【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大 D. 襯質(zhì)勢(shì)絕對(duì)值很小 4. 在萌發(fā)條件下，蒼耳的不休眠種子開(kāi)始 4 小時(shí)的吸水屬于 A 。 A. 吸脹吸水 B. 代謝性吸水 C. 滲透性吸水 D. 上述三種吸水都存在 5. 水分在根及葉的活細(xì)胞間傳導(dǎo)的方向決定于 C 。 A. 細(xì)胞液的濃度 B. 相鄰活細(xì)胞的滲透勢(shì)大小 C. 相鄰活細(xì)胞的水勢(shì)梯度 D. 活細(xì)胞壓力勢(shì)的高低 6. 在氣孔張開(kāi)時(shí)，水蒸氣分子通過(guò)氣孔的擴(kuò)散速度 C 。 A. 與氣孔面積成正比 B. 與氣孔周長(zhǎng)成反比 C. 與氣孔周長(zhǎng)成正比 D. 不決定于氣孔周長(zhǎng)，而決定于氣孔大小 7. 一般說(shuō)來(lái)，越冬作物細(xì)胞中自由水與束縛水的比值 B 。 A. 大于 1 B. 小于 1 C. 等于 1 D. 等于零 8. 植物根系吸水的主要部位是 D 。 A. 分生區(qū) B. 伸長(zhǎng)區(qū) C. 成熟區(qū) D. 伸長(zhǎng)區(qū)的一部分和成熟區(qū)的一部分 9. 植物的水分臨界期是指 C 。 A. 植物需水量多的時(shí)期 B. 植物對(duì)水分利用率最高的時(shí)期 C. 植物對(duì)水分缺乏最敏感的時(shí)期 D. 植物對(duì)水分的需求由低到高的轉(zhuǎn)折時(shí)期 10. 用小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)時(shí)，觀察到小液滴下降觀象，這說(shuō)明 C 。 A. 植物組織水勢(shì)等于外界溶液水勢(shì) B. 植物組織水勢(shì)高于外界溶液水勢(shì) C. 植物組織水勢(shì)低于外界溶液水勢(shì) D. 無(wú)法判斷 11. 植物體內(nèi)水分長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕朗? B 。 A. 篩管和半胞 B. 導(dǎo)管或管胞 C. 轉(zhuǎn)移細(xì)胞 D. 胞間聯(lián)絲 五、是非題 1. 蒸騰效率高的植物一定是蒸騰量小的植物。（ 179。 ） 2. 種子吸脹吸水和植物蒸騰作用都是不需要呼吸作用直接供能的生理過(guò)程。（√ ） 3. 將一個(gè)細(xì)胞放入某一濃度的溶液中，若細(xì)胞濃度與外界溶液的濃 度相等，則細(xì)胞體積不變。（179。 ） 4. 處于初始質(zhì)壁分離狀態(tài)的細(xì)胞，若其細(xì)胞內(nèi)液濃度等于外液濃度，則細(xì)胞的吸水速度與排水速度相等，出現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。（ √） 5. 植物具有液泡的成熟細(xì)胞的襯質(zhì)勢(shì)很小，通常忽略不計(jì)。（ 179。） 6. 一個(gè)細(xì)胞能否從外液中吸水，主要決定于細(xì)胞水勢(shì)與外液水勢(shì)的差值。（ √ ） 7. 水分通過(guò)根部?jī)?nèi)皮層需經(jīng)過(guò)共質(zhì)體，因而內(nèi)皮層對(duì)水分運(yùn)轉(zhuǎn)起調(diào)節(jié)作用。（ √） 8. 若細(xì)胞的Ψ p = － Ψ s ，將其放入某一溶液中，則體積不變。（ 179。） 9. 若細(xì)胞的Ψ w = Ψ s ，將其放入純水 中，則體積不變。（ 179。） 10. 將 Ψ p = 0 的細(xì)胞放入等滲溶液中，其體積不變。（ √ ） 11. 植物代謝旺盛的部位自由水與束縛水的比值小。（179。 ） 12. 土壤中的水分在具有內(nèi)皮層的根內(nèi)可通過(guò)質(zhì)外體進(jìn)入導(dǎo)管。（179。 ） 13. 蒸騰拉力引起植物被動(dòng)吸水，這種吸水與水勢(shì)梯度無(wú)關(guān)。（179。 ） 14. 保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)，其滲透勢(shì)增高，水分進(jìn)入，氣孔張開(kāi)。（ 179。） 15. 植物體內(nèi)水在導(dǎo)管和管胞中能形成連續(xù)的水柱，主要是由于蒸騰拉力和水分子內(nèi)聚力的存在。（ √ ） 16. 將洋蔥鱗 莖表皮細(xì)胞用中性紅染色后，用 1mol/L 的 KNO3 溶液處理，可觀察到凹形質(zhì)壁分離。（ 179。 ） 17. 不管活細(xì)胞還是死細(xì)胞，只要用中性紅染色，都可觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象。（ 179。 ） 18. Ca 2+ 使洋蔥鱗莖表皮細(xì)胞發(fā)生凹形質(zhì)壁分離，這是由于 Ca2+ 可提高原生質(zhì)粘性。（ √） . 19. 用小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)時(shí)，首先需配制不同濃度的 CaCl2 或蔗糖溶液。（ √） 六、問(wèn)答題 1. 試述氣孔開(kāi)閉機(jī)理 關(guān)于氣孔開(kāi)閉機(jī)理主要有兩種學(xué)說(shuō)： （ 1 ）無(wú)機(jī)離子泵學(xué)說(shuō)。又稱 K + 泵假 說(shuō)。在光下， K + 由表皮細(xì)胞和副衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，保衛(wèi)細(xì)胞中 K+ 濃度顯著增加，溶質(zhì)勢(shì)降低，引起水分進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，氣孔就張開(kāi)；暗中， K+ 由保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)入副衛(wèi)細(xì)胞和表皮細(xì)胞，使保衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)升高而失水，造成氣孔關(guān)閉。這是因?yàn)楸Ｐl(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上存在著 H+ － ATP 酶，它被光激活后能水解保衛(wèi)細(xì)胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的 ATP ，并將 H + 從保衛(wèi)細(xì)胞分泌到周圍細(xì)胞中，使得保衛(wèi)細(xì)胞的 pH 升高，質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的電勢(shì)變低，周圍細(xì)胞的 pH 降低，質(zhì)膜外側(cè)電勢(shì)升高，膜內(nèi)外的質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)驅(qū)動(dòng) K + 從周圍 細(xì)胞經(jīng)過(guò)位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的內(nèi)向 K + 通道進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，引發(fā)氣孔開(kāi)張。 （ 2 ）蘋果酸代謝學(xué)說(shuō)。在光下，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的部分 CO2 被利用時(shí)， pH 上升至 ～ ，從而活化了 PEP 羧化酶， PEP 羧化酶可催化由淀粉降解產(chǎn)生的 PEP 與 HCO 3 － 結(jié)合，形成草酰乙酸，并進(jìn)一步被 NADPH 還原為蘋果酸。蘋果酸解離為 2H + 和蘋果酸根，在 H+ /K+ 泵的驅(qū)使下， H + 與 K + 交換，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi) K + 濃度增加，水勢(shì)降低；蘋果酸根進(jìn)入液泡和 Cl共同與 K + 在電學(xué)上保持平衡。同時(shí)，蘋果酸的存在還可降低水勢(shì)，促使保衛(wèi)細(xì)胞吸水，氣孔張開(kāi)。當(dāng)葉片由光下轉(zhuǎn)入暗處時(shí)，該過(guò)程逆轉(zhuǎn)。 2. 植物氣孔蒸騰是如何受光、溫度、 CO2 濃度調(diào)節(jié)的？ 氣孔蒸騰顯著受光、溫度和 CO2 等因素的調(diào)節(jié)。 （ 1 ）光：光是氣孔運(yùn)動(dòng)的主要調(diào)節(jié)因素。光促進(jìn)氣孔開(kāi)啟的效應(yīng)有兩種，一種是通過(guò)光合作用發(fā)生的間接效應(yīng)；另一種是通過(guò)光受體感受光信號(hào)而發(fā)生的直接效應(yīng)。光對(duì)蒸騰作用的影響首先是引起氣孔的開(kāi)放，減少內(nèi)部阻力，從而增強(qiáng)蒸騰作用；其次，光可以提高大氣與葉片溫度，增加葉內(nèi)外蒸氣壓差，加快蒸 騰速率。 （ 2 ）溫度：氣孔運(yùn)動(dòng)是與酶促反應(yīng)有關(guān)的生理過(guò)程，因而溫度對(duì)蒸騰速率影響很大。當(dāng)大氣溫度升高時(shí)，葉溫比氣溫高出 2～ 10℃，因而，氣孔下腔蒸氣壓的增加大于空氣蒸氣壓的增加，這樣葉內(nèi)外蒸氣壓差加大，蒸騰加強(qiáng)。當(dāng)氣溫過(guò)高時(shí)，葉片過(guò)度失水，氣孔就會(huì)關(guān)閉，從而使蒸騰減弱。 （ 3 ） CO2 對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)影響很大，低濃度 CO2 促使氣孔張開(kāi)，高濃度 CO2 能使氣孔迅速關(guān)閉（無(wú)論光下或暗中都是如此）。 在高濃度 CO2 下，氣孔關(guān)閉可能的原因是： ① 高濃度 CO2 會(huì)使質(zhì)膜透性增加，導(dǎo)致 K + 泄漏，消除質(zhì)膜內(nèi)外的溶質(zhì)勢(shì)梯度。 ② CO 2 使細(xì)胞內(nèi)酸化，影響跨膜質(zhì)子濃度差的建立。因此， CO 2 濃度高時(shí)，會(huì)抑制氣孔蒸騰。 3. 植物如何維持其體溫的相對(duì)恒定？ 植物在陽(yáng)光直射下，即使在炎熱的夏季，只要植物吸水和蒸騰作用能正常進(jìn)行，就可使植物體和葉片保持一定的溫度而不受熱害。這是因?yàn)樗哂懈弑葻岷透咂療幔ㄟ^(guò)蒸騰可散失大量熱量，即能維持植物體溫的相對(duì)恒定 4. 植物受澇害后，葉片萎蔫或變黃的原因是什么？ 植物受澇反而表現(xiàn)出缺水現(xiàn)象，如萎蔫或變黃，是由于土壤中充滿水，缺少氧氣，短時(shí)間內(nèi)可使 細(xì)胞呼吸減弱，主動(dòng)吸水受到影響，長(zhǎng)時(shí)間受澇，會(huì)導(dǎo)致根部無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生和積累較多的酒精，使根系中毒受傷，吸水因難，致使葉片萎蔫變黃，甚至引起植株死亡。 5. 低溫抑制根系吸水的主要原因是什么？ （ 1 ）低溫使水的粘滯性增加，擴(kuò)散速度減慢。 （ 2 ）低溫使細(xì)胞質(zhì)的粘滯性提高（有時(shí)呈凝膠狀態(tài)），水分子不易透過(guò)。 （ 3 ）低溫能降低根系的生理活性，尤其是呼吸減弱，供能量不足，影響主動(dòng)吸水。 （ 4 ）低溫能使根系的生長(zhǎng)減慢等。 6. 化肥施用過(guò)多為什么會(huì)產(chǎn)生“燒苗”現(xiàn)象？ 化肥施用過(guò)多，造成土壤溶液水勢(shì)降低 幅度較大，以致根系細(xì)胞的水勢(shì)高于土壤溶液水勢(shì)，導(dǎo)致根細(xì)胞不但不能從土壤中吸水，細(xì)胞內(nèi)水分反而還要外滲至土壤中，因此產(chǎn)生“燒苗”現(xiàn)象。 7. 蒸騰作用的生理意義如何？ （ 1 ）蒸騰作用可引起植物的被動(dòng)吸水，并有利于水分的傳導(dǎo)。 （ 2 ）蒸騰作用能降低葉溫，使植物體及葉片保持一定溫度，避免過(guò)熱傷害。 （ 3 ）蒸騰作用能促進(jìn)物質(zhì)的吸收和運(yùn)輸。 （ 4 ）蒸騰作用有利于氣體交換。 8. 舉例說(shuō)明植物存在主動(dòng)吸水和被動(dòng)吸水。 （ 1 ）可用傷流現(xiàn)象證明植物存在主動(dòng)吸水。如將生長(zhǎng)中的幼嫩向日葵莖，靠地面 5cm 處切斷，過(guò)一定時(shí)間可看到有液體從莖切口流出。這一現(xiàn)象的發(fā)生，完全是由于根系生理活動(dòng)所產(chǎn)生的根壓促使液流上升并溢出而造成的，與地上部分無(wú)關(guān)。（亦可用吐水現(xiàn)象證明）。 （ 2 ）可用帶有葉片但將根去掉的枝條（或用高溫、毒劑殺死根系）吸水證明植物存在被動(dòng)吸水。將帶有葉片但將根去掉的枝條插入瓶中，枝葉可保持幾天不萎蔫，說(shuō)明靠葉片蒸騰作用產(chǎn)生的蒸騰拉力，能將水分被動(dòng)吸入枝條并上運(yùn)，這是與植物根系無(wú)關(guān)的被動(dòng)吸水過(guò)程。 9. 試述水分在植物生命活動(dòng)中的生理生態(tài)作用 （ 1 ）水是植物細(xì)胞質(zhì)的重要部分。細(xì)胞質(zhì)含水量一般在 70～ 90％ ，只有在水分飽和的狀態(tài)下，植物細(xì)胞才能有效地進(jìn)行分裂、伸長(zhǎng)、分化和各種生理生化變化。 （ 2 ）水是植物體內(nèi)代謝過(guò)程的反應(yīng)物質(zhì)。水不僅是光合作用的直接原料，而且參與呼吸作用、有機(jī)物質(zhì)的合成與分解等過(guò)程。 （ 3 ）水是良好的溶劑。有機(jī)物和無(wú)機(jī)物只有溶于水中，才容易被植物吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)與分配。 （ 4 ）水使植物保持挺立姿態(tài)。由于細(xì)胞和組織含有大量的水分，使細(xì)胞處于膨脹狀態(tài)，使植物枝葉保持挺立姿態(tài)，有利于充分接受陽(yáng)光和氣體交換，同時(shí)也促使花朵張開(kāi)利于授粉。 （ 5 ）水的理化性質(zhì)有利于植物的生命活 動(dòng)。 ①化學(xué)特性 由于水分子上電荷不等分布，使水分子具有明顯的極性，這樣使得溶于水中的生物大分子呈現(xiàn)出水合狀態(tài)，具有穩(wěn)定原生質(zhì)膠體的作用。 ②力學(xué)特性 水具有很大的內(nèi)聚力和表面張力，有利于物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)與吸收。 ③熱力學(xué)特性 水具有很高的比熱和汽化熱，有利于調(diào)節(jié)植物體溫度，以適應(yīng)外界環(huán)境。 ④光學(xué)特性 水能吸收紅外光，對(duì)可見(jiàn)光吸收少，有利于植物尤其是水生植物進(jìn)行光合作用。 10. 植物體內(nèi)水分存在狀態(tài)與代謝關(guān)系如何？ 植物體內(nèi)水分的存在狀態(tài)與代謝關(guān)系極為密切，并且與抗性有關(guān)。 一般說(shuō)來(lái)，束縛水不參與植物的代 謝反應(yīng)，若植物某些組織和器官主要含束縛水時(shí)，則其代謝活動(dòng)非常微弱，如越冬植物的休眠芽和干燥種子，僅以極低微的代謝強(qiáng)度維持生命活動(dòng)，但其抗性卻明顯增強(qiáng)，能度過(guò)不良的環(huán)境條件。而自由水直接參與植物體內(nèi)的各種代謝反應(yīng)，含量多少還影響著代謝強(qiáng)度，含量越高，代謝越旺盛。因此，常以自由水 / 束縛水的比率作為衡量植物代謝強(qiáng)弱的指標(biāo)之一。 11. 細(xì)胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原有何應(yīng)用價(jià)值？ （ 1 ）用以驗(yàn)證生活細(xì)胞是個(gè)滲透系統(tǒng)，原生質(zhì)層可以被看作是選擇透性膜。 （ 2 ）用以判斷細(xì)胞死活，只有活細(xì)胞才能發(fā)生細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象。 （ 3 ）用以測(cè)定細(xì)胞質(zhì)的透性、滲透勢(shì)以及細(xì)胞質(zhì)的粘滯性等。 （ 4 ）用細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象解釋一次施肥過(guò)多引起“燒苗”的原因。 12. 高大樹(shù)木導(dǎo)管中的水柱為何可以連續(xù)不中斷？假如某部分導(dǎo)管中水柱中斷了，樹(shù)木頂部葉片還能不能得到水分？為什么？ 蒸騰作用產(chǎn)生的強(qiáng)大拉力把導(dǎo)管中的水往上拉，而導(dǎo)管中的水柱可以克服重力的影響而不中斷，這通?？捎谜趄v流 — 內(nèi)聚力一張力學(xué)說(shuō)，也稱內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)來(lái)解釋，即水分子的內(nèi)聚力大于張力，從而能保證水分在植物體內(nèi)的向上運(yùn)輸。水分子的內(nèi)聚力很大，可達(dá)幾十 MPa 。植物葉片蒸騰失水后，便 向?qū)Ч芪?，而水本身有重量，受到向下的重力影響，這樣，一個(gè)上拉的力量和一個(gè)下拖的力量共同作用于導(dǎo)管水柱就會(huì)產(chǎn)生張力，其張力可達(dá)－ ，但由于水分子內(nèi)聚力遠(yuǎn)大于水柱張力，同時(shí)，水分子與導(dǎo)管或管胞壁的纖維素分子間還有附著力，因而維持了輸導(dǎo)組織中水柱的連續(xù)性，使得水分不斷上升。 導(dǎo)管水溶液中有溶解的氣體，當(dāng)水柱張力增大時(shí)，溶解的氣體會(huì)從水中逸出形成氣泡。在張力的作用下，氣泡還會(huì)不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。然而，植物可通過(guò)某些方式消除氣穴造成的影響。例如氣泡在某一些導(dǎo)管中形成后會(huì)被導(dǎo)管分子相連處的紋孔阻擋， 而被局限在一條管道中。當(dāng)水分移動(dòng)遇到了氣泡的阻隔時(shí)，可以橫向進(jìn)入相鄰的導(dǎo)管分子而繞過(guò)氣泡，形成一條旁路，從而保持水柱的連續(xù)性。另外，在導(dǎo)管內(nèi)大水柱中斷的情況下，水流仍可通過(guò)微孔以小水柱的形式上升。同時(shí)，水分上升也不需要全部木質(zhì)部的輸導(dǎo)組織參與，只需部分木質(zhì)部的輸導(dǎo)組織暢通即可。 13. 合理灌溉在節(jié)水農(nóng)業(yè)中的意義如何？如何才能做到合理灌溉？ 我國(guó)水資源總量并不算少，但人均水資源量?jī)H是世界平均數(shù)的 26％ ，而灌溉用水量偏多又是存在多年的一個(gè)突出問(wèn)題。節(jié)約用水，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，是一個(gè)帶有戰(zhàn)略性的問(wèn)題。合理灌溉是依據(jù)作 物需水規(guī)律和水源情況進(jìn)行灌溉，可調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的水分狀況，滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，用適量的水取得最大的效果。因此合理灌溉在節(jié)水農(nóng)業(yè)中具有重要的意義。 要做到合理灌溉，就需要掌握作物的需水規(guī)律。反映作物需水規(guī)律的參數(shù)有需水量和水分臨界期。作物需水量（蒸騰系數(shù)）和水分臨界期又因作物種類、生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期不同而有差異。合理灌溉則要以作物需水量和水分臨界期為依據(jù)，參照生理和形態(tài)等指標(biāo)制定