2025年植物生長(zhǎng)與水試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.植物細(xì)胞水勢(shì)（Ψw）的組成中，通常在葉肉細(xì)胞中占主導(dǎo)地位的是（）A.滲透勢(shì)（Ψs）B.壓力勢(shì)（Ψp）C.重力勢(shì)（Ψg）D.襯質(zhì)勢(shì)（Ψm）2.下列關(guān)于植物蒸騰作用的描述，錯(cuò)誤的是（）A.氣孔蒸騰是陸地植物蒸騰作用的主要形式B.蒸騰速率常用單位時(shí)間單位葉面積失水量表示C.空氣濕度增大時(shí)，蒸騰作用會(huì)顯著增強(qiáng)D.光可通過(guò)促進(jìn)氣孔開(kāi)放間接提高蒸騰速率3.根壓產(chǎn)生的主要原因是（）A.葉片蒸騰作用產(chǎn)生的負(fù)壓力B.根部木質(zhì)部導(dǎo)管內(nèi)溶液的滲透勢(shì)低于土壤溶液C.根細(xì)胞主動(dòng)吸收礦質(zhì)離子導(dǎo)致水分被動(dòng)流入D.土壤水分充足時(shí)，重力作用推動(dòng)水分向地上部運(yùn)輸4.植物體內(nèi)水分長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ朗牵ǎ〢.篩管B.導(dǎo)管C.胞間連絲D.質(zhì)外體5.當(dāng)植物處于水分虧缺狀態(tài)時(shí)，葉片中首先積累的信號(hào)物質(zhì)是（）A.生長(zhǎng)素（IAA）B.赤霉素（GA）C.脫落酸（ABA）D.細(xì)胞分裂素（CTK）6.下列哪種情況會(huì)導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉？（）A.光照增強(qiáng)B.葉片溫度升高至30℃C.葉片細(xì)胞間CO?濃度降低D.土壤嚴(yán)重干旱7.植物根系吸水的主要?jiǎng)恿υ诎滋旌鸵雇矸謩e為（）A.根壓；蒸騰拉力B.蒸騰拉力；根壓C.滲透作用；主動(dòng)運(yùn)輸D.重力勢(shì)差；壓力勢(shì)差8.衡量植物水分利用效率（WUE）的常用指標(biāo)是（）A.蒸騰速率/光合速率B.光合速率/蒸騰速率C.葉片水勢(shì)/土壤水勢(shì)D.根長(zhǎng)/地上部生物量9.內(nèi)皮層細(xì)胞的凱氏帶對(duì)水分運(yùn)輸?shù)闹饕饔檬牵ǎ〢.增加質(zhì)外體途徑的阻力，迫使水分進(jìn)入共質(zhì)體B.促進(jìn)水分從共質(zhì)體向質(zhì)外體擴(kuò)散C.增強(qiáng)根壓的產(chǎn)生D.減少水分向土壤的反向滲透10.長(zhǎng)期淹水條件下，植物根系缺氧會(huì)導(dǎo)致（）A.主動(dòng)吸水能力增強(qiáng)B.導(dǎo)管運(yùn)輸效率提高C.酒精積累引發(fā)細(xì)胞中毒D.氣孔開(kāi)放度增加二、填空題（每空1分，共20分）1.植物細(xì)胞水勢(shì)由滲透勢(shì)、壓力勢(shì)、重力勢(shì)和______組成，其中______在成熟細(xì)胞中可忽略不計(jì)。2.蒸騰作用的生理意義包括促進(jìn)______運(yùn)輸、降低葉片溫度和維持______平衡。3.根系吸水的兩種主要方式是______（依賴蒸騰拉力）和______（依賴根壓）。4.氣孔運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)制中，保衛(wèi)細(xì)胞吸收______離子會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞滲透勢(shì)下降，水分______（流入/流出），氣孔開(kāi)放。5.植物在干旱脅迫下，通過(guò)積累______（如脯氨酸、可溶性糖）降低細(xì)胞滲透勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)_____調(diào)節(jié)。6.水分在植物體內(nèi)的運(yùn)輸途徑是：土壤→根毛→根皮層→根______→莖導(dǎo)管→葉導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→______→大氣。7.衡量土壤水分有效性的關(guān)鍵指標(biāo)是______，當(dāng)土壤水勢(shì)低于植物根細(xì)胞水勢(shì)時(shí)，植物會(huì)出現(xiàn)______現(xiàn)象。8.影響蒸騰作用的環(huán)境因素主要有光照、______、溫度和______。9.淹水脅迫下，植物根系會(huì)通過(guò)形成______組織（如通氣組織）增加氧氣供應(yīng)，同時(shí)______（提高/降低）呼吸代謝強(qiáng)度以減少能量消耗。10.植物水分臨界期是指對(duì)水分缺乏最敏感的時(shí)期，通常為_(kāi)_____（如禾本科植物的孕穗期）或______（如果樹(shù)的幼果膨大期）。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述植物根系吸收水分的兩種主要途徑及其特點(diǎn)。2.說(shuō)明氣孔運(yùn)動(dòng)的“淀粉-糖轉(zhuǎn)化學(xué)說(shuō)”與“無(wú)機(jī)離子吸收學(xué)說(shuō)”的核心差異，并舉例說(shuō)明環(huán)境因素如何調(diào)控氣孔開(kāi)閉。3.分析蒸騰作用對(duì)植物的雙重影響（有利與不利）。4.比較植物在輕度干旱和重度干旱脅迫下的生理響應(yīng)差異（至少列出4點(diǎn)）。5.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)定某植物葉片的蒸騰速率，并說(shuō)明實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)。四、綜合分析題（每題10分，共20分）1.某地區(qū)夏季常發(fā)生階段性干旱，現(xiàn)有兩種作物品種：品種A葉片角質(zhì)層厚、氣孔密度低；品種B葉片角質(zhì)層薄、氣孔密度高。請(qǐng)從水分生理角度分析兩種品種的適應(yīng)性差異，并提出在該地區(qū)的種植建議。2.研究發(fā)現(xiàn)，某突變體植物在正常水分條件下氣孔開(kāi)放度顯著低于野生型，但在干旱脅迫下氣孔關(guān)閉速度更慢。結(jié)合植物水分信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑（如ABA信號(hào)），推測(cè)該突變體可能的基因缺陷，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的假設(shè)。--參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.A（葉肉細(xì)胞中，滲透勢(shì)是水勢(shì)的主要組成部分，壓力勢(shì)常為正值但絕對(duì)值小于滲透勢(shì)的負(fù)值）2.C（空氣濕度增大時(shí)，葉內(nèi)外蒸汽壓梯度減小，蒸騰作用減弱）3.C（根壓由根部主動(dòng)吸收礦質(zhì)離子，導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)溶液滲透勢(shì)降低，水分被動(dòng)流入形成）4.B（導(dǎo)管是死細(xì)胞構(gòu)成的長(zhǎng)距離水分運(yùn)輸通道）5.C（ABA是干旱脅迫下快速積累的關(guān)鍵信號(hào)分子）6.D（土壤干旱時(shí)，根系合成ABA運(yùn)輸至葉片，促進(jìn)氣孔關(guān)閉）7.B（白天蒸騰旺盛，蒸騰拉力是主要?jiǎng)恿Γ灰雇碚趄v減弱，根壓成為主要?jiǎng)恿Γ?.B（WUE=光合固定的CO?量/蒸騰散失的H?O量，常用光合速率/蒸騰速率表示）9.A（凱氏帶含木栓質(zhì)，阻斷質(zhì)外體途徑，迫使水分通過(guò)共質(zhì)體進(jìn)入中柱）10.C（缺氧條件下，根系進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，積累導(dǎo)致細(xì)胞中毒）二、填空題1.襯質(zhì)勢(shì)；襯質(zhì)勢(shì)2.礦質(zhì)；水分3.被動(dòng)吸水；主動(dòng)吸水4.K?（或鉀）；流入5.滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)；滲透6.中柱（或木質(zhì)部）；氣孔7.土壤水勢(shì)；萎蔫8.空氣濕度；風(fēng)速9.通氣；降低10.生殖生長(zhǎng)期；果實(shí)發(fā)育期三、簡(jiǎn)答題1.根系吸水的兩種途徑為質(zhì)外體途徑和共質(zhì)體途徑。質(zhì)外體途徑：水分通過(guò)細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等質(zhì)外體空間移動(dòng)，阻力小、速度快，但受內(nèi)皮層凱氏帶阻斷，無(wú)法直接進(jìn)入中柱。共質(zhì)體途徑：水分通過(guò)胞間連絲在細(xì)胞間移動(dòng)，需跨膜運(yùn)輸（通過(guò)水孔蛋白），阻力較大但可選擇性吸收溶質(zhì)，是水分進(jìn)入中柱的主要方式。2.淀粉-糖轉(zhuǎn)化學(xué)說(shuō)認(rèn)為，光照下保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)淀粉水解為葡萄糖，滲透勢(shì)降低，水分流入導(dǎo)致氣孔開(kāi)放；黑暗時(shí)葡萄糖合成淀粉，滲透勢(shì)升高，水分流出氣孔關(guān)閉。無(wú)機(jī)離子吸收學(xué)說(shuō)則強(qiáng)調(diào)，光照下保衛(wèi)細(xì)胞通過(guò)H?-ATP酶泵出H?，驅(qū)動(dòng)K?、Cl?等離子內(nèi)流，滲透勢(shì)降低，氣孔開(kāi)放；ABA等信號(hào)可抑制離子吸收，促進(jìn)離子外流，氣孔關(guān)閉。例如，光照增強(qiáng)時(shí)，光激活保衛(wèi)細(xì)胞的H?泵，促進(jìn)K?吸收，氣孔開(kāi)放；干旱時(shí)，ABA激活離子通道，促使K?外流，氣孔關(guān)閉。3.有利影響：①促進(jìn)根系吸水和礦質(zhì)元素的向上運(yùn)輸；②通過(guò)蒸騰散熱降低葉片溫度，避免高溫傷害；③維持植物體內(nèi)水分平衡，保證細(xì)胞緊張度。不利影響：①過(guò)度蒸騰會(huì)導(dǎo)致水分虧缺，引起氣孔關(guān)閉、光合速率下降；②在干旱條件下，蒸騰過(guò)快會(huì)加劇植物萎蔫，甚至導(dǎo)致不可逆損傷；③冬季或低溫環(huán)境中，蒸騰可能導(dǎo)致植物失水量超過(guò)根系吸水量，引發(fā)生理性干旱。4.輕度干旱：①氣孔部分關(guān)閉，蒸騰速率下降但仍維持一定光合速率；②滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（如脯氨酸、可溶性糖）積累，細(xì)胞水勢(shì)降低，保持吸水能力；③根系生長(zhǎng)加快（向水性），根冠比增大；④ABA含量升高但未達(dá)到抑制生長(zhǎng)的閾值。重度干旱：①氣孔完全關(guān)閉，光合速率顯著下降（CO?供應(yīng)受阻）；②膜系統(tǒng)損傷（脂質(zhì)過(guò)氧化加?。?，電解質(zhì)外滲率增加；③蛋白質(zhì)分解（蛋白酶活性升高），光合色素降解；④細(xì)胞脫水皺縮，發(fā)生不可逆萎蔫（永久萎蔫點(diǎn)后無(wú)法恢復(fù)）。5.實(shí)驗(yàn)方案：原理：利用離體葉片在一定時(shí)間內(nèi)的失水量計(jì)算蒸騰速率（蒸騰速率=失水量/葉面積/時(shí)間）。步驟：①選取生長(zhǎng)一致的植物葉片，用電子天平稱取初始重量（W1）；②將葉片置于相同光照、溫度、濕度條件下，放置30分鐘后稱取重量（W2）；③用葉面積儀測(cè)定葉片面積（A）；④計(jì)算蒸騰速率：(W1-W2)/(A×0.5)[單位：g·m?2·h?1]。注意事項(xiàng)：①葉片需新鮮且無(wú)損傷；②環(huán)境條件（光照、溫度、濕度）需保持恒定；③稱重要快速，避免水分額外散失；④重復(fù)3次以上取平均值，減少誤差。四、綜合分析題1.品種A：角質(zhì)層厚可減少非氣孔蒸騰（表皮蒸騰），氣孔密度低降低氣孔蒸騰面積，在干旱條件下水分散失較慢，有利于維持體內(nèi)水分平衡，但可能因氣孔導(dǎo)度低導(dǎo)致CO?吸收不足，影響光合速率。品種B：角質(zhì)層薄、氣孔密度高，正常水分條件下蒸騰速率快，促進(jìn)礦質(zhì)運(yùn)輸和光合，但干旱時(shí)氣孔蒸騰強(qiáng)烈，易發(fā)生水分虧缺，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉甚至萎蔫。種植建議：該地區(qū)夏季干旱頻發(fā)，應(yīng)優(yōu)先選擇品種A，尤其在灌溉條件較差的區(qū)域；若灌溉充足（如雨季或有補(bǔ)水條件），可種植品種B以提高光合效率。2.推測(cè)該突變體可能存在ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的正調(diào)控因子缺陷（如ABA受體PYR/PYL家族蛋白缺失）或負(fù)調(diào)控因子（如蛋白磷酸酶PP2C）組成型激活。正常情況下，ABA與受體結(jié)合后抑制PP2C，激活SnRK2激酶，促進(jìn)離子外流和氣孔關(guān)閉。突變體可能因受體功能喪失，導(dǎo)致正常條件下氣孔開(kāi)放度低（可能其他信號(hào)補(bǔ)