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食用色素作为一种重要的食品添加剂，广泛应用于食品、医药及日用化工等领域，需求量日增；目前，人工合成的色素多属于苯胺类化合物，有致癌和诱导染色体变异的作用，对人体健康产生严重威胁，因而使用受到严格限制；随着人们生活水平的提高，在食品的选择上，更注重安全、健康、甚至有保健功能的产品，鉴于此，食品加工企业在食品生产中着色剂的选择，将趋向于具有着色功能，而且还有营养和保健功效的天然色素，淘汰化学合成色素逐渐成为一种趋势，天然色素以其自然的色泽、安全无毒并且具有一定的营养和药理保健作用而倍受青睐，因此许多新功能的天然色素将具有广阔的市场前景。本项研究主要以中普彩色小麦为原料采用不同方法提取其色素，并在此基础上研究该色素的理化性质，并考察此色素在食品中应用的可能性，为五味子资源的进一步开发利用提供理论依据。研究内容：以彩麦为原料采用不同方法提取彩麦色素，确定最佳提取工艺，并在此基础上研究该色素的理化性质如测定该色素的基本光譜特征，溶解性实验，热稳定性实验，pH、光照、常见金属离子、抗坏血酸等对色素的影响等，并考察此色素在食品中应用的可能性，如进行一些饮料的着色实验，考察此色素在食品中应用的可能性。基本要求：对食用色素的国内外研究进展情况进行文献资料检索和阅读，制定出比较具体的实验方案；试验数据真实可靠，试验要认真仔细，并做好试验记录。实验期间严格遵守学校作息制度和有关规定，注意安全；实验结束后整理资料，完成系部的考核，并撰写论文，争取发表核心期刊论文1篇。绪论【主要教学目标】★了解植物生理学的定义和任务、发展简史及其与农业生产的关系。【习题】一、填空题1．植物生理学是研究的科学。2．荷兰的用柳树枝条试验探索植物长大的物质来源。3．于1882年编写了《植物生理学讲义》，他的学生则在1904年出版了《植物生理学》一书，他们被称为植物生理学的两大先驱。4．、和被认为是我国植物生理学的奠基人。二、问答题1．绿色高等植物生命活动有哪些基本过程?2．你是如何理解“植物生理学是农业发展的理论基础”这句话的?第一章植物的水分代谢【主要教学目标】★了解水分在植物体内存在的状态及其主要生理生态作用；★掌握植物细胞和根系对水分吸收的主要规律；★了解蒸腾作用的生理意义与影响因子；★了解植物体内水分运输的特点及机理；★弄清作物合理灌溉的生理基础。【习题】一、名词解释1．自由水2．束缚水3．渗透作用4．水势（w）5．渗透势（）6．压力势（p）7．衬质势（m）8．吸涨作用9．代谢性吸水10．蒸腾作用11．根压12．蒸腾拉力13．蒸腾速率14．蒸腾比率15．蒸腾系数16．内聚力学说17．质壁分离与质壁分离复原二、填空题1．植物细胞吸水有、和三种方式。2．植物调节蒸腾的方式有、和。3．植物散失水分的方式有和。4．植物细胞内水分存在的状态有和。5．植物细胞原生质的胶体状态有两种，即和。6．一个典型的细胞的水势等于；具有液泡的细胞的水势等于；形成液泡后，细胞主要靠吸水；干种子细胞的水势等于。7．植物根系吸水方式有：和。8．根系吸收水的动力有两种：和。9．证明根压存在的证据有和。10．叶片的蒸腾作用有两种方式：和。11．某植物制造1克干物质需消耗水400克，则其蒸腾系数为；蒸腾效率为。12．影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。13．C3植物的蒸腾系数比C4植物。14．可以比较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标主要有：、、和。15．目前认为水分沿导管或管胞上升的动力是和。三、选择题1．植物在烈日照射下，通过蒸腾作用散失水分降低体温，是因为：（）A．水具有高比热B．水具有高汽化热C．水具有表面张力2．一般而言，冬季越冬作物组织内自由水/束缚水的比值：（）A．升高B．降低C．变化不大3．有一为水充分饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中，则细胞体积：（）。A．变大B．变小C．不变4．风和日丽的情况下,植物叶片在早上、中午和傍晚的水势变化趋势是()。A．低高低B．高低高C．低低高5．已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是：（）A．衬质势很低B．衬质势不存在C．衬质势很高，绝对值很小6．植物分生组织的细胞吸水靠（）A．渗透作用B．代谢作用C．吸涨作用7．风干种子的萌发吸水靠（）A．代谢作用B．吸涨作用C．渗透作用8．在同温同压条件下，溶液中水的自由能与纯水相比（）A．要高一些B．要低一些C．二者相等9．在气孔张开时，水蒸汽分子通过气孔的扩散速度（）A．与气孔的面积成正比B．与气孔周长成正比C．与气孔周长成反比10．蒸腾作用快慢，主要决定于（）A．叶内外蒸汽压差大小B．叶片的气孔大小C．叶面积大小11．植物的保卫细胞中的水势变化与下列无机离子有关：（）A．Ca2+B．K+C．Cl-12．植物的保卫细胞中的水势变化与下列有机物质有关：（）A．糖B．脂肪酸C．苹果酸13．根部吸水主要在根尖进行，吸水能力最大的是（）A．分生区B．伸长区C．根毛区14．土壤通气不良使根系吸水量减少的原因是（）A．缺乏氧气B．水分不足C．C02浓度过高15．植物的水分临界期是指：（）A．对水分缺乏最敏感时期B．需水最多的时期C．需水最少的时期16．目前可以作为灌溉的生理指标中最受到重视的是：（）A．叶片渗透势B．叶片气孔开度C．叶片水势四、是非判断与改正1．影响植物正常生理活动的不仅是含水量的多少，而且还与水分存在的状态有密切关系。（）2．在植物生理学中被普遍采用的水势定义是水的化学势差。（）3．种子吸涨吸水和蒸腾作用都是需要呼吸作用直接供能的生理过程。（）4．根系要从土壤中吸水，根部细胞水势必须高于土壤溶液的水势。（）5．相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的水势差。（）6．蒸腾作用与物理学上的蒸发不同，因为蒸腾过程还受植物结构和气孔行为的调节。（）7．通过气孔扩散的水蒸气分子的扩散速率与气孔的面积成正比。（）8．空气相对湿度增大，空气蒸汽压增大，蒸腾加强。（）9．低浓度的C02促进气孔关闭，高浓度C02促进气孔迅速张开。（）10．糖、苹果酸和K+、Cl-进入液泡，使保卫细胞压力势下降，吸水膨胀，气孔就张开。（）五、问答题1．水分子的物理化学性质与植物生理活动有何关系？2．简述水分的植物生理生态作用。3．植物体内水分存在的状态与代谢关系如何？4．水分代谢包括哪些过程？5．利用质壁分离现象可以解决哪些问题？6．土壤温度过高对根系吸水有什么不利影响？7．蒸腾作用有什么生理意义？8．气孔开闭机理的假说有哪些？请简述之。9．根据性质和作用方式抗蒸腾剂可分为哪三类？10．小麦整个生育期中有哪两个时期为水分临界期？第二章植物的矿质营养【主要教学目标】★了解植物必需的矿质元素及其主要生理生化作用；★掌握植物细胞和根系对矿质元素的吸收特点及其影响因素；★了解植物氮代谢的主要过程及硝酸盐还原过程的特点；★弄清作物合理施肥的生理基础。【练习题】一、名词解释1．矿质营养2．灰分元素3．大量元素4.微量元素5．杜南平衡6．单盐毒害和离子抗7．平衡溶液8．胞饮作用9．诱导酶10．生物固氮二、填空题1．植物生长发育所必需的元素共有种，其中大量元素有种，微量元素有种。2．植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。3．解释离子主动吸收的有关机理的假说有和。4．果树的“小叶病”往往是因为缺元素的缘故。5.缺氮的生理病症首先表现在叶上，缺钙的生理病症首先表现在叶上。6．根系从土壤吸收矿质元素的方式有两种：和7．(NH4)2S04属于生理性盐，KN03属于生理性盐、NH4NO3属于生理性盐。8．硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程由酶催化，亚硝酸盐还原成氨过程是叶绿体中的酶催化的。9．影响根部吸收矿物质的条件有、、和。10．植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是，营养物质可从运入叶内。11．植物体内可再利用元素中以和最典型。12．追肥的形态指标有和等，追肥的生理指标有、和。13．栽种以果实籽粒为主要收获对象的禾谷类作物可多施些肥，以利于籽粒饱满；栽培根茎类作物则可多施些肥，促使地下部分累积碳水化合物；栽培叶菜类作物可多施些肥，使叶片肥大。三、选择题1．植物生长发育必需的矿质元素有：（）A．9种B．13种C.16种2．高等植物的嫩叶先出现缺绿症，可能是缺乏（）A．镁B．磷C.硫3．高等植物的老叶先出现缺绿症，可能是缺乏（）A．锰B．氮C.钙4．植物根部吸收离子较活跃的区域是：（）A.分生区B.伸长区C.根毛区5．影响植物根毛区主动吸收无机离子最重要的因素是（）A.土壤溶液pH值B．土壤中氧浓度C.土壤中盐含量6．杜南平衡不消耗代谢能但可逆浓度吸收，因而属于（）A.胞饮作用B．主动吸收C.被动吸收7．植物吸收矿质元素和水分之间的关系是：（）A.正相关B．负相关C.既相关又相互独立8．番茄吸收钙和镁的速率比吸水速率快，从而使培养液中的钙和镁浓度：（）A．升高B．下降C.不变9．硝酸还原酶分子中含有：（）A.FAD和MnB．FMN和MoC.FAD和Mo10．下列哪种溶液属于平衡溶液：（）A.生理酸性盐与生理碱性盐组成的溶液B．Hoagland溶液C.N、P、K三种元素组成的溶液11．植物根部吸收的无机离子向地上部运输时，主要是通过：（）A.韧皮部B．质外体C.胞间连丝12．反映植株需肥情况的形态指标中，最敏感是：（）A.株高B．节间长度C.叶色13．能反映水稻叶片氮素营养水平的氨基酸是：（）A.蛋氨酸B．天冬酰胺C．丙氨酸14．生物固氮主要由下列微生物实现的，它们是：（）A.非共生微生物B．共生微生物C.硝化细菌四、是非判断与改正1．在植物体内大量积累的元素必定是植物必需元素。（）2．硅对水稻有良好的生理效应，故属于植物的必需元素。（）3．植物对镁的需要是极微的，稍多即发生毒害，所以镁属于微量元素。（）4．缺氮时，植物幼叶首先变黄；缺硫时，植物老叶叶脉失绿。（）5．当达到杜南平衡时，细胞内外阴、阳离子的浓度相等。（）6．养分临界期是指植物对养分需要量最大的时期。（）7．作物体内养分缺乏都是由于土壤中养分不足。（）8．矿质元素中，K可以参与植物组织组成。（）9．生长在同一培养液中的不同植物，其灰分中各种元素的含量相同。（）10．硝酸还原酶和亚硝酸还原酶都是诱导酶。（）11．在进行硝酸还原酶实验时，光对实验结果无影响。（）12．施肥增产原因是间接的，施肥是通过增强光合作用来增加干物质积累，从而提高产量。（）五、问答题1．植物必需的矿质元素要具备哪些条件?2．为什么把氮称为生命元素?3.植物细胞吸收矿质元素的方式有哪些？4．设计两个实验，证明植物根系吸收矿质元素是一个主动的生理过程。5.外界溶液的pH值对矿物质吸收有何影响?6．为什么土壤温度过低，植物吸收矿质元素的速率下降?7．白天和夜晚硝酸盐还原速度是否相同？为什么?8．固氮酶有哪些特性？简述生物固氮的机理。9．合理施肥增产的原因是什么?10．根外施肥有哪些优点?