干旱脅迫及不同鉀水平下煙草葉肉細(xì)胞中鉀的再分布

1、第14章軟件工程基礎(chǔ)本章主要掌握以下幾個方面內(nèi)容。（1）軟件工程的基本概念、軟件生命周期概念、軟件工具和軟件開發(fā)環(huán)境；（2）結(jié)構(gòu)化分析方法、數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典和軟件需求規(guī)格說明書；（3）結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法、總體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計；（4）軟件測試的方法、白盒測試與黑盒測試、測試用例設(shè)計、軟件測試的實施、單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試；（5）程序調(diào)試、靜態(tài)調(diào)試與動態(tài)調(diào)試；（6）軟件維護(hù)。軟件工程歷次試題分?jǐn)?shù)均在610分之間。其中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法和軟件測試幾乎每次必考，這兩節(jié)應(yīng)重點掌握。程序調(diào)試和軟件維護(hù)試題在02分之間波動，也應(yīng)該引起注意。14.1軟件工程的基本概念軟件工程的基本概念所涉及的試題分值在本章中

2、占比重為21%。14.1.1考點1：軟件與軟件工程概述1.軟件的定義軟件是程序、數(shù)據(jù)與相關(guān)文檔的集合，相對于計算機硬件而言，軟件是邏輯產(chǎn)品而不是物理產(chǎn)品，是計算機的無形部分。軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件是為計算機管理自身資源，提高計算機使用效率而編寫的軟件。系統(tǒng)軟件依賴于機器的指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)，以及運算、控制、存儲部件和外部設(shè)備。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)（如Windws、UNIX、Linux、Macintosh等）、各種語言編譯的編譯程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、文件編輯系統(tǒng)、系統(tǒng)檢查與診斷軟件等。應(yīng)用軟件是專門為了某種使用目的而編寫的程序系統(tǒng)，常用的有文字處理軟件（如WPS和Word）、專用的

3、財務(wù)軟件、人事管理軟件、計算機輔助軟件（如AutoCAD）和繪圖軟件（如3DS）等。軟件按功能可以分為：應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件和支撐軟件(或工具軟件)。下面屬于系統(tǒng)軟件的是BA)編輯軟件B)操作系統(tǒng)C)教務(wù)管理系統(tǒng)D)瀏覽器2.軟件工程的定義軟件工程是采用工程化的方法開發(fā)和維護(hù)軟件的工程學(xué)科。把經(jīng)過時間考驗而證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好技術(shù)和方法結(jié)合起來，以便經(jīng)濟地開發(fā)高質(zhì)量的軟件并有效地維護(hù)它。軟件工程包括3個要素，分別是方法、工具和過程。軟件工程的基本思想是在軟件開發(fā)過程中，需要應(yīng)用工程化原則進(jìn)行軟件開發(fā)，并將這個思想貫穿到軟件開發(fā)的整個過程中。軟件工程的目標(biāo)是在給定成本、進(jìn)度的前提

4、下，利用工程化原則，開發(fā)出具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可維護(hù)性、可重用性、可適用性、可移植性、可追蹤性和可互操作性并滿足用戶需求的軟件產(chǎn)品。14.1.2考點2：軟件生命周期軟件生命周期是指從軟件定義、開發(fā)、使用、維護(hù)到報廢為止的整個過程，一般包括問題定義、可行性分析、需求分析、總體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編碼、測試和維護(hù)。問題定義就是確定開發(fā)任務(wù)到底“要解決的問題是什么”，系統(tǒng)分析員通過對用戶的訪問調(diào)查，最后得出一份雙方都滿意的關(guān)于問題性質(zhì)、工程目標(biāo)和規(guī)模的書面報告。可行性分析就是分析上一個階段所確定的問題到底“可行嗎”，系統(tǒng)分析員對系統(tǒng)要進(jìn)行更進(jìn)一步的分析，更準(zhǔn)確、更具體地確定工程規(guī)模與

5、目標(biāo)，論證在經(jīng)濟上和枝術(shù)上是否可行，從而在理解工作范圍和代價的基礎(chǔ)上，做出軟件計劃。需求分析就是對用戶要求進(jìn)行具體分析，明確“目標(biāo)系統(tǒng)要做什么”，把用戶對軟件系統(tǒng)的全部要求以需求規(guī)格說明書的形式表達(dá)出來?？傮w設(shè)計就是把軟件的功能轉(zhuǎn)化成所需要的體系結(jié)構(gòu)，也就是決定系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，并給出模塊的相互調(diào)用關(guān)系、模塊間傳送的數(shù)據(jù)及每個模塊的功能說明，也就是“概括地說如何解決這個問題”。詳細(xì)設(shè)計就是決定模塊內(nèi)部的算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也就是明確“怎么樣具體實現(xiàn)這個系統(tǒng)”。編碼就是選取適合的程序設(shè)計語言對每個模塊進(jìn)行編碼，并進(jìn)行模塊調(diào)試。測試就是通過各種類型的測試使軟件達(dá)到預(yù)定的要求。軟件維護(hù)就是軟件交付給用戶使

6、用后，對軟件不斷查錯、糾錯和修改，使系統(tǒng)持久地滿足用戶的需求，軟件生命周期也可以分為3個大的階段，分別是計劃階段、開發(fā)階段和維護(hù)階段。軟件生命周期是指AA源環(huán)境學(xué)院日光溫室內(nèi)進(jìn)行(室內(nèi)溫度在22 以上) 。將25 下催芽的煙草種子直播于22cm ×20cm 的生長缽中(干土6kg) ,供試土壤為 土,其有機質(zhì)含量117 % ,NH+42N 613 mg/ kg ,NO-32N 10110 mg/ kg ,速效P 2310 mg/kg ,速效K 12817 mg/ kg ,Cu、Fe、Mn、B 含量分別為1146 、118 、8510 、015 mg/ kg , pH 811 。供試煙

7、草( Nicotianatabacun ) 品種為NC89 (陜西省農(nóng)科院提供) ,供試肥料為硫酸鉀、尿素、三料磷肥(含P2O5 42 %) 。試驗設(shè)3 個施鉀水平:不施鉀( F1) 、中等鉀水平( F2) 每盆施K 214g、高鉀水平( F3) 每盆施K 418g。N、P 肥用量3個處理均為每盆012g。按盆稱取肥料,粉碎后與土壤混勻裝盆。在鉀處理的基礎(chǔ)上設(shè)正常供水和干旱2 個處理:干旱處理(W1) 含水量為田間持水量的40 %45 % ,正常供水(W2) 含水量為田間持水量的70 %75 %作對照。在煙苗生長至8 葉1 心時各處理選擇生長均勻一致的植株進(jìn)行水分處理,并采取逐日稱重法進(jìn)行水分

8、控制,使土壤含量始終保持在處理范圍內(nèi)。每個處理18 盆,每盆種煙1 株。試驗于11 月2 日加設(shè)持續(xù)干旱處理,即在正常供水處理的植株最后一次澆水后,對3 個施肥處理停止供水,使土壤含水量自然落干,經(jīng)38d 后使土壤含水量下降到田間持水量的30 %。在此期間定期測定土壤含量并測定相關(guān)生理指標(biāo)。每個處理3 盆,每盆種煙1 株。1. 2 測定項目及方法細(xì)胞器分離:采用離心分離法,獲得煙草葉肉細(xì)胞的活體葉綠體線粒體,并分別采用2 ,6 - 二氯酚靛酚還原法和詹納斯綠染料活染法對分離提取的葉綠體及線粒體進(jìn)行定性活體鑒定,證明所獲得的細(xì)胞器為活體。將活體葉綠體及線粒體以去離子水脹破,沸水浴15 min 提

9、取K+ ,用日立18- 80 型原子吸收分光光度計測定K+ 含量,以提取的細(xì)胞器總K占樣品干重的百分比表示,并計算葉肉細(xì)胞中液泡、線粒體、葉綠體中的鉀分別占3 者總K量的相對比例( %) 。光合速率和胞間CO2 濃度:選擇葉位相近、大小相似的葉片用L ICOR26400 光合儀測定。2 結(jié)果與分析2. 1 控制水分條件下煙草葉片光合速率變化表1 看出,正常水分條件下,煙草葉片的光合速率隨施鉀增加而增加,且上午的光合速率明顯高于下午。干旱脅迫下,施鉀植株光合速率高于不施鉀植株,不施鉀植株的光合速率下午明顯低于上午,而施鉀植株光合速率上下午之間無差異。干旱脅迫處理與正常供水處理相比,在上午干旱脅迫

10、處理的植株光合速率明顯低于正常供水處理,且F2 處理光合速率下降最少,光合速率明顯高于F1 和F3 處理;下午,干旱脅迫下F1 和F3 處理的光合速率均明顯降低,而F2 處理植株下午的光合速率無變化,且明顯高于F1 和F3 處理。2. 2 控制水分條件下煙草葉片胞間CO2 濃度變化表1 還看出,正常供水條件下,無論是上午還是下午,不同施鉀處理間煙草葉片的胞間CO2 濃度無明顯變化。干旱脅迫下,在光合速率較高的上午,煙草葉片的胞間CO2 濃度隨施鉀增加而增加,差異明顯。與正常供水處理相比,F1 處理胞間CO2 濃度明顯升高,而此時光合速率卻明顯降低, F3 處理植株在胞間CO2 濃度明顯降低的同

11、時,光合速率也明顯降低,F2 處理胞間CO2 濃度無明顯變化,光合速率降低。在光合速率較低的下午,F3 處理植株葉片胞間CO2 濃度明顯低于F1 和F2 處理,F1 與F2 處理間則差異不明顯。說明不施鉀煙草植株光合速率下降的主要原因是非氣孔限制,即葉肉細(xì)胞光合活性下降引起的;施鉀植株光合速率下降則主要是氣孔限制。說明施鉀可以減少葉肉細(xì)胞光合活性的下降。2. 3 不同處理地上部分干物質(zhì)累積量表2 表明,不同施鉀處理下干旱脅迫煙草地上部分干物質(zhì)累積量均減少。正常供水條件下干物質(zhì)累積量隨著施鉀量的增加而增加,施鉀可降低莖/ 葉比值和葉脈/ 葉肉比值;而干旱脅迫下F2 處理煙草地上部分干物質(zhì)累積量最

12、高,施鉀處理煙草的莖/ 葉比值和葉脈/ 葉肉比值增加。2. 4 控制水分條件下煙草葉肉及葉脈組織含鉀量干旱脅迫下煙草葉肉組織中的含鉀量明顯高于正常供水處理的葉片;在同樣的水分條件下,隨著施鉀量的增加,葉肉組織中含鉀量也明顯增加,說明增施鉀肥可以提高葉肉組織中鉀的含量,尤其是在正 常供水條件下。葉脈中含鉀量與葉肉組織中含鉀量結(jié)果有相同趨勢(表3) 。2. 5 控制水分條件下煙草葉肉細(xì)胞內(nèi)鉀的分布表4 的結(jié)果表明,無論是正常水分條件下還是干旱脅迫下,煙草葉肉細(xì)胞中K+ 主要集中在液泡中,葉綠體和線粒中占有少量K+ ,而線粒體最少。在干旱脅迫下K+ 在液泡中的分布量隨施鉀量的增加而增加,線粒體中的分

13、布量以F2 處理最高,葉綠體中K+ 的分布量則以F3 處理最高。在正常供水條件下,F2 處理的液泡中分布量最高,F3 處理的線粒體和葉綠體中K+ 分布量最高。葉肉細(xì)胞中的K+ 在3 個部位中分布的比例變化不同于含量的變化,干旱脅迫下液泡中K+ 所占比例比正常供水條件下減少,而線粒體與葉綠體中K+ 所占比例除F3處理的線粒體外,均比正常供水時有所增加。2. 6 持續(xù)干旱處理下葉肉細(xì)胞中K+ 含量變化持續(xù)干旱處理下,不同鉀處理的液泡含K+ 量所占比例有相同的變化趨勢,即隨著土壤含水量的降低迅速上升,當(dāng)土壤含水量降為17 %左右時達(dá)到最大,以后基本穩(wěn)定,并呈弱的下降趨勢, 其中以F1 、F3 處理變

14、化較大(圖1a) 。線粒體、葉綠體含K+ 量所占比例有相同的變化趨勢與液泡的相反,隨著土壤含水量的降低先迅速下降,當(dāng)土壤含水量降為17 %左右時達(dá)到最小, 而在后期稍有升高(圖1b、c) 。3 討論植物生長受抑制、光合速率下降是干旱脅迫所產(chǎn)生的最明顯的生理效應(yīng),而K+ 不僅對維持細(xì)胞膨壓,促進(jìn)植物生長有利,同時對植物在干旱脅迫下維持光合作用也有重要作用。這可能與K+ 在植物體內(nèi)流動性最大及其在植物光合中的作用有關(guān)。由于K+ 流動性強,可在不同組織間進(jìn)行再分配,這種再分配會受到不同組織間水分再分配的影響,同時也會改變水分的分配,而影響生長和發(fā)育,在煙草生長發(fā)育中K+ 在葉肉細(xì)胞內(nèi)不同部位間的分配

15、和含量高低也直接影響葉肉細(xì)胞代謝。葉肉細(xì)胞內(nèi)K+ 的分布結(jié)果表明,煙草葉肉細(xì)胞中K+ 主要集中在液泡中,葉綠體次之,線粒體占有量最少。液泡所含K+ 的總量是細(xì)胞內(nèi)最大的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于葉綠體和線粒體占有量,葉綠體K+ 所占比例要高于線粒體。因此液泡所分配的K+ 的比例的微弱變化,都會引起線粒體及葉綠體中K+ 所占比例明顯變化。長期在干旱脅迫下,煙草葉肉細(xì)胞中液泡所分配K+ 的量要低于長期在正常水分下生長的植株,而葉綠體體分配K+ 含量明顯增加,線粒體增加相對較少。從相對比例看,線粒體含K+ 量在F1 、F2處理的干旱脅迫時高于正常供水處理,而F3 處理則明顯低于正常供水處理;無論是干旱處理還是正常供

16、水,F2 處理所占比例均低于F1 和F3 處理。由于K+ 可激活呼吸代謝中的丙酮酸激酶、磷酸果糖激酶、琥珀酸激酶、蘋果酸脫氫酶等關(guān)鍵酶,調(diào)節(jié)呼吸代謝速度,因此適量施鉀處理植株可能會減少呼吸消耗量;同時K+ 進(jìn)入葉綠體間質(zhì),維持間質(zhì)的堿性,有助于維持葉綠體膜兩邊的電勢差,保證光合正常進(jìn)行,并促進(jìn)電子在類囊體膜上的傳遞及光合磷酸化作用;還能使氧化態(tài)輔酶轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原態(tài)輔酶(NADPH) ,促進(jìn)CO2 的同化。相對較多的K+ 進(jìn)入葉綠體將有助于維持干旱脅迫下光合作用的正常水平,這可能是干旱脅迫下適量施鉀( F2) ,煙草獲得相對較高產(chǎn)量的原因。干旱時葉綠體、線粒體分配K+ 含量增加有助于水分向它們所在區(qū)域調(diào)配,從而保證干旱脅迫下光合及呼吸的正常進(jìn)行,維持整株煙草的正常生理活動。同時,控制水分條件下煙草葉片光合速率和胞間CO2 濃度的變化證明,不施K+ 的煙草植株光合速率下降的主要原因是非氣孔限制, 即葉肉細(xì)胞光合活性下降引起的;施鉀植株光合速率下降的主要原因是氣孔限制。說明干旱脅迫下,施鉀可以減少葉肉細(xì)胞光合活性的下降;但鉀對干旱下植物光合作用的影響還有許多問題有待進(jìn)一步研究。在持續(xù)干旱下,土壤水逐漸減少,葉肉細(xì)胞中K+ 的分布不同于控制土壤水分處理結(jié)果。液泡所占有的K+ 量趨向增加,而線粒體和葉綠體所占有的K+ 量