2001-2011年全国生物学联赛试题分类汇编之植物生理学答案及分析

2001-2011年全国生物学联赛试题分类汇编之植物生理学答案及分析一、植物的水分代谢（2001-2011年试题答案+解析）本模块核心考查：植物吸水方式（吸胀作用、渗透作用）、水势关系、水分运输动力（蒸腾拉力、根压）、质壁分离及气孔运动，是联赛植物生理学的基础高频考点，试题以选择题为主，侧重基础原理应用。（一）试题答案及详细解析（05年全国联赛）答案：B

解析：干地衣的细胞内无大液泡，吸水方式为吸胀作用（依靠亲水性物质吸收水分）；萎蔫的棉花细胞有成熟大液泡，吸水方式为渗透作用（依靠细胞液与外界溶液的浓度差），因此两者吸水方式分别为吸胀作用和渗透作用，B正确。（07年全国联赛）答案：B

解析：干种子吸水力取决于种子内亲水性物质（蛋白质、淀粉、纤维素）的含量，亲水性越强，吸水力越强。花生富含脂肪（疏水性），大豆富含蛋白质（亲水性最强），小麦、玉米富含淀粉（亲水性弱于蛋白质），因此大豆干种子吸水力最强，B正确。（08年全国联赛）答案：D

解析：充分水饱和的细胞，细胞液浓度与外界溶液浓度差较大，若该细胞为植物成熟细胞（有细胞壁），放入低浓度溶液中，水分进入细胞，但细胞壁限制细胞膨胀，体积基本不变；若该细胞为无细胞壁的细胞（如原生质体），水分进入后体积会变大，因此细胞体积可能变大，也可能不变，D正确。（01年全国联赛）答案：B

解析：植物细胞缺水萎蔫时，水分会从水势高的部位向水势低的部位流动。细胞间隙的水（甲）可直接与外界接触，水势最高；细胞质基质（丙）的水势高于细胞液（乙），因为水分会从细胞质基质进入细胞液，因此三者水势关系为甲＞丙＞乙，B正确。（02年全国联赛）答案：C

解析：植物体中水向上运输的主要动力是蒸腾拉力（叶片蒸腾作用散失水分，产生负压，拉动水分向上运输）；内聚力张力是水分能连续向上运输的原因，根压仅在蒸腾作用微弱时（如清晨）起辅助作用，表面张力与水分运输无关，C正确。（08年全国联赛）答案：C

解析：早春落叶树开始生长时，叶片尚未完全展开，蒸腾作用较弱，此时木质部水分上升的主要动力是根压（根部细胞主动吸水，产生压力推动水分向上）；蒸腾拉力在叶片展开后成为主要动力，水势差是水分流动的前提而非直接动力，C正确。（00年全国联赛）答案：B

解析：根压的典型表现是吐水（清晨植物叶片边缘溢出水珠，是根压推动水分向上运输，从气孔或表皮溢出形成）；饱和效应、竞争性抑制是酶促反应的特点，落叶是植物适应环境的生理现象，与根压无关，B正确。（02年全国联赛）答案：B

解析：根压的大小取决于木质部导管与土壤的水势差，水势差越大，根压越大；大气湿度高、蒸腾作用弱时，根压会增大（水分散失少，根部积累水分多）；根压的产生与根部细胞主动吸水有关，而非扩散作用；根压通常为0.1-0.2MPa，远低于2MPa，B正确。（01年全国联赛）答案：C

解析：2.5%的脲溶液浓度高于蚕豆表皮细胞液浓度，导致细胞发生质壁分离；但脲分子能缓慢被植物细胞吸收，使细胞液浓度逐渐升高，水分再度进入细胞，导致质壁分离复原，因此无法再观察到理想的质壁分离视野，C正确。（04年全国联赛）答案：C

解析：大树中水分向上运输的核心动力是叶的蒸腾作用，蒸腾作用产生的负压拉动木质部水分向上；韧皮部的毛细管作用对水分运输影响极小，木质部水分运输为被动运输，吐水是根压的表现，与水分向上运输的主要动力无关，C正确。（03年全国联赛）答案：C

解析：初始质壁分离时，细胞失水，压力势（细胞壁对原生质层的压力）等于零，A正确；质壁分离中，与细胞壁分离的“质”是原生质层（细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质），而非原生质（原生质层+细胞核），B正确；蚕豆根的分生细胞无成熟大液泡，无法发生质壁分离，C错误；硝酸钾溶液中，钾离子和硝酸根离子可主动进入细胞，使细胞液浓度升高，导致质壁分离后复原，D正确。（01年全国联赛）答案：A

解析：根尖吸收的水分和无机盐，运输路径为：表皮→皮层→内皮层→中柱鞘→原生木质部→后生木质部（原生木质部先发育，位于内侧，后生木质部后发育，位于外侧，水分从内侧向外侧运输后向上转运），A正确。（07年全国联赛）答案：AB

解析：A选项，细胞溶质势与外界溶液溶质势相等时，若细胞有细胞壁，体积不变；若为原生质体，体积也不变，但需注意：若细胞处于质壁分离状态，溶质势相等时，细胞体积可能不变，但若细胞未发生质壁分离，可能因压力势存在而体积不变，表述不严谨，A错误；B选项，若细胞的水势（Ψw）=溶质势（Ψs），说明压力势（Ψp）=0，此时细胞处于质壁分离状态，放入纯水中，水分会进入细胞，体积变大，B错误；C选项，萎蔫的青菜细胞液浓度高于清水，会发生渗透作用吸水，C正确；D选项，同一枝条上，上部叶片蒸腾作用更强，水势更低（水分从下部向上部运输），D正确，因此不正确的是AB。（05年全国联赛）答案：D

解析：气孔开放的条件是保卫细胞吸水膨胀，其机制为：保卫细胞内CO₂含量下降（光合作用消耗CO₂），pH值升高，促进钾离子（K⁺）进入保卫细胞，使保卫细胞渗透压升高，水势下降，水分进入保卫细胞，气孔开放，D正确。（09年全国联赛）答案：A

解析：种子萌发时，代谢活动增强，自由水含量升高，结合水含量相对下降，因此自由水与结合水的比值升高，A正确。（09年全国联赛）答案：D

解析：冬储大白菜帮结冰后，细胞结冰会破坏细胞膜结构，若用热水、暖气快速融化，细胞膜无法恢复，细胞液外流，导致蔬菜变软、口感变差；放在冷凉处缓慢融化，细胞膜可逐渐恢复，减少细胞损伤，D正确。（11年全国联赛A）答案：A

解析：根半寄生植物从寄主获得木质部汁液，需依靠寄主与寄生植物之间的负压差（水分从负压低的部位向负压高的部位流动），因此寄生植物木质部的负压低于寄主植物，才能使寄主的木质部汁液流向寄生植物，A正确。（11年全国联赛B）答案：AC

解析：气孔器保卫细胞打开的条件是保卫细胞吸水膨胀；水进入保卫细胞会使细胞膨胀，气孔开放（A正确，B错误）；钾离子流入保卫细胞，会升高细胞渗透压，促进水分进入，使气孔开放（C正确，D错误）；ABA（脱落酸）会促进保卫细胞失水，使气孔关闭（E错误），因此正确的是AC。（未标注年份，结合考点判断为2001-2011年）判断：错误

解析：气孔运动中，保卫细胞失水收缩，细胞体积变小，气孔关闭；保卫细胞吸水膨胀，气孔张开，因此该表述错误。（二）本模块考点总结1.高频考点：渗透作用与吸胀作用的区别及实例、水势大小判断、水分运输的动力（蒸腾拉力、根压）、质壁分离及复原的条件和原因、气孔运动的机制。

2.命题规律：多以选择题形式出现，结合具体实例（如干种子吸水、植物萎蔫、气孔开闭）考查原理应用，难度中等，侧重基础知识点的记忆和理解，避免复杂计算。

3.易错点：混淆蒸腾拉力与根压的作用场景（蒸腾作用强时以蒸腾拉力为主，弱时以根压为主）；质壁分离的发生条件（成熟植物细胞、有大液泡）；气孔开闭与CO₂、K⁺、水势的关系。二、植物的矿质营养（2001-2011年试题答案+解析）本模块核心考查：矿质元素的吸收方式、吸收与吸水的关系、必需元素的验证方法、矿质元素的作用及缺素症状、合理施肥，试题以选择题为主，侧重知识点的辨析和应用。（一）试题答案及详细解析（02年全国联赛）答案：B

解析：研究无机营养元素必需性的方法中，水培法（无土栽培，控制营养液成分，仅缺失某一种元素，观察植物生长状况）是精确且便捷的方法；土培、蛭石培、砂培中，土壤、蛭石、砂中可能含有未知矿质元素，无法精确控制变量，B正确。（02年全国联赛）答案：A

解析：植物吸水与吸收矿质元素有关，但不完全依赖：吸水主要是渗透作用（被动运输），吸收矿质元素主要是主动运输，两者的动力不同；但矿质元素需溶解在水中才能被吸收，且吸水为矿质元素运输提供动力，因此两者有关但不完全依赖，A正确。（03年全国联赛）答案：A

解析：磷矿粉的主要成分是磷酸钙，难溶于水，与(NH₄)₂SO₄一同使用时，NH₄⁺水解使土壤呈酸性，酸性条件下磷酸钙可溶解，释放出磷酸根离子，有利于植物吸收磷肥；CaCl₂、NaNO₃、NH₄NO₃无法使土壤呈酸性，不能促进磷矿粉溶解，A正确。（04年全国联赛）答案：A

解析：土壤板结的原因是土壤中离子浓度过高，导致土壤颗粒凝聚。尿素（有机物，需分解后释放离子）和NH₄NO₃属于生理中性盐，施用后不会导致土壤酸碱度剧烈变化，不易引起板结；(NH₄)₂SO₄、NH₄Cl属于生理酸性盐，NaNO₃属于生理碱性盐，长期施用会改变土壤酸碱度，导致板结，A正确。（07年全国联赛）答案：A

解析：盐碱土中，主要的阴离子是Cl⁻、CO₃²⁻、SO₄²⁻，最主要的阳离子是Na⁺（滨海地区、低洼地区，土壤中Na⁺积累过多，形成盐碱土）；Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺在盐碱土中含量较低，不是主要阳离子，A正确。（07年全国联赛）答案：BC

解析：矿质元素按移动性可分为两类：移动性强的元素（如K、P、N等），缺素症状首先表现在老叶（老叶中的元素可转移到新叶供生长）；移动性弱的元素（如Mn、Ca、Fe等），缺素症状首先表现在新叶（元素无法从老叶转移）。因此K、P缺乏时，缺素症状首先表现在老叶，BC正确。（03年全国联赛）答案：C

解析：A选项，喷施的营养液可通过气孔、表皮细胞的角质层进入叶内，并非只通过气孔，A正确；B选项，幼嫩叶的表皮角质层薄，吸收营养元素比成长叶更迅速、量大，B正确；C选项，根外施肥可在作物生长的任何时期进行（如苗期、生长期），并非只有生长后期，C错误；D选项，根外施肥可在上午10点前、下午4点后进行，避免高温蒸发，不一定都在傍晚或下午4点后，D正确。（05年全国联赛）答案：（补充完整）适当减少水分供给、适当增施钾肥

解析：植物“头重脚轻”（地上部分过旺，地下部分生长不足），原因是水分过多、氮肥过多，导致地上部分徒长。缓解方法：适当减少水分供给（抑制地上部分徒长，促进根系生长）；适当增施钾肥（钾肥能促进根系生长和茎秆健壮，平衡地上与地下部分生长）。（二）本模块考点总结1.高频考点：矿质元素吸收的方式（主动运输）、吸水与吸矿的关系、必需元素的验证方法（水培法）、生理酸性盐/中性盐/碱性盐的判断、缺素症状的分布规律、合理施肥的应用。

2.命题规律：选择题为主，侧重知识点的辨析（如吸水与吸矿的关系、不同肥料对土壤的影响），偶尔结合实例考查缺素症状和合理施肥，难度中等，需要准确记忆核心知识点。

3.易错点：混淆吸水（被动运输）与吸矿（主动运输）的动力；分不清移动性强/弱元素的缺素症状分布；误解根外施肥的时间和吸收途径。三、2001-2011年植物生理学联赛命题整体分析（一）命题特点侧重基础：试题主要考查植物生理学的核心基础知识，如水分代谢、矿质营养的基本原理，未出现过于复杂的拓展内容，符合联赛“注重基础、兼顾应用”的命题原则。题型固定：以选择题（单选、多选）为主，少量判断题，无大型材料分析题，侧重对单个知识点的考查，难度中等偏易。联系实际：试题多结合植物生长的实际场景（如萎蔫、吐水、缺素、盐碱土），考查知识点的应用能力，避免死记硬背，要求考生理解原理并灵活运用。重点突出：水分代谢（水势、吸水方式、水分运输）、矿质营养（吸收方式、缺素症状）是两大核心模块，每年均有试题涉及，占植物生理学分值的80%以上。（二）备考建议夯实基础：重点记忆水分代谢、矿质营养的核心知识点，如渗透作用的条件、水势的判断、矿质元