2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)題庫——植物生理生態(tài)研究方向考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請將正確選項(xiàng)字母填在答題卡相應(yīng)位置。）1.在C4植物光合作用的PEP羧化酶-莽草酸途徑中，PEP羧化酶催化的關(guān)鍵反應(yīng)及其生理意義在于（）。A.將二氧化碳固定為草酰乙酸，提高了CO2的濃度，減少了光呼吸B.將磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）氧化為丙酮酸，為糖異生提供底物C.將二氧化碳還原為3-磷酸甘油酸，完成碳的固定過程D.將莽草酸磷酸化為赤蘚糖醇-4-磷酸，為次生代謝提供前體2.植物激素脫落酸（ABA）在多種脅迫響應(yīng)中發(fā)揮重要作用。下列關(guān)于ABA生理功能的敘述，錯(cuò)誤的是（）。A.促進(jìn)氣孔關(guān)閉，減少水分散失B.抑制種子萌發(fā)，維持休眠狀態(tài)C.促進(jìn)葉和果實(shí)衰老、脫落D.直接參與光合作用光反應(yīng)鏈，提供能量3.植物根系吸收礦質(zhì)元素的過程涉及多種跨膜運(yùn)輸機(jī)制。下列關(guān)于主動(dòng)運(yùn)輸?shù)臄⑹?，正確的是（）。A.依賴于濃度梯度，順濃度梯度進(jìn)行，無需消耗能量B.依賴于濃度梯度，逆濃度梯度進(jìn)行，需要消耗代謝能（如ATP）C.不受載體蛋白數(shù)量和類型的限制D.只在白天進(jìn)行，依賴于光照提供的能量4.活性氧（ROS）是植物正常代謝的副產(chǎn)品，但過量積累會損傷細(xì)胞。植物細(xì)胞清除ROS的主要酶促系統(tǒng)包括（）。A.過氧化氫酶（CAT）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）B.超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）C.過氧化氫酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）D.抗壞血酸過氧化物酶（APX）和谷胱甘肽還原酶（GR）5.在植物-病原菌互作中，植物誘導(dǎo)的系統(tǒng)獲得性抗性（SAR）涉及信號分子茉莉酸（JA）和乙烯（ET）。下列關(guān)于JA/ET途徑的敘述，正確的是（）。A.主要由病原菌侵染引起的創(chuàng)傷信號觸發(fā)B.其標(biāo)志性基因表達(dá)式子僅在受侵染部位上調(diào)C.信號分子乙烯利（ET合成抑制劑）可以抑制SAR的建立D.茉莉酸和乙烯信號通路之間存在完全的負(fù)向交叉調(diào)控6.植物通過次生代謝產(chǎn)物與環(huán)境中其他生物進(jìn)行信息交流，調(diào)控種間關(guān)系。下列實(shí)例中，屬于植物化學(xué)防御的是（）。A.某植物釋放的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）吸引傳粉昆蟲B.某植物產(chǎn)生的毒素抑制競爭性雜草生長C.某植物分泌的根系分泌物促進(jìn)共生固氮菌定殖D.某植物產(chǎn)生的熒光物質(zhì)吸引遠(yuǎn)距離的傳粉者7.環(huán)境因子光周期影響植物的生長發(fā)育，如決定植物的開花習(xí)性。光敏色素是感知光周期的重要色素蛋白。下列關(guān)于光敏色素的敘述，錯(cuò)誤的是（）。A.存在紅光吸收型的Pr型和遠(yuǎn)紅光吸收型的Pfr型兩種可逆構(gòu)象B.Pfr型是生理活躍型，能傳遞光信號，調(diào)控基因表達(dá)C.光敏色素主要通過感知光質(zhì)的差異（紅光/遠(yuǎn)紅光）來影響植物開花D.光敏色素信號通路僅參與光周期調(diào)控，不參與脅迫響應(yīng)8.植物對干旱脅迫的響應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的生理過程，涉及多個(gè)層面。下列關(guān)于植物水分關(guān)系和干旱響應(yīng)的敘述，正確的是（）。A.滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累僅能提高植物的抗旱性，不會影響生長B.氣孔運(yùn)動(dòng)受保衛(wèi)細(xì)胞中K+、Anion等離子跨膜運(yùn)輸?shù)恼{(diào)控，不涉及激素信號C.干旱脅迫下，植物根系形態(tài)建成通常會發(fā)生適應(yīng)性變化，如根量增加、根深加大D.高鹽脅迫與干旱脅迫對植物造成的滲透脅迫和離子毒害效應(yīng)完全一致9.利用分子標(biāo)記技術(shù)研究植物群體遺傳結(jié)構(gòu)時(shí)，線粒體DNA（mtDNA）常被用作研究工具。下列關(guān)于植物mtDNA特點(diǎn)及其應(yīng)用的敘述，正確的是（）。A.mtDNA通常比核DNA大得多，且高度多態(tài)性B.mtDNA母系遺傳，變異快，適合研究近期進(jìn)化歷史和種群分化C.單倍型分析主要基于核基因組中的SNP位點(diǎn)D.mtDNA的遺傳變異對植物個(gè)體表型通常沒有直接影響10.次級代謝產(chǎn)物是植物適應(yīng)環(huán)境的重要化學(xué)武器，其生物合成途徑復(fù)雜。參與莽草酸途徑衍生的次級代謝產(chǎn)物合成限速步驟的關(guān)鍵酶是（）。A.3-磷酸甘油醛脫氫酶（GAPDH）B.乙酰輔酶A羧化酶（ACC）C.芳香族氨基酸脫氫酶（AADH）D.莽草酸激酶（SAK）和莽草酸丙二酰轉(zhuǎn)移酶（SAMT）二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）11.植物體內(nèi)，生長素（IAA）主要通過______和______兩種方式進(jìn)行極性運(yùn)輸。12.光合作用中，NADPH和ATP主要用于______階段的碳同化，其合成場所是______。13.植物響應(yīng)鹽脅迫的生理機(jī)制包括______、______和______等方面。14.植物激素乙烯的合成前體是______，其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中常涉及______蛋白的調(diào)控。15.在植物化學(xué)生態(tài)學(xué)研究中，植物揮發(fā)物（VOCs）是重要的化學(xué)信號分子，它們可以影響______、______等多種生物間的相互作用。三、簡答題（每小題5分，共15分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）16.簡述植物體內(nèi)一種植物激素（如赤霉素）的合成途徑及其主要生理功能。17.簡述植物根系吸收礦質(zhì)元素的主要過程及其涉及的關(guān)鍵跨膜運(yùn)輸方式。18.簡述光敏色素在感知光信號并傳遞至細(xì)胞核調(diào)控基因表達(dá)過程中的基本機(jī)制。四、論述題（每小題10分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）19.論述植物在水分虧缺脅迫下，如何通過生理和生化途徑進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整以維持生存？20.論述利用化學(xué)生物學(xué)原理和技術(shù)，可以如何研究和干預(yù)植物與微生物的互作（以植物-根瘤菌共生或植物-病原菌互作為例）？試卷答案一、選擇題1.A2.D3.B4.A5.C6.B7.D8.C9.B10.D二、填空題11.質(zhì)外體途徑，共質(zhì)體途徑12.卡爾文循環(huán)，葉綠體基質(zhì)13.滲透調(diào)節(jié)，離子平衡，生長發(fā)育調(diào)控14.1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸（ACC），受體15.免疫防御，傳粉授粉三、簡答題16.赤霉素主要通過色氨酸途徑合成。色氨酸經(jīng)一系列酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化為生長素前體吲哚乙酰胺（IAA），再經(jīng)酰胺水解酶轉(zhuǎn)化為吲哚乙酸（IAA）。主要生理功能包括：促進(jìn)種子萌發(fā)，促進(jìn)莖稈伸長生長，誘導(dǎo)不定根和維管組織形成，促進(jìn)花芽分化，誘導(dǎo)雌花形成等。17.植物根系吸收礦質(zhì)元素主要通過主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸依賴于離子載體（如載體蛋白、通道蛋白）和ATP酶，逆濃度梯度吸收，是耗能過程，對離子的選擇性強(qiáng)。被動(dòng)運(yùn)輸包括簡單擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，順濃度梯度進(jìn)行，不耗能。吸收過程通常在根尖的根毛區(qū)進(jìn)行，涉及細(xì)胞外液泡、細(xì)胞質(zhì)、液泡等多個(gè)層次的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。18.光敏色素存在于細(xì)胞質(zhì)中，吸收紅光（660nm）后轉(zhuǎn)變?yōu)樯砘钴S型Pfr，吸收遠(yuǎn)紅光（730nm）后轉(zhuǎn)變?yōu)榉腔钴S型Pr。Pfr可通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，與核內(nèi)受體或RNA聚合酶相互作用，激活特定基因的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而調(diào)控下游生理過程，如種子萌發(fā)、光形態(tài)建成、開花等。四、論述題19.植物在水分虧缺脅迫下，會通過多種生理和生化途徑進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。生理上，植物會關(guān)閉部分氣孔以減少蒸騰失水，增加根系滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累（如脯氨酸、糖類、無機(jī)離子）以提高細(xì)胞液濃度，促進(jìn)根系生長發(fā)育以深入土壤吸收水分。生化上，植物會上調(diào)抗氧化酶（如SOD、CAT、POD）的活性以清除脅迫產(chǎn)生的活性氧（ROS），誘導(dǎo)合成晚期胚胎發(fā)生豐富蛋白（LEA蛋白）等保護(hù)性蛋白以穩(wěn)定細(xì)胞結(jié)構(gòu)，調(diào)整光合代謝途徑，如增加暗反應(yīng)相關(guān)酶活性，減少光傷害。這些適應(yīng)性調(diào)整有助于植物在干旱環(huán)境下維持細(xì)胞膨壓、保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷、保持一定的光合能力，從而提高存活率。20.利用化學(xué)生物學(xué)原理和技術(shù)可以研究和干預(yù)植物與微生物的互作。以植物-根瘤菌共生為例，可通過研究根瘤菌分泌的固氮酶、植物激素（如生長素、赤霉素）信號、信號分子（如Lipo-chitooligosaccharides,LCOs）與植物受體（如根瘤菌受體蛋白，NodLC）的相互作用機(jī)制，來解析共生建立的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。利用基因工程技術(shù)，可以改造根瘤菌使其提高固氮效率或增強(qiáng)與特定植物的共生能力，或改造植物使其更有效地識別和接納根瘤菌。以植物-病原菌互作為例，可通過分析病原菌分泌的效應(yīng)蛋白（Effectors）如何逃逸植物免疫系統(tǒng)、植物