1、研究生入学考试植物生理学（植物的水分生理）模拟试卷 2 及答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 在同一植株中，各叶片细胞的水势有明显不同，随叶片距离地面高度的增加叶片细胞的水势( ) 。（A）降低（B）增加（C）不变（D）变化无规律2 植物根系吸水的主要部位在( )。（A）根冠（B）分生区（C）伸长区（D）根毛区3 植物的伤流和吐水现象能够反映植物体( )。（A）蒸腾拉力的强弱（B）根系生理活动的强弱（C）植物的生长时期（D）植物的生长速度4 根压和蒸腾拉力在根系吸水过程中所起的主导作用因植物的蒸腾速率而异，只有在( )时，根压才是主要吸水动力。（A）植株生长
2、旺盛、根深叶茂（B）土壤水分状况较差（C）叶片尚未展开的小茁（D）植株生长在气温高、湿度较小的环境5 植物根系吸收的水分主要通过( )运输到植物的地上部分。（A）韧皮部筛管（B）木质部导管（C）皮层细胞间隙（D）表皮、皮层细胞6 水分沿木质部导管向上运输的主要动力是( )。（A）吐水（B）内聚力（C）蒸腾拉力（D）根压7 植物体叶片的蒸腾失水产生的负静水压，将导管中的水柱向上拉动，形成水分的向上运输，解释水分向上运输的学说是( )。（A）压力流动学说（B）内聚力一张力学说（C）钾离子学说（D）收缩蛋白学说8 导管分子和管胞能经受叶片蒸腾失水所产生的负静水压。其适应水分运输的主要结构特征是( )
3、 。（A）是死细胞（B）没有细胞膜（C）侧壁上有纹孔（D）细胞壁加厚、木质化9 影响气孔运动的最主要因素是( )。（A）温度（B）湿度（C）水分亏缺（D）光照10 保卫细胞的最主要结构特征是( )。（A）细胞小（B）细胞不含叶绿体（C）细胞壁不均匀加厚（D）含多个小液泡11 随气孔阻力的增加，通过气孔的水分蒸腾最( )。（A）增大（B）减小（C）不受影响（D）持续增加12 光调控气孔的运动，其中最有效的光是( )。（A）红光、远红光（B）绿光、蓝光（C）红光、蓝光（D）紫光、红光13 K+是引起保卫细胞渗透势改变的最重要的离子，促使 K+进入保卫细胞的根本原因是( )。（A）K +浓度梯度（B
4、）自由扩散（C）选择性吸收（D）由 H+-ATPase 质子泵建立的质子梯度14 气孔运动是由于保卫细胞的( )变化而引起。（A）液泡（B）水势（C）细胞壁（D）叶绿体15 植物水分亏缺时，叶片中 ABA 含量( )，促使气孔( )。（A）增加，关闭（B）增加，张开（C）降低，关闭（D）降低，张开16 植物水分亏缺时，随叶片中含水量的降低，气孔阻力( )。（A）不受影响（B）增大（C）减小（D）逐渐减小，直至消失17 植物的水分临界期是( )的时期。（A）植物对水分缺乏最敏感（B）植物需水最多（C）植物对水分利用率最高（D）植物对水分需求最少18 解释“旱耪土，涝浇园” 的科学依据。19 简述
5、根系吸水的方式与动力。20 简述植物体内水分运输的动力及产生原因。21 影响植物蒸腾作用的因素有哪些?22 如何理解成熟植物细胞构成一个渗透系统，举例证明。23 将植物叶片从光下转入暗处，或将叶片浸入 10-6molL 脱落酸溶液中，气孔将发生怎样的变化? 扼要说明原因。24 列举 3 种植物水势的测定方法。25 用简单实验证明植物吸水的方式。26 分析蒸腾作用的利弊。27 试述气孔运动的渗透调节机制及其影响因素。28 试述水分对植物生命活动的作用。研究生入学考试植物生理学（植物的水分生理）模拟试卷 2 答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 【正确答案】 A【
6、知识模块】 植物的水分生理2 【正确答案】 D【知识模块】 植物的水分生理3 【正确答案】 B【知识模块】 植物的水分生理4 【正确答案】 C【知识模块】 植物的水分生理5 【正确答案】 B【知识模块】 植物的水分生理6 【正确答案】 C【知识模块】 植物的水分生理7 【正确答案】 B【知识模块】 植物的水分生理8 【正确答案】 D【知识模块】 植物的水分生理9 【正确答案】 C【知识模块】 植物的水分生理10 【正确答案】 C【知识模块】 植物的水分生理11 【正确答案】 B【知识模块】 植物的水分生理12 【正确答案】 C【知识模块】 植物的水分生理13 【正确答案】 D【知识模块】 植物
7、的水分生理14 【正确答案】 B【知识模块】 植物的水分生理15 【正确答案】 A【知识模块】 植物的水分生理16 【正确答案】 B【知识模块】 植物的水分生理17 【正确答案】 A【知识模块】 植物的水分生理18 【正确答案】 (1)在短期干旱时，耪松土壤表土，切断表土层土壤毛细管，减少表土层的水分蒸发；同时，使植物的浅表根系受一些损伤，从而促进更多的根分枝下扎，有利于根系吸收较深层水分，保证作物水分平衡和正常生长。(2)植物受涝后，由于土壤缺氧，根系细胞会进行无氧呼吸，产生和积累较多的无氧呼吸产物，对根系细胞产生毒害作用。涝害后，在可能条件下排水晒田并浇灌新鲜水，以洗去积存的有害物质，补充
8、氧气，从而可以减少淹涝引起的无氧呼吸所产生的毒害作用。【知识模块】 植物的水分生理19 【正确答案】 根系吸收水分的方式有两种，主动吸水与被动吸水。主动吸水是指由于根本身的生理活动引起的植物吸收水分的现象，这种吸水方式与地上部无关，吸水动力主要是根压。被动吸水是指由于植物体地上部的蒸腾作用而引起的根系吸水，被动吸水的主要动力是蒸腾拉力。【知识模块】 植物的水分生理20 【正确答案】 植物体内水分向上运输的动力是根压和蒸腾拉力。根压产生的原因：植物根系从土壤溶液中吸收离子，进入皮层细胞中的离子通过共质体途径进入内皮层细胞，进入内皮层细胞的离子再通过共质体或质外体途径被释放到木质部导管中。内皮层细
9、胞相当于皮层和导管间的半透膜。离子在导管内的积累引起导管内渗透势下降，水势因此也下降，从而在内皮层内外建立了水势梯度，水分沿着水势梯度进入导管并因此而产生了正的静水压，即根压。根压推动水分向上运输。蒸腾拉力产生的原因：当植物叶片进行蒸腾作用时，水分从气孔蒸腾散失到大气中，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，失水的细胞便会向相邻的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、攀导管、根导管和根部吸水。这样便从叶片到根系产生了一个由低到高的水势梯度，促使根系从土壤吸水。这种因蒸腾作用所产生的吸水力量就是蒸腾拉力。 【知识模块】 植物的水分生理21 【正确答案】 (1)内部
10、因素：气孔数量、气扎大小和气孔阻力直接影响蒸腾速率。气孔阻力包括气孔和气孔下腔的状况，如气孔的形状、气孔的体积和气孔的开度。在一定的范围内，气孔数量多、气孔阻力小，蒸腾作用强。(2)外部因素：光照：光照能提高大气和叶片的温度，光照也促使气孔张开，从而增强蒸腾作用。大气相对湿度：大气相对湿度低，蒸腾作用增强；大气相对湿度高，蒸腾作用减弱。温度：在大气相对湿度相同时，温度增高，蒸腾作用增强。风速：微风能降低气孔外的水蒸气，因此可促进蒸腾作用；强风能引起气孔关闭，气孔阻力增大，蒸腾作用减弱。【知识模块】 植物的水分生理22 【正确答案】 植物细胞的细胞壁主要出纤维素、半纤维素、果胶分子组成的，水和溶
11、质均可透过细胞壁，细胞壁可被视为透性膜。质膜和液泡膜接近于半透膜。细胞质膜以内、液泡膜以外的原生质体部分可被视为半透膜。成熟的植物细胞内含中央入液泡，充满细胞液，具有一定的水势。因此，细胞液与外界环境溶液间可以发生渗透作用。当一个成熟的细胞处于外界溶液中时，植物细胞与外界溶液就构成了一个渗透系统。将成熟的植物细胞放入一个高渗的蔗糖溶液中，可以观察到细胞会发生质壁分离现象；将发生质壁分离的细胞再放回到纯水中后，细胞会发生质壁分离复原。利用质壁分离、质壁分离复原现象可以证明植物细胞是一个渗透系统。【知识模块】 植物的水分生理23 【正确答案】 (1)将叶片从光下转入暗处会引起气孔关闭。囚为在暗处叶
12、片光合作用停止，呼吸作用释放 CO2，保卫细胞内 CO2 浓度的增加，使 pH 值降低，淀粉磷酸化酶将可溶性糖转变为淀粉，水势升高，保卫细胞失水，气孔关闭。同时，在暗处不进行光合磷酸化，ATP 的合成减少，保卫细胞质膜上的 H+ATPase 质子泵建立的质子梯度受影响，不能驱动 K+进入保卫细胞，相反， K+从保卫细胞扩散出去，保卫细胞水势提高，细胞失水，气孔关闭。 (2)将叶片浸入 10-6molL 脱落酸溶液中也会引起气孔关闭，ABA 抑制保卫细胞质膜上的内向 K+通道蛋白活化，促进外向 K+通道蛋白活化，这样减少了 K+向保卫细胞中的流入，而刺激 K+从保卫细胞流出。因而使保卫细胞水势增
13、加，细胞失水，气孔关闭。【知识模块】 植物的水分生理24 【正确答案】 (1)组织体积法：将植物绀织放入一系列已知不同浓度的溶液(如蔗糖、甘露醇等)中，一段时间后，找出植物组织体积不发生变化的溶液，表明该溶液和植物组织间水分交换达到动态甲衡，由溶液的浓度汁算出渗透势，从而可得出植物组织的水势。也可以测定植物组织的重量变化代替体积变化。(2)小液流法：原理与上法相同，通过测定溶液在浸泡植物材料前后的比重的变化，确定与植物组织间水分交换达到动态平衡的溶液，通过溶液的浓度计算溶液渗透势，同样可得出植物组织的水势。(3)冰点下降法：当溶液浓度增高时，溶液的冰点会下降。用冰点渗透计来测定溶液的冰点，由冰
14、点计算溶质浓度，从而推算得到渗透势。(4)压力室法：把待测量的植物叶片、茎枝等器官离体，密封在一个压力小室中，使叶柄、茎的切口端露出压力室。由于叶片、茎器官在离体前木质部中的水柱处于负张力状态，当器官离体后，木质部中断，其内的水柱即会缩进导管分子中。逐渐增加压力室的空气压力，使得木质部中的水柱又出现在叶柄、茎的切口端，此时所施加在压力室的压力称为平衡压，平衡压即可反应叶片、茎等器官在离体前存在于木质部中的负压力。由于在许多植物中，木质部的压力势较大，而木质部汁液的溶质势较小，因此，在许多情况下可以将压力室所测定的值作为所测材料的水势值。【知识模块】 植物的水分生理25 【正确答案】 植物吸水的
15、方式有上动吸水和被动吸水。主动吸水的动力是根压，被动吸水的动力是蒸腾拉力。一般情况下，植物吸水的主要方式是以蒸腾拉力推动的被动吸水。证明植物以蒸腾拉力为吸水动力的实验：取生长旺盛的植物，切去根系后立即插入到带有颜色的水中，使叶片保持挺立，一段时间后，可见带颜色的水柱沿着茎导管和叶脉上升，说明没有根系的生理活动，仅靠蒸腾拉力就能保持水分不断上升。证明根系主动吸水的实验：在植物茎基部靠近地面的部分切去枝叶，不久即有液滴从伤口流出。由于切去枝叶后没有蒸腾作用导致被动吸水，但仍有伤流流出，证明根系可以主动吸水。【知识模块】 植物的水分生理26 【正确答案】 蒸腾作用是指植物体内的水分以气态的形式扩散到
16、大气中的过程，是一种生理过程。通过植物的蒸腾作用，形成植物体自上而下的水势梯度，拉动植物根系的水分吸收，有利于植物体对矿物质的吸收和运输，有利于植物体内其他物质的运输和分配，通过蒸腾作用可以降低植物体的叶片温度。避免叶温过高对叶片的灼伤。但是，蒸腾作用过强，会造成植物失水过多，甚至能引起植物体的严重脱水。蒸腾较强，会引起植物膨压降低，植物体出现萎蔫现象，从而影响细胞伸长和植物生长，影响物质的运输和正常的生理代谢等，同时也会造成水资源浪费等。【知识模块】 植物的水分生理27 【正确答案】 (1)气孔保卫细胞的特点：气孔是植物叶表皮组织上的两个特化的表皮细胞即保卫细胞围绕而成的小孔。气孔是植物叶片
17、与外界进行气体交换的主要通道，气孔通过调节保卫细胞内水分得失引起其体积的变化，进而调节小孔的大小来控制气体进出叶片。保卫细胞的一个重要特征是其细胞壁明显不均匀加厚肾形保卫细胞靠外侧细胞壁较薄，内侧壁较厚。此外：保卫细胞细胞壁的纤维素微纤丝从小孔向外辐射排列，当保卫细胞吸水膨火时，由微纤丝牵引内壁向外运动，气孔张开。保卫细胞的另一个特征是保卫细胞具有叶绿体而表皮细胞不含叶绿体。 (2)气孔运动的渗透调节机制：气孔运动主要与保卫细胞的水势(或膨压)变化有关，保卫细胞水势提高则气孔张开，水势降低则气孔关闭。目前主要用淀粉一蔗糖转化学说、K +积累学说和苹果酸代谢学说解释气孔运动机制。 淀粉-蔗糖转化
18、学说认为，气孔运动是由于保卫细胞中淀粉和蔗糖转化而形成的渗透势改变造成的。淀粉水解转化为蔗糖会对保卫细胞的渗透势产生影响，淀粉水解转化为蔗糖时保卫细胞的渗透势降低，水进入细胞使细胞膨压增加，气孔张开。当蔗糖合成淀粉时保卫细胞的渗透势增加，水流出细胞，使细胞膨压降低，气孔关闭。 K +积累学说认为，保卫细胞中水势变化与 K+含量有关。在光下，保卫细胞叶绿体通过光合磷酸化合成ATP，活化了保卫细胞质膜上的 H+一 ATPase，在 H+一 ATPase 作用下，质子被排出保卫细胞，保卫细胞 pH 值升高，同时使保卫细胞的质膜超极化。在保卫细胞质膜 H+一 ATPase 质子泵建立的质子梯度推动下，
19、K +从表皮细胞经过保卫细胞质膜上的 K+通道进入保卫细胞，再进入液泡。保卫细胞中积累较多的 K+，水势降低，水分进入保卫细胞，气孔张开。在黑暗中，K +从保卫细胞扩散出来，保卫细胞水势增高，失水引起气孔关闭。 苹果酸代谢学说认为，在光下，保卫细胞内的 CO2被利用时，pH 值升高，使 PEP 羧化酶活化，PEP 经羧化结合 CO2 形成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸，苹果酸进入液泡，水势降低，水分进入保卫细胞，气孔张开。同时，进入液泡的苹果酸根和 Cl-共同与 K+在电学上保持平衡。 以上 3 个学说的本质都是渗透调节，保卫细胞中溶质增加，保卫细胞水势下降，从周围细胞吸水，气孔张开。反之，气孔
20、关闭。 (3)影响气孔运动的外界因素：主要是光照、温度、湿度、水分、二氧化碳等。 光照：光照是引起气孔运动的主要环境因素。多数植物的气孔在光照下张开，黑暗中关闭。景天科植物的气孔例外，白天关闭，晚上张开。 温度：在一定的温度范围内，气孔开度一般随温度的上升而增大。在 30左右达到最大气孔开度，35以上的高温会使气孔开度变小。低温(如 10)下长时间光照也不能使气孔很好地张开。 水分：叶片水势下降，气孔开度减少或关闭。发生水分亏缺时，无论其他有关气孔运动的因素如何，气孔都会关闭。 CO 2：低浓度CO2 促进气孔张开，高浓度 CO2 使气孔迅速关闭。无论光照或黑暗均是如此。 风：大风引起气孔关闭
21、。 植物激素：ABA 促使气孔关闭，ABA 会增加胞质 Ca2+浓度和胞质溶胶 pH，一方面抑制保卫细胞质膜上的内向 K+通道蛋白活性，促进外向K+通道蛋白活性，促使细胞内 K+浓度减少；同时， ABA 活化外向 Cl-通道蛋白，Cl-外流，保卫细胞内 Cl+浓度减少，保卫细胞膨压下降，气孔关闭。细胞分裂素可以促进气孔张开。【知识模块】 植物的水分生理28 【正确答案】 (1)水是植物细胞的主要组成成分，细胞含水量在 7090。(2)水是植物体内代谢过程的反应物质。水是光合作用的直接原料，水参与呼吸作用，参与有机物质的合成与分解的过程。水对生物大分子的构象有重要影响。(3)水是自然界中最丰富的溶剂，在细胞中物质的代谢和运输、细胞间的信号传递都是在水溶液中进行的。(4)水分关系使细胞具有膨压，膨压使细胞保持紧张度，维持植物体的挺立姿态，这是维持细胞正常生命活动的必需条件，细胞分裂和细胞伸长都与水分供应有关，缺水影响生长。(5)水的理化性质有利于植物的生命活动。水分子具有极性，所以水分子具有稳定原生质胶体的作用。水有很大的内聚力和表面张力，有利于物质吸收和运输。水有很高的比热和汽化热，有利于调节体温，适应环境，具有重要的生态意义。水能吸收红外光，对可见光吸收少，有利于光合作用。【知识模块】 植物的水分生理
