植物的矿质营养复习试题参考答案.doc

1、专业资料word 完美格式 矿质营养自测试题参考答案一、名词解释1、矿质营养(mineral nutrition )：是指植物对矿质元素的吸收、运输与同化的过程。2、灰分元素(ash element)：也称矿质元素。将干燥植物材料燃烧后，剩余一些不能挥发的物质，称为灰分元素。3、必需元素(essential element) ：是指在植物完成生活史中，起着不可替代的直接生理作用的、不可缺少的元素。4、大量元素(major element)：在植物体内含量较多，占植物体干重达千分之一以上的元素。包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁等 9种元素。5、微量元素(minor element,micr

2、oelement) ：植物体内含量甚微，占植物体干重达万分之一以下，稍多即会发生毒害的元素。包括铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍等 8种元素。6、有利元素(beneficial element)：也称有益元素。指对植物生长表现有益作用，并能部分代替某一必需元素的作用，减缓缺素症的元素。如钠、硅、硒等。7、水培法(water culture method)：也称溶液培养法、无土栽培法。是在含有植物所需的全部或部分营养元素、并具有适宜 pH的溶液中培养植物的方法。8、砂培法(sand culture method)：也称砂基培养法。在洗净的石英砂或玻璃球等惰性物质的支持中，加入营养液培养植物的方法。

3、9、气栽法(aeroponic)：将植物根系置于营养液雾气中培养植物方法。10、营养膜技术(nutrient film technique)：是一种营养液循环的液体栽培系统，该系统通过让流动的薄层营养液流经栽培槽中的植物根系来栽培植物。11、离子的被动吸收(ion passive absorption)：是指细胞通过扩散作用或其他物理过程而进行的矿物质吸收，也称非代谢吸收。 。12、离子的主动吸收(ion active absorption)：细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收矿质元素的过程。 13、单盐毒害(toxicity of single salt):植物培养在单种盐溶液中所引起

4、的毒害现象。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生,而且在溶液浓度很专业资料word 完美格式 稀时植物就会受害。 14、离子对抗(ion antagonism):也称离子颉颃,就是在发生单盐毒害的溶液中加入少量价数不同的其它金属离子,即能减轻或消除这种单盐毒害,离子之间的这种作用称为离子对抗。 15、平衡溶液(balance solution): 将植物必需的各种元素按一定比例一定浓度配成混合溶液,对植物生长发育有良好作用而无毒害的溶液,叫平衡溶液。16、生理酸性盐(physiologically acid salt): 植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。如对于(N

5、H4 )2 SO4,根系对于 NH4+ 吸收多于 SO42-,由于 NH4+ 同 H+ 交换吸附,导致溶液变酸,这种盐类叫生理酸性盐。17、生理碱性盐(physiologically alkaline salt): 植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度减低的盐类。如对于 NaNO3,根系对于 NO3-吸收多于Na+,由于 NO3- 同 OH- 或 HCO3-交换吸附,导致溶液 pH升高,这种盐类叫生理碱性盐。18、生理中性盐(physiologically neutral salt):对于 NH4NO3 ,植物吸收其阴离子与阳离子的量几乎相等,不改变周围介质的 pH值,故称这类盐为生理

6、中性盐。19、胞饮作用(pinocytosis)：吸附在质膜上的物质,通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。20、表观自由空间（apparent free space，AFS）:指植物体自由空间体积占组织总体积的百分数。豌豆、大豆、小麦等植物根的表观自由空间在 814之间。21、叶片营养（foliar nutrition）:也称根外营养，是指植物地上部分，尤其是叶片对矿质元素的吸收过程。 22、诱导酶（induced enzyme）:又称适应酶，指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下诱导生成的酶。如硝酸还原酶可为 NO3-所诱导生成。 23、可再利用元素(repetitio

7、us use element): 也称参与循环元素。某些元素进入植物地上部分以后，仍呈离子状态或形成不稳定的化合物，可不断分解，专业资料word 完美格式 释放出的离子又转移到其他器官中去，可反复被利用，称这些元素为可再利用元素。如：氮、磷、钾。24、还原氨基化作用 (reduced amination):还原氨直接使酮酸氨基化而形成相应氨基酸的过程。 25、生物固氮（biological nitrogen fixation）:某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程。 26、初级共运转（primary cotransport）:质膜 H+-ATPase 把细胞质基质的 H+向膜外泵

8、出的过程。又称为原初主动运转。原初主动运转在能量形式上把化学能转为渗透能。 27、次级共运转（secondary cotransport）:也叫次级主动运输，以H+ 作为驱动力的跨膜离子转运。离子的次级共运转使质膜两边的渗透能增减，而这种渗透能是离子或中性分子跨膜运输的动力。 28、易化扩散（facilitated diffusion）: 又称协助扩散。是小分子物质经膜转运蛋白顺化学势梯度或电化学势梯度跨膜运转过程。膜运转蛋白可分为通道蛋白和载体蛋白。 29、通道蛋白（channel protein）:是细胞膜中一类内在蛋白构成的孔道。通道蛋白可由化学方式及电化学方式激活，控制离子通过细胞膜顺

9、电化学势梯度流动。 30、载体蛋白（carrier protein）:又称传递体、透过酶、运输酶。是一种跨膜物质运输蛋白。载体蛋白属膜整合蛋白，它有选择性地在膜一侧与分子或离子结合，形成载体物质复合物，通过载体蛋白构象变化，透过膜把物质释放到膜的另一侧。 31、转运蛋白（transport protein）：具有物质转运功能的膜内在蛋白的统称。包括通道蛋白和 载体蛋白。 32、膜片-钳技术（patch clamp technique PCT）:指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，测量通过膜的离子电流大小的技术。 33、植物营养临界期（critical period of plant nu

10、trition）: 又称需肥临界期。在作物生育期当中对矿质元素缺乏最敏感时期称为植物营养临界期。 34、植物营养最大效率期专业资料word 完美格式 （maximum efficiency period of plant nutrition）: 又称最高生产效率期。在作物生育期当中施肥的营养效果最佳时期叫营养最大效率期。 35、反向传递体（antiport）: 将 H+ 转移到膜的一侧的同时，将物质转移到另一侧而进行跨膜物质转运的载体蛋白叫反向传递体。 36、同向传递体（symport）: 膜的一侧与 H+ 结合的同时又与另一种分子或离子结合并将二者横跨膜,释放到膜的另一侧而进行跨膜物质转运的

11、载体蛋白叫同向传递体。37、单向传递体(uniport):载体蛋白在膜的一侧与物质有特异性结合并通过载体蛋白的构象变化顺着电化学势梯度将物质转移到膜的另一侧。载体蛋白构象变化依靠膜电位的过极化或 ATP分解产生的能量。 38、硝化作用(nitrification): 亚硝酸细菌(Nitrosomonas)和硝酸细菌(Nitrobacter)使土壤中的氨或铵盐氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。 39、反硝化作用(denitrification):许多微生物,尤其是各种反硝化细菌,在土壤氧气不足的条件下,将硝酸盐还原成亚硝酸盐,并进一步把亚硝酸盐还原为氨基游离氮的过程。结果使土壤中可利用氮消失。 40

12、、交换吸附(exchange absorption):植物细胞通过 H+ 和 HCO3- 分别与溶液中的阳离子和阴离子交换吸附在细胞表面的过程叫交换吸附。 41、外连丝(ectodesmata):是表皮细胞外边细胞壁的通道，它从角质层的内表面延伸到表皮细胞的质膜，可将胞外营养物质传送至细胞内部。 42、缺素症(element deficiency symptom):当植物缺乏某些营养元素时表现出的特征性病症。 二、写出下列符号的中文名称1、AFS 表观自由空间；、Fd 铁氧还蛋白；3、Fe-EDTA 乙二胺四乙酸铁盐；4、NiR 亚硝酸还原酶；5、NR 硝酸还原酶；6、WFS 水分自由空间；7

13、、GOGAT 谷氨酸合酶；8、GS 谷氨酰胺合成酶；9、GDH 谷氨酸脱氢酶；10、NFT 营养膜技术；11、PCT 膜片钳技术；12、FAD 黄素腺嘌呤二核苷酸。三、填空题1、细胞壁；2、增大，下降；3、N，P，K；4、Mn，Cl，Ca；5、Zn，Mn；6、天专业资料word 完美格式 冬酰胺，谷氨酰胺；7、K，P，B；8、铁-硫蔟（4Fe-4S） ，西罗血红素；9、FAD，Cytb557，Mo；10、氮；11、底物，诱导物；12、K+离子通道，Cl离子通道，Ca2+离子通道；13、Mo，Fe；14、化学势，电势；15、B；16、脲酶（或氢酶） ；17、ATP，H+（H+电化学梯度） ；18

14、、45%；19、70 多种，14 种；20、17；21、9，8；22、溶液培养；23、被动吸收，主动吸收，胞饮作用；24、载体学说，离子通道学说；25、竞争效应，饱和效应；26、化学分析诊断法，加入诊断法，病症诊断法；27、Zn；28、老；29、嫩；30、通过土壤溶液获得，吸附在土壤胶体表面的离子交换而获得，分泌有机酸溶解土壤难溶盐而获得；31、酸，碱，中；32、升高；33、下降；34、既相互依赖又相互独立过程；35、根尖的根毛区；36、载体；37、硝酸还原酶，细胞质基质；38、亚硝酸还原酶，叶绿体内；39、木质部；40、生殖生长；41、土壤通气状况，土壤溶液浓度，土壤溶液 pH，土壤温度，离

15、子间相互作用；42、叶片，外连丝；43、角质层，表皮细胞；44、还原氨基化作用，氨基交换作用；45、氮，磷，Ca；46、叶色，长相，酰胺含量，酶活性；47、硼；48、硝化作用，反硝化作用。四、选择题（包括单选与多选）1、C；2、A,B,D；3、B,C,D；4、A,D；5、A；6、A；7、C,D；8、B；9、C；10、B；11、A；12、A,C,D；13、C；14、C；15、C；16、B；17、A；18、B；19、C；20、A,B；21、A,B；22、D；23、C；24、B；25、B；26、C；27、A；28、D；29、C；30、B；31、D；32、B；33、D；34、C；35、A；36、A；3

16、7、C；38、B；39、C；40、B,D；41、B；42、A；43、A；44、C；45、B；46、C；47、C；48、B。五、是非判断题1、（不一定） ；2、；3、（Mn、Fe、Mg） ；4、（硅是有益元素） ；5、（C、H、O、N 不是灰分元素） ；6、（相反） ；7、；8、（氮不是灰分元素） ；9、（呈正相关） ；10、；11、（根毛区） ；12、（不需要代谢能量）；13、；14、（NR 位于细胞质基质） ；15、（NiR 位于叶绿体内） ；16、（因植物而异） ；17、（沿韧皮部运输） ；18、（幼穗形成期） ；19、；20、（不是） ；21、；22、（不一定） ；23、（不一定） ；专

17、业资料word 完美格式 24、（与浓度无关） ；25、（同样发生单盐毒害） ；26、（过多有害） ；27、（NR 只催化 NO3- NO2- 反应） ；28、；29、；30、（根外营养的补给量有限） ；31、；32、；33、（不同植物对不同元素吸收量不同） ；34、 ；35、。六、简答题1、植物体内灰分含量与植物种类、器官及环境条件关系如何？答：一般水生植物的灰分含量最低 ，占干中的 1%左右；而盐生植物最高，可达 45%以上；大部分中生植物为 5%15%，不同器官之间，以叶子的灰分含量最高；不同年龄而论，老年的植株或部位的含量大于幼年的的植株或部位。凡在养分含量较高，质地良好的土壤中栽培的

18、作物其灰分含量都较高。2、植物必需的矿质元素要具备哪些条件？答：（1）缺乏该元素植物生育发生障碍不能完成生活史。 （2）除去该元素则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复的。 （3）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间接的。3、简述植物必需矿质元素在植物体内的生理作用。答：（1）是细胞结构物质的组成部分。 （2）是植物生命活动的调节者，参与酶的活动。 （3）起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等。有些大量元素同时具备上述二、三个作用，大多数微量元素只具有酶促功能。4、为什么把氮称为生命元素？答：氮在植物生命活动中占据重要地位，它是植物体内许多重要化合物的成分

19、，如核酸（DNA、RNA） 、蛋白质（包括酶） 、磷脂、叶绿素、光敏色素、维生素B、IAA、CTK、生物碱等都含有氮。同时，氮也是参与物质代谢和能量代谢的ADP、ATP、CoA、CoQ、FAD、FMN、NAD+、NADP+、铁卟啉等物质的组分。上述物质有些是生物膜、细胞质、细胞核的结构物质，有些是调节生命活动的生理活性物质。因此，氮是建造植物体的结构物质，也是植物体进行能量代谢、物质代谢及各种生理活动所必需的重要元素。5、植物细胞吸收矿质元素的方式有哪些？答：（1）被动吸收：包括简单扩散、易化扩散。不消耗代谢能量。（2）主动吸收：有载体和质子泵参与。需要消耗代谢能量。专业资料word 完美格式

20、 （3）胞饮作用：是一种非选择性物质吸收。6、Levitt 提出的植物主动吸收矿质元素的四条标准是什么？答：(1)转运速度超过根据透性或电化学势梯度所推算出的速度。 （2）当转运已达到最终的稳态时，膜两侧的电化学势并不平衡。 （3）被转运的离子或分子的量与所消耗的代谢能量之间有一定量的关系。 （4）转运机理一定依赖于生活细胞的活动。7、设计两个实验，证明植物根系吸收矿质元素是主动的生理过程。答：（1）用放射性同位素（如 32P）示踪。用 32P饲喂根系，然后用呼吸抑制剂处理根系，在呼吸抑制剂处理前后测定地上部分 32P的含量，可知呼吸被抑制后，32P 的吸收即减少。 （2）测定溶液培养植株根系

21、对矿质吸收量与蒸腾速率之间不成比例，说明根系吸收矿质元素有选择性，是主动的生理过程。8、简述植物吸收矿质元素的特点。答：（1）植物根系吸收盐分与吸收水分之间不成比例。植物对盐分和水分两者的吸收是相对的，既相关，又有相对独立性。 （2）植物从环境中吸收营养离子时，还具有选择性，即根部吸收的离子数量不与溶液中的离子浓度成比例。（3）植物根系在任何单一盐分溶液中都会发生单盐毒害，在单盐溶液中，如再加入少量价数不同的其它金属离子，则能消除单盐毒害，即离子对抗。9、简述根部吸收矿质元素的过程。答：（1）通过离子吸附交换，把离子吸附在根部细胞表面。这一过程不需要消耗代谢能，吸附速度很快。 （2）离子进入根

22、内部。离子由根部表面进入根内部可通过质外体，也可通过共质体。质外体运输只限与根的内皮层以外；离子和水分只有转入共质体才可进入维管束。共质体运输是离子通过膜系统（内质网等）和胞间连丝，从根表皮细胞经过内皮层进入木质部。 （3）离子进入导管。可能是主动地、有选择性地从导管周围薄壁细胞向导管排入，也可能是离子被动地随水分的流动而进入导管。10、外界溶液的 pH值对矿物质吸收有何影响？答：（1）直接影响。由于组成细胞质的蛋白质是两性电解质，在弱酸性环境中，氨基酸带正电荷，易于吸附外界溶液中阴离子。在弱减性环境中，氨基酸带负电荷，易于吸附外界溶液中的阳离子。 （2）间接影响。在土壤溶液碱性的反应专业资料

23、word 完美格式 加强时 Fe、Ca、Mg、Zn 呈不溶解状态，能被植物利用的量极少。在酸性环境中P、K、Ca、Mg 等溶解，但植物来不及吸收易被雨水冲掉，易缺乏。而Fe、Al、Mn 的溶解度加大，植物会受害。在酸性环境中，根瘤菌会死亡，固氮菌失去固氮能力。11、为什么土壤温度过低，植物吸收矿质元素的速率下降？答：温度低时，代谢弱，能量不足，主动吸收慢；细胞质粘性增大，离子进入困难。其中，对钾和硅酸的吸收影响最大。12、举出 8种元素的任一生理作用。答：(1) N：叶绿素、细胞色素、膜结构的组成部分。(2) P：Co、 ATP 及光合作用中间产物中含磷。(3) K；气孔开闭受 K+泵的调节，

24、K+也是多种酶的激活剂。(4) Mg：叶绿素的组成部分，酶激活剂。(5) Fe：细胞色素、铁硫蛋白等的组成部分。(6) Ca：细胞壁果胶质的组成成分。(7) Mn：参与光合放氧反应。(8) B：促进光合产物的运用。13、白天和夜晚植物对硝酸盐的还原速度是否相同？为什么？答：植物对硝酸盐的还原速度白天显著较夜晚快。这是因为白天光合作用产生的还原力及丙糖能促进硝酸盐的还原。14、为什么土壤通气不良会影响作物对肥料的吸收？答：根系吸收肥料是一种生理活动，它需要能量的供应。能量来自呼吸作用中产生的 ATP（三磷酸腺苷） 。没有氧气，根系呼吸作用不能进行，能量也就不能产生，必然影响到肥料的吸收。另外，当

25、土壤通气不良时，由于厌氧微生物的活动，有机物质被分解并放出二氧化碳，这时二氧化碳不能从土壤中扩散出去，大量积累在土壤中，当超过一定量时，也将抑制根系的呼吸。在冷水田和低洼烂泥田中，由于地下水位高，土壤通气不良，还产生硫化氢（H2S）等还原性物质，这些物质可危害根的生长，甚至引起烂根和死根。因此，加强旱地中耕松土和水田落干晒田是增加土壤通气，促进根系发育和吸收肥料的重要措施。15、喷硼为什么可以促进开花结实？专业资料word 完美格式 答：硼是一种微量元素，有多方面的生理功能。如，提高光合作用强度，促进糖分的运输和分配，提高植物对磷的吸收利用等，但最突出的生理功能是对开花结实的促进。我国有些地区

26、，曾出现过大面积的甘蓝型油菜的“花而不结实” ；也出现过棉花的“蕾而不花”等问题，在生产上造成很大的损失。经过喷硼后，消除了这些病症，取得了较好的收成。硼促进开花结实的原因，在于促进花粉的发育。缺硼的植株，花药和花丝萎缩，绒毡层组织被破坏，花粉发育不良。硼还能促进受精作用，硼营养好的植株，花粉发育好，花粉管生长快、受精顺利、受精后的子房发育正常，结实率高。七、论述题1、硝态氮(NO3-)进入植物体之后是怎样运输的？如何还原成氨(NH4+)的 ？答：植物吸收 NO3后，可以在根部或枝叶内还原。在根内及枝叶内还原所占的比值，因不同植物及环境条件而异。如，苍耳根内无硝酸盐还原。根吸收的NO3就可通过

27、共质体中径向运输，即根的表皮皮层内皮层中柱薄壁细胞导管，然后在通过蒸腾流从根转运到枝叶内被还原成为氨，再通过酶的催化作用形成氨基酸、蛋白质。在光合细胞内，硝酸盐还原为亚硝酸盐是在硝酸还原酶催化下在细胞质内完成的；亚硝酸还原为氨则是在亚硝酸还原酶催化下在叶绿体内完成的。硝酸盐在根内还原的量以下列顺序递减：大麦向日葵玉米燕麦。同一作物在枝叶与根内硝酸盐还原的比值，随着 NO3-供应量增加而明显升高。2、试述植物细胞对矿质元素的被动吸收和主动吸收的机理 答：被动吸收是指细胞不消耗代谢能量，而通过扩散作用或其它物理过程而进行的吸收过程。O2、CO2、NH3 等气体分子可以穿过膜的脂质双分子层，以简单扩

28、散方式进入细胞，扩散动力是膜两侧的这些物质的化学势差。而带电荷的离被动吸收是顺着电化学势梯度进行的，不消耗代谢能量，而通过扩散作用或其它子不能穿过膜的脂质双分子层，其扩散需要转运蛋白质的协助，所以叫协助扩散或易化扩散，扩散动力是这些离子在膜两侧的电化学势差。离子通道运输就是离子顺着电化学势梯度，通过质膜上由通道蛋白构成的圆形孔道，以易化扩散的方式，被动地和单方向地跨膜运输。单向运输载体也可以催化离子顺着电化学势梯度跨膜运输。专业资料word 完美格式 主动吸收是指细胞利用代谢能量逆着浓度梯度吸收矿质元素的过程。主动吸收需要转运蛋白的参与。转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白之分。载体蛋白又分为单向运输

29、载体、同向运输载体和反向运输载体。单向运输载体催化分子或离子单向跨膜运输。可以是主动的，也可以是被动的。质膜上已知的单向运输载体有 Fe2+ 、Zn2+ 、Mn2+ 、Cu2+ 等载体。同向运输载体在与 H+结合的同时，又与另一个分子或离子（如：Cl- 、NO3- 、NH4+ 、H2PO4- 、SO42- 、氨基酸、肽、蔗糖、己糖等）结合，同一方向运输。反向运输载体是与 H+ 结合的同时与其它分子或离子（如：Na+）结合，两者朝相反方向运输。这两种跨膜运输是逆着电化学势梯度进行的主动运输过程。在这种主动运输的过程中能量来自于跨膜 H+ 电化学势梯度，即质子动力（H+） 。而 H+ 电化学势梯度

30、是质子泵利用 ATP的能量跨膜转运 H+ 而建立的，这过程叫初级主动运输，也叫初级共运转。利用已经建立的质子动力载体将矿物质跨膜运输的过程叫次级主动运输或叫次级共运转。离子也可以通过离子泵(质子泵和钙泵)跨膜运输。3、钼为什么能提高豆科植物的产量？答：给豆科植物叶面喷钼，或根部施钼，都能促进植株生长发育和增加产量。根据报道，给大豆施钼肥，开花期和成熟期均提早，结荚数提高 21%28%，三粒荚数增多，占总荚数的 25%46%，千粒重也增加，可增加产量 30%50%左右。花生应用 0.1%钼酸钠浸种，可提高出苗率，增加单株结荚数、百果重以及百仁重。降低空瘪率达 20%，可增产 44.6%左右。钼肥

31、能增产有两方面的原因：（1）钼是植物同化硝态氮素时的必需元素。因为硝态氮还原成氨态氮时，需要硝酸还原酶参加，而钼是硝酸还原酶的组成成分，没有钼的参加，酶不能产生，所以硝态氮也不能还原。豆科植物的根系吸收硝态氮后，必须将它还原为氨态氮，才能为植株所利用，用它来合成氨基酸和蛋白质。 （2）钼是豆科植物固氮作用中的必需元素。豆科植物的根瘤中，产生的固氮酶，是一种复合酶，由两种蛋白组成：一种叫铁蛋白，另一种叫钼铁蛋白。钼铁蛋白中，除含铁外，还含钼。在钼供应充分的情况下，根瘤形成快，酶的活力大，固定的氮素也多，给豆科植物提供了丰富的氮素营养，因而促进了植株的生长发育，提高了产量。4、根外营养有什么优点 ？