2023年 1月 10日

王小菁《植物生理学》(第8版)考研真题整理

作者 gong2022

测定光合速率的方法有多种,在大田主要使用便携式光合测定仪,而在实验室主要使用如下三种,即改良半叶法、红外线CO2分析法和氧电极法。

(1)改良半叶法

应选择生长健壮、对称性较好的大豆叶片,在其一半叶片打取小圆片若干,烘干称重,并用三氯醋酸对叶柄进行化学环割,以阻止光合产物外运,用同样方法对另一半叶片的相对称部位取相同数目的小圆片,烘干称重,两者之差即为这段时间内这小圆片累积的有机物质量。此法简便易行,不需贵重设备,但精确性较差。

(2)红外线CO2分析法

CO2对红外线有吸收作用,CO2浓度与红外线的吸收强度成正比,植物进行光合作用时,环境中CO2浓度会逐渐降低,通过红外线气体分析器的仪表迅速获得,即为植物的光合速率。此法迅速而准确、安全而灵敏、整体而连续测定是其优点,但仪器比较昂贵,目前基层还较难实现。

(3)氧电极法

氧电极是由嵌在绝缘棒上的铂和银所构成,以氯化钾为电解质并覆盖一层聚乙烯薄膜,两极间加一定的电压。溶氧即可透过薄膜进入电极在铂阴极上还原,同时在极间产生微电流,此电流与溶解氧浓度成正比,记录电流的变化,能换算出相应的氧分压值。当温度恒定时,植物叶片在反应液中照光时释放的氧量,即为该叶片的光合速率。此法灵敏度高,操作简便,可以连续测定水溶液中溶解氧量及其变化过程,但只能测离体叶片。目前也受仪器限制。

2设计实验证明生长素可代替顶芽维持植物的顶端优势。要求简写出实验步骤,预测并分析实验结果。[农学联考2015研]

【答案】

(1)实验步骤

取若干株具有明显顶端优势的植物,并分为三组:

①第一组:不做任何处理,作为对照组。

②第二组:仅去除顶芽,观察侧芽的生长状况。

③第三组:去除顶芽的同

时在切口处施加生长素,观察侧芽的生长状况。

(2)实验结果预测与分析

①第一组:植物的侧芽不生长或生长缓慢。

②第二组:植物侧芽生长较快,说明顶芽对侧芽生长有抑制作用。

③第三组:植物侧芽不生长或生长缓慢,说明生长素可以替代顶芽维持植物的顶端优势。

3请以14CO2为光合作用的原料,设计实验证明光合产物是通过韧皮部进行长距离运输的。要求简要写出实验步骤,预测并分析实验结果。[农学联考2016研]

【答案】

(1)实验步骤

用放射性14CO2供植物进行光合作用,一段时间后将茎切下并固定,切成薄片,在薄片上涂一层感光乳胶,置于暗处,经过一段时间后,植株薄片中含有标记物的辐射会使乳胶层曝光。然后对附有乳胶层的植株薄片进行显影和定影处理,并观察茎各段的14C放射性。

(2)实验结果预测与分析

预计在茎端的韧皮部可观察到14C标记的光合同化物。根据不同节位茎端韧皮部中都含有的14C,可以证明韧皮部中光合产物的长距离运输。

4已知蓝光具有激活保卫细胞质膜上H+-ATPase的作用,请设计实验加以证明。要求简要写出实验步骤,预测并分析实验结果。[农学联考2017研]

【答案】

(1)实验步骤

分离保卫细胞或其原生质体,置于pH适宜的介质中,在红光(或黑暗)下处理一段时间,分为三组:

A组:继续保持在红光(或黑暗)下,作为对照;

B组:增加蓝光照射;

C组:增加蓝光照射,同时施加H+-ATPase特异性抑制剂。

一段时间后,分别测定各组介质的pH。

(2)实验结果预测与分析

与A组相比,B组介质pH下降,表明有H+跨膜转运到膜外介质中;C组介质pH与A组介质pH无明显差异,表明质膜H+-ATPase特异性抑制剂抑制了H+的跨膜转运。以上结果表明,蓝光可以激活保卫细胞质膜上H+-ATPase。

5简述运用小液流法测定植物组织水势的原理及主要步骤。[扬州大学2019研]

【答案】

(1)实验原理

水势表示水分的化学势,像电流由高电位处流向低电位处一样,水从水势高处流向低处。植物细胞、组织之间以及植物体和环境间的水分间移动方向都由水势差决定。

当植物细胞或组织放在外界溶液中时,如果植物的水势小于溶液的渗透势(溶质势),则组织吸水而使溶液浓度变大;反之,则植物细胞内水分外流而使溶液浓度变小;若植物组织的水势与溶液的渗透势相等,则二者水分保持动态平衡,所以外部溶液浓度不变,此溶液的渗透势即等于所测植物的水势。可以利用溶液的浓度不同,其比重也不同的原理来测定试验前后溶液浓度的变化,然后根据公式计算渗透势。

(2)主要步骤

①取干燥洁净的试管16支,分成甲、乙两组,分别插在试管架相应的位置。甲组试管中分别加质量摩尔浓度为0.05~0.40mol/kg的8种浓度的蔗糖溶液之一,各4ml左右,乙组试管用同样的方法加入8种浓度的蔗糖溶液各0.5ml,甲、乙两组试管分别塞上相应的软木塞备用。

②选取均匀一致的植物叶片8~10片,叠在一起,用打孔器打取叶圆片8~10片,放入乙组试管内的一种浓度中,使叶片浸入溶液,塞紧软木塞,平衡20min以上。期间多次摇动试管,以加速水分平衡。

③到预定时间后,在乙组每一试管中用解剖针放入微量甲烯蓝粉末,摇匀,溶液变蓝。

④用毛细管在乙组试管中吸取有色溶液少许,插入装有同样浓度溶液的甲组试管中,毛细管尖端放在溶液中部,轻轻挤出有色溶液1小滴,小心取出毛细管(勿搅动有色液滴)。观察有色小液滴的升降情况:

a.若液滴下降,表示溶液浓度变大,植物组织吸水,组织水势低于溶液渗透势。

b.若液滴上升,表示乙组相应试管中溶液浓度变小,植物组织失水,组织水势高于溶液渗透势。

c.若液滴不动,则表示植物组织既不失水也不吸水,组织水势与溶液渗透势相等,该溶液的渗透势即为植物组织水势。

d.若前一浓度中液滴下降,后一浓度中液滴上升,则用二者浓度的平均值。

分别测定不同浓度中有色液滴的升降,找出与组织水分势相当的浓度,根据原理公式计算出组织的水势。

⑤测定并记录不同处理植物组织的水势,分析各自的水分状况。

对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫