2025年大學《生物科學》專業(yè)題庫——植物光合作用適應環(huán)境變化考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。在每小題列出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的。）1.下列關于光合作用光反應階段的敘述，錯誤的是：A.在類囊體膜上進行B.將光能轉化為活躍化學能（ATP和NADPH）C.直接消耗CO2并固定碳D.涉及光系統(tǒng)II和光系統(tǒng)I的作用2.C4植物能提高光合效率的主要原因是：A.具有更厚的葉片角質層，減少水分散失B.葉肉細胞中存在Kranz結構，提高了CO2濃度C.光合作用產(chǎn)物首先被運送到維管束鞘細胞D.能更有效地利用弱光條件3.植物在經(jīng)歷干旱脅迫時，通常會發(fā)生的變化是：A.光合速率立即下降，氣孔導度不變B.光合速率和氣孔導度均下降C.光合速率上升，氣孔導度下降D.光合速率不變，氣孔導度上升4.光呼吸作用主要發(fā)生在：A.類囊體膜上B.細胞質基質中C.葉綠體基質中D.線粒體和葉綠體中5.下列哪種植物最可能表現(xiàn)出顯著的CAM光合途徑特征？A.玉米B.水稻C.景天D.豌豆6.當光照強度超過光飽和點時，植物光合速率不再增加的主要限制因素是：A.CO2濃度B.葉綠素含量C.水分供應D.光能吸收和利用效率7.全球氣候變暖可能導致植物光合作用：A.在所有溫度范圍內(nèi)均顯著提高B.在低溫時提高，高溫時下降C.在高溫時提高，低溫時下降D.對溫度變化不敏感8.植物葉片氣孔的開閉主要受以下哪個激素的調(diào)控？A.脫落酸B.赤霉素C.乙烯D.玉米素9.下列哪個生理過程與光呼吸密切相關？A.水的光合裂解B.碳酸固定C.NADPH的再生D.O2的釋放10.植物通過改變?nèi)~綠素a/b比值來適應不同光照強度的策略是：A.陽生植物傾向于降低比值以吸收更多紅光B.陰生植物傾向于降低比值以減少能量過剩C.陽生植物傾向于升高比值以吸收更多藍光D.陰生植物傾向于升高比值以減少能量過剩二、填空題（每空1分，共15分。）1.光合作用的光反應階段將光能轉化為______和______，并產(chǎn)生氧氣。2.植物光合作用吸收的主要光譜區(qū)域是______和______。3.在C3光合途徑中，CO2的固定酶是______。4.植物葉片表面的______結構能減少水分蒸發(fā)，對干旱環(huán)境有重要意義。5.水分脅迫下，植物為了減少水分散失，常會關閉______，導致氣孔導度下降。6.CAM植物能在夜間開放______吸收CO2，并將CO2儲存在______中，日間在密閉的葉肉細胞中進行光合作用。7.光呼吸的產(chǎn)物之一______可以參與光合作用的暗反應。三、名詞解釋（每小題3分，共12分。）1.光補償點2.光飽和點3.熱害4.光系統(tǒng)II四、簡答題（每小題5分，共10分。）1.簡述植物氣孔導度下降如何影響光合作用過程。2.簡述C4植物相比C3植物在干旱環(huán)境下具有的優(yōu)勢。五、論述題（每小題8分，共16分。）1.論述植物如何通過調(diào)節(jié)光合色素的組成來適應不同的光照環(huán)境。2.論述水分脅迫對植物光合作用的影響及其主要的生理生化響應機制。試卷答案一、選擇題（每小題2分，共20分。）1.C2.B3.B4.D5.C6.D7.B8.A9.C10.D二、填空題（每空1分，共15分。）1.ATP；NADPH2.紅光；藍紫光3.RuBisCO（核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶）4.角質層5.氣孔6.氣孔；磷酸烯醇式丙酮酸（或PEP）7.乙醇酸三、名詞解釋（每小題3分，共12分。）1.光補償點：指植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量（或固定的CO2量）等于呼吸作用消耗的氧氣量（或釋放的CO2量）時的光照強度，此時凈光合速率為零。2.光飽和點：指在一定范圍內(nèi)，隨光照強度增加，植物光合速率也隨之增加；當光照強度超過某一閾值后，光合速率達到最大值并不再隨光照強度增加而增加，這個最大值即為光飽和點。3.熱害：指環(huán)境溫度過高，超過植物光合作用最適溫度范圍，導致光合色素、酶活性受損，光合器官結構破壞，光合速率下降甚至停止的脅迫現(xiàn)象。4.光系統(tǒng)II：位于類囊體膜上的光合色素復合體，能吸收光能，將水分解產(chǎn)生氧氣，并傳遞電子給電子傳遞鏈，同時將質子泵入類囊體腔，是光合作用光反應中第一個光能轉換站。四、簡答題（每小題5分，共10分。）1.植物氣孔導度下降意味著進入葉片內(nèi)部的CO2減少，而O2排出受阻相對較小。這會導致葉肉細胞內(nèi)的CO2濃度降低，從而抑制了RuBisCO的羧化活性（CO2固定速率下降），同時可能增加光呼吸的速率（O2參與加氧反應速率相對增加）。綜合結果導致光合作用的總碳固定速率（凈光合速率）下降。2.C4植物在葉肉細胞中通過PEP羧化酶固定CO2，形成C4酸，然后在維管束鞘細胞中釋放CO2，高濃度的CO2有利于RuBisCO更有效地進行碳固定，減少了其加氧活性（即降低了光呼吸）。這使得C4植物在CO2濃度較低（如干旱條件下氣孔關閉導致）或高溫（加劇光呼吸）的情況下，仍能保持較高的光合速率。五、論述題（每小題8分，共16分。）1.植物可以通過調(diào)整葉綠素a/b比值來適應不同的光照環(huán)境。在弱光條件下，植物傾向于增加葉綠素a/b比值（即增加葉綠素a的相對含量），以吸收更多的藍紫光，提高光能捕獲效率。這通常伴隨著類囊體膜結構的調(diào)整，如形成更多的基粒。而在強光條件下，植物傾向于降低葉綠素a/b比值（即增加葉綠素b的相對含量），以減少葉綠素a吸收過量光能導致的光能過剩和潛在的光氧化損傷，同時增加對藍紫光的吸收利用比例。這種色素組成的動態(tài)調(diào)節(jié)是植物適應光環(huán)境變化的重要生理機制。2.水分脅迫對植物光合作用產(chǎn)生多方面的影響，植物會產(chǎn)生一系列生理生化響應來適應。主要影響包括：氣孔關閉以減少蒸騰失水，導致CO2進入葉內(nèi)受阻，降低碳固定速率，這是最直接的影響；葉綠素含量下降、光合色素破壞、葉綠體結構受損，導致光能吸收和轉換效率降低；高溫脅迫加劇時，光合酶（如RuBisCO）活性下降、失活；水分脅迫還可能導致細胞內(nèi)活性氧積累，引發(fā)氧化脅迫，損害光合器官。植物的響應機制包括：啟動氣孔運動調(diào)節(jié)機制，平衡水分散失和CO2