【正文】 （氯） 6．必需。（ 45） 4．除了碳、氫、氧三種元素以外，植 物體內含量最高的元素是 。 (N， P， K， Ca，Mg， S) 2．植物必需的微量元素有 、 、 、 、 、 、 、 。因此， A， B， C 三種土壤的中的可利用水分別為 20%， 11%和 6%，三種土壤中如種的是大小相同的同一種植物，其消耗水的速度應該是基本相同的，所以 C 土壤中的可利用水會首先消耗完而植物發(fā)生萎蔫，其次是 B，最后是 A。那么： 蒸騰效率＝ 1000/蒸騰系數(shù) 植物 高粱 玉米 小麥 燕麥 紫苜蓿 蒸騰系數(shù) 272 346 471 636 831 蒸騰效率 g501 ＝ 12．請根據(jù)下表數(shù)據(jù)計算蒸騰效率： 植物 高粱 玉米 小麥 燕麥 紫苜蓿 蒸騰系數(shù) 272 346 471 636 831 答 ：蒸騰系數(shù)是指植物每制造 1g 干物質所消耗水分的 g 數(shù)，它的倒數(shù)為蒸騰效率，指植物每蒸騰 1kg 水時所形 成的干物質的 g 數(shù)，單位為 g296 ＝ 1000247。 ＝ 501 蒸騰效率 : 1000247。(247。) ＝ 247。 ＝ 296 247。(247。) ＝ 247。 蒸騰系數(shù) : 247。蒸騰效率是指植物每蒸騰 1kg 水時所形成的干物質的 g 數(shù)。g 1干物 蒸騰效率 gm 2m 2根壓為 310 5Pa 時，植物最大高度可為 米。m 3m 2247。Kg 1)＝ h＝ Ψg247。(1000KgρWg ＝ 10 5 Nm 2； 310 5Pa＝ 310 5N在根與土壤達到平衡時，其 Ψw 、 Ψπ 和 Ψp 各為多少？如果向土壤加入鹽溶液，其水勢變?yōu)?510 5Pa ，植物可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 答 ：達到平衡時，根的 Ψw ＝ 105Pa， Ψπ ＝ 106Pa， Ψp ＝ 910 5Pa，當土壤水勢降為 510 5Pa，因為根中的水分流向土壤，所以植物會發(fā)生萎蔫。mol 1ln （ 3168/3105）＝ 10 6Pa 8．假設一個細胞的 Ψπ ＝ 8105Pa ，將其放入 Ψπ ＝ 310 5Pa 的溶液中，請計算細胞 Ψp 為何值時才能分別發(fā)生以下三種情況：(1)細胞失水； (2)細胞吸水； (3)細胞既不吸水又不失水。mol 1L – 1 蔗糖溶液的 水勢是多少？ 答 ：氣相的水勢公式則按下式計算： Ψw ＝ RT/Vw， mln （ P ww/P0w） w＝ mol– 1。L – 1 蔗糖溶液中水的飽和蒸汽壓為 3105 Pa.。 7． 25℃ 時，純水的飽和蒸汽壓為 3168 Pa 6．三個相鄰細胞 A、 B、 C 的 Ψs 、 Ψp 如下圖，三細胞的水勢各為多少？用箭頭表示 出三細胞之間的水分流動方向。k 1(273 ＋ 28)K molMPak 1(273 ＋ 28)K molMPaL 1 蔗糖溶液中。請問： (1) A、 B 兩細胞接觸時，水流方向如何？ (2) 在 28℃ 時，將 A 細胞放入 molL(273 ＋ 27)K＝ Mpa 洋蔥鱗葉表皮細胞水勢為 Mpa。mol 1 Ψw ＝ RTC＝ L本題中洋蔥鱗葉表皮細胞水勢相當于 L 1的蔗糖溶液中，細胞有脹大的趨勢；放在 4．若室溫為 27℃ ，將洋蔥鱗葉表皮放在 mol 1L 10 .0083 L( )＝ 由于 RH 為 60%的氣相水勢大于 100MPa 干種子的水勢，因此干種子能從 RH 為 60%空氣中吸水 . 15 3．一組織細胞的 Ψs 為 ， Ψp 為 ，在 27℃ 時，將該組織放入 mol 1]K 1MPa (四 )計算題 1．一個細胞的 Ψw 為 ，在初始質壁分離時的 Ψs 為－ ，設該細胞在發(fā)生初始質壁分離時比原來體積縮小 4%，計算其原來的 Ψπ 和 Ψp 各為多少 MPa？ 答 ：根據(jù)溶液滲透壓的稀釋公式，溶質不變時，滲透壓與溶液的體積成反比，有下列等式： π 1V1＝ π 2V2 或 Ψπ 1V1＝ Ψπ 2V2 Ψπ 原來 100% ＝ Ψπ 質壁分離 96% Ψπ 原來 ＝ (96)/100 ＝ Ψp ＝ Ψw – Ψπ ＝ – ()＝ 原來的 Ψπ 為 MPa， Ψp 為 . 2．將 Ψm 為 100MPa 的干種子，放置在溫度為 27℃ 、 RH 為 60%的空氣中，問干種子能否吸水 ? 答 ：氣相的水勢可按下式計算 : Ψw ＝ (RT/Vw， m)測定時向壓力室通壓縮空氣（或氮氣），直至小水柱 恰好重新回到切面上為止，所加的壓力，稱為平衡壓力，可以從儀器的壓力表上讀出，加上負號即為該水柱的壓力勢，又由于木質部的溶質勢絕對值很小，因此可用測得的壓力勢來近似地代表該器官的水勢。可將植物枝條或葉片切下，導管中原為連續(xù)的水柱斷裂，水柱會從切口向內部收縮。用此法也能測定純膠體溶液的襯質勢。 如果把植物組織事先冷凍，破壞細胞膜的結構，然后按上法測定，所得結果為植物組織的滲透勢。如果植物組織與液滴的水勢相同，則在組織與液滴間就沒有水分的 凈遷移，液滴的溫度將與環(huán)境溫度相同。液滴水分蒸發(fā)的結果是使其溫度降低，且蒸發(fā)得越迅速（即組織與液滴間水勢差越大），溫度降得越低。此時，如果植物組織與液滴的水勢不同，則會發(fā)生水分的遷移，液滴溫度也會發(fā)生變化。把植物組織樣品封入小室中，小室內裝有作為溫度傳感器的熱電偶，熱電偶上帶一滴溶液。根據(jù)這些參數(shù)的變化情況可確定與植物組織等水勢的溶液。若兩者相等，水分交換保持動態(tài)平衡。 13．合理灌溉為何可以增產(chǎn)和改善農產(chǎn)品品質？ 答 ：作物要獲得高產(chǎn)優(yōu)質，就必須生長發(fā)育良好，而合理灌溉能在水分供應上滿足作物的生理需水和生態(tài)需水，促使植物生長發(fā)育良好，使光合面積增大，葉片壽命延長，光合效率提高，根系活力增強，促進肥料的吸收和運轉，并能促進光合產(chǎn)物向經(jīng)濟器官運送與轉化，使產(chǎn)量和品質都得以提高。作物需水量（蒸騰系數(shù)）和水分臨界期又因作物種類、生長發(fā)育時期不同而有差異。 要做到合理灌溉，就需要掌握作物的需水規(guī)律。合理灌溉是依據(jù)作物需水規(guī)律和水源情況進行灌溉，調節(jié)植物體內的水分狀況，滿足作物生長發(fā)育的需要，用適量的水取得最大的效果。 12．合理灌溉在節(jié)水農業(yè)中的意 義如何？如何才能做到合理灌溉？ 答 ：我國水資源總量并不算少，但人均水資源量僅是世界平均數(shù)的 26%，而灌溉用水量偏多又是存在多年的一個突出問題。 (2)降低蒸騰速率 如在移栽植物時避開促進蒸騰的高溫、強光、低濕、大風等外界條件，增加植株周圍的濕度，或復蓋塑料薄膜等都能降低蒸騰速率。同時，水分上升也不需要全部木質部參與作用，只需部分木質部的輸導組織暢通即可。當水分移動遇到了氣泡的阻隔時，可以橫向進入相鄰的導管分子而繞過氣 泡，形成一條旁路，從而保持水柱的連續(xù)性。然而，植物可通過某些方式消除氣穴造成的影響。 導管水溶液中有溶解的氣體，當水柱張力增大時，溶解的氣體會從水中逸出形成氣泡。水分子的內聚力很大，可達幾十 MPa。通常蒸騰作用旺盛，葉片失水多，根冠水勢梯 度大，植物體水分運輸?shù)乃俾室簿洼^大。h 1；而管胞中由于相連的細胞壁未打通，水分須經(jīng)壁中紋孔移動，阻力較大，運輸速度不到 它們占水分運輸全部途徑（從根表皮到葉表皮）的 %以上。h 1。水分運輸 途徑中有經(jīng)質外體的，有經(jīng)共質體的，如從皮層 → 根中柱，葉脈 → 葉肉細胞，是通過共質體活細胞進行的。 9．簡述水分在植物體內的運輸途徑和運輸速率 。在高濃度 CO2下，氣孔關閉可能的原因是： ① 高濃度 CO2會使質膜透性增加，導致 K+泄漏，消除質膜內外的溶質勢梯度， ②CO 2使細胞內酸化，影響跨膜質子濃度差的建立。當氣溫過高時，葉片過度失水，氣孔就會關閉，從而使蒸騰減弱。 (2)溫度 氣孔運動是與酶促反應有關的生理過程，因而溫度對蒸騰速率影響很大。光對蒸騰作用的影響首先是引起氣孔的開放，減少內部阻力，從而增強蒸騰作用。 (1)光 光是氣孔運動的主要調節(jié)因素。當葉片由光下轉入暗處時，該過程逆轉。蘋果酸解離為 2H+和蘋果酸根，在 H+／ K+泵的驅使下， H+與 K+交換，保衛(wèi)細胞內 K+濃度增加，水勢降低；蘋果酸根進入液泡和 Cl共同與 K+在電學上保持平衡。這是因為保衛(wèi)細胞質膜上存在著 H+_ATP 酶，它被光激活后，能水解保衛(wèi)細胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的 ATP，產(chǎn)生的能量將 H+從保衛(wèi)細胞分泌到周圍細胞中，使得保衛(wèi)細胞的 pH 值升高，質膜內側的電勢變低，周圍細胞的 pH 值降低，質膜外側電勢升高，膜內外的質子動力勢驅動 K+從周圍細胞經(jīng)過位于保衛(wèi)細胞質膜上的內向 K＋通道進入保衛(wèi)細胞，引發(fā)開孔。 8．氣孔開閉機理如何？植物氣孔蒸騰是如何受光、溫度、 CO2濃度調節(jié)的？ 答 ：關于氣孔開閉機理主要有兩種學說 : (1)無機離子泵學說 又稱 K＋泵假說。另外，高濃度蔗糖溶液的滲透勢很低，低于蒜頭細胞的水勢，使蒜頭細胞失水發(fā)生質 壁分離。 7．試述將鮮嫩的蒜頭浸入蔗糖與食醋配制的濃溶液中制成糖醋蒜的原理。 土溫對根系吸水的影響還與植物原產(chǎn)地和生長發(fā)育的狀況有關。 (1)低溫使根系吸水下降的原因： ① 水分在低溫下粘度增加，擴散速率降低，同時由于細胞原生質粘度增加，水分擴散阻力加大；② 根呼吸速率下降，影響根壓產(chǎn)生，主動吸水減弱； ③ 根系生長緩慢，不發(fā) 達，有礙吸水面積擴大。 6．溫度為什么會影響根系吸水？ 答 ：溫度尤其是土壤溫度與根系吸水關系很大。如蒸騰旺盛時，木質部導管和葉肉細胞 (特別是萎蔫組織 )的細胞壁都因失水而收縮，使壓力勢下降，從而引起細胞水勢下降而吸水。無液泡的分生組織和干燥種子中含有較多襯質 (親水物體 )，它們可以氫鍵與水分子結合，吸附水分。含有液泡的細胞吸水，如根系吸水、氣孔開閉時保衛(wèi)細胞的吸水主要為滲透吸水。 5．植物 吸水有哪幾種方式？ 答 ：通常認為細胞的水勢主要由三部分組成： Ψ 細胞＝ Ψs ＋ Ψm ＋ Ψp ，這三個組成中的任何一個發(fā)生變化，都會影響細胞水勢的變化，從而影響細胞與外界水分的交換。 4．土 壤溶液和植物細胞在水勢的組分上有何異同點？ 答 ： (1)共同點：土壤溶液和植物細胞水勢的組分均由溶質勢、襯質勢和壓力勢組成。 2)可用同一單位來判別水分移動 水勢的單位為壓力 (Pa)，與土壤學、氣象學中的壓力單位相一致，使在土壤 植物 大氣的水分連續(xù)系統(tǒng)中，可用同一單位來判別水分移動。自由水可參與各種代謝活動，因此，當自由水 /束縛水比值高時，細胞原生質呈溶膠狀態(tài)，植物的代謝旺盛，生長較快，抗逆性弱；反之，自由水少時，細胞原生質呈凝膠狀態(tài)，植物代謝活性低，生長遲緩，但抗逆性強。因此水在植物的生態(tài)環(huán)境中起著特別重要的作用。 (5)具有重要的生態(tài)意義 通過水所具有的特殊的理化性質可以調節(jié)濕度和溫度。 (3)各種生理生化反應和物質運輸?shù)慕橘| 如礦質元素的吸收、運輸、氣 體交換、光合產(chǎn)物的合成、轉化和運輸以及信號物質的傳導等都需以水作為介質。 答 ： (1)細胞的重要組成成分 一般植物組織含水量占鮮重的 75%～ 90%。 C． A．共質體 B．管胞 C． 導管 D．葉肉細胞間 41．施肥不當產(chǎn)生 “ 燒苗 ” 時 。 B． A．等于 B．大于 C．小于 39．植物中水分的長距離運輸是通過 B． A．篩管和伴胞 B．導管和管胞 C．轉移細胞 D．胞間連絲 40．植物體內水分經(jīng) 的運輸速度，一般為 3～ 45m D． A．光，風， O2 B．光，溫， O2 C．光，濕， O2 D．光，溫，濕 37．生長在巖石上的一片干地衣和生長在地里的一株萎蔫的棉花，一場陣雨后，兩者的吸水方式 。 C． A．消耗水最多 B．水分利用效率最高 11 C．對缺水最敏感最易受害 D．不大需要水分 35．植物的下列器官中，含水量最高的是 。 D． A．水勢差 B．細胞結構 C．半透膜 D．半透膜和膜兩側水勢差 33． 可克服植物暫時萎蔫。 A． A． Ψp ＝ Ψs ， Ψw ＝ 0 B． Ψp ＞ 0， Ψw ＝ Ψs ＋ Ψp C． Ψp ＝ Ψs ， Ψ w＝ 0 D． Ψp ＜ 0， Ψw ＝ Ψs Ψp 31．當細胞處于質壁分離時 。 B． A．吸水 B．失水 C．水分動態(tài)平衡 D．水分不動 29．呼吸抑制劑可抑制植物的 。 C． A． B． C． 400 D． 27．植物帶土移栽的目的主要是為了 。 B A．低 高 低 B．高 低 高