第二章植物的水分代谢复习题参考答案1、植物细胞吸水方式有、和
。
2、植物调节蒸腾的方式有、和
。
3、植物散失水分的方式有和。
4、植物细胞内水分存在的状态有和。
5、水孔蛋白存在于细胞的和上。水孔蛋白活化依靠
作用调节。
6、细胞质壁分离现象可以解决下列问题：、
和。
7、自由水/束缚水比值越大，则代谢；其比值越小，则植物的抗逆性。
8、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。
9、形成液泡后，细胞主要靠吸水。
10、风干种子的萌发吸水主要靠。
11、溶液的水势就是溶液的。
12、溶液的渗透势决定于溶液中。
13、在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于，压力势等于。
14、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。
15、将一个ψp=-ψs的细胞放入纯水中，则细胞的体积。
16、相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的。
17、植物可利用水的土壤水势范围为。
18、植物根系吸水方式有：和。前者的动力是________后者的动力是。
19、证明根压存在的证据有和。
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
MPa，该水势称为。
21、叶片的蒸腾作用有两种方式：和。
22、某植物制造10克干物质需消耗5公斤水，其蒸腾系数。
23、水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径1. 细胞，2. 细胞。
24、小麦的第一个水分临界期是，第二个水分临界期是
。
25、常用的蒸腾作用的指标有、和
。
26、影响气孔开闭的因子主要有、
和。
27、影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。
28、C3植物的蒸腾系数比C4植物。
29、可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有、
、和
。
30、近年来出现的新型的灌溉方式有、和
。
四、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（）。
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：（）。
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：（）
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（）。
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：（）。
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（）。
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（）。
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、-0.2- -0.8 Mpa；
B、–2- -8 Mpa；
C、-0.02-
0.08 Mpa；D、0.2- 0.8 Mpa。
9、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。
10、蒸腾作用快慢，主要决定于（）。
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无机离子有关
（）。
A、Ca2+；
B、K+；
C、Cl-；
D、Mg2+。
12、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。
13、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。
14、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。
15、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。
16、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。
17、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。
18、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。
19、植物的水分临界期是指植物（）。
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：( ) 。
A、叶片水势；
B、细胞汁液浓度；
C、渗透势；
D、气孔
开度。
五、是非判断题
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。( )
一、名词解释
1、水分代谢( water metabolism)：植物对水分的吸收、
运输、利用和散失的过程。
2、水势(water potential )：每偏摩尔体积水的化学势
差。符号：ψw
3、渗透势(osmotic potential )：由于溶液中溶质颗
粒的存在而引起的水势降低值，符号ψπ。用负值表示。亦称
溶质势（ψs）。
4、压力势(water potential )：由于细胞壁压力的存
在而增大的水势值。一般为正值。符号：ψp。初始质壁分离
时，ψp为0；剧烈蒸腾时，ψp会呈负值。
5、衬质势(water potential): 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：ψm
6、重力势(water potential )：由于重力的存在而
使体系水势增加的数值。符号：ψg 。
7、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
8、束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚，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、吸涨作用：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、水的偏摩尔体积：在温度、压强及其他组分不变
的条件下，在无限大的体系中加入1摩尔水时，对体系体积的
增量。符号V-w
13、化学势：一种物质每mol的自由能就是该物质的
化学势。
14、水通道蛋白：存在于生物膜上的一类具有选择性、
高效转运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、组织伤口处溢
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
压力。
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
内散失到体外的现象。
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、蒸腾比率：植物每消耗1kg水时所形成的干物质
重量（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。它是蒸腾比率的倒数。
23、小孔扩散律：指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、永久萎蔫：萎蔫植物若在蒸腾速率降低以后仍不能
恢复正常，这样的萎蔫就称为永久萎蔫。
25、临界水势：气孔开始关闭的水势。
26、水分临界期：植物对水分缺乏最敏感的时期。一般
为花粉母细胞四分体形成期。
27、生理干旱：盐土中栽培的作物，由于土壤溶液的水
势低，吸收水分较为困难或者是原产热带的作物遇低于10℃
的温度时而出现的萎蔫现象。
28、内聚力学说：又称蒸腾流一内聚力—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。
29、初干：在蒸腾失水过多或水分供应不足的条件下，
细胞间隙及气孔下腔不再为水蒸气所饱和，这时即使气孔张
开，蒸腾作用也受到抑制的现象。
30、节水农业：是充分利用水资源、采取水利和农业措
施提高水分利用率和生产效率，并创造出有利于农业可持续发
展的生态环境的农业。
二、写出下列符号的中文名称
1、atm—大气压；
2、bar—巴；
3、MPa—兆帕；
4、Pa —帕（斯卡）；
5、PMA—苯汞乙酸；
6、RH—空气相对湿度；
7、RWC—相对含水量；
8、μw—化学势；
9、 V-w—偏摩尔体积；
10、Wact—实际含水量；11、Ws—水分饱和时的含水量；12、WUE—蒸腾效率；13、ψW—水势；14、ψp—压力势；15、ψs —溶质势；16、ψm—衬质势；17、ψπ—渗透势；18、AQP—水孔蛋白；19、RDI—调亏灌溉；20、SPAC—土壤-植物-大气连续体。
三、填空题
1、渗透性吸水，吸胀吸水，代谢性吸水；
2、气孔关闭，初干，暂时萎蔫；
3、蒸腾作用，吐水；
4、自由水，束缚水；
5、液泡膜，质膜，磷酸化/脱磷酸化；
6、判断膜的半透性，判断细胞死活，测定细胞渗透势；
7、越旺盛，越强；
8、ψπ+ψp+ψm，ψπ+ψp，ψm ；
9、渗透性；10、吸胀作用；11、渗透势；12、溶质颗粒总数；13、ψπ，零；14、零，相等；
15、不变；16、水势差异；17、-0.05MPa～-0.30MPa 18. 主动吸水被动吸水 19.吐水伤流 20.-1.5MPa 永久萎蔫点；21、角质蒸腾，气孔蒸腾；22、500；23、经死，经活；24、孕穗期，灌浆始期—乳熟末期；25、蒸腾速率，蒸腾比率，蒸腾系数；26、光，温度，CO2 浓度；27、光，空气相对湿度，温度，CO2浓度；28、大；29、叶片相对含水量，叶片渗透势，水势，气孔阻力或开度；30、精确灌溉，调亏灌溉，控制性分根区交替灌溉。
四、选择题
1、B；
2、B；
3、B；
4、B；
5、C；
6、C；
7、D；
8、A；
9、B；10、 A；11、B，C；12、C；13、A，B，D；14、 C；15、A，D；16、 B；17、B，D；18、A，B；19、A；20、A，B，C，D。
五、是非判断改错题
1、√；
2、×（每偏摩尔体积水的化学势差）；
3、×（不需）；
4、√；
5、×（植物根系）；
6、×（越弱）；
7、×（等于渗透势）；
8、×（水势为零）；
9、×（水势相等）；10、×（不一定）；11、√；12、×（蒸腾减弱）；13、×（促进气孔张开，……促进气孔迅速关闭）；14、×（水势下降）；15、×（C4植物比C3植物要多1—2倍）；16、×（增强减弱）；
17、√ ；18、×（生理指标更灵敏）；19、√；20、√。
六、简答题
1、植物水分代谢包括哪些过程？
答：植物从环境中不断地吸收水分，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：植物细胞吸水有三种方式：（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，才有质壁分离现象；如细胞死亡，则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：水分进出细胞有两种途径：一种是单个水分子通过膜脂间隙扩散进出细胞；另一种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、蒸腾作用有什么生理意义？
答：（1）是植物对水分吸收和运输的主要动力。（2）促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的运输。（3）能够降低叶片的温度，以免灼伤。
7、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？
答：水分自根毛→根的皮层→根中柱→根的导管→茎的导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙与气孔下腔→气孔→大气。在导管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，在活细胞间的水分运输主要为渗透作用。
8、简述根系吸收水分的方式与动力。
答：根系吸收水分的方式有2种：主动吸水与被动吸水。主动吸水的动力为根压，消耗生物能。而被动吸水的动力为蒸腾拉力，不消耗生物能。
9、为什么通过气孔蒸腾的水量为同等面积自由水面蒸发量的几十至一百倍？
答：因为气体分子通过气孔扩散时，孔中央水蒸汽分子彼
此碰撞，扩散速率很慢；在孔边缘，水分子相互碰撞机会少，
扩散速率快。而对于大孔，其边缘周长所占的比例小，故水分
子扩散速率与大孔的面积成正比。气孔很小，数目很多，边缘
效应显著，故蒸腾速率很高。
10、内聚力学说的主要内容是什么？
答：此学说又叫蒸腾－内聚力－张力学说。是解释水分在
导管内连续不断上运的学说。其内容主要是水分子间有很大的
内聚力，可达30MPa，它远远大于水柱的张力（约0.5～
3.0Mpa）。同时水分子与导管纤维素分子间还有很强的附着力，
故导管或管胞中的水流可成为连续的水柱。
11、土壤温度过低为什么对根系吸水不利？
答：（1）原生质粘度增大，水不易透过生活组织，植物
吸水减弱。（2）水分运动减慢，渗透作用降低。（3）根系生
长受抑，吸收面积减少。（4）根系呼吸速率降低，主动吸水
减弱。
12、与表皮细胞相比，保卫细胞有什么特点？
答：（1）细胞体积很小，并有特殊结构，有利于膨压迅
速而显著的改变。而表皮细胞大，又无特别形状；（2）胞壁
中有径向排列的辐射状微纤束与内壁相连，便于对内壁施加作
用；（3）细胞质中有一整套细胞器，且数目多；（4）叶绿体
有明显的基粒构造，而表皮细胞无叶绿体。
13、根据性质和作用方式，抗蒸腾剂可分为哪三类？举
例说明。
答：（1）代谢型抗蒸腾剂：如阿特拉津，可使气孔开度
减小，苯汞乙酸可改变膜透性，使水分不易向外界扩散。
（2）薄膜型抗蒸腾剂：如硅酮，可在叶面形成单分子薄
层，阻碍水分散失。
（3）反射型抗蒸腾剂：如高岭土，可反射光，降低叶温，
从而减少蒸腾量。
14、若施肥不当，会产生“烧苗”现象，原因是什么？
答：一般土壤溶液的水势都高于根细胞水势，根系顺利吸
水。若施肥太多或过于集中，会造成土壤溶液水势低于根细胞
水势，根系不但不能吸水还会丧失水分，故引起“烧苗”现象。
15、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（t=27℃）。
答：根据公式：ψw=CRTi 溶液水势：ψw =-0.3×
0.008314×300≈-0.75(MPa)因为细胞水势与溶液水势等，所
以：细胞水势为-0.75MPa,细胞压力势0.18MPa。
七、论述题
1、水分子的理化性质与植物生理活动有何关系？
答：水分子是一个极性分子，可与纤维素、蛋白质分子相结合。
水分子具有高比热，可在环境温度变化较大的条件下，植物体
温仍相当稳定。水分子还有较高的气化热，使植物在烈日照射
下，通过蒸腾作用散失水分就可降低体温，不易受高温危害。
水分子是植物体内很好的溶剂，可与含有亲水基团的物质结合
形成亲水胶体，水还具有很大的表面张力，使水与细胞胶体物
质产生吸附作用，并借毛细管力进行运动。
2、试述水分的生理生态作用。
答：（1）水是细胞原生质的主要组成成分；（2）水分
是重要代谢过程的反应物质和产物；（3）细胞分裂及伸长都需
要水分；（4）水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的一种
良好溶剂；（5）水分能使植物保持固有的姿态，有利于光合和
传粉;（6）可以通过水的理化特性以调节植物周围的大气湿度、
温度等。对维持植物体温稳定也有重要作用。
3、气孔开关机理假说有哪些？并加以说明。
答：（1）淀粉－糖变化学说：在光照下保卫细胞进行光
合作用合成可溶性糖。另外由于光合作用消耗CO2使保卫细
胞pH值升高，淀粉磷酸化酶水解细胞中淀粉形成可溶性糖，
细胞水势下降。当保卫细胞水势低于周围的细胞水势时，便吸
水迫使气孔张开，在暗中光合作用停止，情况与上述相反，气
孔关闭。（2）K+积累学说：在光照下，保卫细胞质膜上具有
光活化H+泵ATP酶，分解光合磷酸化产生的ATP并将H+分泌
到细胞壁，同时将外面的K+通过膜上的内流钾通道吸收到细胞
中来，Cl-也伴随着K+进入，Cl-与苹果酸负离子平衡K+电性。
保卫细胞中积累较多的K+、Cl-和苹果酸，降低水势而吸水，
气孔就张开，反之，则气孔关闭。（3）苹果酸代谢学说：在
光下保卫细胞内的CO2被利用，pH值就上升（8.0～8.5），从
而活化PEPC，剩余的CO2就转变成重碳酸盐（HCO-3），PEP与
HCO3-作用形成草酰乙酸，然后还原成苹果酸，苹果酸解离为
2H+和苹果酸根，在H+／K+泵驱使下，K+与H+交换，K+进入保卫
细胞，Cl－也伴随进入与苹果酸负离子一起平衡K+电性。同
时苹果酸也可作为渗透调节物与K+、 Cl－共同降低保卫细胞
的水势。保卫细胞吸水，气孔打开。反之，气孔关闭。
4、试述外部因子对气孔运动的影响。
答：许多因子都能调节气孔运动，可归纳为以下几方面：
（1）CO2叶片内低CO2分压，可使气孔打开，高CO2分
压，使气孔关闭。
（2）光一般情况下，光照使气孔打开，黑暗使气孔关
闭，但CAM植物则相反。另外，光质对气孔运动的影响与对
光合作用的影响相似，即蓝光和红光最有效。
（3）温度气孔开度一般随温度上升而增大，25℃以上
气孔开度最大，但30－35℃会引起气孔开度减小，低温下气
孔关闭。
（4）水分叶水势下降时气孔开度减小或关闭。但久
雨天气叶表皮细胞含水量高，体积增大，挤压保卫细胞引起气
孔关闭。
（5）风微风有利气孔打开，大风可使气孔关闭。
（6）植物激素 CTK促使气孔张开，ABA可促进气孔关
闭。
5、禾谷类作物的水分临界期在什么时期？为什么？
答：禾谷类作物有2个水分临界期，一个在孕穗期，
即花粉母细胞四分体到花粉粒形成阶段。因为此阶段小穗正在
分化，茎、叶、穗迅速发育，叶面积快速扩大，代谢较旺盛，
耗水量最多，若缺水，小穗发育不良、植株矮小、产量低。另
一个是在开始灌浆到乳熟末期。此时主要进行光合产物的运输
与分配，若缺水，有机物运输受阻，造成灌浆困难，功能叶早
衰，籽粒瘦小，产量低。
6、蒸腾作用的强弱与哪些因素有关？为什么？
答：蒸腾速率与扩散力成正比与扩散阻力成反比。因
此，凡是影响二因子的内外条件均影响蒸腾速率。概括如下二
方面：
（1）内部因素：气孔和气孔下腔都直接影响蒸腾速率。
气孔频度和开度大。气孔下腔容积大等都促进蒸腾作用。
（2）外部因素：a.光照光照对蒸腾起决定性的促
进作用，叶片吸收的辐射能大部分用于蒸腾。光能促使气孔张
开，又能提高叶片温度，使内部阻力减小和叶内外蒸汽压差增
大，加速蒸腾。b.大气相对湿度当大气相对湿度大时，大气
蒸汽压也增大，叶内外蒸汽压差就变小，蒸腾变慢；反之，加
快。C.大气温度叶温高于气温，尤其在太阳直射下叶温较气
温一般高2～10℃，厚叶更显著。气温增高时，叶内外蒸汽压
差增大，蒸腾加快。D.风微风可吹走气孔外的界面层，补充
一些蒸汽压低的空气，外部扩散阻力减小，蒸腾加快。但大风
引起气孔关闭。使蒸腾减弱; e.土壤条件凡是影响根系吸
水的各种土壤条件，如土温、土壤通气状况、土壤溶液浓度等
均可间接影响蒸腾作用。
7、合理灌溉增产的原因是什么？
答：（1）干旱时，灌溉可使植株保持旺盛的生长和光
合作用。（2）减缓“午休”现象。（3）促使茎叶输导组织发达，
提高同化物的运输速率，改善光合产物的分配利用。（4）改变
栽培环境：如早稻秧田在寒潮来临前深灌，起保暖防寒作用；
晚稻在寒露风来临前灌深水，有防风保暖作用；盐碱地灌水，
有洗盐和压制盐分上升的作用；施肥后灌水，有溶肥作用。
8、试述高等植物体内水分上运的动力及其产生原因。
答：水分上运的动力有二，根压和蒸腾拉力。
关于根压产生的原因目前认为，土壤溶液沿质外体向
内扩散，其中的离子则通过依赖于细胞代谢活动的主动吸收进
入共质体中，这些离子通过连续的共质体进入中柱活细胞，然
后释放导管中，引起离子积累。其结果是，内皮层以内的质外
体渗透势低，而内皮层以外的质外体渗透势高，水分通过渗透
作用透过内皮层细胞到达导管内，这样在中柱内就产生了一种
静水压力，这就是根压。
当植物进行蒸腾时，水便从气孔蒸腾到大气中，失水
的细胞便向水势较高的叶肉细胞吸水，如此传递，接近叶脉导
管的细胞向叶脉导管、茎导管、根导管和根部吸水。这样便产
生了一个由低到高的水势梯度，使根系再向土壤吸水。这种因
蒸腾作用所产生的吸水力量，叫做蒸腾拉力。
9、土壤通气不良造成的根系吸水困难的原因是什
么？
答：主要原因有：（1）根系环境内O2缺乏，CO2积累，
呼吸作用受到抑制，影响根系吸水。（2）长期缺O2 条件下根
进行无O2呼吸，产生并积累较多的乙醇，使根系中毒受伤。。
（3）土壤处于还原状态，加之土壤微生物的活动，产生一些
有毒物质，造成“黑根”或“烂根”。农业生产中的中耕耘田、
排水晒田等措施就是为了增加土壤的透气性。
10、以下论点是否正确？为什么？
（1）将一个细胞放入某一浓度的溶液中，若细胞液浓
度与外界溶液的浓度相等，则体积不变。
（2）若细胞的ψp=-ψπ,将其放入0.001mol/L的溶液
中，则体积不变。
（3）若细胞的ψW=ψπ，将其放入纯水中，则体积不
变。
（4）有一充分为水饱和的细胞，将其放入比细胞液浓
度低50倍的溶液中，则体积不变。
答：（1）该论点不完全正确。因为除了处于初始质壁
分离状态的细胞（ψp=0）之外，当细胞内溶液浓度与外液浓
度相等时，由于细胞ψp的存在，因而，细胞水势会高于外液
水势而发生失水，体积就会变小。
（2）该论点不正确。因为ψp=-ψπ时，细胞ψw=0,把
该细胞放入任一溶液时，都会失水，体积会变小。
（3）该论点不正确。因为当细胞的ψw=ψπ时，将其
放入纯水（ψw=0）中，由于该细胞ψp=0，而ψπ为一负值，
即其ψw低于0，故细胞吸水，体积会变大。
（4）该论点也不正确。因为为水充分饱和的细胞ψw=0,而任何稀溶液的ψw总是低于0，故该细胞会失水，体积变小。
11、设一个细胞的ψπ为-0.8m p a，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。
答：（1）细胞体积减小：8MPa≥ψp>5MPa。
（2）细胞体积增大：0MPa≤ψp<5MPa。
（3）细胞体积不变：ψp=5MPa。
第二章植物的水分代谢复习题参考答案1、植物细胞吸水方式有、和 。 2、植物调节蒸腾的方式有、和 。 3、植物散失水分的方式有和。 4、植物细胞内水分存在的状态有和。 5、水孔蛋白存在于细胞的和上。水孔蛋白活化依靠 作用调节。 6、细胞质壁分离现象可以解决下列问题：、 和。 7、自由水/束缚水比值越大，则代谢；其比值越小，则植物的抗逆性。 8、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。 9、形成液泡后，细胞主要靠吸水。 10、风干种子的萌发吸水主要靠。 11、溶液的水势就是溶液的。 12、溶液的渗透势决定于溶液中。 13、在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于，压力势等于。 14、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。 15、将一个ψp=-ψs的细胞放入纯水中，则细胞的体积。 16、相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的。 17、植物可利用水的土壤水势范围为。 18、植物根系吸水方式有：和。前者的动力是________后者的动力是。 19、证明根压存在的证据有和。 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 MPa，该水势称为。 21、叶片的蒸腾作用有两种方式：和。 22、某植物制造10克干物质需消耗5公斤水，其蒸腾系数。 23、水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径1. 细胞，2. 细胞。 24、小麦的第一个水分临界期是，第二个水分临界期是 。 25、常用的蒸腾作用的指标有、和 。 26、影响气孔开闭的因子主要有、 和。 27、影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。 28、C3植物的蒸腾系数比C4植物。 29、可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有、 、和 。 30、近年来出现的新型的灌溉方式有、和 。 四、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（）。 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：（）。 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：（） 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（）。 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：（）。 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（）。 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（）。 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、-0.2- -0.8 Mpa； B、–2- -8 Mpa； C、-0.02- 0.08 Mpa；D、0.2- 0.8 Mpa。 9、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。 10、蒸腾作用快慢，主要决定于（）。 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无机离子有关 （）。 A、Ca2+； B、K+； C、Cl-； D、Mg2+。 12、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。 13、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。 14、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。 15、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。 16、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。 17、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。 18、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。 19、植物的水分临界期是指植物（）。 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：( ) 。 A、叶片水势； B、细胞汁液浓度； C、渗透势； D、气孔 开度。 五、是非判断题 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。( ) 一、名词解释 1、水分代谢( water metabolism)：植物对水分的吸收、 运输、利用和散失的过程。 2、水势(water potential )：每偏摩尔体积水的化学势 差。符号：ψw 3、渗透势(osmotic potential )：由于溶液中溶质颗 粒的存在而引起的水势降低值，符号ψπ。用负值表示。亦称 溶质势（ψs）。 4、压力势(water potential )：由于细胞壁压力的存 在而增大的水势值。一般为正值。符号：ψp。初始质壁分离 时，ψp为0；剧烈蒸腾时，ψp会呈负值。 5、衬质势(water potential): 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：ψm 6、重力势(water potential )：由于重力的存在而 使体系水势增加的数值。符号：ψg 。 7、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 8、束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚，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、吸涨作用：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、水的偏摩尔体积：在温度、压强及其他组分不变 的条件下，在无限大的体系中加入1摩尔水时，对体系体积的 增量。符号V-w 13、化学势：一种物质每mol的自由能就是该物质的 化学势。 14、水通道蛋白：存在于生物膜上的一类具有选择性、 高效转运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、组织伤口处溢 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 压力。 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 内散失到体外的现象。 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、蒸腾比率：植物每消耗1kg水时所形成的干物质 重量（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。它是蒸腾比率的倒数。 23、小孔扩散律：指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、永久萎蔫：萎蔫植物若在蒸腾速率降低以后仍不能 恢复正常，这样的萎蔫就称为永久萎蔫。 25、临界水势：气孔开始关闭的水势。 26、水分临界期：植物对水分缺乏最敏感的时期。一般 为花粉母细胞四分体形成期。 27、生理干旱：盐土中栽培的作物，由于土壤溶液的水 势低，吸收水分较为困难或者是原产热带的作物遇低于10℃ 的温度时而出现的萎蔫现象。 28、内聚力学说：又称蒸腾流一内聚力—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。 29、初干：在蒸腾失水过多或水分供应不足的条件下， 细胞间隙及气孔下腔不再为水蒸气所饱和，这时即使气孔张 开，蒸腾作用也受到抑制的现象。 30、节水农业：是充分利用水资源、采取水利和农业措 施提高水分利用率和生产效率，并创造出有利于农业可持续发
植物的水分代谢 陆生植物是由水生植物进化而来的，因此，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下，才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。所以说，没有水，就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一，农谚说：“有收无收在于水”，就是这个道理。 植物从环境中不断地吸收水分，以满足正常生命活动的需要。但是，植物又不可避免地要丢失大量水分到环境中去。这样就形成了植物水分代谢(water metabolism)的3个过程：水分的吸收、水分在植物体内运输和水分的排出。 植物对水分的需要 一、植物的含水量 植物体中都含有水分，但是植物体的含水量并不是均一和恒定不变的，因为含水量与植物种类、器官和组织本身的特性和环境条件有关。 不同植物的含水量有很大的不同。例如，水生植物(水浮莲、满江红、金鱼藻等)的含水量可达鲜重的 90％以上，在干旱环境中生长的低等植物(地衣、藓类)则仅占6％左右。又如草本植物的含水量为70～85％，木本植物的含水量稍低于草本植物。 同一种植物生长在不同环境中，含水量也有差异。凡是生长在荫蔽、潮湿环境中的植物，它的含水量比生长在向阳、干燥的环境中的要高一些。 在同一植株中，不同器官和不同组织的含水量的差异也甚大。例如，根尖、嫩梢、幼苗和绿叶的含水量为60～90％，树干的为40～50％，休眠芽的为40％，风干种子的为10～14％。由此可见，凡是生命活动较旺盛的部分，水分含量都较多。 二、植物体内水分存在的状态 水分在植物体内的作用，不但与其数量有关，也与它的存在状态有关。水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态，而这又与原生质有密切联系。 原生质的化学成分，主要是由蛋白质组成的，它占总干重60％以上。蛋白质的分子很大，其水溶液成为高分子溶液，具有胶体的性质，因此，原生质是一个胶体系统(colloidal system)。蛋白质分子形成空间结构时，疏水基(如烷烃基、苯基等)包在分子内部，而许多亲水基(如—NH2，—COOH，—OH等)则暴露在分子的表面。这些亲水基对水有很大的亲和力，容易起水合作用(hydration)。所以原生质胶体微粒具有显著的亲水性(hydrophilic nature)，其表面吸引着很多水分子，形成一层很厚的水层(图1-1)。水分子距离胶粒越近，吸附力越强；相反，则吸附力越弱。靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分，称为束缚水(bound water)；距离胶粒较远而可以自由流动的水分，称为自由水(free water)。事实上，这两种状态水分的划分是相对的，它们之间并没有明显的界限。 自由水参与各种代谢作用，它的数量制约着植物的代谢强度，如光合速率、呼吸速率、生长速度等。自由水占总含水量百分比越大，则代谢越旺盛。束缚水不参与代谢作用，但植
一、是非题 1、将植物细胞放入一定浓度的溶液中，如果这个细胞既不从外界溶液中吸水，也不向外界溶液中排水，则这个细胞的水势等于零。（×）（难度3） 2、当植物细胞处于浓度高的溶液中时，由于溶液的水势大于细胞液的水势，便发生质壁分离现象。（×）（难度2） 3、植物根系要吸收土壤中的水分，土壤溶液浓度必须小于细胞液的浓度。（√）（难度2） 4、成长的叶片水分散失主要是通过气孔。（√）（难度1） 5、蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。（×）（难度2） 6、深秋早晨，树木花草叶面上有许多水滴，这种现象叫吐水。（×）（难度1） 7、吐水多说明植物根系代谢活动旺盛。（√）（难度1） 8、苍耳种子开始萌芽时的吸水属于吸胀吸水。（√）（难度1） 9、水分在植物体内的运输要经活细胞和死细胞，其中经活细胞的运输速度快。（×）（难度1） 10、种子吸胀吸水和植物蒸腾作用都是不需要呼吸作用直接供能的生理过程。（√）（难度2） 11、植物在白天和晚上都有蒸腾作用。（√）（难度1） 12、正常条件下，植物地上部分的水势大于地下部分的水势。（×）（难度1） 13、当细胞内的ψw等于0时，该细胞的吸水能力很强。（×）（难度2） 14 15、将ψp=0的细胞放入等渗溶液中，细胞的体积会发生变化。（×）（难度3） 16、压力势(ψp)与膨压的概念是一样的。（×）（难度1） 17、细胞间水分的流动取决于它的ψS差。（×）（难度2） 18、土壤中的水分在根内是不可通过质外体进入导管的。（×）（难度1） 19、蒸腾拉力引起被动吸水，这种吸水与水势梯度无关。（×）（难度1） 20、植物根内是因为存在着水势梯度才产生根压。（√）（难度1） 21、保卫细胞进行光合作用时，渗透势增高，水分进入，气孔张开。（×）（难度1） 22、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。（×）（难度2）
植物学与植物生理学复习资料 植物学部分 第一章细胞和组织 一、名词： 1、胞间连丝 2、传递细胞 3、细胞周期 4、无限维管束 5、组织 6凯氏带 二：填空： 1、次生壁是细胞停止生长后，在初生壁内侧继续积累细胞壁，其主要成分是纤维素。 2、植物细胞内没有膜结构，合成蛋白细胞的是核糖体。 3、植物体内长距离运输有机物和无机盐的特化组织是导管。 4、基本组织的细胞分化程度较浅,可塑性较大,在一定条件下,部分细胞可以进一步 转化为其他组织或温度分裂性能而转化为分生组织。 5、植物细胞是植物体结构和功能的基本单位。 6、植物细胞在进行生长发育过程中，不断地进行细胞分裂，其中有丝分裂是细胞 繁殖的基本方式。 三、选择： 1、在减数分裂过程中，同源染色体的联会发生在减数分裂第一次分裂的偶线期。 2、随着筛管的成熟老化，端壁沉积物质而形成胼胝体。 3、裸子植物输导水分和无机盐的组织是管胞。 4、有丝分裂过程中着丝点的分裂发生在分裂的后期。 5、细胞核内染色体的主要组成物质是DNA和组蛋白。 6、植物的根尖表皮外壁突出形成的根毛为吸收组织。 7、植物呼吸作用的主要场所是线粒体。
8、有丝分裂过程中，染色体的复制在分裂的间期。 9、禾谷类作物的拔节抽穗及韭、葱割后仍然继续伸长，都与居间分生组织活动有 关。 10、细胞的胞间层，为根部两个细胞共有的一层，主要成分是果胶质。 11、植物细胞的次生壁，渗入角质、木质、栓质、硅质等特化，从而适应特殊功能 的需要。 12、有丝分裂过程中，观察染色体形态和数目最好的时期是中期。 13、根尖是根的先端部分，内含有原分生组织，这一组织位于分生区的根冠。 四、简答： 1、简述维管束的构成和类型？ 答：（1）构成：木质部和韧皮部构成。（2）分类：有限维管束和无限维管束。 2、试述植物细胞有丝分裂各期的主要特征？ 答：（1）间期：核大、核仁明显、染色质浓、染色体复制。（2）前期：染 色体缩短变粗、核仁、核膜消失、纺锤体出现。（3）中期：纺锤 体形成。染色体排列在赤道板上；（4）后期：染色体从着丝点分 开，并分别从赤道板向两极移动；（5）末期：染色体变成染色质、 核膜、核仁重现，形成两个子核。 第二章植物的营养器官 一、名词解释： 1、芽： 2、根灌： 1、泡状细胞： 二、填空题： 1、植物根的生长过程中，能不能产生侧根，侧根起源于中柱鞘。 2、禾本科植物茎表皮的内方有几层厚壁组织，它们连成一环，主要起支持作用。 3、禾本科植物的叶由叶片和叶鞘两部分组成。 4、禾本科植物的茎不能增粗，是因为其维管束内没有形成层所致。 5、茎内细胞通过皮孔可以与外界进行气体交换。 6、禾本科植物气孔器的保卫细胞的形状不同与双子叶植物呈哑铃形。 7、落叶是植物对低温、干旱等不良环境的一种适应。 8、双子叶植物次生生长过程中，维管束形成层主要进行平周(切向)分裂向内、向外产 生新细胞。 三、选择题： 1、双子叶植物根的木栓形成层发生于（中柱鞘）。
第 2 章植物的水分代谢 一、名词解释 1. 水分代谢 2. 自由水 3. 束缚水 5. 化学势 7. 水势 10. 渗透作用 11. 半透膜 12. 溶质势势降低的数值。溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小,因此, 公溶质势又可称为渗透势 (osmosis potential,π) 。溶质势可用ψs=RTlnNw/ V W,m 式计算 , 也可按范特霍夫公式ψs= ψπ=-iCRT 计算。 13. 衬质势 14. 压力势 15. 重力势。 16. 膨压 17. 集流 18. 质壁分离 20. 水通道蛋白 22. 吸胀作用 23. 根压 24. 伤流 25. 吐水 29水分临界期。 30．蒸腾效率 31．蒸腾系数 40、被动吸水 41、等渗溶液 42、主动吸水 二、填空题 1．将一植物细胞放人纯水(体积很大)中,达到平衡时测得其ψw为-0.26Mpa,那么
该细胞的ψp为ψw为。 3．将一植物细胞放入ψw=-0.8 MPa 的溶液(体权相对细胞来说很大)中，吸水达到平衡时测得细胞的ψs=-o.95MPa,则该细胞内的ψp为，ψw为。4．某种植物形成5g干物质消耗了2.5Kg水,其蒸腾效率为蒸腾系数 为。 5．植物体内自由水/束缚水比值降低时，植物的代谢活动，抗逆 性。 8．利用质壁分离现象可以判断细胞、细胞的以及观测物质透过原生质层的难易程度。 9．根系吸水有主动吸水和被动吸水两种方式,前者的动力是，后者的动力是。 10．和纯水相比,含有溶质的水溶液其冰点 ,渗透势。 11.在干旱条件下，植物为了维持体内的水分平衡，一方面要，一方面要尽量。 12.水分沿着导管或管胞上升的下端动力是，上端动力 是。由于的存在，保证水柱的连续性而使水分不断上升。这一学说在植物生理学上被称为。 14.气孔在叶面所占的面积一般为，但气孔蒸腾失去了植物体内的大量水分，这是因为气孔蒸腾符合原理，这个原理的基本内容 是。 17.一般认为，植物细胞吸水时起到半透膜作用的是：、和 三个部分。 19.细胞中的自由水越多，原生质粘性________，代谢_____ ，抗性________ 。 21. 植物细胞发生初始质壁分离时，其Ψw =________；当细胞吸水达到饱和时，其Ψw= ________ 。 22. 一般植物细胞Ψw= _________；当细胞刚发生质壁分离时，其Ψ w= __________ 。 23. 液泡化的植物细胞，其水势主要由________和_________组成，而________可以忽略不计。 27.种子萌发时靠________作用吸水，其吸水量与_________有关。 28.分生组织主要依靠________吸水，形成液泡的细胞主要靠_______ 吸水。
第一章水分生理 一、选择题 1、每消耗1 kg 的水所生产的干物质克数，称为（）。 A. 蒸腾强度 B. 蒸腾比率 C. 蒸腾系数 D. 相对蒸腾量 2、风干种子的水势为（）。 A . ψW =ψs B. ψW =ψm C. ψW =ψp D. ψW=ψs+ψp 3、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 4、植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为（）。 A. 吐水 B. 伤流 C. 排水 D. 流水 5、一植物细胞的ψw = - 0.37 MPa，ψp = 0.13 MPa，将其放入ψs = - 0.42 MPa的溶液(体积很大)中，平 衡时该细胞的水势为（）。 A. -0.5 MPa B. -0.24 MPa C. -0.42 MPa D. -0.33 MPa 6、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 7、植物细胞吸水后，体积增大，这时其Ψ s（）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 等于零 8、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 9、一植物细胞的ψW = - 0.3 MPa，ψp = 0.1 MPa，将该细胞放入ψs = - 0.6 MPa的溶液中，达到平衡时 细胞的（）。 A. ψp变大 B. ψp不变 C. ψp变小 D. ψW = -0.45 Mpa 10、植物的水分临界期是指（）。 A. 植物需水最多的时期 B. 植物水分利用率最高的时期 C. 植物对水分缺乏最敏感的时期 D . 植物对水分需求由低到高的转折时期 11、在土壤水分充分的条件下，一般植物的叶片的水势为（）。 A. - 0.2~ - 0.8 MPa B. - 2 ~ - 8 MPa C. - 0.02 ~ - 0.08 MPa D. 0.2~0.8 MPa 12、根据（）就可以判断植物组织是活的。 A. 组织能吸水 B. 表皮能撕下来 C. 能质壁分离 D. 细胞能染色 二、是非题 1、等渗溶液就是摩尔数相等的溶液。（） 2、细胞间水分流动的方向取决于它们的水势差。（） 3、蒸腾拉力引起被动吸水，这种吸水与水势梯度无关。（） 4、将一充分吸水饱和的细胞放入比其细胞浓度低10倍的溶液中，其体积变小。（） 5、蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。（） 6、根系是植物吸收水和矿质元素唯一的器官。() 7、空气相对湿度增大，空气蒸汽压增大，蒸腾加强。（） 8、没有半透膜即没有渗透作用。（） 9、植物对水分的吸收、运输和散失过程称为蒸腾作用。（） 10、在正常晴天情况下，植物叶片水势从早晨到中午再到傍晚的变化趋势为由低到高再到低。 （） 11、共质体与质外体各是一个连续的系统。（） 12、在细胞为水充分饱和时，细胞的渗透势为零。（） 三、填空题 1、将一植物细胞放入ψW = -0.8 MPa的溶液（体积相对细胞来说很大）中，吸水达到平衡时测得细胞的 ψs = -0.95 MPa，则该细胞的ψp为（），ψW为（）。 2、水分通过气孔扩散的速度与气孔的（）成正比。 3、植物体内自由水/束缚水比值降低时，植物的代谢活动（）。 4、利用质壁分离现象可以判断细胞（），测定植物的（）以及观测物质透过原生质层的难易程度。 5、植物体内自由水/束缚水比值升高时，抗逆性（）。 6、根系吸水有主动吸水和被动吸水两种方式，前者的动力是（根压），后者的动力 是（）。
第2章植物的水分代谢 第一节水在植物生命活动中的意义 1.1 植物的含水量 一般来说，植物组织含水量一般为70%~90%。 草本>木本，水生>陆生 潮湿环境，阴生植物>干燥、向阳环境中的植物 生长旺盛和代谢活跃的器官或组织含水量较高。 1.2 植物体内水分的存在状态 束缚水（bound water）：指细胞内与原生质胶粒紧密结合而不能自由移动的水分。 自由水（free water）：指细胞内距离原生质胶粒较远而可以自由移动的水分。 这种划分是相对的，两种水分之间没有明显的界限。 自由水/束缚水是衡量植物代谢强弱和抗性强弱的生理指标之一。 1.3 水对植物的生理生态作用 生理作用： 1、水是原生质的重要组分； 2、水参与植物代谢过程（原料、参与）； 3、水是植物吸收、运输物质的良好介质； 4、水能使植物保持固有姿态； 5、水能促进细胞的分裂和生长。 生态作用： 1、调节植物体温； 高比热：稳定植物体温 高汽化热：降低体温，避免高温危害 介电常数高：有利于离子的溶解 2、水对可见光有良好的通透性； 3、水可调节植物的生存环境。 第二节植物细胞对水分的吸收 一、植物细胞的渗透现象 1、渗透作用（osmosis）：在一个系统中，水分通过半透膜从水势高的一方向水势低的一方移动的现象。（两个条件：半透膜、水势差） 渗透装置的条件 1、具有半透膜 2、半透膜两侧具有浓度差 植物细胞是一个渗透系统 二、水势的概念 水势（Ψw ）：水的化学势，即偏每摩尔体积水所含的自由能。 自由能（G）：系统中物质能用于做功的潜在能量。 束缚能：系统中物质不能用于做功的潜在能量。 化学势（μ）：每偏摩尔体积某物质所含的自由能。 化学势是能量概念，单位为J／mol [J=N（牛）·m]， 偏摩尔体积的单位为m3／mol
第二章植物的水分代谢复习题参考答案 一、名词解释 1、水分代谢( water metabolism)：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 2、水势(water potential )：每偏摩尔体积水的化学势差。符号：ψw 3、渗透势(osmotic potential )：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水 势降低值，符号ψ π。用负值表示。亦称溶质势（ψ s ）。 4、压力势(water potential )：由于细胞壁压力的存在而增大的水势值。一 般为正值。符号：ψ p 。初始质壁分离时，ψ p 为0；剧烈蒸腾时，ψ p 会呈负值。 5、衬质势(water potential): 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：ψ m 6、重力势(water potential )：由于重力的存在而使体系水势增加的数值。符号：ψg 。 7、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 8、束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚，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、吸涨作用：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、水的偏摩尔体积：在温度、压强及其他组分不变的条件下，在无限大的 体系中加入1摩尔水时，对体系体积的增量。符号V- w 13、化学势：一种物质每mol的自由能就是该物质的化学势。 14、水通道蛋白：存在于生物膜上的一类具有选择性、高效转运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、组织伤口处溢出液体的现象。 17、根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。 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失到体外的现象。 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、蒸腾比率：植物每消耗1kg水时所形成的干物质重量（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。它是蒸腾比率的倒数。 23、小孔扩散律：指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、永久萎蔫：萎蔫植物若在蒸腾速率降低以后仍不能恢复正常，这样的萎蔫就称为永久萎蔫。 25、临界水势：气孔开始关闭的水势。 26、水分临界期：植物对水分缺乏最敏感的时期。一般为花粉母细胞四分体形成期。 27、生理干旱：盐土中栽培的作物，由于土壤溶液的水势低，吸收水分较为
练习二 一、名词解释 1．根系：指一株植物所有根的总和。 2．凯氏带：指双子叶植物根初生结构的各内皮层细胞，其两个径向壁和上下横壁上形成的带状加厚、且木质化和栓质化的特殊结构。 3．初生结构：指由初生分生组织的细胞，经分裂、生长和分化形成的各种成熟组织所组成的结构。 4．次生结构：指由次生分生组织的细胞，经分裂、生长和分化形成的各种成熟组织所组成的结构。 5．枝条：指具叶、芽等的茎。 6．叶痕与叶迹：叶脱落后在枝条上留下的痕迹，称叶痕；叶痕中突起的小点，是叶柄与茎之间维管束断离后留下的痕迹，称叶迹。 7．泡状细胞：是禾本科植物叶片的上表皮上分布的呈扇形排列的一些特殊的大型薄壁细胞。 8．分蘖：是禾本科植物茎在近地面的几个节上同时产生分枝和不定根的现象（或分枝方式）。 9．异面叶与等面叶：叶肉细胞分化为栅栏组织和海绵组织两部分的叶，称为背腹叶或异面叶。叶肉细胞没有栅栏组织和海绵组织的分化，或上下两面都具有栅栏组织的叶称为等面叶。 10．离区与保护层：叶脱落前，叶柄基部细胞壁易发生溶解的区域（几层细胞），称为离区。（其原因是胞间层的果胶酸钙转化为可溶性的果胶和果胶酸，有的甚至整个细胞壁或
整个细胞发生溶解）。叶脱落后，在伤口表面形成的几层木栓化的细胞，称为保护层。 11．变态：有些植物的营养器官，由于长期适应某种特殊的环境条件，在形态、结构及生理功能上发生了显著变异，并成为该种植物的遗传特性，这种变异称为变态。 12．同功器官与同源器官：来源不同，但形态相似、功能相同的变态器官称为同功器官，如茎刺与叶刺；茎卷须与叶卷须；块茎与块根等。来源相同，但形态各异、功能不同的变态器官称为同源器官，如茎卷须、根状茎和鳞茎。 二、填空 1．根是植物的地下营养器官，其主要功能是吸收、输导作用、固着、支持作用和合成、分泌作用。 2．根按发生部位不同，可分为定根和不定根两种类型。 3．根系按形态不同，可分为直根系和须根系两种类型。 4．自根的顶端到着生根毛的部位叫根尖，自下而上可分为根冠、分生区（生长点）、伸长区和成熟区四个区域，其中分生区具有强烈的分裂能力，伸长区已开始组织分化。 5．双子叶植物根次生生长时，维管形成层产生于维管薄壁组织及正对初生木质部辐射角的中柱鞘细胞。 6．双子叶植物根经次生生长后，在横切面上自外向内依次为：周皮，包括木栓层、木栓形成层和栓内层；皮层（有或无）；韧皮部，包括初生韧皮部、次生韧皮部（含径向的韧皮射线）；形成层；木质部，包括次生木质部（含径向的木射线）和初生木质部；少数植物根中央还有髓。 7．禾本科植物根，正对初生木质部的内皮层细胞壁不增厚，称为通道细胞。 8．茎的主要生理功能是支持作用、输导作用、贮藏作用、繁殖作用和光合作用。
第二章植物的水分代谢 (一)填空 1．由于的存在而引起体系水势降低的数值叫做溶质势（solute potential）。溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小，因此，溶质势又可称为。溶质势也可按范特霍夫公式Ψs＝Ψπ＝来计算。 2．具有液泡的细胞的水势Ψw＝。干种子细胞的水势Ψw＝。 4．某种植物每制造一克干物质需要消耗水分500g，，其蒸腾系数为，蒸腾效率为____________。 5．通常认为根压引起的吸水为吸水，而蒸腾拉力引起的吸水为吸水。 6．植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为，它是存在的体现。 7．在标准状况下，纯水的水势为。加入溶质后其水势，溶液愈浓其水势愈。 8．永久萎蔫是引起的，暂时萎蔫则是暂时的引起的。相当于土壤永久萎蔫系数的水，其水势约为 MPa。 9．植物的吐水是以状态散失水分的过程，而蒸腾作用以状态散失水分的过程。 10．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。 11．种子萌发时靠作用吸水，干木耳吸水靠作用吸水。形成液泡的细胞主要靠作用吸水。 12．植物细胞处于初始质壁分离时，压力势为，细胞的水势等于其。当吸水达到饱和时，细胞的水势等于。 13．植物细胞中自由水与束缚水之间的比率增加时，原生质胶体的粘性，代谢活性，抗逆性。 14．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。 15．气孔在叶面上所占的面积一般为 %，但通过气孔蒸腾可散失植物体内的大量水分，这是因为气孔蒸腾符合原理。 16．移栽树木时，常常将叶片剪去一部分，其目的是减少。 17．植物激素中的促进气孔的张开；而则促进气孔的关闭。 18．常用的蒸腾作用指标是、和。 19．C4植物的蒸腾系数要于C3植物。 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。 21．利用细胞质壁分离现象，可以判断细胞，测定细胞的。 23．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。 24．根中的质外体常常是不连续的，它被内皮层的分隔成为内外两个区域。 25．共质体途径是指水分从一个细胞的细胞质经过进入另一个细胞的细胞质的移动过程，其水分运输阻力较。 26．蒸腾作用的生理意义主要有：产生力、促进部物质的运输、降低和促进CO2的同化等。 27．保卫细胞的水势变化主要是由和等渗透调节物质进出保卫细胞引起的。 28．通常认为在引起气孔开启的效应中，红光是通过效应，而蓝光是通过效应而起作用的。红光的光受体可能是，而蓝光的光受体可能是色素。 29．低浓度CO2促进气孔，高浓度CO2能使气孔迅速。 30．植物叶片的、、、等均可作为灌溉的生理指标，其中是最灵敏的生理指标。
习题（第一章植物的水分生理） 一、名词解释 自由水：指未与细胞组分相结合能自由活动的水。 束缚水：亦称结合水，指与细胞组分紧密结合而不能自由活动的水。 水势：每偏摩尔体积水的化学势差。用Ψ w 表示，单位 MPa 。Ψ w ＝(μ w -μ w o )/V w ， m ，即水势为体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差，再除以水的偏摩尔体积的商。 水孔蛋白：是存在于生物膜上的具有专一性通透水分功能的内在蛋白。 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。 水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。如花粉母细胞四分体形成期。 压力势：是由细胞壁的伸缩性对细胞内含物所产生的静水压而引起的水势增加值。一般为正值，用Ψ P 表示。 根压：由于根系的生理活动而使液流从根部上升的压力。 蒸腾速率：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。 伤流现象：从植物茎的基部切断植株，则有液体不断地从切口溢出的现象。蒸腾系数：植物每制造 1 g 干物质所消耗水分的克数。它是蒸腾效率的倒数，又称需水量。 渗透势：亦称溶质势，是由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值。 用Ψ s 表示 , 一般为负值。 吐水现象：未受伤的植物如果处于土壤水分充足，空气湿润的环境中，在叶的尖端或者叶的边缘向外溢出水滴的现象。 蒸腾效率：植物每蒸腾 1 kg 水时所形成的干物质的克数。 渗透作用：水分通过半透膜从水势高的区域向水势低的区域运转的作用。蒸腾作用：水分从植物地上部分表面以水蒸汽的形式向外界散失的过程。 二、写出下列符号的中文名称 μ w：任一体系水的化学势μ w °：纯水的化学势；Ψ w ：水势Ψ m：衬质势Ψ p：压力势；Ψ s：渗透势； 三、填空题 1. 植物散失水分的方式有（两）种，即（蒸腾作用）和（吐水）。 2. 作物灌水的生理指标有（叶片水势）、（细胞汁液浓度）、（渗透 势）和（气孔开度）。 3. 植物细胞吸水的三种方式是（扩散）、（集流）和（渗透作
植物的水分代复习题 一、名词解释 1、水分代； 2、水势； 3、渗透势； 4、压力势； 5、衬质势； 6、重力势； 7、自由水； 8、束缚水； 9、渗透作用；10、吸胀作用；11、代性吸水；12、水的偏摩尔体积；13、化学势；14、水通道蛋白；15、吐水；16、伤流；17、根压； 18、蒸腾拉力；19、蒸腾作用；20、蒸腾速率；21、蒸腾比率；22、蒸腾系数； 23、小孔扩散律；24、永久萎蔫；25、临界水势；26、水分临界期；27、生理干旱；28、聚力学说；29、初干；30、节水农业。 二、缩写符号翻译 1、atm； 2、bar； 3、Mpa； 4、Pa； 5、PMA； 6、RH； 7、RWC； 8、μw； 9、Vw；10、Wact；11、Ws；12、WUE；13、ψw；14、ψp；15、ψs；16、ψm；17、ψπ；18、AQP；19、RDI；20、SPAC。 三、填空题 1、植物细胞吸水方式有渗透性吸水、吸胀吸水和代性吸水。 2、植物调节蒸腾的方式有气孔关闭、初干和暂时萎蔫。 3、植物散失水分的方式有蒸腾作用和吐水。 4、植物细胞水分存在的状态有自由水和束缚水。 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/脱磷酸化作用调节。 6、细胞质壁分离现象可以解决下列问题：判断膜的半透性、判断细胞死活 和测定细胞渗透势。
7、自由水/束缚水比值越大，则代越旺盛；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ψπ+ψp+ψm；具有液泡的细胞的水势等于ψπ+ψp；干种子细胞的水势等于ψm。 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ψπ，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=-ψs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围为-0.05MPa～-0.30MPa。 18、植物根系吸水方式有：主动吸水和被动吸水。前者的动力是__根压______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 MPa，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。
第二章植物的矿质营养一、英译中（Translate） 1、mineral element 2、pinocytosis 3、passive absorption 4、essential element 5、macroelement 6、ash element 7、fluid mosaic model 8、phospholipid bilayer 9、extrinsic protein 10、intrinsic protein 11、integral protein 12、ion channel transport 13、membrane potential gradient 14、electrochemical potential gradient 15、passive transport 16、uniport carrier 17、symporter 18、antiporter 19、ion pump 20、proton pump transport 21、active transport 22、calcium pump 23、selective absorption 24、physiologically acid salt 25、physiologically alkaline salt 26、physiologically neutral salt 27、toxicity of single salt 28、ion antagonism 29、balanced solution 30、exchange adorption 31、ectodesma 32、induced enzyme 33、transamination 34、biological nitrogen fixation 35、nitrogenase 36、transport protein 37、nitrate reductase 38、critical concentration 二、中译英（Translate） 1.矿质营养 2.胞饮作用 3.被动吸收 4.必需元素 5.大量元素 6.灰分元素 7.流动镶嵌模型8.磷脂双分子层 9.外在蛋白 10.内在蛋白 11.整合蛋白 12.离子通道运输 13.膜电位差 14.电化学势梯度
第 2 章 植物的水分生理 自测题： 一、名词解释： 1水分代谢 2.水势 3.渗透势 4.压力势 5. 衬质势 6.重力势 7.自由水 8.束缚水 9.渗透作用 10.吸胀作用 11.代谢性吸水 12.水的偏摩尔体积 13.化学势 14.水通道蛋白 15.吐水 16.伤流 17.根压 18.蒸腾拉力 19.蒸腾作用 20.蒸腾速率 21.蒸腾比率 22.蒸腾系数 23.小孔扩散律 24 .永久萎蔫 25.临界水势 26.水分临界期 27.生理干旱 28.内聚力学说 29.节水农业 二、 缩写符号翻译： 1. atm 2.bar 3.MPa 4.Pa 5.PMA 6.RH 7.RWC 8.μw 9.V w 10.Wact 11.Ws 12.WUE 13.ψw 14.ψp 15.ψs 16.ψm 17.ψπ 18.AQP 19.RDI 20.SPAC 三、 填空题： 1.植物细胞吸水方式有 、 和 。 2．植物调节蒸腾的方式有 、 和 。 3．植物散失水分的方式有 和 。 4．植物细胞内水分存在的状态有 和 。 5．水孔蛋白存在于细胞的 和 上。水孔蛋白活化依靠 作用调节。 6．细胞质壁分离现象可以解决下列问题： 、 和 。 7．自由水/束缚水比值越大，则代谢 ；其比值越小，则植物的抗逆性 。 8．一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 。 9．形成液泡后，细胞主要靠 吸水。 10．风干种子的萌发吸水主要靠 。 11．溶液的水势就是溶液的 。 12．溶液的渗透势决定于溶液中 。 13．在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于 ，压力势等于 。 14．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 。 15．将一个ψp=-ψs 的细胞放入纯水中，则细胞的体积 。 16．相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的 。 17．植物可利用水的土壤水势范围为 。 18．植物根系吸水方式有： 和 。前者的动力是__ ，后者的动力是 。 19．证明根压存在的证据有 和 。 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 MPa，该水势称为 。 21．叶片的蒸腾作用有两种方式： 和 。 22．某植物制造10克干物质需消耗5公斤水，其蒸腾系数 。 23．水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径1. 细胞，2. 细胞。 24．小麦的第一个水分临界期是 ，第二个水分临界期是 。