【正文】 色為止。（2）將幼苗分成數(shù)量相等的兩組，一組根系浸入蒸餾水中，另一組根浸入10%氯化鈣溶液中，數(shù)秒鐘后可見(jiàn)氯化鈣溶液中的根系褪色，溶液變藍(lán)，而蒸餾水中的根系不褪色，水的顏色無(wú)變化或變化很小。這說(shuō)明根系吸附的帶正電荷的甲烯藍(lán)離子與溶液中的鈣離子發(fā)生了交換吸附，甲烯藍(lán)離子被交換進(jìn)入溶液中，使溶液變藍(lán)。鉀在植物體內(nèi)的生理作用是什么？舉例說(shuō)明。鉀不是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分，但它是許多酶的活化劑。目前已知K＋在細(xì)胞內(nèi)可作為60多種酶的活化劑。例如谷胱甘肽合成酶、淀粉合成酶、蘋(píng)果酸脫氫酶、丙酮酸激酶等，所以K＋在蛋白質(zhì)代謝、碳水化合物代謝及呼吸作用中有重要作用。鉀在細(xì)胞中是構(gòu)成滲透勢(shì)的重要成分，對(duì)水分的吸收、轉(zhuǎn)動(dòng)有重要作用；K＋還能調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)閉，從而調(diào)節(jié)蒸騰作用。此外，在光合電子傳遞和線粒體內(nèi)膜電子傳遞中，K＋可用對(duì)應(yīng)離子向相反的方向轉(zhuǎn)移到膜的一側(cè)，從而維持了跨膜的H+梯度，促進(jìn)了光合磷酸化和氧化磷酸化的進(jìn)行。K＋可以促進(jìn)碳水化合物的運(yùn)輸，特別是對(duì)塊莖，塊根作物施用K＋肥可有效提高塊根、塊莖的產(chǎn)量。鉀還可以提高作物的抗旱性和抗倒伏能力。1影響植物根部吸收礦質(zhì)的主要因素有哪些？溫度，在一定溫度范圍內(nèi)，隨土溫升高而加快；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；溶液濃度，在較低濃度范圍內(nèi)，隨濃度升高而吸收增多。何為根外營(yíng)養(yǎng)？其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？它有何優(yōu)越性？植物地上部分吸收礦物養(yǎng)料之過(guò)程叫做根外營(yíng)養(yǎng)。其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是外連絲。其優(yōu)越性表現(xiàn)在：在作物生育后期吸肥能力衰退時(shí)，或營(yíng)養(yǎng)臨界期時(shí)，可以之外補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)；可避免一此肥料（如磷肥）的土壤固定；補(bǔ)充植物所需微量元素，此法用量少、見(jiàn)效快。1試述礦物質(zhì)在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)男问脚c途徑，可用什么方法證明？用傷流液分析結(jié)果可以證明，植物體內(nèi)礦質(zhì)運(yùn)輸之形式：N——氮基酸酰胺；P—P，S—SO42，金屬離子則以離子狀態(tài)運(yùn)輸。礦物質(zhì)在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)耐緩绞牵焊课盏牡V物質(zhì)主要在木質(zhì)部?jī)?nèi)向上運(yùn)輸，葉片吸收的礦質(zhì)則重要在韌皮部?jī)?nèi)向下運(yùn)輸，同時(shí)存在側(cè)向運(yùn)輸。1什么是營(yíng)養(yǎng)臨界期及營(yíng)養(yǎng)最大效率期？它們對(duì)作物產(chǎn)量形成有何影響？營(yíng)養(yǎng)臨界期是指作物對(duì)于營(yíng)養(yǎng)缺乏最為敏感的時(shí)期，是施肥的關(guān)鍵時(shí)期。該期如缺肥，則作物生長(zhǎng)發(fā)育將受到顯著影響，導(dǎo)致作物減產(chǎn)。一般為幼苗期，營(yíng)養(yǎng)最大效率期是指作物一生中，對(duì)于生長(zhǎng)發(fā)育尤其是產(chǎn)量形成，施肥效果最好、施肥量最大的時(shí)期，一般為生殖生長(zhǎng)期。適時(shí)適量地控制這兩個(gè)時(shí)期之營(yíng)養(yǎng)供給，對(duì)于產(chǎn)量形成與高低有重要作用。1為什么說(shuō)施肥增產(chǎn)的原因是間接的？主要表現(xiàn)在哪些方面？施用肥料大部分是無(wú)機(jī)肥料，而作物的干物質(zhì)和產(chǎn)品都是有機(jī)物，礦物質(zhì)只占植株干重的小部分（百分之幾到十幾），大部分干物質(zhì)都是通過(guò)光合作用形成的，所以，施肥增產(chǎn)的原因是間接的。主要表現(xiàn)在：施肥可增強(qiáng)光合性能，如增大光合面積，提高光合能力。延長(zhǎng)光合時(shí)間，利于光合產(chǎn)物分配利用等等，可見(jiàn)施肥增產(chǎn)的實(shí)質(zhì)在于改善光合性能。另外，施肥還能改善栽培環(huán)境，特別是土壤條件。1必需礦質(zhì)元素應(yīng)具備哪幾條標(biāo)準(zhǔn)？目前已知植物必需元素共有多少種？其中大量與微量元素各為多少種？各是指哪些元素？三條標(biāo)準(zhǔn)：（1）缺乏之時(shí)發(fā)育障礙不能完成生活史；（2）除去該元素時(shí)表現(xiàn)出特異， 可由加入該元素而恢復(fù)正常；（2）在營(yíng)養(yǎng)生理上表現(xiàn)出直接效果，而不是由土壤性質(zhì)或微生物的改變而間接作用產(chǎn)生。大量元素9種：C、H、O、N|、P、K、Ca、Mg、S微量元素7種：Fe、Mn、B、Zn、Cn、Mo、Cl1目前，生物因素氨的機(jī)理之主要內(nèi)容是什么？（1）固氮是還原過(guò)程，需還要?jiǎng)〧d還，等提供電子；（2）因氮過(guò)程需Mg參與，需要也只能是由ATP提供能量。（3）在固氮酶作用下，把N2還原成氨。第三章 植物的光合作用問(wèn)答題從植物生理與作物高產(chǎn)角度試述你對(duì)光呼吸的評(píng)價(jià)葉色深淺與光合作用有何關(guān)系？為什么？是誰(shuí)用什么方法證明光合作用釋放的氧來(lái)源于水，而不是CO2？試述光對(duì)光合作用的影響。扼要敘述光呼吸過(guò)程中乙醇酸的來(lái)源。何謂光合作用？用什么簡(jiǎn)便方法證明光合作用的存在。試用化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)解釋光合電子傳遞與磷酸化相偶聯(lián)的機(jī)理。根據(jù)光合作用碳素同化途徑的不同，可以將高等植物分為哪三個(gè)類群？植物體內(nèi)水分虧缺使光合速率減弱的原因何在？哪些礦質(zhì)元素影響光合作用速率？為了奪取作物高產(chǎn)，應(yīng)該如何做到合理施肥？1比較下列兩種概念的異同點(diǎn)：（1）光呼吸和暗呼吸（2）光合磷酸化和氧化磷酸化1何謂光能利用率？光能利用率不高的原因有哪些？1何謂限制因子律？是誰(shuí)在什么時(shí)候提出來(lái)的？其主要意義何在？1光合作用的光反應(yīng)是在葉綠體哪部分進(jìn)行的？產(chǎn)生哪些物質(zhì)？暗反應(yīng)在葉綠體哪部分進(jìn)行？可分哪幾個(gè)大階段？產(chǎn)生哪些物質(zhì)？1C3植物和C4植物有何不同之處？參考答案問(wèn)答題從植物生理與作物高產(chǎn)角度試述你對(duì)光呼吸的評(píng)價(jià) 光呼吸對(duì)光合碳同化是有利還是有害，一直是當(dāng)前爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，據(jù)推算，在正常的大氣條件下，由乙醇酸途徑放出的CO2占光合固定的CO214%。也有認(rèn)為光呼吸所損失碳素占凈光合率的30%左右。同時(shí)乙醇酸含成及其代謝又消耗了大量能量，因此，光呼吸是植物體內(nèi)的“無(wú)效生化循環(huán)”，對(duì)光合作用原初生產(chǎn)量是不利的。然而近年研究發(fā)現(xiàn)，光呼吸對(duì)植物生理代謝并不是完全無(wú)效的，而是光合碳代謝所必需，至少是不可避免的。表現(xiàn)在：①光呼吸是光合作用的保護(hù)性反應(yīng)。例如在強(qiáng)光和CO2不足環(huán)境下級(jí)和光抑制；②光呼吸與光合糖代謝有密切關(guān)系，有利于蔗糖和淀粉的合成；③光呼吸與氯代謝關(guān)系也很密切，既為硝酸鹽還原提供還原劑，也是氨基酸（甘氨酸和絲氨酸）生物合成的補(bǔ)充途徑。因而對(duì)光呼吸的抑制不能一概而論，研究發(fā)現(xiàn)，光呼吸被抑制20—30％的情況下，凈光合效率可提高10—20%，如果抑制超過(guò)30%時(shí)，光合效率反而有所降低。葉色深淺與光合作用有何關(guān)系？為什么？葉色深淺反映葉綠素含量的高低，在一定范圍內(nèi)，光合速率與葉綠素含量成正相關(guān)，超過(guò)一定范圍時(shí)，葉綠素含量對(duì)光合作用的影響已不明顯，因?yàn)檫@時(shí)葉綠素含量已有富余，已不再是光合作用的限制因子。葉色深的植物，利用弱光的能力較強(qiáng)，因此陰生植物一般葉色較深，但在強(qiáng)光照下，葉色深有利于收集光能的優(yōu)點(diǎn)已不復(fù)存在。是誰(shuí)用什么方法證明光合作用釋放的氧來(lái)源于水，而不是CO2？大約在1930年以前，研究光合作用的學(xué)者都相信，光合作用釋放的氧來(lái)源于CO2，碳最后被水還原為碳水化合物。最先提出光合作用釋放的氧來(lái)源于水， Niel，他發(fā)現(xiàn)有些細(xì)菌如紫色硫細(xì)菌，在照光條件下利用H2S，將CO2還原形成有機(jī)物，沒(méi)有氧的釋放，但有硫或硫酸的產(chǎn)生，根據(jù)的Van Niel意見(jiàn)，光合作用可用下式表示：對(duì)綠色植物來(lái)說(shuō)，2A就是氧，對(duì)紫色硫細(xì)菌則是硫，因此他推論光合作用釋放的氧是來(lái)源于水而不是CO2。第二個(gè)用實(shí)驗(yàn)證明光合放氧是來(lái)源于水的是英國(guó)劍橋大學(xué)的Hill，他在葉綠體懸浮液中加入適當(dāng)?shù)碾娮邮荏w如鐵氰化鉀，在照光時(shí)，則可在沒(méi)有CO2還原的情況下釋放氧。真正證明光合作用釋放的氧是來(lái)源于水的是Kamen和Ruben，他們將綠色細(xì)胞放在含18O2的水中，照光時(shí)釋放的氧是18O而不與CO2中的氧相同，如果用18O2的CO2和普通的水進(jìn)行光合試驗(yàn)，則釋放的氧不是18O2，而是普通的氧，這就有力地證明光合放氧是來(lái)源于水，而不是CO2。試述光對(duì)光合作用的影響。光對(duì)光合作用的影響是多方面的。包括光強(qiáng)和光質(zhì)，一方面影響葉綠素的生物合成，一方而影響光合速率。光是葉綠素形成的必要條件，由原對(duì)綠素酸酯還原成葉綠素酸酯需要在光下才能進(jìn)行。所以黑暗中生長(zhǎng)的幼苗不能形成葉綠素而呈黃白色。過(guò)強(qiáng)的光照容易使葉綠素被光氧化破壞，對(duì)葉綠素形成也不利。實(shí)驗(yàn)證明，光質(zhì)對(duì)葉綠素形成有關(guān)，單色光不如全色光，單色光中又以紅光最好，蘭光次之，綠光最差。光還影響葉綠體的發(fā)育，黑暗下，葉綠體發(fā)育是畸形，片層結(jié)構(gòu)不發(fā)達(dá)或不能形成，見(jiàn)光后才能逐漸轉(zhuǎn)入正常。光影響氣孔的開(kāi)閉，進(jìn)而影響葉片溫度和CO2的吸收．光是光合作用能量的來(lái)源，沒(méi)有光，同化力（ATP和NADPH＋H+）不能形成，就不能同化CO2；除光強(qiáng)外，光質(zhì)也影響光合速率。例如菜豆在紅光下光合速率最快，蘭光次之，綠光最差。水稻表現(xiàn)為蘭光最好，紅光次之，綠光最差。扼要敘述光呼吸過(guò)程中乙醇酸的來(lái)源。乙醇酸主要是通過(guò)RuBp羧化酶一加氧酶的作用而形成，該酶有雙重催化功能：即可催化RuBp的羧化反應(yīng)，也可催化RuBp的加氧反應(yīng)。當(dāng)環(huán)境中O2分壓高，CO2分壓低時(shí)，此酶進(jìn)行加氧反應(yīng)，生成3—PGA和磷酸乙醇酸，反應(yīng)如下：+磷酸乙醇酸 磷酸乙醇酸乙醇酸 此外，也可通過(guò)光合碳循環(huán)中轉(zhuǎn)酮酶的作用形成少量乙醇酸。何謂光合作用？用什么簡(jiǎn)便方法證明光合作用的存在。光合作用是綠色植物吸收日光能，將CO2和H2O同化為有機(jī)化合物并釋放氧氣的過(guò)程。光合產(chǎn)物主要是碳水化合物，故可用下式來(lái)表示：依據(jù)這一原理，可以用下列簡(jiǎn)便方法證明植物在光下的光合作用。（1）用水生植物如金魚(yú)藻，切斷莖，切口向上，置于光下，則可見(jiàn)切口處有氣泡放出，放出的氣泡就是氧氣，而在暗中則沒(méi)有氣泡的發(fā)生。（2）將陸生植物葉片制成小圓片，放入水中通過(guò)減壓抽氣使其下沉，再放入約含1%的碳酸氫鈉溶液中，置于直射光下，則小圓片很快就上浮，小圓片上有很多小氣泡，是光合作用釋放的氧，而在暗中則小圓片不上浮。（3）有些在光下累積淀粉的植物葉片，可用剪有一定形狀空洞的黑紙，夾在預(yù)先在暗處放置約兩天的植物葉片上，放于直射光下，2小時(shí)后，剪下葉片，除去黑紙，用乙醇脫色后放入碘液中，則可見(jiàn)未被黑紙遮蓋的部分變?yōu)樘m黑色，證明有淀粉存在，而未爆光處則不變色。試用化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)解釋光合電子傳遞與磷酸化相偶聯(lián)的機(jī)理。光合磷酸化是在光合膜上進(jìn)行的，光合膜上的光系統(tǒng)吸收光能后，啟動(dòng)電子在光合膜上傳遞。電子傳遞過(guò)程中，質(zhì)子通過(guò)PQ穿梭被泵入類囊體腔內(nèi)，同時(shí)水的光解也在膜內(nèi)側(cè)釋放出質(zhì)子，因而形成了跨膜的質(zhì)子梯度差和電位差，即膜內(nèi)腔電位較正而外側(cè)較負(fù)，兩者合稱為質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)差（△PMF）。，光合電子傳遞所形成的質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)是光合磷酸化的動(dòng)力，質(zhì)子有從高濃度的內(nèi)側(cè)反回到低濃度外側(cè)的趨勢(shì)，當(dāng)通過(guò)偶聯(lián)因子復(fù)合物（CF1—F0）反回到外側(cè)時(shí)，釋放出的能量被偶聯(lián)因子捕獲，使ADP和無(wú)機(jī)磷形成ATP。這一學(xué)說(shuō)已經(jīng)獲得越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)的證實(shí)和支持。根據(jù)光合作用碳素同化途徑的不同，可以將高等植物分為哪三個(gè)類群？根據(jù)光合作用碳同化途徑的不同，可以將高等植物區(qū)分為三個(gè)類群，即C3途徑（卡爾文循環(huán)或光合碳循環(huán)）、C4—二羧酸途徑及景天酸代謝途徑。C3途徑是光合碳循環(huán)的基本途徑，CO2的接受體為RuBp，在RuBp羧化酶催化下，形成兩分子三碳化合物3－PGA。C4途徑是六十年代中期在玉米、甘蔗、高梁等作物上發(fā)現(xiàn)的另一代謝途徑。CO2與PEP在PEP羧化酶作用下，形成草酰乙酸，進(jìn)而形成蘋(píng)果酸或天冬氨酸等四碳化合物。景天酸代謝途徑又稱CAM途徑。光合器官為肉質(zhì)或多漿的葉片，有的退化為莖或葉柄。其特點(diǎn)是氣孔晝閉夜開(kāi)。夜晚孔開(kāi)放時(shí)，CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞，在PEP羧化酶作用下，將CO2與PEP羧化為草酰乙酸，還原成蘋(píng)果酸，貯藏在液泡中。白天光照下再脫羧參與卡爾文循環(huán)。植物體內(nèi)水分虧缺使光合速率減弱的原因何在？（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(guò)氣孔擴(kuò)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(shí)，植物呼吸反常增強(qiáng)。（4）水分虧缺時(shí)，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。（5）缺水時(shí)，影響葉片內(nèi)光合原料供應(yīng)和光合產(chǎn)物運(yùn)輸。（6）水分虧缺，植株生長(zhǎng)矮小，影響光合面積，從而影響光合速率．由此可見(jiàn)，保證水分的正常供應(yīng)，才有利于提高光合速率和作物產(chǎn)量。哪些礦質(zhì)元素影響光合作用速率？為了奪取作物高產(chǎn)，應(yīng)該如何做到合理施肥？植物生命活動(dòng)所必需的礦質(zhì)元素，都對(duì)光合作用速率有著直接或間接的影響，例如：N和Mg是葉綠素的組成元素，F(xiàn)e、Mn、Mg是葉綠素形成所必需的，N、P、S、Mg等是構(gòu)成葉綠體片層結(jié)構(gòu)不可缺少的成分；Fe、Cu等在光合電子傳遞中具有重大作用，水的光解反應(yīng)需Cl－和Mn的參加；光合磷酸化需要P；K+調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)閉；Zn是催化CO2水合反應(yīng)的碳酸酐酶組成成分；光合碳循環(huán)中的所有糖類都是含磷酸式團(tuán)的糖類；B促進(jìn)光合產(chǎn)物蔗糖的運(yùn)輸。由此可見(jiàn)，為了奪取作物高產(chǎn)，在給作物施肥時(shí)，除了施用大量元素之外，還需要配合微量元素的施用。無(wú)機(jī)肥與有機(jī)肥配合施用，才能全面合理。1比較下列兩種概念的異同點(diǎn)：（1）光呼吸和暗呼吸（2）光合磷酸化和氧化磷酸化（1）光呼吸和暗呼吸特征暗呼吸光呼吸對(duì)光的要求光暗均可進(jìn)行只在光下進(jìn)行底物糖、脂肪、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸乙醇酸進(jìn)行部位活細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)→線粒體葉綠體→過(guò)氧化體→線粒體歷程EMP→TCA→呼吸鏈乙醇酸循環(huán)（C2循環(huán)）能量狀況釋放能量加以利用消耗能量O2與CO2吸收O2，釋放CO2吸收O2釋放CO2（2）光合磷酸化和氧化磷酸化特征相同點(diǎn)不同點(diǎn)光合磷酸化氧化磷酸化進(jìn)行部位均在膜上進(jìn)行類囊體膜上線粒體膜上形成ATP部位均有ATP復(fù)合酶，能形成ATP在膜外側(cè)形成在膜內(nèi)側(cè)形成電子傳遞體位置均有一系列電子遞體在光合鏈上在呼吸鏈上能量狀況均有能量轉(zhuǎn)換來(lái)自光能激發(fā)，貯藏能量來(lái)自底物分解，釋放能量與H2O的關(guān)系均與H2O有關(guān)是H2O的光解是H2O的生成質(zhì)子泵均有質(zhì)子泵PQ穿梭；將H+泵到膜內(nèi)UQ穿梭，將H+泵到膜外1何謂光能利用率？光能利用率不高的原因有哪些？光能利用率是指單位面積上的綠色植物光合產(chǎn)物中所累積的化學(xué)能量與照射在這塊面積上的日光能的比率。以年來(lái)計(jì)算，一般作物的光能利用率不到1%，%。光