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第一章植物的水分生理
一、名词解释Explaintheglossary1.半透膜2.衬质势3.压力势4.水势5.渗透势6.自由水7.束缚水8.质外体途径9.渗透作用10.根压11.共质体途径12.吸涨作用13.跨膜途径14.水的偏摩尔体积15.化学势16.内聚力学说17.皮孔蒸腾18.气孔蒸腾19.气孔频度20.水分代谢21.蒸腾拉力22.蒸腾作用23.蒸腾速率24.蒸腾系数25.水分临界期
26.水分子内聚力27.水孔蛋白28.吐水29.伤流30.生理干旱31.萎蔫32.质壁分离33.质壁分离复原34.喷灌技术35.滴灌技术36.重力势
二、是非题(TrueorFalse)1.当细胞内的ψw等于0时,该细胞的吸水能力很强2.细胞的ψg很小,但仍不可忽略3.将ψp=0的细胞放入等渗溶液中,细胞的体积会发生变化4.压力势ψp与膨压的概念是一样的5.细胞间水分的流动取决于它的ψπ差6.土壤中的水分在根内是不可通过质外体进入导管的7.蒸腾拉力引起被动吸水,这种吸水与水势梯度无关8.植物根内是因为存在着水势梯度才产生根压9.保卫细胞进行光合作用时,渗透势增高,水分进入,气孔张开10.气孔频度大且气孔大时,内部阻力大,蒸腾较弱;反之阻力小,蒸腾较强11.溶液的浓度越高,ψπ就越高,ψw也越高12.保卫细胞的k+含量较高时,对气孔张开有促进作用13.ABA诱导气孔开放,CTK诱导气孔关闭14.蒸腾作用快慢取决于叶内外的蒸汽压差大小,所以凡是影响叶内外蒸气压差的外界条件,都会影响蒸腾作用15.植物细胞壁是一个半透膜16.溶液中由于有溶质颗粒存在,提高了水的自由能,从而使其水势高于纯水的水势17.植物在白天和晚上都有蒸腾作用18.有叶片的植株比无叶片的植株吸水能力要弱19.当保卫细胞的可溶性糖、苹果酸、k+和Cl-浓度增高时,保卫细胞水势增高,水分往外排出,气孔关闭20.当细胞产生质壁分离时,原生质体和细胞壁之间的空隙充满着水分21.在正常条件下,植物地上部的水势高于地下部分的水势22.高浓度的CO2引起气孔张开;而低浓度的CO2则引起气孔关闭23.1mol/L蔗糖与1mol/LKCl溶液的水势相等24.水柱张力远大于水分子的内聚力,从而使水柱不断25.导管和管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压,其中蒸腾拉力占主要地位26.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( )27.在植物生理学中被普遍采用的水势定义是水的化学势差( )28.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( )29.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( )30.植物细胞吸水方式有主动吸收和被动吸水( )31.在细胞初始质壁分离时,细胞水势等于压力势( )32.在细胞为水充分饱和时,细胞的渗透势为零( )
三、选择(Choosethebestanswerforeachquestion)1.对于一个不具液泡的植物细胞,其水势A、ψw=ψp+ψπ+ψgB、ψw=ψp+ψgC、ψw=ψp+ψπ2.已形成液泡的细胞,其吸水主要靠A.渗透作用B.代谢作用C.吸胀作用3.在同温同压的条件下,溶液中水的自由能比纯水A、高B、低C、相等4.把一个细胞液浓度低的细胞放入比其浓度高的溶液中,其体积A、变大B、变小C、不变5.在植物水分运输中,占主要地位的运输动力是A、根压B、蒸腾拉力C、渗透作用6.水分以气态从植物体散失到外界的现象,是A、吐水现象B、蒸腾作用C、伤流7.影响气孔蒸腾速率的主要因素是A、气孔密度B、气孔周长C、叶片形状8.植物的蒸腾作用取决于A、叶片气孔大小B、叶内外蒸气压差大小C、叶片大小9.植物根部吸水主要发生于A、伸长区B、分生区C、根毛区10.下列哪个不是影响蒸腾作用的外部条件A、光照B、空气的相对湿度C、气孔频度11.影响蒸腾作用的最主要外界条件A、光照B、温度C、空气的相对湿度12.水分经胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞的流动途径是A、质外体途径B、共质体途径C、跨膜途径13.等渗溶液是指A、压力势相等但溶质成分可不同的溶液B、溶质势相等但溶质成分可不同的溶液C、溶质势相等且溶质成分一定要相同的溶液14.蒸腾系数指A、一定时间内,在单位叶面积上所蒸腾的水量B、植物每消耗1kg水时所形成的干物质的克数C、植物制造1g干物质所消耗水分的千克数15.植物体内的水分向上运输,是因为A、大气压力B、内聚力-张力C、蒸腾拉力和根压16.水在绿色植物中是各组分中占比例最大的,对于生长旺盛的植物组织和细胞其水分含量大约占鲜重的A、50%~70%B、90%以上C、70%~90%17.木质部中水分运输速度比薄壁细胞中水分运输速度A、快B、慢C、一样18.在下列三种情况中,哪一种情况下细胞吸水A、外界溶液水势为-
0.6MPa,细胞水势-
0.7MPaB、外界溶液水势为-
0.7MPa,细胞水势-
0.6MPaC、两者水势均为-
0.9MPa19.植物的水分临界期是指A、对水分缺乏最敏感的时期B、对水需求最多的时期C、对水利用率最高的时期20.下列哪一个是目前作为灌溉的生理指标最受重视A、叶片的含水量B、叶片气孔开度C、叶片水势21.当细胞吸水处于饱和状态时,细胞内的ψw为MpaA、0B、很低C、022.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、水具有高气化热 C、水具有表面张力 D、水分子具有内聚力23.一般而言,进入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、不变 D、无规律24.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( ) A、变大 B、变小 C、不变 D、可能变小,也可能不变25.已形成液泡的植物细胞吸水靠( ) A、吸涨作用 B、渗透作用 C、代谢作用 D、扩散作用26.已形成液泡的细胞,其衬质势通常省略不计,其原因是( ) 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27.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 D、扩散作用28.将一个细胞放入与其渗透势相等的外界溶液中,则细胞( ) 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29.在气孔张开时,水蒸气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 D、与气孔面积成反比30.保卫细胞的水势变化与下列无机离子有关( ) A、Ca2+ B、K+ C、Cl- D、Mg2+
31.保卫细胞的水势变化与下列有机物质有关( ) A、丙酮酸 B、脂肪酸 C、苹果酸 D、草酸乙酸
32.调节植物叶片气孔运动的主要因素是 A.光照 B.温度 C.氧气 D. 二氧化碳33.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 D、根冠34.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、水分太多 D、CO2浓度过高
35.植物体内水分长距离运输的途径是 A.筛管和伴胞 B.导管和管胞 C.通道细胞 D.胞间连丝
36.植物体内水分向上运输的动力有 A.大气温度 B.蒸腾拉力 C.水柱张力 D.根压37.土壤温度过高对根系吸水不利,因为高温会( ) 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38.在同一枝条上,上部叶片的水势要比下部叶片的水势A.高B.低C.差不多D.无一定变化规律39.植物水分亏缺时A.叶片含水量降低,水势降低,气孔阻力增高B.叶片含水量降低,水势升高C.叶片含水量降低,水势升高,气孔阻力增高D.气孔阻力不变40.当植物细胞溶质势与压力势绝对值相等时,这时细胞在纯水中A.吸水加快B.吸水减慢C.不再吸水D.开始失水41.苍耳种子开始萌芽时的吸水属于A.吸胀吸水B.代谢性吸水C.渗透性吸水D.降压吸水42.当细胞在
0.25mol/L蔗糖溶液中吸水达动态平衡时,将该细胞置纯水中会A.吸水B.不吸水也不失水C.失水43.水分在根或叶的活细胞间传导的方向决定于A.细胞液的浓度B.相邻活细胞的渗透势梯度C.相邻活细胞的水势梯度D.活细胞水势的高低44.设根毛细胞的Ψs为-
0.8MPa,Ψp为
0.6MPa,土壤Ψs为-
0.2MPa,这时是A.根毛细胞吸水B.根毛细胞失水C.水分处于动态平衡45.在保卫细胞内,下列哪一组因素的变化是符合常态并能促使气孔开放的?A.CO2含量上升,pH值升高,K+含量下降和水势下降B.CO2含量下降,pH值下降,K+含量上升和水势下降C.CO2含量上升,pH值下降,K+含量下降和水势提高D.CO2含量下降,pH值升高,K+含量上升和水势下降46.植物细胞吸水后,体积增大,这时其ΨsA.增大B.减小C.不变D.等于零47.蒸腾旺盛时,在一张叶片中,距离叶脉越远的部位,其水势A.越高B.越低C.基本不变D.与距离无关48.微风促进蒸腾,主要因为它能A.使气孔大开B.降低空气湿度C.吹散叶面水汽D.降低叶温49.将Ψp为0的细胞放入等渗溶液中,其体积A.不变B.增大C.减少50.风和日丽的情况下,植物叶片在早晨、中午和傍晚的水势变化趋势为A.低-高-低B.高-低-高C.低-低-高D.高-高-低51.气孔关闭与保卫细胞中下列物质的变化无直接关系A.ABAB.苹果酸C.钾离子D.GA52.把植物组织放在高渗溶液中,植物组织A.吸水B.失水C.水分动态平衡D.水分不动53.当细胞充分吸水完全膨胀时A.Ψp=Ψs,Ψw=0B.Ψp>0,Ψw=Ψs+ΨpC.Ψp=-Ψs,Ψw=0D.Ψp<0,Ψw=Ψs-Ψp54.当细胞处于质壁分离时A.Ψp=0,Ψw=ΨpB.Ψp>0,Ψw=Ψs+ΨpC.Ψp=0,Ψw=ΨsD.Ψp<0,Ψw=-Ψp55.进行渗透作用的条件是A.水势差B.细胞结构C.半透膜D.半透膜和膜两侧水势差56.植物的下列器官中,含水量最高的是A.根尖和茎尖B.木质部和韧皮部C.种子D.叶片57.生长在岩石上的一片干地衣和生长在地里的一株萎蔫的棉花,一场阵雨后,两者的吸水方式A.都是吸胀作用B.分别是吸胀作用和渗透作用C.都是渗透作用D.分别是渗透作用和吸胀作用58.小液流法测定植物组织的水势,如果小液流向上,表明组织的水势于外界溶液水势A.等于B.大于C.小于59.施肥不当产生“烧苗”时A.土壤溶液水势(Ψ土)<根毛细胞水势(Ψ细)B.Ψw土>Ψw细C.Ψw细=Ψw土
四、填空题(Putthebestwordintheblanks)1.植物体内水分以和两种状态存在2.植物细胞有3种吸水方式,分别为、和3.植物主要以与两种方式散失水分4.对高大植物中的水分运输具有重要意义5.影响蒸腾作用的主要环境因素除了光照强度、温度、水分供应外,还有和6.如果空气的相对湿度升高时,植物的蒸腾速率会7.如果束缚水/自由水的比值越小,则代谢,比值越大,则植物抗逆性8.一个具有液泡的成熟细胞的水势等于,其中被忽略不计9.形成大液泡的植物成熟细胞,其吸水主要靠10.一粒玉米的干种子,把它丢进水中,其主要靠吸水11.一个典型细胞水势由、和三部分组成12.叶片的蒸腾作用有两种方式,分别是和13.双子叶植物叶片的保卫细胞中的微纤丝呈排列单子叶植物叶片保卫细胞中的微纤丝呈排列14.植物通常在白天的蒸腾速率是,晚上是15.蒸腾系数与成倒数关系16.一般植物成熟叶片的角质蒸腾约占总蒸腾量的17.根系吸水有3条途径、和18.常用来表示蒸腾作用的指标为、和19.和的实验可以证明植物细胞是一个渗透系统20.影响气孔运动的因素有、和等21.用以解释气孔运动的机理有3种学说、和22.植物从没有受伤的叶尖、叶柄等部位分泌液滴的现象称为23.水孔蛋白存在于细胞的 和 上水孔蛋白活化依靠 作用调节24.细胞质壁分离现象可以解决下列问题 、 和 25.一个典型细胞的水势等于 ;具有液泡的细胞的水势等于 ;干种子细胞的水势等于 26.风干种子的萌发吸水主要靠 27.溶液的水势就是溶液的 28.溶液的渗透势决定于溶液中 29.在细胞初始质壁分离时,细胞的水势等于 ,压力势等于 30.当细胞吸水达到饱和时,细胞的水势等于 ,渗透势与压力势绝对值 31.将一个ψp=-ψs的细胞放入纯水中,则细胞的体积 32.相邻两细胞间水分的移动方向,决定于两细胞间的 33.植物根系吸水方式有 和 前者的动力是________ , 后者的动力是 34.证明根压存在的证据有 和 35.某植物制造10克干物质需消耗5公斤水,其蒸腾系数 36.小麦的第一个水分临界期是 ,第二个水分临界期是 37.可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有 、 、 和 38.盐碱地或灌溉水中的盐分浓度高,可引起作物干旱39.田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称苗,其原因是土壤溶液水势于作物体的水势,引起水分外渗40.气孔开放时,水分通过气孔扩散的速度与小孔的成正比,不与小孔的成正比41.移栽树木时,常常将叶片剪去一部分,其目的是减少20.设甲乙两个相邻细胞,甲细胞的渗透势为-
1.6MPa,压力势为
0.9MPa,乙细胞的渗透势为-
1.3MPa,压力势为
0.9MPa,甲细胞的水势是,乙细胞的水势是,水应从细胞流向细胞42.根系吸水的部位主要在根的尖端,其中以区的吸水能力为最强43.低浓度CO2促进气孔,高浓度CO2能使气孔迅速
五、问答题(Answerthefollowingquestion)1.简述水分在植物生命活动中的作用2.试述植物水分代谢过程3.试述水分跨过细胞膜的途径4.根据细胞质壁分离和质壁分离复原的实验,说明它可解决哪些问题?5.有A、B两个细胞,A细胞的ψπ=-
0.9MPa,ψp=
0.5MPa;B细胞的ψπ=-
1.2MPa,ψp=
0.6MPa,试问两细胞之间水流方向如何?为什么?6.在27℃时,
0.5mol·L-1的蔗糖溶液和
0.5mol·L-1的NaCl溶液的ψw各是多少?
0.5mol·L-1NaCl溶液的解离常数是
1.67.如果土壤温度过高对植物根系吸水有利或是不利?为什么?8.根系吸水有哪些途径并简述其概念9.判断下列观点是否正确并说明原因1一个细胞放入某一浓度的溶液中时,若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等,细胞体积不变2若细胞的ψp=-ψπ,将其放入
0.1mol·L-1的蔗糖溶液中时,细胞体积不变3若细胞的ψw=ψπ,将其放入纯水中,细胞体积不变10.试述蒸腾作用的生理意义11.试述在光照条件下气孔运动的机理12.试述在暗条件下气孔关闭的机理13.试说明影响蒸腾作用的内部因素和外界因素14.小麦的整个生育期中哪两个时期为水分临界期?15.近年来出现的灌溉技术有哪些?有什么优点?16.若给作物施肥过量,作物会产生伤害,试述其原因17.植物体内水分的存在状态与代谢关系如何?18.水分从被植物吸收至蒸腾到体外,需要经过哪些途径?动力如何?19.内聚力学说的主要内容是什么?20.与表皮细胞相比,保卫细胞有什么特点?21.用小液流法测得某细胞在
0.3mol/L蔗糖溶液中体积不变已知细胞的渗透势为-
0.93MPa,求该细胞的水势及压力势22.合理灌溉增产的原因是什么?23.试述高等植物体内水分上运的动力及其产生原因24.土壤通气不良造成根系吸水困难的原因是什么?25.设一个细胞的ψπ为-
0.8Mpa,将其放入ψπ为-
0.3Mpa的溶液中,试问细胞的压力势为何值时,才发生如下三种变化?
(1)细胞体积减小;
(2)细胞体积增大;
(3)细胞体积不变26.根据图
2.1所示阐述细胞水势Ψw、压力势Ψp、溶质势Ψs和细胞相对体积间的关系请指出在细胞相对体积分别为Ⅱ和Ⅲ时,细胞所处的状态以及Ψp、Ψs和Ψw各为多少MPa?图
2.1细胞水势Ψw、压力势Ψp、溶质势Ψs和细胞体积间的关系。