《植物生理学》习题集答案.doc

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第一章植物的水分生理

一、名词解释

1.水分代谢：

植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。

2.水势：

每偏摩尔体积水的化学势差，符号øw。

3.渗透势：

由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值，符号øð。

用负值表示，又称溶质势（øs）。

4.压力势：

由于细胞壁压力的存在而增大的水势值，一般为正值，符号øｐ。

5.衬质势：

由于细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值，以负值表示，符号øm。

6.内聚力学说：

又称蒸腾流－内聚力－张力学说。

即以水分的内聚力来解释水分沿导管上升的原因的学说。

7.自由水：

距离胶粒较远而可以自由流动的水分。

8.束缚水：

靠近胶粒而被束缚，不易自由流动的水分。

9.渗透作用：

水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

10.吸胀作用：

亲水胶体吸水膨胀的现象。

11.代谢性吸水：

利用细胞呼吸释放出的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。

12.渗透性吸水：

（见渗透作用）

13.吸涨性吸水：

（见吸胀作用）

14.水通道蛋白：

存在于生物膜上的一类具有选择性、高效运转水分功能的内在蛋白，亦称水孔蛋白。

15.吐水：

从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。

16.伤流：

从受伤或折断的植物器官、组织或伤口溢出液体的现象。

17.根压：

植物根部的生理活动使液流从根部上升的动力。

18.蒸腾拉力：

由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。

19.蒸腾作用：

水分以气体状态通过植物体表面从体内散发到体外的现象。

20.蒸腾速率：

又称蒸腾强度。

指植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量（g/dm2/h）。

21.蒸腾效率：

植物每消耗1kg水时所形成的干物质量（g）。

22.蒸腾系数：

植物制造1g干物质所需消耗的水分量（g），又称为需水量。

23.小孔扩散律：

气孔通过多孔表面的扩散速率不与其面积成正比，而与小孔的周长成正比的规律。

24.水分临界期：

植物对水分缺乏最敏感的时期，一班为花粉母细胞四分体形成期。

25.共质体：

植物体活细胞的原生质体通过胞间连丝形成的连续整体。

26.质外体：

质膜以外的胞间层、细胞壁及细胞间隙形成的连续整体。

二、填空

1.植物细胞内水分存在的状态有（自由水）和（束缚水）。

2．植物细胞吸水方式有（渗透性吸水）、（吸涨性吸水）和（代谢性吸水）。

3．植物散失水分的方式有（蒸腾作用）和（吐水）。

4．植物调节蒸腾的方式有（气孔关闭）、（初干）和（暂时萎蔫）。

5．水孔蛋白存在于细胞的（液泡膜）和（质膜）上。

水孔蛋白活化依靠（磷酸化）作用调节。

6．细胞质壁分离现象可以解决下列问题：

（判断细胞是否存活）、（判断膜的半透性）和（测定细胞渗透势）。

7．自由水/束缚水比值越大，则代谢（越旺盛）；其比值越小，则植物的抗逆性（越强）。

8．一个典型细胞的水势等于（øð+øｐ+øｍ）；具有液泡的细胞的水势等于（øð+øｐ）；干种子细胞的水势等于（øｍ）。

9．形成液泡后，细胞主要靠（渗透性）吸水。

10．风干种子的萌发吸水主要靠（吸胀作用）。

11．溶液的水势就是溶液的（渗透势）。

12．溶液的渗透势决定于溶液中（溶质颗粒总数）。

13．在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于（øð），压力势等于（零）。

14．当细胞吸水达到饱和时，细胞的水势等于（零），渗透势与压力势绝对值（相等）。

15．将一个ψp=-øs的细胞放入纯水中，则细胞的体积（不变）。

16．相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的（水势差异）。

17．植物可利用水的土壤水势范围是（-0.05Mpa~-0.30Mpa）。

18．植物根系吸水方式有：

（主动吸水）和（被动吸水）。

后者的动力是（蒸腾拉力）。

19．证明根压存在的证据有（吐水）和（伤流）。

20．对于大多数植物，当土壤含水量达到永久萎蔫系数时，其水势约为-1.5MPa，该水势称为（永久萎蔫点）。

21．叶片的蒸腾作用有两种方式：

（角质蒸腾）和（气孔蒸腾）

22．某植物制造10克干物质需消耗5公斤水，其蒸腾系数（500）。

23．水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径1.（经死）细胞，2（经活）.细胞。

24．小麦的第一个水分临界期是（孕穗期），第二个水分临界期是（灌浆始期~乳熟末期）。

25．常用的蒸腾作用的指标有（蒸腾速率）、（蒸腾比率）和（蒸腾系数）。

26．影响气孔开闭的因子主要有（光）、（温度）和（CO2浓度）。

27．影响蒸腾作用的环境因子主要是（光）、（空气相对湿度）、（温度）和（CO2浓度）。

28．C3植物的蒸腾系数比C4植物（大）。

29．可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有（叶片相对含水量）、（叶片渗透势）、（水势）和（气孔阻力或开度）。

30．近年来出现的新型的灌溉方式有（精确灌溉）、（调亏灌溉）和（控制性分根区交替灌溉）。

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（B）

A、水具有高比热B、水具有高气化热

C、水具有表面张力D、水分子具有内聚力

2．一般而言，进入冬季越冬作物组织内自由水/束缚水的比值（B）。

A、升高B、降低C、不变D、无规律

3．有一个充分为水饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中，则细胞体积：

（B）

A、变大B、变小C、不变D、可能变小，也可能不变

4．已形成液泡的植物细胞吸水靠（B）。

A、吸涨作用B、渗透作用C、代谢作用D、扩散作用

5．已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是（C）。

A、初质势很低B、衬质势不存在

C、衬质势很高，绝对值很小D、衬质势很低，绝对值很小

6．植物分生组织的细胞吸水靠（C）。

A、渗透作用B、代谢作用C、吸涨作用D、扩散作用

7．将一个细胞放入与其渗透势相等的外界溶液中，则细胞（D）

A、吸水B、失水

C、既不吸水也不失水D、既可能失水也可能保持平衡

8.在土壤水分充足的条件下，一般植物的叶片的水势为（A）

A.-0.2～-0.8MpaB.-2～-8Mpa

C.-0.02～-0.08MpaD.0.2-0.8MPa

9．在气孔张开时，水蒸气分子通过气孔的扩散速度（B）。

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D、与气孔面积成反比

10．蒸腾作用快慢，主要决定于（A）

A、叶内外蒸汽压差大小B、气孔长度

C、叶面积大小D、叶片形状

11．保卫细胞的水势变化与下列哪些无机离子有关（BC）

A、Ca2+B、K+C、Cl-D、Mg2+

12.保卫细胞的水势变化与下列哪些有机物质有关（C）。

A、丙酮酸B、脂肪酸C、苹果酸D、草酸乙酸

13.调节植物叶片气孔运动的主要因素是（ABD）。

A.光照B.温度C.氧气D.二氧化碳

14．根部吸水主要在根尖进行，吸水能力最大的是（C）

A、分生区B、伸长区C、根毛区D、根冠

15．土壤通气不良使根系吸水量减少的原因是（AD）

A、缺乏氧气B、水分不足C、水分太多D、CO2浓度过高

16.植物体内水分长距离运输的途径是（B）。

A.筛管和伴胞B.导管和管胞C.通道细胞D.胞间连丝

17.植物体内水分向上运输的动力有（BD）。

A.大气温度B.蒸腾拉力C.水柱张力D.根压

18．土壤温度过高对根系吸水不利，因为高温会（AB）

A、加强根的老化B、使酶钝化C、使生长素减少D、原生质粘度增加

19．植物的水分临界期是指植物（A）。

A、对水分缺乏最敏感的时期B、需水量最多的时期

C、需水终止期D、生长最快的时期

20.作为确定灌溉时期的灌溉生理指标有：

（ABCD）

A.叶片水势B.细胞汁液浓度C.渗透势D.气孔开度

四、判断题

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．种子吸胀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．植物根系吸水快慢和有无，决定于导管汁液与外界溶液之间的水势差异的大小有无。

（√）

5．植物细胞吸水方式有主动吸收和被动吸水。

（×）

6．植物的临界水势越高，则耐旱性越强。

（×）

7．在细胞初始质壁分离时，细胞水势等于压力势。

（×）

8．在细胞为水充分饱和时，细胞的渗透势为零。

（×）

9．把一个细胞放入某溶液中体积不变，说明该细胞液的浓度与此溶液的浓度相等（×）。

10．蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。

（×）

11．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。

（√）

12．空气相对湿度增大，空气蒸汽压增大，蒸腾加强。

（√）

13．低浓度CO2促进气孔关闭，高浓度CO2促进气孔迅速张开。

（×）

14．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，气孔张开。

（×）

15．就利用同单位的水分所产生的干物质而言，C3植物比C4植物要多1-2倍。

（×）

16．干旱时细胞内磷酸酯酶活性减弱；硝酸还原酶活性增强。

（×）

17.植物轻度缺水时，光合作用尚未受影响，但生长已受抑制。

（√）

18.灌溉的形态指标易于观察，它比生理指标更及时和灵敏。

（×）

19.植物体内的水分平衡是有条件的、短暂的。

（√）

20.作物一定时期缺水并不一定会降低产量，还可能对作物增产更为有利。

（√）

五、简答题

1、植物水分代谢包括哪些过程？

答：

植物从环境中不断吸收水分，并通过茎导管运到叶片及其他器官，以满足正常的生命活动的需要。

但是，植物又不可避免地要丢失大量水分到环境中去。

具体而言，植物水分代谢可包括三个过程：

（1）水分的吸收；

（2）水分在植物体内的运输；（3）水分的排出。

2、植物体内水分的存在状态与代谢关系如何？

答：

植物体中水分的存在状态与代谢关系极为密切，并且与抗性有关。

一般来说，束缚水不参与植物的代谢反应，在植物某些细胞和器官主要含束缚水时，则其代谢活动非常微弱，如越冬植物的休眠芽和干燥种子，仅以极弱的代谢维持生命活动，但其抗性却明显增强，能渡过不良的逆境条件。

而自由水主要参与植物体内的各种代谢反应，含量多少还影响代谢强度，含量越高，代谢越旺盛。

因此常以自由水/束缚水比值作为衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。

3、植物细胞吸水有哪几种方式？

答：

有三种方式：

（1）未形成液泡的细胞，靠吸胀作用去吸水；

（2）液泡形成之后，细胞主要靠渗透性吸水；（3）与渗透作用无关，而与代谢过程密切相关的代谢性吸水。

4、利用细胞质壁分离现象可以解决哪几个问题？

答：

（1）说明原生质层是半透膜。

（2）判断细胞死活。

只有活细胞的原生质层才是半透膜，有质壁分离现象；死亡的细胞不能产生质壁分离现象。

（3）测定细胞的渗透势。

5、水分是如何通过膜系统进出细胞的呢？

答：

有两种途径：

一是单个水分子通过膜脂间隙扩散进出细胞；二是以水集流方式通过质膜上水孔蛋白组成的水通道进出细胞。

6、简述蒸腾作用的部位及生理意义？

答：

（1）是植物对水分吸收和运输的主要动力。

（2）促