2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——植物生理學(xué)在作物改良中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪項(xiàng)生理過(guò)程直接將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中？A.蒸騰作用B.呼吸作用C.光合作用D.水分吸收2.在作物改良中，提高光合作用中CO2固定效率的途徑之一是增加葉綠體中哪種關(guān)鍵酶的活性？A.脫氫酶B.ATP合成酶C.磷酸化酶D.碳酸酐酶3.下列哪種植物激素主要促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，常用于抑制枝條徒長(zhǎng)？A.赤霉素B.細(xì)胞分裂素C.生長(zhǎng)素D.脫落酸4.為了提高作物的抗旱性，育種或基因工程常targeting(靶向)以下哪個(gè)生理過(guò)程進(jìn)行改良？A.光合電子傳遞鏈B.蒸騰作用調(diào)節(jié)機(jī)制C.氮素同化作用D.花粉粒發(fā)育5.某植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能促進(jìn)果實(shí)的著色和成熟，它最可能屬于哪一類？A.赤霉素類B.細(xì)胞分裂素類C.生長(zhǎng)素類D.青鮮素類6.在利用植物生理學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理施肥時(shí)，以下哪項(xiàng)原則主要基于植物的氮素生理需求？A.根據(jù)土壤pH值確定肥料種類B.根據(jù)植物不同生育期調(diào)整氮磷鉀比例C.單獨(dú)施用微量元素肥料D.增施有機(jī)肥以提高土壤保水能力7.下列哪種環(huán)境因子主要通過(guò)影響植物的蒸騰作用來(lái)改變其水分生理狀態(tài)？A.光照強(qiáng)度B.土壤溫度C.空氣濕度D.大氣CO2濃度8.基因工程改良作物抗病性的基本原理是引入外源基因，使其編碼的___能夠在植物體內(nèi)發(fā)揮作用？A.特異性激素B.抗生素合成酶C.酶或蛋白，干擾病原菌侵染或增強(qiáng)植物抗性D.根瘤菌固氮基因9.限制作物在高溫環(huán)境下正常生長(zhǎng)的主要生理障礙之一是___的破壞？A.核酸合成過(guò)程B.光合作用中的光反應(yīng)C.水分吸收過(guò)程D.植物激素信號(hào)傳導(dǎo)10.植物對(duì)低氧環(huán)境的適應(yīng)性反應(yīng)，如根系產(chǎn)生___，有助于維持氧氣供應(yīng)和能量代謝？A.生長(zhǎng)素B.乙烯C.脫落酸D.赤霉素二、填空題（每空1分，共15分）1.植物的生長(zhǎng)發(fā)育受到內(nèi)部___和外部環(huán)境因子的共同調(diào)控。2.提高作物___效率是增加產(chǎn)量的關(guān)鍵生理途徑之一。3.植物激素___能促進(jìn)種子萌發(fā)和莖的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。4.水分通過(guò)植物體的運(yùn)輸主要依靠___和木質(zhì)部導(dǎo)管。5.合理的水分管理對(duì)于維持作物的___平衡至關(guān)重要。6.利用___技術(shù)可以精確地將有益基因?qū)胱魑锘蚪M中。7.植物感受干旱脅迫并啟動(dòng)抗性反應(yīng)的初期，___激素往往起重要作用。8.作物對(duì)養(yǎng)分的吸收和運(yùn)輸離不開(kāi)根系___和地上部___的協(xié)同作用。9.通過(guò)調(diào)節(jié)植物的___關(guān)系，可以改善其在不良環(huán)境下的生存能力。10.分子標(biāo)記輔助育種利用___標(biāo)記來(lái)選擇具有優(yōu)良農(nóng)藝性狀的個(gè)體，這些性狀可能涉及復(fù)雜的___調(diào)控。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.光合效率2.休眠3.脅迫生理4.標(biāo)記輔助選擇四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述植物生長(zhǎng)素如何影響根和莖的生長(zhǎng)。2.提出至少三種通過(guò)化學(xué)調(diào)控手段提高作物產(chǎn)量的生理基礎(chǔ)。3.簡(jiǎn)述植物在水分虧缺條件下會(huì)啟動(dòng)哪些主要的生理響應(yīng)。4.解釋基因工程改良作物抗蟲(chóng)性的基本原理及其對(duì)植物生理狀態(tài)可能產(chǎn)生的影響。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述提高作物水分利用效率（WUE）的生理途徑，并分析在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中可以采取哪些措施來(lái)促進(jìn)這些途徑的實(shí)現(xiàn)。2.以一種具體的作物改良目標(biāo)（如提高耐鹽性、抗除草劑性等）為例，詳細(xì)闡述現(xiàn)代生物技術(shù)（如基因工程、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等）在其中扮演的角色，包括其作用機(jī)制、生理學(xué)基礎(chǔ)以及可能面臨的挑戰(zhàn)或爭(zhēng)議。---試卷答案一、選擇題1.C2.D3.C4.B5.A6.B7.C8.C9.B10.B二、填空題1.激素2.光合3.赤霉素4.根毛5.水6.基因工程7.乙烯8.吸收、運(yùn)輸9.水、肥10.DNA、生理三、名詞解釋1.光合效率：植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用固定的二氧化碳量或合成的有機(jī)物量，通常表示為占潛在光合速率的百分比，反映了光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的效率。2.休眠：植物為了度過(guò)不良環(huán)境（如冬季、干旱季）而進(jìn)入的一種生長(zhǎng)發(fā)育極為緩慢或暫時(shí)停滯的狀態(tài)，表現(xiàn)為生命活動(dòng)降低但并未死亡，是植物重要的適應(yīng)性生理策略。3.脅迫生理：植物在受到環(huán)境因子（如干旱、鹽、高溫、低溫、污染等）脅迫時(shí)，其生理活動(dòng)發(fā)生的變化以及產(chǎn)生的抵抗和適應(yīng)反應(yīng)的總稱。4.標(biāo)記輔助選擇：利用與目標(biāo)性狀緊密連鎖的DNA分子標(biāo)記，通過(guò)分子檢測(cè)手段來(lái)篩選具有優(yōu)良基因型的個(gè)體進(jìn)行育種，是一種基于分子遺傳學(xué)原理的輔助育種方法。四、簡(jiǎn)答題1.植物生長(zhǎng)素如何影響根和莖的生長(zhǎng)：生長(zhǎng)素在莖中能促進(jìn)細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，尤其是在分生組織和伸長(zhǎng)區(qū)；在根中，低濃度的生長(zhǎng)素能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，特別是根尖的延伸生長(zhǎng)，但高濃度的生長(zhǎng)素則會(huì)抑制根的生長(zhǎng)，這體現(xiàn)了生長(zhǎng)素的兩重性效應(yīng)，這種差異性影響有助于植物的形態(tài)建成和空間分布。2.提出至少三種通過(guò)化學(xué)調(diào)控手段提高作物產(chǎn)量的生理基礎(chǔ)：（1）使用矮壯素等生長(zhǎng)抑制劑，通過(guò)抑制細(xì)胞分裂和伸長(zhǎng)，縮短株高，促進(jìn)莖稈粗壯，增強(qiáng)抗倒伏能力，從而可能增加單位面積產(chǎn)量；（2）使用赤霉素等生長(zhǎng)促進(jìn)劑，打破休眠，促進(jìn)種子萌發(fā)、莖葉生長(zhǎng)和開(kāi)花結(jié)果，協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量潛力；（3）使用光合促進(jìn)劑（如葉面噴施某些色素或酶制劑），在理論上可能提高光合效率，增加碳水化合物的合成與運(yùn)輸，從而提高產(chǎn)量。3.植物在水分虧缺條件下會(huì)啟動(dòng)哪些主要的生理響應(yīng)：（1）氣孔關(guān)閉：葉片氣孔保衛(wèi)細(xì)胞失水收縮，關(guān)閉氣孔，以減少蒸騰失水，但同時(shí)也限制了CO2進(jìn)入，影響光合作用；（2）提高水分運(yùn)輸效率：根系的吸水能力增強(qiáng)，木質(zhì)部導(dǎo)管中水分運(yùn)輸速率可能加快，莖干木質(zhì)化程度增加；（3）啟動(dòng)滲透調(diào)節(jié)：積累小分子有機(jī)物（如脯氨酸、糖類、無(wú)機(jī)鹽離子）以提高細(xì)胞液濃度，降低水勢(shì)，維持細(xì)胞膨壓和正常生理功能；（4）啟動(dòng)抗氧化防御系統(tǒng)：清除因水分脅迫產(chǎn)生的活性氧，保護(hù)細(xì)胞膜和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。4.解釋基因工程改良作物抗蟲(chóng)性的基本原理及其對(duì)植物生理狀態(tài)可能產(chǎn)生的影響：基本原理是引入編碼殺蟲(chóng)蛋白（如蘇云金芽孢桿菌Bt蛋白）的外源基因到作物基因組中，該基因在植物體內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生相應(yīng)的殺蟲(chóng)蛋白，當(dāng)害蟲(chóng)取食時(shí)，殺蟲(chóng)蛋白在其腸道中失活并破壞細(xì)胞，導(dǎo)致害蟲(chóng)死亡。對(duì)植物生理狀態(tài)的影響可能包括：可能輕微改變植物的生長(zhǎng)發(fā)育速度或形態(tài)；表達(dá)產(chǎn)物可能對(duì)植物自身或其他生物產(chǎn)生非預(yù)期影響；長(zhǎng)期種植可能導(dǎo)致害蟲(chóng)產(chǎn)生抗性；同時(shí)，該性狀的遺傳方式與傳統(tǒng)育種不同。五、論述題1.論述提高作物水分利用效率（WUE）的生理途徑，并分析在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中可以采取哪些措施來(lái)促進(jìn)這些途徑的實(shí)現(xiàn)：提高WUE意味著在單位水分消耗下獲得更多的干物質(zhì)或產(chǎn)量。主要生理途徑包括：①減少蒸騰消耗：通過(guò)氣孔調(diào)節(jié)（如優(yōu)化氣孔行為，降低蒸騰速率）、減少非氣孔限制的蒸騰（如改善葉片角質(zhì)層和蠟質(zhì)層結(jié)構(gòu)減少水分散失）來(lái)實(shí)現(xiàn)；②提高水分利用于光合作用的效率：通過(guò)優(yōu)化葉面積指數(shù)和冠層結(jié)構(gòu)，改善光照分布，提高光合速率與蒸騰速率的比值（WUEg）；通過(guò)提高根系深度和廣度，增加對(duì)深層土壤水的吸收能力，擴(kuò)大有效水分吸收范圍；通過(guò)提高根系生理活性，增強(qiáng)對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收效率。農(nóng)業(yè)實(shí)踐措施可采取：選用內(nèi)在WUE高的品種；通過(guò)灌溉管理（如滴灌、噴灌結(jié)合覆蓋、適時(shí)適量灌溉）減少土壤蒸發(fā)和棵間蒸發(fā)，提高灌溉水利用效率；通過(guò)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整（如合理密植、間作套種優(yōu)化冠層）改善冠層結(jié)構(gòu)；施用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（如縮節(jié)胺）調(diào)控株型，改善水分分布；土壤改良（如增施有機(jī)肥改善土壤結(jié)構(gòu)，提高保水能力）；選用抗旱品種或進(jìn)行抗旱育種。這些措施旨在協(xié)同調(diào)控作物的蒸騰和光合生理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)。2.以一種具體的作物改良目標(biāo)（如提高耐鹽性、抗除草劑性等）為例，詳細(xì)闡述現(xiàn)代生物技術(shù)（如基因工程、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等）在其中扮演的角色，包括其作用機(jī)制、生理學(xué)基礎(chǔ)以及可能面臨的挑戰(zhàn)或爭(zhēng)議：以提高作物耐鹽性為例：目標(biāo)：使作物能在高鹽環(huán)境下正常生長(zhǎng)或提高產(chǎn)量。現(xiàn)代生物技術(shù)（特別是基因工程/轉(zhuǎn)基因技術(shù)）的作用：①基因工程：通過(guò)克隆和鑒定與耐鹽性相關(guān)的基因（如編碼滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成酶的基因、離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因、抗氧化酶基因等），將其導(dǎo)入易感作物中。作用機(jī)制：外源基因在轉(zhuǎn)基因植物中表達(dá)，產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)或物質(zhì)，改變植物細(xì)胞內(nèi)外的離子平衡和滲透壓調(diào)節(jié)能力，增強(qiáng)抗鹽性。生理學(xué)基礎(chǔ)：如表達(dá)的滲透調(diào)節(jié)蛋白（如脯氨酸合成酶、甜菜堿合成酶）積累，提高細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)濃度，降低水勢(shì)，維持細(xì)胞膨壓；表達(dá)的離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（如Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）增強(qiáng)，將有毒的Na+離子泵出