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《植物生理学》潘瑞帜第五版配套练习题
第一章 植物细胞的结构和功能
（一）填空
　　1．指出图中植物细胞各部分的名称：⑴& && && && &&&，⑵& && && && &&&，⑶& && && && &&&，⑷& && && && &&&，⑸& && && && && &，⑹& && && && && &，⑺& && && && && &，⑻& && && && && &。（质体或叶绿体，线粒体，核模，质膜，细胞壁，内质网，高尔基体，液泡膜）
2．植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征是& && && && && &、& && && && && &和& && && && && &。（大液泡，叶绿体，细胞壁）
　　3．植物细胞的胞间连丝的主要生理功能有& && && && && &和& && && && && &两方面。（物质交换，信号传递）
　　4．原生质体包括& && && && && &、& && && && && &和& && && && && &。（细胞膜，细胞质，细胞核）
　　5．当原生质处于& && && && && &状态时，细胞代谢活跃，但抗逆性弱；当原生质呈& && && && && &状态时，细胞生理活性低，但抗性强。（溶胶，凝胶）
　　6．典型的植物细胞壁由& && && && && &、& && && && && &和& && && && && &组成。（胞间层，初生a壁，次生壁）
　　7．纤维素是植物细胞壁的主要成分，它是由D-葡萄糖残基以& && && && && &键相连的无分支的长链。（β-1,4-糖苷）
　　8．生物膜的化学组成基本相同，都是以& && && && && &和& && && && && &为主要成分的。（蛋白质，脂类）
　　9．根据蛋白质在膜中的排列部位及其与膜脂的作用方式，膜蛋白可分为& && && && && &和& && && && && &。（外在蛋白，内在蛋白）
　　10．生物膜的不对称性主要是由于& && && && && &和& && && && && &的不对称分布造成的。（脂类，蛋白质）
　　11．除细胞核外，有的细胞器如& && && && && &和& && && && && &中也含有DNA。（叶绿体，线粒体）
　　12．在细胞有丝分裂过程中，牵引染色体向细胞两极移动的纺缍体是由& && && && && &构成的。（微管）
　　13．植物细胞的骨架是细胞中的蛋白质纤维网架体系，包括& && && && && &、& && && && && &和& && && && && &等。（微管，微丝，中间纤维）
　　14．一般在粗糙型内质网中主要合成& && && && && &，而光滑型内质网中主要合成& && && && && &。（蛋白质，糖蛋白的寡糖链和脂类）
　　15．植物的内膜系统主要包括& && && && && &、& && && && && &、& && && && && &和液泡等。（核膜，内质网，高尔基体）
　　16．在细胞中高尔基体除参与细胞壁形成和生物大分子装配外，还参与& && && && && &和& && && && && &。（物质集运，物质分泌）
　　17．植物衰老过程中，衰老细胞的大部分内含物被由& && && && && &释放的水解酶水解后，再运送到其他器官再利用。（溶酶体）
　　18．植物细胞中存在着两种微体，即& && && && && &和& && && && && &，分别与& && && && && &和& && && && && &有关。（过氧化物体，乙醛酸体，光呼吸，脂类代谢）
　　19．圆球体一般在& && && && && &上形成，是贮藏& && && && && &的细胞器。（粗糙型内质网，油脂）
　　20．核糖体主要是由& && && && && &和& && && && && &组成的，它是细胞中合成& && && && && &的场所。（rRNA，蛋白质，蛋白质）
　　21．很多代谢反应可以在细胞质基质中进行，如& && && && && &、& && && && && &、& && && && && &和& && && && && &等。（糖酵解，戊糖磷酸途径，脂肪酸合成，蔗糖合成）
　　22．植物的细胞周期可以分为四个时期，即& && && && && &、& && && && && &、& && && && && &和& && && && && &。（G1期，S期，G2期和M期）
　　23．高等植物细胞共有三个基因组，即& && && && && &、& && && && && &和& && && && && &，后两组又称为& && && && && &。（核基因组，叶绿体基因组，线粒体基因组，核外基因组）
（二）选择题
　　1．真核细胞的主要特征是& && && && && &。D．
　　A．细胞变大 B．细胞质浓 C．基因组大 D．细胞区域化
　　2．一个典型的植物成熟细胞包括& && && && && &。C
　　A．细胞膜、细胞质和细胞核 B．细胞质、细胞壁和细胞核
　　C．细胞壁、原生质体和液泡 D．细胞壁、原生质体和细胞膜
　　3．中胶层是由果胶多聚物组成的，其中包括& && && && && &。A．
　　A．果胶酸、果胶和原果胶 B．果胶酸的钙盐和镁盐
　　C．多聚半乳糖醛酸 D．阿拉伯聚糖
　　4．原生质胶体的分散相是生物大分子，主要成分是& && && && && &。B．
　　A．脂类 B．蛋白质 C．淀粉 D．纤维素
　　5．去掉细胞壁的植物原生质体一般呈球形，这是原生质的& && && && && &造成的。C．
　　A．弹性 B．粘性 C．张力 D．流动性
　　6．原生质的粘性与植物的抗逆性有关，当原生质的粘性增加时，细胞代谢活动 ，抗逆性就& && && && && &。C．
　　A．强，强 B．弱，弱 C．弱，强 D．弱，弱
　　7．伸展蛋白是细胞壁中的一种富含& && && && && &的糖蛋白。C．
　　A．亮氨酸 B．组氨酸 C．羟脯氨酸 D．精氨酸
　　8．一般说来，生物膜功能越复杂，膜中的& && && && && &种类也相应增多。A．
　　A．蛋白质 B．脂类 C．糖类 D．核酸
　　9．下列哪一种代谢活动与生物膜无关：& && && && && &。C．
　　A．离子吸收 B．电子传递 C．DNA复制 D．信息传递
　　10．植物细胞内的产能细胞器除线粒体外，还有& && && && && &。A．
　　A．叶绿体 B．核糖体 C．乙醛酸体 D．过氧化物体
　　11．下列哪一种不属于质体：& && && && && &。D．
　　A．淀粉体 B．叶绿体 C.杂色体 D．圆球体
　　12．花瓣、果实等呈现各种不同的颜色，因为其细胞中含有& && && && && &。B．
　　A．叶绿体 B．杂色体 C．线粒体 D．圆球体
　　13．在线粒体内膜内表面有许多小而带柄的颗粒，它们是& && && && && &。B．
　　A．核糖体 B．H+-ATP酶 C．微体 D．小囊泡
　　14．不同的植物细胞有不同的形状，这主要是由于细胞质中 的定向排列，而影响细胞壁微纤丝的排列。C．
　　A．微丝 B．内质网 C．微管 D．高尔基体
　　15．微体有两种，即：& && && && && &。B．
　　A．叶绿体和质体 B．过氧化物体和乙醛酸体
　　C．线粒体和叶绿体 D．圆球体和溶酶体
　　16．植物细胞原生质的流动一般是由& && && && && &驱动的。A．
　　A．微丝 B．微管 C．肌动蛋白 D．韧皮蛋白
　　17．微管主要是由& && && && && &和& && && && && &两种亚基组成的异二聚体。A．
　　A．α-微管蛋白，β-微管蛋白 B．微管蛋白，原纤丝
　　C．收缩蛋白，肌动蛋白 D．微管，微丝
　　18．植物细胞的区隔化主要靠& && && && && &来完成。D．
　　A．高尔基体 B．液泡 C．细胞膜 D．内质网
　　19．被称为细胞的自杀性武器的是& && && && && &。B．
　　A．微体 B．溶酶体 C．内质网 D．高尔基体
　　20．下列哪个过程不属于细胞程序性死亡：& && && && && &。C．
　　A．导管形成 B．花粉败育 C．冻死 D．形成病斑
（三）问答题
1．为什么说真核细胞比原核细胞进化？
　　答：原核细胞没有明显的由核膜包裹的细胞核，只有由若干条线型DNA构成的拟核体，细胞体积一般很小，质膜与细胞质的分化简单，除核糖体外，没有其它亚细胞结构，主要以无丝分裂方式繁殖。而真核细胞有明显的由两层核膜包裹的细胞核，细胞体积较大，细胞质高度分化形成了各种大小不一和功能各异的细胞器，各种细胞器之间通过膜的联络形成了一个复杂的内膜系统，细胞分裂以有丝分裂为主。由于真核细胞出现复杂的内膜系统和高度分化的细胞器，使细胞结构区域化，代谢效率提高，遗传物质稳定，能组成高等的真核生物。两者相比，真核细胞显然要比原核细胞进化得多。
2．典型的植物细胞与动物细胞的最主要差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？
　　答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？
　　答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？
　　答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
　　(1)叶绿体 具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。类囊体是由封闭的扁平小泡组成，膜上含有叶绿体色素和光合电子传递体，这与其具有的光能吸收、电子传递与光合磷酸化等的光反应功能相适应。而C02同化的全部酶类存在于叶绿体间质，从而使间质成为C02固定与同化物生成的场所。由于叶绿体具有上述特性，使它能成为植物进行光合作用的细胞器。
　　(2)线粒体 是进行呼吸作用的细胞器，也含有双层膜，外膜蛋白质含量低，因而透性较大，有利于线粒体内外物质的交流，内膜蛋白质含量高，且含有电子传递体和ATP酶复合体，这使内膜不仅通透性小，而且可在其上能进行电子传递和氧化磷酸化，并保证各种代谢的正常进行。
　　(3)微管 是由微管蛋白组装成的中空的管状结构，在细胞中能聚集与分散，组成早前期带、纺缍体等多种结构。它在保持细胞形状、细胞内的物质运输、细胞分裂和细胞壁合成中起重要作用。
　　(4)微丝 由收缩蛋白构成，类似于肌肉中的肌动蛋白，呈丝状，主要为胞质运动提供动力。
　　(5)内质网 大部分呈膜片状，由两层平行排列的单位膜组成，内质网相互联通成网状结构，穿插于整个细胞质中，既提供了细胞空间的支持骨架，又起到了细胞内的分室作用，另外内质网是细胞内的物质合成、运输和贮藏系统，也是细胞间物质与信息的传递系统。
　　(6)高尔基体是由膜包围的液囊垛叠而成，除参与物质集运外，也参与某些生物大分子的装配，并可分泌成壁物质和其它物质。
　　(7)液泡 随着细胞的生长，常融合成一个大的中央液泡，其内糖、酸等溶质具有渗透势，这对调节水分平衡、维持细胞的挺度具有重要作用。另外液泡膜上有ATP酶、离子通道和多种载体，能选择性地吸收和积累各种物质。
5．生物膜在结构上的特点与其功能有什么联系？
　　答：生物膜主要由蛋白质和脂类组成，膜中脂类大多为极性分子，其疏水尾部向内，亲水头部向外，组成双脂层，蛋白质镶嵌在膜中或分布在膜的表面。脂性的膜不仅把细胞与外界隔开，而且把细胞内的空间区域化，从而使细胞的代谢活动有条不紊地“按室分工”。膜上的蛋白质有的是酶，有的是载体或通道，还有的是能感应刺激的受体，因而生物膜具有进行代谢反应、控制物质进出以及传导信息等功能。膜中蛋白质和脂类的比值因膜的种类不同而有差异，一般来说，功能多而复杂的生物膜，其蛋白质的种类以及与脂类的比值大，反之，膜的功能简单，其所含蛋白质的种类与数量就少。如线粒体内膜以及类囊体膜的功能复杂，要进行电子传递和磷酸化作用，因而其蛋白质种类和数量较多，而且其中许多蛋白质与其它物质组成了蛋白复合体。
　　关于膜的结构有流动镶嵌、板块镶嵌等模型。流动镶嵌模型的结构特点是强调膜的不对称性和流动性，不对称性主要指脂类和蛋白质分布的不对称；而流动性则指组成膜的脂类双分子层或蛋白质都是可以流动或运动的。膜的流动性保证了生物膜能经受一定程度的形变而不致破裂，这也可使膜中各种成分按需要重新组合，使之合理分布，有利于表现膜的多种功能。更重要的是它允许膜互相融合而不失去对通透性的控制，确保膜分子在细胞分裂、膜动运输、原生质体融合等生命活动中起重要的作用。板块镶嵌模型的结构特点是强调整个生物膜是由不同组织结构、不同大小、不同性质、不同流动性的可移动的膜块所组成，不同流动性的区域可同时存在，各膜块随生理状态和环境条件会改变与转化，这种板块镶嵌模型有利于说明膜功能的多样性及调节机制的复杂性。
6．细胞内部的区域化对其生命活动有何重要意义？
　　答：细胞内的区域化是指由生物膜把细胞内的空间分隔，形成各种细胞器，这样不仅使各区域内具有的pH值、电位、离子强度、酶系和反应物不同，而且能使细胞的代谢活动“按室进行”，各自执行不同的功能。同时由于内膜系统的存在又将多种细胞器联系起来，使得各细胞器之间能协调地进行物质、能量交换与信息传递，有序地进行各种生命活动。
7．植物细胞的胞间连丝有哪些功能？
　　答：植物细胞胞间连丝的主要生理功能有两方面：一是进行物质交换，相邻细胞的原生质可通过胞间连丝进行交换，使可溶性物质（如电解质和小分子有机物）、生物大分子物质（如蛋白质、核酸、蛋白核酸复合物）甚至细胞核发生胞间运输。二是进行信号传递，物理信号（电、压力）和化学信号（生长调节剂）都可通过胞间连丝进行共质体传递。
8．细胞周期各阶段有何特点？
　　答：G1-期是从有丝分裂完成到DNA复制之前的时期，主要进行mRNA、tRNA、rRNA和蛋白质的合成，为DNA复制作准备。
　　S期是DNA复制时期，主要进行DNA及有关组蛋白的合成。此期中DNA的含量增加一倍。
　　G2期为DNA复制完毕到有丝分裂开始的一段间隙，主要进行染色体的精确复制，为有丝分裂作准备。
　　M期是细胞进行有丝分裂的时期，此期染色体发生凝缩、分离并平均分配到两个子细胞中。细胞分裂按前期、中期、后期和末期的次序进行，分裂后子细胞中的DNA含量减半。
9．植物细胞的基因表达有何特点？
　　答：（1）植物是真核生物，其细胞的DNA含量和基因数目远远多于原核细胞，蛋白质或RNA的编码基因序列往往是不连续的，大多数基因都含有内含子。DNA与组蛋白结合，以核小体为基本单位，形成染色体或染色质，遗传物质分散到多个DNA分子上。
　　（2）植物细胞的基因为单顺反子，无操纵子结构，有各自的调控序列，而且基因表达有明显的“时”与“空”的专一性。另外，植物基因表达比动物更容易受环境因子（如光、温、水分）的影响，环境因子会引起植物基因表达的改变。
　　（3）植物细胞中有三种RNA聚合酶参与基因的表达，RNA聚合酶Ⅰ负责rRNA的合成，RNA聚合酶Ⅱ负责形成mRNA，RNA聚合酶Ⅲ负责tRNA和小分子RNA的合成。植物细胞中的DNA通过组蛋白阻遏等机制，使大部分基因不能表达，又借在转录等水平上的各级复杂调节机制，使得在特定组织和特定发育阶段中有相应基因进行适度表达，产生与组织结构和代谢功能相适应的蛋白质或酶。
10．你怎样理解植物细胞的程序化死亡？
　　答：细胞程序化死亡(programmed cell death,PCD) 是一种主动的受细胞自身基因调控的衰老死亡过程，与通常意义上的细胞衰老死亡不同，在PCD发生过程中，通常伴随有特定的形态变化和生化反应，如细胞核和细胞质浓缩、DNA降解等。它是多细胞生物中某些细胞所采取的主动死亡方式。在细胞分化、过敏性反应和抗病抗逆中有特殊作用，如维管束中导管的形成、性别分化过程中单性花的形成、感染区域及其周围病斑的形成等，这些都是细胞程序化死亡的表现。
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第二章& &植物的水分生理
　　1．由于& && && && && &的存在而引起体系水势降低的数值叫做溶质势。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。(溶质颗粒，渗透势， -iCRT)
　　2．具有液泡的细胞的水势Ψw＝& && && && && &。干种子细胞的水势Ψw＝& && && && && &。(Ψs＋Ψp，Ψm)
　　3．盐碱地或灌溉水中的盐分浓度高，可引起作物& && && && && &干旱。(生理)
　　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____________。(500， 2g•kg-1H2O)
　　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。（主动吸水，被动吸水）
　　6．植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为& && && && && &，它是& && && && && &存在的体现。(吐水，根压)
　　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& && && && && &。（0、下降、愈低）
　　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。（土壤缺少有效水，蒸腾＞吸水，－1.5）
　　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。（液体，气体）
　　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。(烧，低)
　　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。(吸胀，吸胀，渗透)
　　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& && && && && &。（0，Ψs，0）
　　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& && && && && &。（降低，上升，下降）
　　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。 (周长，面积)
　　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。(1，小孔律)
　　16．移栽树木时，常常将叶片剪去一部分，其目的是减少& && && && && &。(蒸腾面积)
　　17．植物激素中的& && && && && &促进气孔的张开；而& && && && && &则促进气孔的关闭。(细胞分裂素，脱落酸)
　　18．常用的蒸腾作用指标是& && && && && &、& && && && && &和& && && && && &。(蒸腾速率、蒸腾效率、蒸腾系数或需水量)
　　19．C4植物的蒸腾系数要& && && && && &于C3植物。(小)
　　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。 (-0.7MPa，-0.4MPa，乙，甲)
　　21．利用细胞质壁分离现象，可以判断细胞& && && && && &，测定细胞的& && && && && &。(死活， 渗透势)
　　22．蒸腾旺盛时，木质部导管和叶肉细胞的细胞壁都因失水而收缩，使& && && && && &势下降，从而引起这些细胞水势下降而吸水。(压力)
　　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。(根毛)
　　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。(凯氏带)
　　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 。(胞间连丝，大)
　　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。(蒸腾拉力、木质部、植物体的温度 )
　　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。 （K＋，苹果酸）
　　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。（间接，直接，叶绿素，隐花）
　　29．低浓度CO2促进气孔& && && && && &，高浓度CO2能使气孔迅速& && && && && &。（张开，关闭）
　　30．植物叶片的& && && && && &、& && && && && &、& && && && && &、& && && && &&&和 等均可作为灌溉的生理指标，其中& && && && && &是最灵敏的生理指标。（细胞汁液浓度，渗透势，水势，气孔开度，叶片水势）
　　31．影响气孔开闭的最主要环境因素有& && && && && &、& && && && && &、& && && && && &和& && && && && &等。（光、温、水、CO2）
　　32．和纯水比较，含有溶质的水溶液的蒸汽压& && && && && &，沸点& && && && && &，冰点& && && && && &，渗透压& && && && && &，渗透势& && && && && &。（下降，升高，下降，升高，下降）
　　33．适当降低蒸腾的途径有：减少& && && && && &、降低& && && && && &及使用& && && && && &等。（蒸腾面积，蒸腾速率，抗蒸腾剂）
(二)选择题
　　1．一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括：& && && && && &。B．
　　A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质 B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
　　C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质 D．细胞壁和液泡膜和它们之间的细胞质
　　2．在同一枝条上，上部叶片的水势要比下部叶片的水势& && && && && &。B．
　　A．高 B．低 C．差不多 D．无一定变化规律
　　3．植物水分亏缺时& && && && && &。A．
　　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
　　4．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：& && && && && &。C．
　　A．吸水加快 B．吸水减慢 C．不再吸水 D．开始失水
　　5．将一个细胞放入与其胞液浓度相等的糖溶液中，则：& && && && && &。D．
　　A．细胞失水 B．既不吸水，也不失水
　　C．既可能吸水，也可能失水 D．是否吸水和失水，视细胞压力势而定
　　6．已形成液泡的细胞，在计算细胞水势时其衬质势可省略不计，其原因是：& && && && && &。D．
　　A．衬质势很低 B．衬质势很高 C．衬质势不存在 D．衬质势等于细胞的水势
　　7．苍耳种子开始萌芽时的吸水属于：& && && && && &。A．
　　A．吸胀吸水 B．代谢性吸水 C．渗透性吸水 D．降压吸水
　　8．植物分生组织的吸水依靠： 。A．
　　A．吸胀吸水 B．代谢性吸水 C．渗透性吸水 D．降压吸水
　　9．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．
　　A．吸水 B．不吸水也不失水 C．失水
　　10．水分在根或叶的活细胞间传导的方向决定于& && && && && &。C．
　　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
　　11．设根毛细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.6MPa，土壤Ψs为-0.2MPa，这时是& && && && && &。C．
　　A．根毛细胞吸水 B．根毛细胞失水 C．水分处于动态平衡
　　12．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？& && && && &&&D．
　　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
　　13．在土壤水分充足的条件下，一般植物的叶片的水势为& && && && && &。A．
　　A．-0.8～-0.2MPa B．-8～-2MPa C．-2～-1MPa D．0.2～0.8MPa
　　14．在土壤水分充足的条件下，一般一般陆生植物叶片细胞的溶质势为& && && && && &。C．
　　A．-0.8～-0.2MPa B．-8～-2MPa C．-2～-1MPa D．0.2～0.8MPa
　　15．植物细胞吸水后，体积增大，这时其Ψs& && && && && &。A．
　　A．增大 B． 减小 C．不变 D．等于零
　　16．蒸腾旺盛时，在一张叶片中，距离叶脉越远的部位，其水势& && && && && &。B．
　　A．越高 B．越低 C．基本不变 D．与距离无关
　　17．在温暖湿润的天气条件下，植株的根压& && && && && &。A．
　　A．比较大 B．比较小 C．变化不明显 D．测不出来
　　18．植物刚发生永久萎蔫时，下列哪种方法有可能克服永久萎蔫？& && && && &&&A．
　　A．灌水 B．增加光照 C．施肥 D．提高大气湿度
　　19．蒸腾作用的快慢，主要决定于& && && && && &。B．
　　A．叶面积的大小 B．叶内外蒸汽压差的大小
　　C．蒸腾系数的大小 D．气孔的大小
　　20．微风促进蒸腾，主要因为它能& && && && && &。C．
　　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
　　21．将Ψp为０的细胞放入等渗溶液中，其体积& && && && && &。A．
　　A．不变 B．增大 C．减少
　　22．大气的水势通常& && && && && &。A．
　　A．低于－10-7Pa B．高于－10-7Pa C．等于0 Pa D．低于10-7Pa
　　23．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& && && && && &。B
　　A．低-高-低 B．高-低-高 C．低-低-高 D．高-高-低
　　24．气孔关闭与保卫细胞中下列物质的变化无直接关系：& && && && &&&D．
　　A．ABA B．苹果酸 C．钾离子 D．GA
　　25．压力势呈负值时，细胞的Ψw 。C．
　　A．大于Ψs B．等于Ψs C．小于Ψs D．等于0
　　26．某植物在蒸腾耗水2kg，形成干物质5g，其需水量是& && && && && &。C．
　　A．2.5 B．0.4 C．400 D．0.0025
　　27．植物带土移栽的目的主要是为了& && && && && &。A．
　　A．保护根毛 B．减少水分蒸腾 C．增加肥料 D．土地适应
　　28．把植物组织放在高渗溶液中，植物组织& && && && && &。B．
　　A．吸水 B．失水 C．水分动态平衡 D．水分不动
　　29．呼吸抑制剂可抑制植物的& && && && && &。A．
　　A．主动吸水 B．被动吸水 C．蒸腾拉力加根压 D．叶片蒸腾
　　30．当细胞充分吸水完全膨胀时& && && && && &。A．
　　A．Ψp＝Ψs，Ψw＝0 B．Ψp＞0，Ψw＝Ψs＋Ψp
　　C．Ψp＝-Ψs，Ψw＝0 D．Ψp＜0，Ψw＝Ψs-Ψp
　　31．当细胞处于质壁分离时& && && && && &。A．
　　A．Ψp＝0，Ψw＝Ψp B．Ψp＞0，Ψw＝Ψs＋Ψp
　　C．Ψp＝0，Ψw＝Ψs D．Ψp＜0，Ψw＝-Ψp
　　32．进行渗透作用的条件是& && && && && &。D．
　　A．水势差 B．细胞结构 C．半透膜 D．半透膜和膜两侧水势差
　　33． 可克服植物暂时萎蔫。B．
　　A．灌水 B．遮荫 C．施肥 D．增加光照
　　34．水分临界期是指植物 的时期。& && && && &&&C．
　　A．消耗水最多 B．水分利用效率最高
　　C．对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& && && && && &。A．
　　A．根尖和茎尖 B．木质部和韧皮部 C．种子 D．叶片
　　36．影响蒸腾作用的最主要环境因素组合是& && && && && &。D．
　　A．光，风，O2 B．光，温，O2 C．光，湿，O2 D．光，温，湿
　　37．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& && && && && &。B．
　　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
　　38．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。B．
　　A．等于 B．大于 C．小于
　　39．植物中水分的长距离运输是通过& && && && && &B．
　　A．筛管和伴胞 B．导管和管胞 C．转移细胞 D．胞间连丝
　　40．植物体内水分经 的运输速度，一般为3～45m•h-1。C．
　　A．共质体 B．管胞 C．导管 D．叶肉细胞间
　　41．施肥不当产生“烧苗”时& && && && && &。A．
　　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 　
（三）问答题
1．简述水分在植物生命活动中的作用。
　　(1)细胞的重要组成成分 一般植物组织含水量占鲜重的75%～90%。
　　(2)代谢过程的反应物质 如果没有水，许多重要的生化过程如光合作用放氧反应、呼吸作用中有机物质的水解都不能进行。
　　(3)各种生理生化反应和物质运输的介质 如矿质元素的吸收、运输、气体交换、光合产物的合成、转化和运输以及信号物质的传导等都需以水作为介质。
　　(4)使植物保持固有的姿态 植物细胞含有大量水分，产生的静水压可以维持细胞的紧张度，使枝叶挺立，花朵开放，根系得以伸展，从而有利于植物捕获光能、交换气体、传粉受精以及对水肥的吸收。
　　(5)具有重要的生态意义 通过水所具有的特殊的理化性质可以调节湿度和温度。例如：植物通过蒸腾散热，调节体温，以减轻烈日的伤害；水温的变化幅度小，在水稻育秧遇到寒潮时可以灌水护秧；高温干旱时，也可通过灌水来调节植物周围的温度和湿度，改善田间小气候；此外可以水调肥，用灌水来促进肥料的释放和利用。因此水在植物的生态环境中起着特别重要的作用。
2．植物体内水分存在的形式与植物的代谢、抗逆性有什么关系？
答：植物体内的水分存在两种形式，一种是与细胞组分紧密结合而不能自由移动、不易蒸发散失的水，称为束缚水，另一种是与细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水，称为自由水。自由水可参与各种代谢活动，因此，当自由水/束缚水比值高时，细胞原生质呈溶胶状态，植物的代谢旺盛，生长较快，抗逆性弱；反之，自由水少时，细胞原生质呈凝胶状态，植物代谢活性低，生长迟缓，但抗逆性强。
3．在植物生理学中引入水势概念有何意义？
答：(1)可用热力学知识来分析水分的运动状况 不论在生物界、非生物界，还是在生物界与非生物界之间，水分总是从水势高处流向水势低处，直到两处水势差为O为止。
　　2)可用同一单位来判别水分移动 水势的单位为压力(Pa)，与土壤学、气象学中的压力单位相一致，使在土壤-植物-大气的水分连续系统中，可用同一单位来判别水分移动。
　　(3)与吸水力联系起来 水势概念与传统的吸水力（S）概念有联系，在数值上Ψw＝-S，使原先前人测定的吸水力数值在加上负号后就变成水势值。
4．土壤溶液和植物细胞在水势的组分上有何异同点？
答：(1)共同点：土壤溶液和植物细胞水势的组分均由溶质势、衬质势和压力势组成。
　　(2)不同点：①土壤中构成溶质势的成分主要是无机离子，而细胞中构成溶质势的成分除无机离子外，还有有机溶质；②土壤衬质势主要是由土壤胶体对水分的吸附所引起的，而细胞衬质势则主要是由细胞中蛋白质、淀粉、纤维素等亲水胶体物质对水分的吸附而所引起的；③土壤溶液是个开放体系，土壤的压力势易受外界压力的影响，而细胞是个封闭体系，细胞的压力势主要受细胞壁结构和松驰或紧张状态情况的影响。
5．植物吸水有哪几种方式？
答：通常认为细胞的水势主要由三部分组成：Ψ细胞＝Ψs＋Ψm＋Ψp，这三个组成中的任何一个发生变化，都会影响细胞水势的变化，从而影响细胞与外界水分的交换。所以引起植物吸水主要有三种方式：
　　(1)渗透吸水 指由于Ψs的下降而引起的细胞吸水。含有液泡的细胞吸水，如根系吸水、气孔开闭时保卫细胞的吸水主要为渗透吸水。
　　(2)吸胀吸水 依赖于低的Ψm而引起的吸水。无液泡的分生组织和干燥种子中含有较多衬质(亲水物体)，它们可以氢键与水分子结合，吸附水分。
　　(3)降压吸水 这里是指因Ψp的降低而引发的细胞吸水。如蒸腾旺盛时，木质部导管和叶肉细胞(特别是萎蔫组织)的细胞壁都因失水而收缩，使压力势下降，从而引起细胞水势下降而吸水。失水过多时，还会使细胞壁向内凹陷而产生负压，这时Ψp＜0，细胞水势更低，吸水力更强。
6．温度为什么会影响根系吸水？
答：温度尤其是土壤温度与根系吸水关系很大。过高过低对根系吸水均不利。
　　(1)低温使根系吸水下降的原因：①水分在低温下粘度增加，扩散速率降低，同时由于细胞原生质粘度增加，水分扩散阻力加大；②根呼吸速率下降，影响根压产生，主动吸水减弱；③根系生长缓慢，不发达，有碍吸水面积扩大。
　　(2)高温使根系吸水下降的原因：①土温过高会提高根的木质化程度，加速根的老化进程；②使根细胞中的各种酶蛋白变性失活。
　　土温对根系吸水的影响还与植物原产地和生长发育的状况有关。一般喜温植物和生长旺盛的植物的根系吸水易受低温影响，特别是骤然降温，例如在夏天烈日下用冷水浇灌，对根系吸水很不利。
7．试述将鲜嫩的蒜头浸入蔗糖与食醋配制的浓溶液中制成糖醋蒜的原理。
答：鲜嫩的蒜头浸入溶液中不能进行正常的有氧呼吸。另外，高浓度蔗糖溶液的渗透势很低，低于蒜头细胞的水势，使蒜头细胞失水发生质壁分离。同时，食醋的主要成分是醋酸，它是蛋白质的凝固剂，对细胞膜结构有破坏作用，因而当用蔗糖与食醋配制的浓溶液浸渍鲜嫩的新蒜不仅会对蒜细胞有杀伤作用，而且使大蒜细胞死亡，原生质层成为全透性，这样蔗糖和醋酸分子均可进入蒜细胞内，新蒜就被浸渍成糖醋蒜。
8．气孔开闭机理如何？植物气孔蒸腾是如何受光、温度、CO2浓度调节的？
答：关于气孔开闭机理主要有两种学说:
　　(1)无机离子泵学说 又称K＋泵假说。光下K+由表皮细胞和副卫细胞进入保卫细胞，保卫细胞中K＋浓度显著增加，溶质势降低，引起水分进入保卫细胞，气孔就张开；暗中， K+由保卫细胞进入副卫细胞和表皮细胞，使保卫细胞水势升高而失水，造成气孔关闭。这是因为保卫细胞质膜上存在着H+_ATP酶，它被光激活后，能水解保卫细胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的ATP，产生的能量将H+从保卫细胞分泌到周围细胞中，使得保卫细胞的pH值升高，质膜内侧的电势变低，周围细胞的pH值降低，质膜外侧电势升高，膜内外的质子动力势驱动K+从周围细胞经过位于保卫细胞质膜上的内向K＋通道进入保卫细胞，引发开孔。
　　(2)苹果酸代谢学说 在光下， 保卫细胞内的部分CO2被利用时，pH值上升至8.0～8.5，从而活化了PEP羧化酶，PEP羧化酶可催化由淀粉降解产生的PEP与HCO3-结合形成草酰乙酸，并进一步被NADPH还原为苹果酸。苹果酸解离为2H+和苹果酸根，在H+／K+泵的驱使下，H+与K+交换，保卫细胞内K+浓度增加，水势降低；苹果酸根进入液泡和Cl-共同与K+在电学上保持平衡。同时，苹果酸的存在还可降低水势，促使保卫细胞吸水，气孔张开。当叶片由光下转入暗处时，该过程逆转。
气孔蒸腾显著受光、温度和CO2等因素的调节。
　　(1)光 光是气孔运动的主要调节因素。光促进气孔开启的效应有两种，一种是通过光合作用发生的间接效应；另一种是通过光受体感受光信号而发生的直接效应。光对蒸腾作用的影响首先是引起气孔的开放，减少内部阻力，从而增强蒸腾作用。其次，光可以提高大气与叶子温度，增加叶内外蒸气压差，加快蒸腾速率。
　　(2)温度 气孔运动是与酶促反应有关的生理过程，因而温度对蒸腾速率影响很大。当大气温度升高时，叶温比气温高出2～10℃，因而，气孔下腔蒸气压的增加大于空气蒸气压的增加，这样叶内外蒸气压差加大，蒸腾加强。当气温过高时，叶片过度失水，气孔就会关闭，从而使蒸腾减弱。
　　3)CO2 低浓度CO2促进气孔张开，高浓度CO2能使气孔迅速关闭（无论光下或暗中都是如此）。在高浓度CO2下，气孔关闭可能的原因是：①高浓度CO2会使质膜透性增加，导致K+泄漏，消除质膜内外的溶质势梯度，②CO2使细胞内酸化，影响跨膜质子浓度差的建立。因此CO2浓度高时，会抑制气孔蒸腾。
9．简述水分在植物体内的运输途径和运输速率 。
答：水分在植物体内的运输的途径是：土壤水分→根毛→根皮层→根内皮层→根中柱鞘→根中柱薄壁细胞→根的导管或管胞→茎的导管→叶柄导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙→气孔下腔→气孔→大气。水分运输途径中有经质外体的，有经共质体的，如从皮层→根中柱，叶脉→叶肉细胞，是通过共质体活细胞进行的。共质体运输虽只有几毫米，但阻力大，速度一般只有10-3cm•h-1。从土壤中吸收的水分进入根中柱之后，以集流的方式沿着导管和管胞向地上部运输。它们占水分运输全部途径（从根表皮到叶表皮）的99.5%以上。导管是中空而无原生质体的长形死细胞，阻力小，运输速度较快，一般3～45m•h-1；而管胞中由于相连的细胞壁未打通，水分须经壁中纹孔移动，阻力较大，运输速度不到0.6m•h-1。通常蒸腾作用旺盛，叶片失水多，根冠水势梯度大，植物体水分运输的速率也就较大。?
10．高大树木导管中的水柱为何可以连续不中断？假如某部分导管中水柱中断了，树木顶部叶片还能不能得到水分？为什么？
答：蒸腾作用产生的强大拉力把导管中的水往上拉，而导管中的水柱可以克服重力的影响而不中断，这通常可用蒸腾流－内聚力－张力学说，也称“内聚力学说”来解释，即水分子的内聚力大于张力，从而能保证水分在植物体内的向上运输。水分子的内聚力很大，可达几十MPa。植物叶片蒸腾失水后，便向导管吸水，而水本身有重量，受到向下的重力影响，这样，一个上拉的力量和一个下拖的力量共同作用于导管水柱上就会产生张力，其张力可达-3.0MPa，但由于水分子内聚力远大于水柱张力，同时，水分子与导管或管胞壁的纤维素分子间还有附着力，因而维持了输导组织中水柱的连续性，使得水分不断上升。
　　导管水溶液中有溶解的气体，当水柱张力增大时，溶解的气体会从水中逸出形成气泡。在张力的作用下，气泡还会不断扩大，产生气穴现象。然而，植物可通过某些方式消除气穴造成的影响。例如气泡在某一些导管中形成后会被导管分子相连处的纹孔阻挡，而被局限在一条管道中。当水分移动遇到了气泡的阻隔时，可以横向进入相邻的导管分子而绕过气泡，形成一条旁路，从而保持水柱的连续性。另外，在导管内大水柱中断的情况下，水流仍可通过微孔以小水柱的形式上升。同时，水分上升也不需要全部木质部参与作用，只需部分木质部的输导组织畅通即可。
11．适当降低蒸腾的途径有哪些?
　　(1)减少蒸腾面积 如移栽植物时，可去掉一些枝叶，减少蒸腾失水。
　　(2)降低蒸腾速率 如在移栽植物时避开促进蒸腾的高温、强光、低湿、大风等外界条件，增加植株周围的湿度，或复盖塑料薄膜等都能降低蒸腾速率。
　　(3)使用抗蒸腾剂，降低蒸腾失水量。
12．合理灌溉在节水农业中的意义如何？如何才能做到合理灌溉？
答：我国水资源总量并不算少，但人均水资源量仅是世界平均数的26%，而灌溉用水量偏多又是存在多年的一个突出问题。节约用水，发展节水农业，是一个带有战略性的问题。合理灌溉是依据作物需水规律和水源情况进行灌溉，调节植物体内的水分状况，满足作物生长发育的需要，用适量的水取得最大的效果。因此合理灌溉在节水农业中具有重要的意义。
要做到合理灌溉，就需要掌握作物的需水规律。反映作物需水规律的参数有需水量和水分临界期。作物需水量（蒸腾系数）和水分临界期又因作物种类、生长发育时期不同而有差异。合理灌溉则要以作物需水量和水分临界期为依据，参照生理和形态等指标制定灌溉方案，采用先进的灌溉方法及时地进行灌溉。
13．合理灌溉为何可以增产和改善农产品品质？
答：作物要获得高产优质，就必须生长发育良好，而合理灌溉能在水分供应上满足作物的生理需水和生态需水，促使植物生长发育良好，使光合面积增大，叶片寿命延长，光合效率提高，根系活力增强，促进肥料的吸收和运转，并能促进光合产物向经济器官运送与转化，使产量和品质都得以提高。
14．测定植物组织水势的方法主要有哪些？各方法的基本原理是什么？
答：测定植物组织水势的方法有多种，较常用的以下几种：
　　(一)液体交换法 植物组织放在已知水势的一系列溶液中，如果组织的水势(Ψ细)小于某一溶液的水势(Ψ外)，则组织吸水，反之组织失水。若两者相等，水分交换保持动态平衡。组织的吸水或失水会使溶液的浓度、比重、电导以及组织本身的体积与重量发生变化。根据这些参数的变化情况可确定与植物组织等水势的溶液。
　　下表是液体交换法测定水势的种类和原理：判据
Ψ＝Ψ外-Ψ细& & & & 组织的水分得失& & & & 组织的体积
长度或重量变化& & & & 外液的比重变化& & & & 外液的浓度变化& & & & 外液的电导变化
△Ψ＞0& & & & 吸水& & & & 增加& & & & 升高& & & & 增加& & & & 增高
△Ψ＜0& & & & 失水& & & & 降低& & & & 降低& & & & 降低& & & & 降低
△Ψ＝0& & & & 平衡& & & & 不变& & & & 不变& & & & 不变& & & & 不变
测定方法& & & & & & & & 组织体积(重量)法& & & & 小液流法& & & & 折射仪法& & & & 电导仪法
使用器材& & & & & & & & 直尺(天平) 测量组织的体积(重量)变化& & & & 用毛细移液管测定外液的比重变化& & & & 用折射仪测定外液的浓度变化& & & & 用电导仪测定外液的电导变化
适用的材料& & & & & & & & 块茎、块根和果实& & & & 叶片或碎的组织& & & & 叶片或碎的组织& & & & 叶片或碎的组织
(二)蒸气压法 用于测定含有样品的密闭容器中的水蒸气压。把植物组织样品封入小室中，小室内装有作为温度传感器的热电偶，热电偶上带一滴溶液。开始时，水分同时从组织和液滴蒸发，使小室内的湿度升高，直至小室中的空气被水蒸气饱和或接近饱和。此时，如果植物组织与液滴的水势不同，则会发生水分的迁移，液滴温度也会发生变化。要是组织的水势低于液滴的水势，那么，水分将从液滴蒸发，通过空气扩散，最后被组织吸收。液滴水分蒸发的结果是使其温度降低，且蒸发得越迅速（即组织与液滴间水势差越大），温度降得越低。反之，要是液滴的水势低于组织的水势，水分将从组织蒸发，在液滴上凝结，使液滴的温度升高。如果植物组织与液滴的水势相同，则在组织与液滴间就没有水分的净迁移，液滴的温度将与环境温度相同。因而，通过改变液滴溶液浓度，可找到一个温度不变的液滴，即一个与组织水势相同的溶液。
　　如果把植物组织事先冷冻，破坏细胞膜的结构，然后按上法测定，所得结果为植物组织的渗透势。而压力势为Ψp＝Ψw-Ψπ。用此法也能测定纯胶体溶液的衬质势。
　　(三)压力室法 快速测定枝条、完整叶片水势的方法。可将植物枝条或叶片切下，导管中原为连续的水柱断裂，水柱会从切口向内部收缩。将切下的材料密封于钢制压力室中；使枝条的切割端或叶柄伸出压力室。测定时向压力室通压缩空气（或氮气），直至小水柱恰好重新回到切面上为止，所加的压力，称为平衡压力，可以从仪器的压力表上读出，加上负号即为该水柱的压力势，又由于木质部的溶质势绝对值很小，因此可用测得的压力势来近似地代表该器官的水势。该法简单迅速，被广泛应用。
(四)计算题
1．一个细胞的Ψw为-0.8MPa，在初始质壁分离时的Ψs为－1.65MPa，设该细胞在发生初始质壁分离时比原来体积缩小4%，计算其原来的Ψπ和Ψp各为多少MPa？
答：根据溶液渗透压的稀释公式，溶质不变时，渗透压与溶液的体积成反比，有下列等式：
　　π1V1＝π2V2 或 Ψπ1V1＝Ψπ2V2
　　 Ψπ原来×100%＝Ψπ质壁分离×96%
　　 Ψπ原来＝(-1.65MPa×96)/100＝-1.536MPa
　　Ψp＝Ψw–Ψπ＝-0.8MPa–(-1.536MPa)＝0.736MPa
　　原来的Ψπ为-1.536 MPa，Ψp为 0.736MPa.
2．将Ψm为-100MPa的干种子，放置在温度为27℃、RH为60%的空气中，问干种子能否吸水?
答：气相的水势可按下式计算:
　　Ψw＝(RT/Vw，m)•lnRH＝[8.3cm3•MPa•mol-1•K-1&#＋27)K/18cm3•mol-1]•ln60%
　　 ＝138.33MPa•(-0.5108)＝-70.70MPa
　　由于RH为60%的气相水势大于-100MPa干种子的水势，因此干种子能从RH为60%空气中吸水.
3．一组织细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.1MPa，在27℃时，将该组织放入0.3mol•L-1的蔗糖溶液中，问该组织的重量或体积是增加还是减小?
答：细胞的水势Ψw＝Ψs＋Ψp＝-0.8MPa＋0.1MPa＝-0.7MPa
　　蔗糖溶液的水势Ψw溶液＝-iCRT＝0.3 mol•L-1×0.0083 L•MPa•mol-1•k-1×(273＋27)K
　　 ＝-0.747 MPa
　　由于细胞的水势＞蔗糖溶液的水势 ，因此细胞放入溶液后会失水，使组织的重量减少，体积缩小。
4．若室温为27℃，将洋葱鳞叶表皮放在0.45mol•L-1的蔗糖溶液中，细胞发生细胞质壁分离；放在0.35mol•L-1的蔗糖溶液中，细胞有胀大的趋势；放在0.4mol•L-1的蔗糖溶液中，细胞基本上不发生变化，这表明细胞水势约为多少？
答：植物细胞放在已知水势的溶液中，只有和溶液间水分交换保持动态平衡时，溶液的水势等于细胞水势。本题中洋葱鳞叶表皮细胞水势相当于0.4mol•L-1的蔗糖溶液的水势。
　　Ψw＝-RTC＝-0.0083 L•MPa•mol-1•K-1×0.4mol•L×(273＋27)K＝0.996 Mpa
　　洋葱鳞叶表皮细胞水势为0.996 Mpa。
5．有A、B两细胞，A细胞的Ψπ＝-106Pa，Ψp＝4×105Pa，B细胞的Ψπ＝-6×105Pa，Ψp＝3×105Pa。请问：(1) A、B两细胞接触时，水流方向如何？(2) 在28℃时，将A细胞放入0.12 mol•L -1蔗糖溶液中，B细胞放入0.2 mol•L-1蔗糖溶液中。假设平衡时两个细胞的体积没有发生变化，平衡后A、B两细胞的Ψw、Ψπ和Ψp各为多少？如果这时它们相互接触，其水流方向如何？
　　(1) A细胞：Ψw＝-106Pa＋4×105Pa＝-6×105Pa
　　B细胞：Ψw＝-6×105Pa＋3×105Pa＝-3×105Pa
　　由于B细胞水势高于A细胞的，所以相互接触时从B细胞流入A细胞；
　　(2) A细胞：Ψw＝外液水势＝-RTC＝0.0083 L•MPa•mol-1•k-1×(273＋28)K×0.12 mol•L-1
　　＝-3×105Pa
　　Ψπ＝-106Pa，Ψp＝Ψw－Ψπ＝-3×105Pa－-106Pa＝7×105Pa；
　　B细胞的Ψw＝外液水势＝-RTC＝0.0083 L•MPa•mol-1•k-1×(273＋28)K×0.2 mol•L-1
　　＝-5×105Pa，
　　Ψπ＝-6×105Pa，Ψp＝Ψw－Ψπ＝-5×105Pa－-6×105Pa＝105Pa，
　　由于A细胞水势高于B细胞的，所以相互接触时水从A细胞流入B细胞。
6．三个相邻细胞A、B、C的Ψs、Ψp如下图，三细胞的水势各为多少？用箭头表示出三细胞之间的水分流动方向。
Ψs＝-1Mpa
Ψp＝0.4Mpa & & & & B
Ψs＝－0.9Mpa
Ψp＝0.6Mpa& & & & C
Ψs＝－0.8Mpa
Ψp＝0.4Mpa
答：细胞水势：A：Ψw＝－0.6Mpa，B：Ψw＝－0.3Mpa，C：Ψw＝－0.4Mpa
　　水流方向：
　　细胞C流向细胞A。
7．25℃时，纯水的饱和蒸汽压为3168 Pa•1 mol•L–1蔗糖溶液中水的饱和蒸汽压为3105 Pa.。水的偏摩尔体积近似为18cm3•　　mol–1。请计算1 mol•L–1蔗糖溶液的水势是多少？
答：气相的水势公式则按下式计算：
　　Ψw＝RT/Vw，m×ln（P ww/P0w）w＝0.26;MPa•mol-1•K-1×(273＋25)K/18cm3•mol-1×ln （）＝2.78×106Pa
8．假设一个细胞的Ψπ＝-8×105Pa，将其放入Ψπ＝-3×105Pa的溶液中，请计算细胞Ψp为何值时才能分别发生以下三种情况：(1)细胞失水；(2)细胞吸水；(3)细胞既不吸水又不失水。
答：(1) 细胞失水：8×105 Pa≥Ψp＞5×105Pa
　　(2) 细胞吸水：0Pa≤Ψp＜5×105Pa
　　(3) 细胞既不吸水又不失水：Ψp＝5×105Pa
9．假定土壤的渗透势和衬质势之和为–105Pa，生长在这种土壤中的植物根的Ψπ为–106Pa，Ψp为7×105Pa。在根与土壤达到平衡时，其Ψw、Ψπ和Ψp各为多少？如果向土壤加入盐溶液，其水势变为-5×105Pa ，植物可能会出现什么现象？
　　答：达到平衡时，根的Ψw＝-105Pa，Ψπ＝-106Pa，Ψp＝9×105Pa，当土壤水势降为-5×105Pa，因为根中的水分流向土壤，所以植物会发生萎蔫。
10．气温为15.5℃时，假定水分在植物体内的运输不受任何阻力，仅有1大气压(1.0Pa)的作用能使水在植物体内升高多少米？如果仅有根压在水分运输中起作用，根压为3×105Pa时，植物的最大高度能为多少米？
　　答：1.0Pa＝1.0N•m-2；3×105Pa＝3×105N•m-2
　　根据Ψg＝ρWgh，
　　h＝Ψg÷ρWg＝1.0 N•m-2÷(1000Kg•m-39.8N•Kg-1)＝10.3m
　　h＝Ψg÷ρWg＝3×105 N•m-2÷(1000Kg•m-3×9.8N•Kg-1)＝30.6
　　1大气压(1.0Pa)能使水在植物体内升高10.3米。根压为3×105Pa时，植物最大高度可为30.6米。
11．实验测得表中数据，请计算这些植物的蒸腾系数和蒸腾效率（1mg干物质＝1.5mgCO2）4种植物的光合速率及蒸腾速率
植物& & & & 光合速率
mgCO2•m-2•s-1& & & & 蒸腾速率
mgH2O•m-2•s-1& & & & 蒸腾系数
gH2O•g-1干物 & & & & 蒸腾效率
g•Kg-1H2O
杉树& & & & 0.196& & & & 32.24& & & & 246& & & & 4.07
油茶& & & & 0.154& & & & 30.51& & & & 296& & & & 3.37
樟树& & & & 0.132& & & & 21.55& & & & 245& & & & 4.08
马尾松& & & & 0.083& & & & 27.57& & & & 501& & & & 2.00
　　答：蒸腾系数是指植物每制造1g干物质所消耗水分的g数。蒸腾效率是指植物每蒸腾1kg水时所形成的干物质的g数。在忽略呼吸消耗的情况下，二者可以通过植物的光合速率和蒸腾速率来计算。
　　蒸腾系数:& && && && && && && && && && && && && && && && && && &蒸腾效率:
　　32.24÷(0.196÷1.5)＝32.24÷0.131＝246& && && && && && && && & ＝4.07
　　30.51÷(0.154÷1.5)＝30.51÷0.103＝296& && && && && && && && & ＝3.37
　　21.55÷(0.132÷1.5)＝21.55÷0.088＝245& && && && && && && && & ＝4.08
　　27.57÷(0.083÷1.5)＝27.57÷0.055＝501& && && && && && && && & ＝2.00
　12．请根据下表数据计算蒸腾效率：植物& & & & 高粱& & & & 玉米& & & & 小麦& & & & 燕麦& & & & 紫苜蓿
蒸腾系数& & & & 272& & & & 346 & & & & 471& & & & 636& & & & 831
答：蒸腾系数是指植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它的倒数为蒸腾效率，指植物每蒸腾1kg水时所形成的干物质的g数，单位为g•kg-1H2O。那么：
　　蒸腾效率＝1000/蒸腾系数
植物& & & & 高粱& & & & 玉米& & & & 小麦& & & & 燕麦& & & & 紫苜蓿
蒸腾系数& & & & 272& & & & 346 & & & & 471& & & & 636& & & & 831
g•Kg-1H2O& & & & 3.68& & & & 2.89& & & & 2.12& & & & 1.57& & & & 1.20
13．A，B，C三种土壤的田间持水量分别为38%，22%，9%，其永久萎蔫系数分别为18%，11%，3%，用这三种土分别盆栽大小相同的同一种植物，浇水到盆底刚流出水为止，此后不再浇水，请问哪种土壤中的植物将首先萎蔫？
答：可利用水量为田间持水量与永久萎蔫系数的差值。因此，A，B，C三种土壤的中的可利用水分别为20%，11%和6%，三种土壤中如种的是大小相同的同一种植物，其消耗水的速度应该是基本相同的，所以C土壤中的可利用水会首先消耗完而植物发生萎蔫，其次是B，最后是A。
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第三章&&植物的矿质与氮素营养
　　1．矿质元& &。(90，生物固氮)素中植物必需的大量元素包括& && && && & 、& && && && && &、& && && && && &、& && && && && & 、& && && && && & 、& && && && && & 。(N，P，K，Ca，Mg，S)
　　2．植物必需的微量元素有& && && && && &、& && && && && & 、& && && && && & 、& && && && && & 、& && && && && & 、& && && && && & 、& && && && && & 、& && && && && & 。(Fe，Cl，Cu，Zn，Mn，B，Mo，Ni)
　　3．植物体中，碳和氧元素的含量大致都为干重的& && && && && & %。（45）
　　4．除了碳、氢、氧三种元素以外，植物体内含量最高的元素是& && && && && & 。（氮）
　　5．植物体干重0.01%为铁元素，与铁元素含量大致相等的是& && && && && & 。（氯）
　　6．必需元素在植物体内的生理作用可以概括为三方面：(1) 物质的组成成分& && && && && &，(2)& && && && && &活动的调节者，(3)起& && && && && & 作用。(细胞结构，植物生命，电化学)
　　7．氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的& && && && && &。(16%～18%)。
　　8．可被植物吸收的氮素形态主要是& && && && && &和& && && && && & 。（铵态氮，硝态氮）。
　　9．N、P、K的缺素症从& && && && && & 叶开始，因为这些元素在体内可以& && && && && & 。(老叶，移动)。
　　10．通常磷以& && && && && & 形式被植物吸收。(H2P04-)
　　11．K+在植物体内总是以& && && && && &形式存在。（离子）
　　12．氮肥施用过多时，抗逆能力& && && && && & ，& && && && && &成熟期 。（减弱，延迟）
　　13．植物叶片缺铁黄化和缺氮黄化的区别是，前者症状首先表现在& && && && && &叶而后者则出现在& && && && && & 叶。（新，老）
　　14．白菜的“干心病”、西红柿“脐腐病”是由于缺& && && && && & 引起。（钙）
　　15．缺& && && && && & 时，花药和花丝萎缩，绒毡层组织破坏，花粉发育不良，会出现“花而不实”的现象。（B）
　　16．必需元素中& && && && && & 可以与CaM结合，形成有活性的复合体，在代谢调节中起“第二信使”的作用。（Ca2+）
　　17．植物老叶出现黄化，而叶脉仍保持绿色是典型的缺& && && && && &症。& && && && && &是叶绿素组成成分中的金属元素。（Mg，Mg）
　　18．植株各器官间硼的含量以& && && && && & 器官中最高。硼与花粉形成、花粉管萌发和& && && && && & 过程有密切关系。(花，受精)
　　19．以叶片为材料来分析病株的化学成分，并与正常植株化学成分进行比较从而判断植物是否缺素的诊断方法称为& && && && && & 诊断法。（化学）
　　20．植物体内的离子跨膜运输根据其是否消耗能量可以分为& && && && && & 运输和& && && && && & 运输两种。（主动，被动）
　　21．简单扩散是离子进出植物细胞的一种方式，其动力为跨膜& && && && && & 差。(电化学势)
　　22．离子通道是质膜上& && && && && &构成的圆形孔道，横跨膜的两侧，负责离子的& && && && && &跨膜运输，根据其运输方向可分为& && && && && & 、& && && && && & 两种类型。（内在蛋白，单向，内向，外向）
　　23．载体蛋白有3种类型分别为& && && && && & 、& && && && && & 和& && && && && & 。(单向运输载体、同向运输器，反向运输器)
　　24．质子泵又称为 酶。（H+-ATP酶）
　　25．研究植物对矿质元素的吸收，不能只用含一种盐分的营养液培养植物，因为当溶液中只有一种盐类时即使浓度较低，植物也会发生& && && && && & 。(单盐毒害)
　　26．营养物质可以通过叶片表面的& && && && && & 进入叶内，也可以经过角质层孔道到达表皮细胞，进一步经& && && && && & 到达叶细胞内。(气孔，外连丝)
　　27．根瘤菌等侵染豆科植物根系形成的根瘤固氮系统称为& && && && && &固氮系统。（共生）
　　28．矿质元素主动吸收过程中有载体参与，可以从& && && && && &现象和& && && && && & 现象两现象得到证实。（离子竞争抑制，饱和）
　　29．植物吸收(NH4)2SO4后会使根际pH值& && && && && & ，而吸收NaNO3后却使根际pH值& && && && && & （降低，升高）
　　30．植物体内硝酸盐还原速度白天比夜间& && && && && & 。(快)
　　31．果树“小叶病”是由于缺& && && && && & 的缘故。(锌)
　　32．植物体内与光合放氧有关的微量元素有& && && && && & 、& && && && && & 和& && && && && & 。（Mn，Cl，Ca）。
　　33．植物对养分缺乏最敏感的时期称为& && && && && &。（养分临界期）
　　34．土壤中含铁较多，一般情况下植物不缺铁。但在& && && && && & 性土或石灰质土壤中，铁易形成不溶性的化合物而使植物缺铁。缺铁最明显的症状是& && && && && & 叶缺绿发黄，甚至变为黄白色。(碱，幼)
　　35．钼是 酶的组成成分，缺钼则硝酸不能还原，呈现出缺& && && && && & 病症。(硝酸还原，氮)
　　36．在自然固氮中约有& && && && && & %是通过微生物完成的，某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程，称为& && && && &
(二)选择题
　　1．1840年& && && && && &建立了矿质营养学说，并确立了土壤供给植物无机营养的观点。A．
　　A．J.Liebig B.J.Boussingault C．J.Sachs D．W.Knop
　　2．不同植物体内矿质含量不同，一般& && && && && &植物矿质含量占干重的5%～10%。B．
　　A．水生植物 B．中生植物 C．盐生植物
　　3．植物体中磷的分布不均匀，下列哪种器官中的含磷量相对较少：& && && && && &。D．
　　A．茎的生长点 B．果实、种子 C．嫩叶 D．老叶
　　4．构成细胞渗透势的重要成分的元素是& && && && && &。C．
　　A．氮 B．磷 C．钾 D．钙
　　5．& && && && && &元素在禾本科植物中含量很高，特别是集中在茎叶的表皮细胞内，可增强对病虫害的抵抗力和抗倒伏的能力。D．
　　A．硼 B．锌 C．钴 D．硅
　　6．植物缺锌时，下列& && && && && &的合成能力下降，进而引起吲哚乙酸合成减少。D．
　　A．丙氨酸 B．谷氨酸 C．赖氨酸 D．色氨酸
　　7．植物白天吸水是夜间的2倍，那么白天吸收溶解在水中的矿质离子是夜间的& && && && && &。D．
　　A．2倍 B．小于2倍 C．大于2倍 D．不一定
　　8．植物吸收下列盐分中的& && && && && &不会引起根际pH值变化。A．
　　A．NH4N03 B．NaN03 C．Ca(N03)2 D．(NH4)2S04
　　9．植物溶液培养中的离子颉颃是指& && && && && &。C．
　　A．化学性质相似的离子在进入根细胞时存在竞争
　　B．电化学性质相似的离子在与质膜上载体的结合存在竞争
　　C．在单一盐溶液中加入另外一种离子可消除单盐毒害的现象
　　D．根系吸收营养元素的速率不再随元素浓度增加而增加的现象
　　10．进行生理分析诊断时发现植株内酰胺含量很高，这意味着植物可能& && && && && &。B．
　　A．缺少NO3--N的供应 B．氮素供应充足
　　C．缺少NH4+-N的供应 D．NH4+-N的供应充足而NO3--N的供应不足
　　11．叶肉细胞内的硝酸还原过程是在& && && && && &内完成的。C．
　　A．细胞质、液泡 B．叶绿体、线粒体 C．细胞质、叶绿体 D．细胞质、线粒体
　　12．生物固氮中的固氮酶是由下列哪两个亚基组成& && && && && &。A．
　　A．Mo-Fe蛋白，Fe蛋白 B．Fe-S蛋白，Fd
　　C．Mo-Fe蛋白，Cytc D．Cytc，Fd
　　13．下列哪一点不是离子通道运输的特性& && && && && &。C．
　　A．有选择性 B．阳离子和阴离子均可运输 C．无选择性 D．不消耗能量
　　14．当体内有过剩的NH4+时，植物避免铵毒害的方法是& && && && && &。D．
　　A．拒绝吸收NH4+-N B．拒绝吸收NO3--N C．氧化其为NO3--N D．合成酰胺
　　15．植物根系吸收矿质养分最活跃的区域是根部的& && && && && &。C．
　　A．根尖分生区 B．伸长区 C．根毛区 D．根冠
　　16．NO3-被根部吸收后& && && && && &。C．
　　A．全部运输到叶片内还原． B．全部在根内还原．
　　C．在根内和叶片内均可还原． D．在植物的地上部叶片和茎杆中还原。．
　　17．缺硫时会产生缺绿症，表现为& && && && && &。A．
　　A． 叶脉缺绿不坏死 B．叶脉间缺绿以至坏死 C．叶肉缺绿 D．叶脉保持绿色
　　18．苹果树顶芽迟发，嫩枝长期不长，叶片狭小呈簇生状，严重时新梢由上而下枯死，是缺少下列& && && && && &元素。D．
　　A．钙 B．硼 C．钾 D．锌
　　19．油菜心叶卷曲，下部叶片出现紫红色斑块，渐变为黄褐色而枯萎。生长点死亡，花蕾易脱落，主花序萎缩，开花期延长，花而不实，是缺少下列& && && && && &元素。B．
　　A．钙 B．硼 C．钾 D．锌
　　20．占植物体干重& && && && && &以上的元素称为大量元素。C．
　　A．百分之一 B．千分之一 C．万分之一 D．十万分之一
　　21．钴、硒、钠、硅等元素一般属于：& && && && && &。C．
　　A．大量元素 B．微量元素 C．有益元素 D．有害元素
　　22．植物体中的镁和磷含量大致相等，都为其干重的& && && && && &%。C．
　　A．2 B．1 C．0.2 D．0.05
　　23．锰、硼、铜、钼都是微量元素，其含量都在植物干重的& && && && && &μｇ/ｇ之间。B．
　　A．0.1～1 B．1～50 C．0.01～0.1 D．501～100
　　24．除了碳氢氧三种元素以外，植物体中含量最高的元素是& && && && && &。A．
　　A．氮 B．磷 C．钾 D．钙
　　25．豆科植物共生固氮不可缺少的3 种元素是：& && && && && &。C．
　　A．硼铜钼 B．锌硼铁 C．铁钼钴 D．氯锌硅
　　26．植物根部吸收的无机离子主要是通过& && && && && &向植物地上部分运输的。C．
　　A．韧皮部 B．共质体 C．木质部 D．质外体
　　27．叶片吸收的矿质主要是通过& && && && && &向下运输。A．
　　A．韧皮部 B．共质体 C．木质部 D．质外体
　　28．根据楞斯特(Nernst)方程，当细胞膜内外离子移动平衡时，膜电势差与& && && && && &成正比。D．
　　A．膜内外离子 B．膜内外离子活度 C．膜内外离子活度比 D．膜内外离子活度比的对数
　　29．典型的植物细胞，在细胞膜的内侧具有较高的 电荷，而在细胞膜的外侧具有较高的& && && && && &电荷。B．
　　A．负、负 B．负、正 C．正、负 D．正、正
　　30．& && && && && &化肥属于生理碱性盐？C．
　　A．硝酸钾 B．硝酸铵 C．硝酸钠 D．磷酸铵
　　31．玉米下部叶脉间出现淡黄色条纹，后变成白色条纹，极度缺乏时脉间组织干枯死亡，这是缺少& && && && && &元素的原故。D．
　　A．N B．S C．K D．Mg
　　32．水稻植株瘦小，分蘖少，叶片直立，细窄，叶色暗绿，有赤褐色斑点，生育期延长，这与缺& && && && && &有关。B．
　　A．N B．P C．K D．Mg
　　33．茶树新叶淡黄，老叶叶尖、叶缘焦黄，向下翻卷，这与缺& && && && && &有关。C．
　　A．Zn B．P C．K D．Mg
　　34．番茄裂果时可采取& && && && && &。C．
　　A．叶面喷施0.3%尿素溶液 B．叶面喷施0.2%磷酸二氢钾溶液
　　35．氨在植物体内通过& && && && && &酶的催化作用形成氨基酸。B．
　　A．谷氨酸脱氢酶 B．谷氨酰氨合成酶和谷氨酸合酶
　　C．氨甲酰激酶和氨甲酰磷酸合成酶 D．转氨酶
　　36．以下措施中有错误的是& && && && && &。C．
　　A．秧苗栽后发生肥害，应立即灌“跑马水” B．死秧率达30%以上者，应翻耕重栽
　　C．分蘖达到穗数时，应立即灌水润田
　　37．施肥促使增产的原因& && && && && &作用。D．
　　A．完全是直接的 B．完全是间接的 C．主要是直接的 D．主要是间接的
　　38．作物缺素症的诊断，通常分三步进行，第一步为& && && && && &。B．
　　A．根据具体症状确定所缺乏的元素 B．察看症状出现的部位
　　C．察看老叶症状者是否有病斑，新叶症状者是否顶枯
　　39．叶色浓绿，叶片大，茎高节间疏，生育期延迟，易患病，易倒伏。此作物为& && && && && &。A．
　　A．氮过剩 B．磷过剩 C．钾过剩 D．铁过剩
　　40．作物下部叶片脉间出现小褐斑点，斑点从尖端向基部蔓延，叶色暗绿，严重时，叶色呈紫褐色或褐黄色，根发黑或腐烂。此作物& && && && && &。D．
　　A．氮过剩 B．磷过剩 C．钾过剩 D．铁过剩
(三)问答题
　　1．植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素？用什么方法、根据什么标准来确定？
　　答：植物进行正常生命活动必需的矿质（含氮）元素有13种，它们是氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯（也有文献将钠和镍归为必需元素）。根据国际植物营养学会的规定，植物必需元素有三条标准：第一，由于缺乏该元素，植物生长受阻，不能完成其生活史；第二，除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；第三，该元素在植物营养生理上能表现直接的效果，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
　　确定植物必需矿质元素的方法通常采用溶液培养法或砂基培养法，可在配制的营养液中除去或加入某一元素，观察该元素对植物的生长发育和生理生化的影响。如果在培养液中，除去某一元素，植物生长发育不良，并出现特有的病症，或当加入该元素后，病状又消失，则说明该元素为植物的必需元素。反之，若减去某一元素对植物生长发育无不良影响，即表示该元素为非植物必需元素。
　　2．试述氮、磷、钾的生理功能及其缺素病症。
　　答：(1)氮
　　生理功能：①氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而这三者又是原生质、细胞核和生物膜等细胞结构物质的重要组成部分。②氮是酶、ATP、多种辅酶和辅基(如NAD+、NADP+、FAD等)的成分，它们在物质和能量代谢中起重要作用。③氮还是某些植物激素如生长素和细胞分裂素、维生素如B1、B2、B6、PP等的成分，它们对生命活动起调节作用。④氮是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。
　　缺氮病症：①植株瘦小。缺氮时，蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成受阻，影响细胞的分裂与生长，植物生长矮小，分枝、分蘖很少，叶片小而薄，花果少且易脱落。②黄化失绿。缺氮时影响叶绿素的合成，使枝叶变黄，叶片早衰，甚至干枯，从而导致产量降低。③老叶先表现病症。因为植物体内氮的移动性大，老叶中的氮化物分解后可运到幼嫩的组织中去重复利用，所以缺氮时叶片发黄，并由下部叶片开始逐渐向上。
　　生理功能：①磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分，并与蛋白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系。②磷是许多辅酶如NAD+、NADP+等的成分，也是ATP和ADP的成分。③磷参与碳水化合物的代谢和运输，如在光合作用和呼吸作用过程中，糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应的。④磷对氮代谢有重要作用，如硝酸还原有NAD和FAD的参与，而磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺则参与氨基酸的转化。⑤磷与脂肪转化有关，脂肪代谢需要NADPH、ATP、CoA和NAD+的参与。
　　缺磷病症：①植株瘦小。缺磷影响细胞分裂，使分蘖分枝减少，幼芽、幼叶生长停滞，茎、根纤细，植株矮小，花果脱落，成熟延迟。②叶呈暗绿色或紫红色。缺磷时，蛋白质合成下降，糖的运输受阻，从而使营养器官中糖的含量相对提高，这有利于花青素的形成，故缺磷时叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。③老叶先表现病症。磷在体内易移动，能重复利用，缺磷时老叶中的磷能大部分转移到正在生长的幼嫩组织中去。因此，缺磷的症状首先在下部老叶出现，并逐渐向上发展。
　　生理功能：①酶的活化剂。钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂，如丙酮酸激酶、果糖激酶、苹果酸脱氢酶、淀粉合成酶、琥珀酰CoA合成酶、谷胱甘肽合成酶等。因此钾在碳水化合物代谢、呼吸作用以及蛋白质代谢中起重要作用。②钾能促进蛋白质的合成，与糖的合成也有关，并能促进糖类向贮藏器官运输。③钾是构成细胞渗透势的重要成分，如对气孔的开放有着直接的作用。
　　缺钾病症：①抗性下降。缺钾时植株茎杆柔弱，易倒伏，抗旱、抗寒性降低。②叶色变黄叶缘焦枯。缺钾叶片失水，蛋白质、叶绿素被破坏，叶色变黄而逐渐坏死；缺钾有时也会出现叶缘焦枯，生长缓慢的现象，但由于叶中部生长仍较快，所以整个叶子会形成杯状弯曲，或发生皱缩。③老叶先表现病症。钾也是易移动而可被重复利用的元素，故缺素病症首先出现在下部老叶。
　　3．下列化合物中含有哪些必需的矿质元素(含氮素)。
　　叶绿素 碳酸酐酶 细胞色素 硝酸还原酶 多酚氧化酶
　　ATP 辅酶A 蛋氨酸 NAD NADP
　　答：叶绿素中含N、Mg；碳酸酐酶中含N、Zn；细胞色素中含N、Fe；硝酸还原酶中含N、Mo；多酚氧化酶中含N、Cu；ATP中含N、P；辅酶A中含N、P、S；蛋氨酸中含N、S；NAD中含N、P；NADP中含N、P。
　　4．植物缺素病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上，有的出现在下部老叶上，为什么？举例加以说明。
　　答：植物体内的矿质元素，根据它在植株内能否移动和再利用可分为二类。一类是非重复利用元素，如钙、硫、铁、铜等；一类是可重复利用的元素，如氮、磷、钾、镁等。在植株旺盛生长时，如果缺少非重复利用元素，缺素病症就首先出现在顶端幼嫩叶上，例如，大白菜缺钙时心叶呈褐色。如果缺少重复利用元素，缺素病症就会出现在下部老叶上，例如，缺氮时叶片由下而上褪绿发黄。
　　5．植物根系吸收矿质有哪些特点？
　　（1）根系吸收矿质与吸收水分是既相互关联又相互独立的两个过程。
　　相互关联表现在：①盐分一定要溶于水中，才能被根系吸收，并随水流进入根部的质外体，随水流分布到植株各部分；②矿质的吸收，降低了根系细胞的渗透势，促进了植物的吸水。相互独立表现在：①矿质的吸收不与水分的吸收成比例；②二者的吸收机理不同，水分吸收主要是以蒸腾作用引起的被动吸水为主，而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主；③二者的分配方向不同，水分主要分配到叶片用于蒸腾作用，而矿质主要分配到当时的生长中心。
　　（2）根对离子吸收具有选择性
　　植物对同一溶液中不同离子或同一盐的阳离子和阴离子吸收的比例不同，从而引起外界溶液pH发生变化。
　　（3）根系吸收单盐会受毒害
　　任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象称为单盐毒害。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。若在单盐溶液中加入少量其它盐类，这种毒害现象就会清除，这被称为离子间的颉颃作用。
　　6．试述矿质元素如何从膜外转运到膜内的。
　　答：物质通过生物膜有三种方式，一是被动运转，是顺浓度梯度的运转，包括简单扩散与协助扩散；二是主动运转，是逆浓度梯度的运转；三是膜动运转，包括内吞和外排。
　　矿质元素从膜外转运到膜内主要通过前二种方式：被动吸收和主动吸收。前者不需要代谢提供能量，后者需要代谢提供能量。二者都可通过载体运转，由载体进行的转运若是顺电化学势梯度，则属于被动吸收过程，若是逆电化学势梯度，则属于主动吸收。
　　(1)被动吸收 被动吸收有扩散作用和协助扩散两种方式。①扩散作用指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。②协助扩散是小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学势梯度的跨膜转运。膜转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白两类，它们都是细胞膜中一类内在蛋白。通道蛋白构成了离子通道。载体蛋白通过构象变化转运物质。
　　(2)主动吸收 矿质元素的主动吸收需要ATP提供能量，而ATP的能量释放依赖于ATP酶。ATP酶是质膜上的插入蛋白，它既可以在水解ATP释放能量的同时直接转运离子，也可以水解ATP时释放H+建立△μH+后启动载体(传递体)转运离子。通常将质膜ATP酶把细胞质内的H+向膜外泵出的过程称为原初主动运转。而把以△μH+为驱动力的离子运转称为次级共运转。进行次级共运转的传递体有共向传递体、反向传递体和单向传递体等，它们都是具有运转功能的蛋白质。矿质元素可在△μH+的驱动下通过传递体以及离子通道从膜外转运到膜内。
　　7．用实验证明植物根系吸收矿质元素存在着主动吸收和被动吸收。
　　答：将植物的根系放入含有矿质元素的溶液中，首先有一个矿质迅速进入根的阶段，称为第一阶段，然后矿质吸收速度变慢且较平稳，称为第二阶段。在第一阶段，矿质通过扩散作用进入质外体，而在第二阶段矿质又进入原生质和液泡。如果将植物根系从溶液中取出转入水中，进入组织的矿质会有很少一部分很快地泄漏出来，这就是原来进入质外体的部分。如果将植物的根系处于无O2、低温中，或用抑制剂来抑制根系呼吸作用时，会发现：矿质进入质外体的第一阶段基本不受影响，而矿质进入原生质和液泡的第二阶段会被抑制。这一实验表明，矿质进入质外体与其跨膜进入细胞质和液泡的机制是不同的。前者是由于扩散作用而进行的吸收，这是不需要代谢来提供能量的顺电化学势梯度被动吸收矿质的过程；后者是利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度主动吸收矿质的过程。
　　8．白天和夜晚硝酸还原速度是否相同？为什么？
　　答：通常白天硝酸还原速度显著较夜间为快，这是因为：
　　(1)光合作用可直接为硝酸、亚硝酸还原和氨的同化提供还原力NAD(P)H、Fdred和ATP。
　　(2)光合作用制造同化物，促进呼吸作用，间接为硝酸盐的还原提供能量，也为氮代谢提供碳骨架。
　　(3)硝酸还原酶与亚硝酸还原酶是诱导酶，其活性不但被硝酸诱导，而且光能促进NO3-对NR、NiR活性的激活作用。
　　9．试述硝态氮进入植物体被还原，以及合成氨基酸的过程。
　　答：硝酸还原以及合成氨基酸的过程大致可用图3.1示意：
图3.1硝酸还原以及合成氨基酸的过程示意图
　　硝酸盐被植物吸收后，可在根或叶中被还原。在绿叶中硝酸还原在细胞质中进行，细胞质中的硝酸还原酶利用NADH将NO3-还原成NO2-，NO2-被运送到叶绿体，由亚硝酸还原酶利用光反应中生成的还原型Fd将NO2-还原成NH4+。在根中硝酸还原也在细胞质中进行，但是NADH来自于糖酵解，形成的NO2-再在前质体中被亚硝酸还原酶还原成NH4+。
　　由硝酸盐还原形成的NH4+须立即被同化为氨基酸。氨(铵)的同化在根、根瘤和叶部进行，是通过谷氨酸合成酶循环进行的。此循环中GS和GOGAT参与催化作用。GS普遍存在于各种植物的所有组织中。它对氨有很高的亲和力，能有效防止氨累积而造成的毒害。GOGAT有两种形式，一是以NAD（P）H为电子供体的NAD（P）H-GOGAT，另一是以还原态Fd为电子供体的Fd-GOGAT（图示中所列出的形式）。两种形式的GOGAT均可催化上述反应。
　　此外，还有谷氨酸脱氢酶（GDH）也能参与氨的同化过程，但其在植物同化氨的过程中并不很重要，因为GDH与NH3的亲和力很低。
　　10．试述矿质元素在光合作用中的生理作用。
　　答：矿质营养在光合作用中的功能极为广泛，归纳起来有以下方面：
　　（1）叶绿体结构的组成成分 如N、P、S、Mg是叶绿体结构中构成叶绿素、蛋白质以及片层膜不可缺少的元素。
　　（2）电子传递体的重要成分 如PC中含Cu、Fe-S中心、Cytb、Cytf和Fd中都含有Fe，因而缺Fe会影响光合电子传递速率。
　　（3）磷酸基团在光、暗反应中具有突出地位 如构成同化力的ATP和NADPH，光合碳还原循环中所有的中间产物，合成淀粉的前体ADPG，合成蔗糖的前体UDPG等，这些化合物中都含有磷酸基团。
　　（4）光合作用所必需的辅酶或调节因子 如Rubisco，FBPase的活化需要Mg2+；放氧复合体不可缺少Mn2+和Cl-；而K+和Ca2+调节气孔开闭；另外，Fe3+影响叶绿素的合成；K+促进光合产物的转化与运输等。
　　11．试分析植物失绿的可能原因。
　　答：植物呈现绿色是因其细胞内含有叶绿体，而叶绿体中含有绿色的叶绿素的缘故。因而凡是影响叶绿素代谢的因素都会引起植物失绿。可能的原因有：
　　（1）光 光是影响叶绿素形成的主要条件。从原叶绿素酸酯转变为叶绿酸酯需要光，而光过强，叶绿素反而会受光氧化而破坏。
　　（2）温度 叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响。叶绿素形成的最低温度约为2℃，最适温度约30℃，最高温度约40℃。高温和低温都会使叶片失绿。高温下叶绿素分解加速，褪色更快。
　　（3）营养元素 氮和镁都是叶绿素的组成成分，铁、锰、铜、锌等则在叶绿素的生物合成过程中有催化功能或其它间接作用。因此，缺少这些元素时都会引起缺绿症，其中尤以氮的影响最大，因此叶色的深浅可作为衡量植株体内氮素水平高低的标志。
　　（4）氧 缺氧能引起Mg-原卟啉Ⅸ或Mg-原卟啉甲酯的积累，影响叶绿素的合成。
　　（5）水 缺水不但影响叶绿素的生物合成，而且还促使原有叶绿素加速分解。
　　此外，叶绿素的形成还受遗传因素控制，如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的花叶不能合成叶绿素。有些病毒也能引起花叶病。
　　12．为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥？
　　答：叶菜类植物的经济产量主要是叶片部分，受氮素的影响较大。氮不仅是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而且是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。因此，氮的多寡会直接影响细胞的分裂和生长，影响叶面积的扩大和叶鲜重的增加。且氮素在土壤中易缺乏，因此在叶菜类植物的栽培中要多施氮肥。氮肥充足时，叶片肥大，产量高，汁多叶嫩，品质好。
　　钾与糖类的合成有关。钾肥充足时，蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高，葡萄糖积累则较少。钾也能促进糖类运输到贮藏器官中，所以在富含糖类的贮藏器官（马铃薯块茎和甘薯块根）中钾含量较多，种植时钾肥需要量也较多。
　　13．为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？
　　答：植物体内的叶绿素在代谢过程中一方面合成，一方面分解，在不断地更新。水稻秧苗根系在栽插过程中受伤，影响植株对构成叶绿素的重要矿质元素N和Mg的吸收，使叶绿素的更新受到影响，而分解过程仍然进行。另一方面，N和Mg等矿质元素是可重复利用元素，根系受伤后，新叶生长所需的N和Mg等矿质元素依赖于老叶中叶绿素分解后的转运，即新叶向老叶争夺N和Mg等矿质元素，这就加速了老叶的落黄，因此水稻秧苗在栽插后有一个叶色落黄过程。当根系恢复生长后，新根能从土壤中吸收N、Mg等矿质元素，使叶绿素合成恢复正常。随着新叶的生长，植株的绿色部分增加，秧苗返青。
　　14．根外施肥主要的优点和不足之处各有哪些？
　　答：根外施肥主要的优点：
　　（1）用肥省　所用肥料不会被土壤吸附固定，一般大量元素浓度1%(0.5%～2%)，微量元素浓度仅需0.001%～0.1%。
　　（2）肥效快 叶面喷施比根施见效快，KCl喷后30分钟K+进入细胞；尿素喷后24小时内吸收50%～75%，肥效可至7～10天。
　　（3）补充养料的不足 如在作物群体高大封行，不便根部施肥；生长后期根系吸肥能力衰退、土壤缺少有效水，根部施肥难以发挥效益；或因某些矿质元素如铁在碱性土壤中有效性很低，钼在酸性土壤中强烈被固定等情况下，采用根外追肥可以收到明显效果。谷类作物生长后期喷施氮肥，可有效地增加种子蛋白质含量。
　　（4）可作为诊断缺素症的一种方法 若叶面喷施某种元素后症状消失，可以基本断定是缺乏该种元素引起的。
　　根外施肥的不足之处是：
　　（1）不能代替根部施肥，它用肥少肥效短只能作根肥的补充。
　　（2）对角质层厚的叶片(如柑橘类)效果较差。
　　（3）喷施浓度稍高，易造成叶片伤害，出现“烧苗”现象。
(四)计算题
　　1．将5cm3的植物组织放入100ml 0.2007mol•L-1的SO42-溶液中，经过一段时间后，达到扩散平衡，测得溶液浓度为0.2000 mol•L-1。
　　（1）植物组织含有多少摩尔从溶液中扩散来的SO42-?
　　（2）表观自由空间的体积是多少？
　　答：（1）70μmol （2）0.35 cm3 （3）7%
　　（1）(0.2007mol•L-1－0.2000 mol•L-1)×100ml＝0.0007mol•L-1×100ml＝70μmol
　　（3）0.35 cm3 ÷ 5cm3＝7%
　　2．硫酸铵含氮21%，碳酸氢铵含氮17%，尿素含氮45%，原计划在一块地里施85kg硫酸铵，但现在只能购到碳酸氢铵或尿素，如要施用相同氮素水平的肥料，需用多少碳酸氢铵或尿素各多少？
　　答：85kg×21%÷17%＝105kg
　　85kg×21%÷45%＝40kg
　　需碳酸氢铵105kg，或尿素40kg。
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宝库教育部首席发言人
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（一）填空
　　1．绿色植物和光合细菌都能利用光能将& && && && && &合成有机物，它们都属于光养生物。从广义上讲，所谓光合作用，是指光养生物利用& && && && && &把& && && && && &合成有机物的过程。（CO2，光能，CO2）
　　2．光合作用本质上是一个氧化还原过程。其中& && && && && &是氧化剂，& && && && && &是还原剂，作为CO2还原的氢的供体。（CO2，H2O）
　　3．1940年S.Ruben等发现当标记物为H218O时，植物光合作用释放的Ｏ2是& && && && && &，而标记物为C18O2时，在短期内释放的Ｏ2则是& && && && && &。这清楚地指出光合作用中释放的Ｏ2来自于& && && && && &。（18O2，Ｏ2，H2O）
　　4．1939年Robert.Hill发现在分离的叶绿体悬浮液中加入适当的电子受体，如铁氰化钾或草酸铁等，照光时可使水分解而释放氧气，这一现象称为& && && && && &，其中的电子受体被称为& && && && && &。（希尔反应，希尔氧化剂）
　　5．1954年美国科学家D.I.Arnon等在给叶绿体照光时发现，当向体系中供给无机磷、ADP和NADP时，体系中就会有& && && && && &和& && && && && &两种高能物质的产生。同时发现，只要供给了这两种高能物质，即使在黑暗中，叶绿体也可将& && && && && &转变为糖。所以这两种高能物质被称为“& && && && && &”。(ATP，NADPH，CO2，同化力)
　　6．20世纪初人们研究光强、温度和CO2浓度对光合作用影响时发现，在弱光下增加光强能提高光合速率，但当光强增加到一定值时，再增加光强则不再提高光合速率。这时要提高温度或CO2浓度才能提高光合速率。用藻类进行闪光试验，发现在光能量相同的前提下闪光照射的光合效率是连续光下的200%～400%。这些实验表明光合作用可以分为需光的& && && && && &和不需光的& && && && && &两个阶段。(光反应，暗反应)
　　7．由于ATP和NADPH是光能转化的产物，具有在黑暗中使光合作用将CO2转变为有机物的能力，所以被称为“& && && && && &”。光反应的实质在于产生“& && && && && &”去推动暗反应的进行，而暗反应的实质在于利用“& && && && && &”将& && && && && &转化为有机碳(CH2O)。（同化力，同化力，同化力，CO2）
　　8．量子产额的倒数称为& && && && && &，即光合作用中释放1分子氧和还原1分子二氧化碳所需吸收的& && && && && &。(量子需要量，光量子数)
　　9．类囊体膜上主要含有四类蛋白复合体，即& && && && && &、& && && && && &、& && && && && &、和& && && && && &。由于光合作用的光反应是在类囊体膜上进行的，所以称类囊体膜为& && && && && &膜。(PSI复合体， PSⅡ复合体，Cytb6/f复合体，ATPase复合体，光合)
　　10．反应中心色素分子是一种特殊性质的& && && && && &分子，它不仅能捕获光能，还具有光化学活性，能将& && && && && &能转换成& && && && && &能。其余的叶绿素分子和辅助色素分子一起称为& && && && && &色素或& && && && && &色素。(叶绿素a，光，电，聚(集)光，天线)
　　11．一个“光合单位”包含多少个叶绿素分子?这要依据其执行的功能而定。就O2的释放和CO2的同化而言，光合单位为& && && && && &；就吸收一个光