xì)。但當(dāng)缺鐵時(shí)，根生長(zhǎng)受阻，根尖增粗。有的植物會(huì)形成排根。根毛的長(zhǎng)度，密度會(huì)增加2)地上部的變化，植株矮化，葉面積變小，顏色變化等，如缺鋅時(shí)會(huì)出現(xiàn)小葉病。3)根冠比的變化，養(yǎng)分脅迫時(shí)根冠比會(huì)發(fā)生變化，缺鉀時(shí)，根冠比下降，缺氮、磷時(shí)根冠比增加。質(zhì)外體中蔗糖以H——蔗糖共運(yùn)輸形式進(jìn)入篩管中。e裝載受環(huán)境中PH值及離子類型（K、Na）的影響。1515提高礦質(zhì)養(yǎng)分的利用效率有

10、什么實(shí)際意義提高礦質(zhì)養(yǎng)分的利用效率有什么實(shí)際意義1）提高作物產(chǎn)量：a養(yǎng)分供應(yīng)不足或者過(guò)多會(huì)導(dǎo)致作物葉面積指數(shù)的減?。蝗~綠體的形成和功能的各種過(guò)程都需要礦質(zhì)養(yǎng)分，礦質(zhì)養(yǎng)分的利用會(huì)影響到光合作用效率。B礦質(zhì)養(yǎng)分影響作物生殖生長(zhǎng)：影響花的形成，花和種子的發(fā)育。c養(yǎng)分供應(yīng)影響植物內(nèi)源激素水平，從而間接影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量。2）提高作物的品質(zhì)：a氮肥利用率的提高可提高產(chǎn)品蛋白質(zhì)、氨基酸的含量b磷肥利用率的提高可提高產(chǎn)品的總磷量，增加綠色部分粗

11、蛋白的含量，促進(jìn)蔗糖淀粉和脂肪的合成c鉀肥利用率的提高可改善谷類作物產(chǎn)品的品質(zhì)，促進(jìn)豆科類作物根系生長(zhǎng)，有利于蔗糖淀粉和脂肪的積累，提高棉花產(chǎn)量。3）相同施肥水平下有利于減少肥料的投入量，從而減少肥料方面的投資獲得經(jīng)濟(jì)效益；有利于減輕由于大量使用化肥造成的環(huán)境問(wèn)題和食品安全問(wèn)題1616植物激素在植物庫(kù)源關(guān)系中的調(diào)節(jié)作用植物激素在植物庫(kù)源關(guān)系中的調(diào)節(jié)作用1)概念:植物激素泛指植物體內(nèi)合成的、對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育有顯著調(diào)節(jié)作用的微量有機(jī)物質(zhì)。植物激素

12、有九大類即生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯、油菜素甾醇類、水楊酸類、茉莉酸類和多胺。植物激素都符合以下特征:a在植物體內(nèi)合成在化學(xué)上特殊在植物界廣泛分布b有特異的生物活性所需濃度很低c在調(diào)節(jié)不同生理現(xiàn)象上有基本作用隨著發(fā)育的進(jìn)程各組織對(duì)激素的敏感性不同而且不同劑量的激素發(fā)生的效應(yīng)并不相同:d各類激素往往不是單一起作用而是彼此有相互作用不同激素的不同配比可以發(fā)生特殊的效應(yīng)有時(shí)一種激素可以抑制或刺激另一種激素的合成。2)植物激素是一

13、類化學(xué)信號(hào)物質(zhì)，其合成部位與作用部位常常是分開的。因此，激素必須從細(xì)胞到細(xì)胞，從器官到器官之間進(jìn)行運(yùn)輸。除乙烯外，其他植物激素在木質(zhì)部和韌皮部中都能運(yùn)輸，運(yùn)輸?shù)闹鲗?dǎo)方向取決于植物激素的類型以及植物的發(fā)育階段。各種植物激素作用范圍都很廣，即同一種植物激素能影響和調(diào)控不同的過(guò)程，這取決于它的濃度和作用部位（受體部位）的狀態(tài)。高等植物中存在五種重要的激素，即生長(zhǎng)素(IAA)、赤霉素(GA)、細(xì)胞激素(CYT)、脫落酸(ABA)、乙烯(ET)。

14、總體來(lái)說(shuō)，CYT、GA和IAA能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程，而ABA則有較強(qiáng)的抑制作用。ET既能促進(jìn)植物生長(zhǎng)和發(fā)育也能促進(jìn)作物的成熟和衰老。ET也是一種典型的脅迫激素。3)植物激素與庫(kù)的活性的關(guān)系:在植物器官生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，各種植物激素水平變化很大，而且這種變化與庫(kù)的強(qiáng)度及葉片從庫(kù)到源的轉(zhuǎn)變有關(guān)。①幼葉中，IAA、CYT、ABA含量很高，幼葉庫(kù)活性很強(qiáng)，以后在葉片發(fā)育早期，三種植物激素尤其是ABA的含量明顯下降。此后，隨著葉片逐漸成熟，I

15、AA、CYT含量下降，而ABA含量增加，葉片的庫(kù)活性下降，開始向源轉(zhuǎn)變；在正在施展的葉片上施用ABA，葉片伸長(zhǎng)立即減少，同時(shí)葉片中光合產(chǎn)物的輸出增強(qiáng)，引起葉片從庫(kù)到源的轉(zhuǎn)化，原因可能主要是由于ABA的增加，導(dǎo)致IAA活性的下降，從而降低了細(xì)胞壁伸展及葉片庫(kù)的強(qiáng)度。②種子和果實(shí)中，在開花后幾天，CYT活性很快就達(dá)到最高峰，果實(shí)細(xì)胞分裂也達(dá)到最大速率，相反，ABA含量很晚才增加，庫(kù)活性逐漸增強(qiáng)；在干物質(zhì)積累期，GA、IAA活性最高，此時(shí)庫(kù)活

16、性及韌皮部卸載也達(dá)到最大值；干物質(zhì)積累率下降時(shí)，ABA達(dá)到最高峰，降低庫(kù)活性，并且水分開始損失及籽粒硬化。③優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象是植物界普遍的現(xiàn)象，尤其表現(xiàn)在生殖庫(kù)之間，如果實(shí)（同一枝上單個(gè)西紅柿果實(shí)之間）、種子（同一穗近端、遠(yuǎn)端、中間的籽粒）以及利用庫(kù)（頂芽和側(cè)芽）。對(duì)光合產(chǎn)物的競(jìng)爭(zhēng)可能是引起優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象的原因之一。然而，在個(gè)體發(fā)育的早期也經(jīng)?？吹絻?yōu)勢(shì)現(xiàn)象，此時(shí)生殖庫(kù)和生長(zhǎng)庫(kù)對(duì)有限的有效光合產(chǎn)物的競(jìng)爭(zhēng)可能很小，因而優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象也可能是由相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)信號(hào)引起

17、的。早期形成的果實(shí)對(duì)后形成的果實(shí)有優(yōu)勢(shì)作用，這種優(yōu)勢(shì)是通過(guò)作為高庫(kù)活性信號(hào)物質(zhì)的IAA的作用達(dá)到的，IAA具有高度極性向基部運(yùn)輸?shù)奶匦?。?yōu)勢(shì)庫(kù)中IAA的大量輸出對(duì)非優(yōu)勢(shì)庫(kù)有附加的抑制效應(yīng)（自動(dòng)抑制）。頂芽對(duì)側(cè)芽也有優(yōu)勢(shì)作用。然而在某些情況下，形成優(yōu)勢(shì)的機(jī)制可能不止一種。1717礦質(zhì)養(yǎng)分與光合作用的關(guān)系礦質(zhì)養(yǎng)分與光合作用的關(guān)系1)礦質(zhì)養(yǎng)分影響植物的正常生長(zhǎng)，從而間接影響光合作用:a缺氮使葉表皮細(xì)胞的數(shù)目和伸長(zhǎng)持續(xù)期下降，從而影響光合作用。

18、b鐵、鎂是葉綠體的組成成分和中心原子，缺少他們影響葉綠素的正常生成c缺素影響單位面積類囊體數(shù)量，減少CO2的固定抑制光合作用2)礦質(zhì)養(yǎng)分參與光合作用，直接影響光合作用①礦質(zhì)養(yǎng)分影響電子傳遞a鎂原子吸收光子，從而啟動(dòng)電子傳遞bPS2上的水的光解是在含錳的蛋白復(fù)合物參與下進(jìn)行的②參與氧自由基的解毒a缺素或其它的環(huán)境脅迫光合作用與光抑制作用的不平衡b缺素引起CO2的供給減少，促進(jìn)超氧化物的形成③參與光合磷酸化2020植物缺鈣癥的主要特征？石灰