2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)在生態(tài)互作中的作用機(jī)制研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪類(lèi)化合物不屬于植物主要的內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)？A.酚類(lèi)化合物B.蛋白質(zhì)C.萜類(lèi)化合物D.生物堿2.誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)性抗性的重要信號(hào)分子是？A.茉莉酸B.脂類(lèi)C.核酸D.糖類(lèi)3.下列哪種現(xiàn)象不屬于植物次生代謝產(chǎn)物的生態(tài)功能？A.抗蟲(chóng)B.抗病C.吸引傳粉昆蟲(chóng)D.促進(jìn)植物生長(zhǎng)4.下列哪種機(jī)制不屬于植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)對(duì)病原菌的抑制機(jī)制？A.破壞病原菌細(xì)胞膜B.抑制病原菌核酸合成C.抑制病原菌蛋白質(zhì)合成D.促進(jìn)病原菌生長(zhǎng)5.下列哪種技術(shù)常用于分離和鑒定植物內(nèi)的微量活性化合物？A.活體組織切片技術(shù)B.高效液相色譜C.基因測(cè)序D.蛋白質(zhì)組學(xué)分析6.植物揮發(fā)物在植物-昆蟲(chóng)互作中的作用不包括？A.引導(dǎo)昆蟲(chóng)尋找食物B.誘導(dǎo)植物產(chǎn)生防衛(wèi)反應(yīng)C.驅(qū)避害蟲(chóng)D.吸引傳粉昆蟲(chóng)7.下列哪種激素不參與植物的防御反應(yīng)？A.茉莉酸B.赤霉素C.水楊酸D.植物生長(zhǎng)素8.下列哪種現(xiàn)象不屬于植物-植物互作中的化感作用？A.一種植物分泌的化合物抑制另一種植物的生長(zhǎng)B.一種植物分泌的化合物促進(jìn)另一種植物的生長(zhǎng)C.一種植物分泌的化合物吸引另一種植物的傳粉昆蟲(chóng)D.一種植物分泌的化合物改變另一種植物的生長(zhǎng)方向9.下列哪種研究方法不適用于研究植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)變化？A.田間試驗(yàn)B.室內(nèi)實(shí)驗(yàn)C.基因編輯技術(shù)D.生態(tài)模型構(gòu)建10.下列哪項(xiàng)不是設(shè)計(jì)和進(jìn)行植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)研究時(shí)需要考慮的因素？A.研究目的B.實(shí)驗(yàn)材料C.實(shí)驗(yàn)條件D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的社會(huì)影響二、填空題（每空1分，共10分）1.植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)主要通過(guò)______代謝途徑和______代謝途徑合成。2.植物受到病原菌侵染后，會(huì)激活______通路和______通路，產(chǎn)生系統(tǒng)性抗性。3.植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)可以通過(guò)______、______和______等方式影響昆蟲(chóng)的行為。4.植物揮發(fā)物可以通過(guò)______和______等方式與昆蟲(chóng)進(jìn)行信息交流。5.植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)的研究方法包括______、______和______等技術(shù)。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.簡(jiǎn)述植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)抗蟲(chóng)的作用機(jī)制。3.簡(jiǎn)述植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)在植物-病原菌互作中的作用。4.簡(jiǎn)述植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)研究的重要性。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)在植物-昆蟲(chóng)互作中的作用機(jī)制。2.論述如何利用植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行病蟲(chóng)害防治。五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用于研究某種植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)對(duì)某種害蟲(chóng)的致死作用機(jī)制。請(qǐng)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)期結(jié)果。試卷答案一、選擇題1.B2.A3.D4.D5.B6.B7.B8.C9.C10.D二、填空題1.苯丙烷酪氨酸2.水楊酸茉莉酸3.拒食驅(qū)避毒殺4.氣味介導(dǎo)5.化學(xué)分析生物學(xué)分析生態(tài)學(xué)分析三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：考察對(duì)化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。需要回答植物次生代謝產(chǎn)物的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)類(lèi)型，如含酚環(huán)結(jié)構(gòu)、萜類(lèi)異戊二烯單位、含氮雜環(huán)等。*答案要點(diǎn)：植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)多為復(fù)雜有機(jī)分子，常含有酚環(huán)（如香豆素、類(lèi)黃酮）、萜類(lèi)異戊二烯單位、生物堿的含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)等。這些結(jié)構(gòu)往往具有特定的官能團(tuán)，如羥基、羧基、酯基、酰胺基等，賦予其生物活性。2.解析思路：考察對(duì)植物抗蟲(chóng)機(jī)制的理解。需要從化學(xué)物質(zhì)直接作用和誘導(dǎo)植物抗性?xún)蓚€(gè)方面回答。*答案要點(diǎn)：植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)通過(guò)多種機(jī)制抗蟲(chóng)：①直接毒殺或抑制害蟲(chóng)，如生物堿對(duì)昆蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)的毒性；②拒食作用，如某些萜類(lèi)化合物使害蟲(chóng)不愿取食；③驅(qū)避作用，如植物揮發(fā)物驅(qū)趕害蟲(chóng)遠(yuǎn)離。④誘導(dǎo)植物自身產(chǎn)生抗性，如茉莉酸等激素誘導(dǎo)植物表達(dá)抗蟲(chóng)蛋白。3.解析思路：考察對(duì)植物抗病機(jī)制的理解。需要從直接抑制和誘導(dǎo)抗性?xún)蓚€(gè)方面回答。*答案要點(diǎn)：植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)通過(guò)多種機(jī)制抗?。孩僦苯右种撇≡L(zhǎng)，如酚類(lèi)化合物破壞病原菌細(xì)胞壁或抑制其代謝；②誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)性抗性，如水楊酸誘導(dǎo)的PR蛋白表達(dá)，提高植物對(duì)多種病原菌的抗性；③激活植物的防御相關(guān)酶類(lèi)，如過(guò)氧化物酶、多酚氧化酶等，分解病原菌產(chǎn)物或自身?yè)p傷。4.解析思路：考察對(duì)研究意義的價(jià)值判斷。需要從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用價(jià)值、生態(tài)學(xué)意義等方面回答。*答案要點(diǎn)：研究植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)的重要性在于：①加深對(duì)植物生命活動(dòng)規(guī)律和適應(yīng)機(jī)制的理解；②為開(kāi)發(fā)新型生物農(nóng)藥提供先導(dǎo)化合物和理論依據(jù)；③有助于保護(hù)生物多樣性，維持生態(tài)系統(tǒng)平衡；④揭示植物間相互作用的分子基礎(chǔ)，推動(dòng)化學(xué)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)的發(fā)展。四、論述題1.解析思路：考察對(duì)植物-昆蟲(chóng)互作復(fù)雜機(jī)制的綜合理解和闡述能力。需要從化學(xué)物質(zhì)的釋放、昆蟲(chóng)的感受、行為改變以及可能的信號(hào)傳導(dǎo)等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行論述。*答案要點(diǎn)：植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)在植物-昆蟲(chóng)互作中扮演關(guān)鍵角色。植物在受到昆蟲(chóng)攻擊或感知到昆蟲(chóng)信息素時(shí)，會(huì)釋放特定的揮發(fā)性或非揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)被昆蟲(chóng)的嗅覺(jué)或觸覺(jué)器官感知，引導(dǎo)昆蟲(chóng)尋找食物源、產(chǎn)卵位點(diǎn)，或驅(qū)趕昆蟲(chóng)遠(yuǎn)離。例如，某些植物揮發(fā)物能吸引天敵昆蟲(chóng)，從而間接控制害蟲(chóng)種群。同時(shí)，這些化學(xué)物質(zhì)也可能作為信號(hào)，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生更強(qiáng)的防御能力。昆蟲(chóng)則進(jìn)化出相應(yīng)的解毒機(jī)制來(lái)應(yīng)對(duì)植物的防御化學(xué)物質(zhì)，形成復(fù)雜的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系。2.解析思路：考察將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的能力。需要結(jié)合植物化學(xué)、昆蟲(chóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)知識(shí)，提出利用植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行病蟲(chóng)害防治的具體策略。*答案要點(diǎn)：利用植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行病蟲(chóng)害防治具有巨大潛力。策略包括：①篩選和鑒定具有高效抗蟲(chóng)活性的植物次生代謝產(chǎn)物，作為新型生物農(nóng)藥的先導(dǎo)化合物。②利用植物提取物或其衍生物處理作物，提高作物的抗蟲(chóng)性。③利用植物揮發(fā)物作為引誘劑、驅(qū)避劑或警示劑，設(shè)置陷阱誘捕害蟲(chóng)或干擾害蟲(chóng)行為，進(jìn)行綠色防控。④通過(guò)基因工程等生物技術(shù)，將抗蟲(chóng)基因（編碼防御化學(xué)物質(zhì)合成酶或抗蟲(chóng)蛋白）轉(zhuǎn)入農(nóng)作物中，使其自身產(chǎn)生防御物質(zhì)。⑤保護(hù)和利用天敵，因?yàn)橹参飺]發(fā)物可以引誘天敵昆蟲(chóng)。需要考慮防治效果、環(huán)境安全性、對(duì)非靶標(biāo)生物的影響等因素。五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題解析思路：考察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，需要根據(jù)研究目的，設(shè)計(jì)出邏輯清晰、步驟具體的實(shí)驗(yàn)方案，并能預(yù)判實(shí)驗(yàn)結(jié)果。*答案要點(diǎn)：*實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯磕撤N特定植物內(nèi)在防衛(wèi)化學(xué)物質(zhì)（例如，假設(shè)為化合物X）對(duì)某種特定害蟲(chóng)（例如，假設(shè)為害蟲(chóng)Y）的致死作用機(jī)制。*實(shí)驗(yàn)材料：①植物源，用于提取和純化化合物X；②害蟲(chóng)Y的幼蟲(chóng)或成蟲(chóng)；③必要的化學(xué)試劑（如溶劑、營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)）；④實(shí)驗(yàn)設(shè)備（如提取設(shè)備、純化柱、生化試劑、培養(yǎng)皿、計(jì)數(shù)器等）。*實(shí)驗(yàn)步驟：1.化合物X的提取與純化：從植物組織中提取含有化合物X的粗提物，通過(guò)柱層析、薄層層析、重結(jié)晶等手段進(jìn)行純化，獲得高純度的化合物X，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定（如NMR,MS）。2.急性毒性測(cè)定：將純化的化合物X配制成一系列濃度梯度的溶液。將害蟲(chóng)Y置于不同濃度處理組及對(duì)照組（僅含溶劑）的培養(yǎng)皿中，控制相同環(huán)境條件（溫度、濕度、光照），一定時(shí)間后統(tǒng)計(jì)死亡蟲(chóng)口數(shù)，計(jì)算LC50（半數(shù)致死濃度），確定化合物X對(duì)害蟲(chóng)Y的致死劑量。3.致死機(jī)制初探：*行為觀察：觀察不同濃度化合物X處理下害蟲(chóng)Y的行為變化，如活動(dòng)能力、取食行為、趨避行為等，初步判斷是直接毒殺還是通過(guò)影響行為導(dǎo)致死亡。*組織病理學(xué)觀察：取死亡害蟲(chóng)的組織樣本，進(jìn)行顯微鏡觀察（如光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡），檢查其體表、消化道、神經(jīng)系統(tǒng)等器官是否存在明顯損傷。*生化指標(biāo)檢測(cè)（可選）：檢測(cè)害蟲(chóng)體內(nèi)與解毒相關(guān)的酶活性（如酯酶、谷胱甘肽S