2025年植物生理學(xué)測試題帶答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.植物細(xì)胞水勢（Ψw）等于滲透勢（Ψs）、壓力勢（Ψp）和襯質(zhì)勢（Ψm）之和。在成熟植物細(xì)胞中，Ψm通?？珊雎?，此時若細(xì)胞處于質(zhì)壁分離臨界狀態(tài)，其Ψw與外界溶液Ψw的關(guān)系為（）A.Ψw（細(xì)胞）＞Ψw（溶液）B.Ψw（細(xì)胞）＝Ψw（溶液）C.Ψw（細(xì)胞）＜Ψw（溶液）D.無法確定答案：B2.下列關(guān)于植物礦質(zhì)元素主動吸收的證據(jù)中，最直接的是（）A.離子吸收與呼吸作用相關(guān)B.存在飽和效應(yīng)C.能逆濃度梯度吸收D.受溫度影響顯著答案：C3.光反應(yīng)中，水光解產(chǎn)生的電子最終傳遞給（）A.NADP+B.質(zhì)體醌（PQ）C.細(xì)胞色素b6/f復(fù)合體D.光系統(tǒng)Ⅰ（PSⅠ）答案：A4.C4植物維管束鞘細(xì)胞（BSC）的葉綠體與葉肉細(xì)胞葉綠體相比，主要特征是（）A.基粒發(fā)達(dá)，無淀粉粒B.基粒退化，有大量淀粉粒C.類囊體膜堆疊緊密D.僅含PSⅡ復(fù)合體答案：B5.植物呼吸作用中，磷酸戊糖途徑（PPP）的主要生理意義是（）A.產(chǎn)生大量ATPB.為脂肪酸合成提供NADHC.提供還原力NADPH和戊糖D.促進(jìn)三羧酸循環(huán)（TCA）答案：C6.下列植物激素中，具有“三重反應(yīng)”效應(yīng)的是（）A.生長素（IAA）B.乙烯（ETH）C.赤霉素（GA）D.脫落酸（ABA）答案：B7.光敏色素Pr和Pfr的最大吸收峰分別位于（）A.660nm（紅光）和730nm（遠(yuǎn)紅光）B.730nm（遠(yuǎn)紅光）和660nm（紅光）C.450nm（藍(lán)光）和660nm（紅光）D.660nm（紅光）和450nm（藍(lán)光）答案：A8.短日植物（SDP）的臨界日長是指（）A.能誘導(dǎo)開花的最短日照長度B.能誘導(dǎo)開花的最長日照長度C.無論日照長短都能開花的日長D.抑制開花的最小日長答案：B9.植物細(xì)胞中，Ca2+作為第二信使，其信號傳遞的關(guān)鍵調(diào)控蛋白是（）A.鈣調(diào)素（CaM）B.蛋白激酶C（PKC）C.環(huán)腺苷酸（cAMP）D.肌醇三磷酸（IP3）答案：A10.下列逆境脅迫中，導(dǎo)致植物細(xì)胞膜脂過氧化最顯著的是（）A.低溫B.干旱C.鹽漬D.高溫答案：D11.植物光形態(tài)建成中，隱花色素主要感受（）A.紅光和遠(yuǎn)紅光B.藍(lán)光和近紫外光C.紫外光B（UV-B）D.綠光答案：B12.種子萌發(fā)時，α-淀粉酶的合成主要受（）誘導(dǎo)A.ABAB.GAC.ETHD.CTK答案：B13.植物光合產(chǎn)物中，蔗糖的合成部位是（）A.葉綠體基質(zhì)B.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C.線粒體基質(zhì)D.液泡答案：B14.下列關(guān)于植物抗氰呼吸的描述，錯誤的是（）A.電子傳遞不經(jīng)過細(xì)胞色素氧化酶B.產(chǎn)生的ATP較少C.與抗寒、抗病性相關(guān)D.主要存在于衰老組織答案：D15.干旱脅迫下，植物體內(nèi)積累最顯著的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)是（）A.淀粉B.脯氨酸C.纖維素D.蛋白質(zhì)答案：B二、填空題（每空1分，共20分）1.植物根系吸水的主要區(qū)域是（），其吸水方式包括（）和（）。答案：根毛區(qū)；主動吸水（滲透吸水）；被動吸水（蒸騰拉力吸水）2.礦質(zhì)元素的跨膜運(yùn)輸方式分為（）和（），其中（）需要載體蛋白參與且消耗能量。答案：被動運(yùn)輸；主動運(yùn)輸；主動運(yùn)輸3.光合作用中，光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）的作用中心色素是（），其主要功能是（）。答案：P680；吸收光能并將水分解（水光解）4.植物呼吸作用的最適溫度一般為（）℃，低于（）℃時呼吸速率顯著下降。答案：25-35；05.生長素（IAA）的合成前體是（），其極性運(yùn)輸?shù)姆较蚴牵ǎ４鸢福荷彼?；從形態(tài)學(xué)上端到下端（單向運(yùn)輸）6.光周期誘導(dǎo)中，植物感受光周期的部位是（），開花反應(yīng)的部位是（）。答案：葉片；莖尖分生組織7.植物細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要途徑包括（）、（）和（）。答案：G蛋白偶聯(lián)受體途徑；受體酪氨酸激酶途徑；鈣信號途徑8.鹽脅迫下，植物通過（）和（）兩種方式維持細(xì)胞內(nèi)離子平衡。答案：拒鹽（減少離子吸收）；排鹽（主動外排離子）9.植物衰老過程中，（）激素促進(jìn)衰老，（）激素延緩衰老。答案：乙烯（ETH）和脫落酸（ABA）；細(xì)胞分裂素（CTK）10.CAM植物（景天酸代謝植物）的光合特點(diǎn)是（），其CO2固定分為（）和（）兩個階段。答案：夜間吸收CO2，白天進(jìn)行卡爾文循環(huán)；羧化（夜間）；脫羧（白天）三、簡答題（每題8分，共40分）1.比較C3植物、C4植物和CAM植物在光合特性上的主要差異。答案：（1）C3植物：僅葉肉細(xì)胞含葉綠體，CO2固定直接通過Rubisco催化，光呼吸強(qiáng)，光合效率較低（尤其在高溫強(qiáng)光下），適應(yīng)溫和氣候（如小麥、水稻）。（2）C4植物：葉肉細(xì)胞（含基粒葉綠體）和維管束鞘細(xì)胞（含無基粒葉綠體）分工，CO2先在葉肉細(xì)胞經(jīng)PEPC固定為C4酸，再運(yùn)至BSC釋放CO2供卡爾文循環(huán)，光呼吸弱，光合效率高，適應(yīng)高溫強(qiáng)光（如玉米、甘蔗）。（3）CAM植物：夜間氣孔開放吸收CO2，經(jīng)PEPC固定為蘋果酸儲存于液泡；白天氣孔關(guān)閉，蘋果酸脫羧釋放CO2供卡爾文循環(huán)，光呼吸弱，極耐旱（如仙人掌、菠蘿）。2.簡述生長素的極性運(yùn)輸機(jī)制及其生理意義。答案：機(jī)制：生長素（IAA）的極性運(yùn)輸依賴細(xì)胞膜上的PIN蛋白（輸出載體）和AUX1蛋白（輸入載體）。PIN蛋白主要分布在細(xì)胞形態(tài)學(xué)下端的質(zhì)膜上，AUX1分布在形態(tài)學(xué)上端，通過協(xié)同作用實現(xiàn)IAA從上端向下端的單向運(yùn)輸，需消耗ATP（主動運(yùn)輸）。生理意義：維持植物的頂端優(yōu)勢（頂芽產(chǎn)生IAA向下運(yùn)輸抑制側(cè)芽生長）、促進(jìn)根的向地性（重力誘導(dǎo)IAA在根下側(cè)積累抑制生長）、調(diào)控器官分化（如維管組織形成）。3.光呼吸的生理意義有哪些？答案：（1）消除光抑制：當(dāng)CO2不足時，Rubisco催化O2與RuBP反應(yīng)提供乙醇酸，通過光呼吸消耗過剩光能，避免PSⅡ反應(yīng)中心受損。（2）回收碳源：乙醇酸經(jīng)乙醛酸、甘氨酸等轉(zhuǎn)化為絲氨酸，最終提供PGA（3-磷酸甘油酸）返回卡爾文循環(huán)，減少碳損失（約75%碳可回收）。（3）氮代謝關(guān)聯(lián)：光呼吸過程中甘氨酸轉(zhuǎn)化為絲氨酸時釋放NH3，可被重新利用合成氨基酸，維持氮平衡。（4）逆境適應(yīng)：在干旱、高溫等逆境下，光呼吸增強(qiáng)，可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞氧化還原狀態(tài)提高抗逆性。4.簡述植物細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要步驟。答案：（1）信號感知：細(xì)胞表面或胞內(nèi)受體（如類受體蛋白激酶、G蛋白偶聯(lián)受體、胞內(nèi)Ca2+傳感器）識別外界信號（如激素、光、逆境因子）。（2）信號轉(zhuǎn)換：受體激活后通過第二信使（如Ca2+、cAMP、IP3、DAG、H2O2）將胞外信號轉(zhuǎn)化為胞內(nèi)信號，其中Ca2+是最核心的第二信使。（3）信號傳遞：第二信使通過級聯(lián)反應(yīng)（如MAPK激酶級聯(lián)、鈣調(diào)素激活蛋白激酶）放大信號，調(diào)控下游靶蛋白（如轉(zhuǎn)錄因子、離子通道蛋白）。（4）生理響應(yīng)：靶蛋白通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)（如誘導(dǎo)抗逆基因、生長相關(guān)基因）或直接改變細(xì)胞代謝（如氣孔運(yùn)動、酶活性），最終產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)（如生長、抗病、抗逆）。5.干旱脅迫下，植物通過哪些生理機(jī)制適應(yīng)逆境？答案：（1）形態(tài)適應(yīng)：根系伸長（增加吸水面積），葉片角質(zhì)層增厚（減少蒸騰），氣孔密度降低（減少水分散失）。（2）生理調(diào)節(jié)：①氣孔關(guān)閉：ABA積累誘導(dǎo)保衛(wèi)細(xì)胞K+外流，細(xì)胞失水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，減少蒸騰。②滲透調(diào)節(jié)：積累脯氨酸、甜菜堿、可溶性糖等滲透物質(zhì)，降低細(xì)胞滲透勢，維持吸水能力。③抗氧化系統(tǒng)激活：超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）活性升高，清除活性氧（ROS），減輕膜脂過氧化損傷。④光合調(diào)整：光系統(tǒng)Ⅱ活性下降，光呼吸增強(qiáng)以消耗過剩光能，避免光抑制。（3）分子響應(yīng)：干旱誘導(dǎo)基因（如LEA蛋白基因、脫水素基因）表達(dá)，合成保護(hù)蛋白（如分子伴侶）和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成酶（如P5CS），增強(qiáng)細(xì)胞抗脫水能力。四、論述題（每題15分，共30分）1.從水分吸收到光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)娜^程，分析植物生長的生理基礎(chǔ)。答案：植物生長依賴于水分吸收、礦質(zhì)營養(yǎng)、光合作用及光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)膮f(xié)同作用，具體過程如下：（1）水分吸收與運(yùn)輸：根系通過根毛區(qū)（主要吸收區(qū)域）以滲透吸水（主動）和蒸騰拉力吸水（被動）方式吸收水分。水分經(jīng)質(zhì)外體（細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙）和共質(zhì)體（胞間連絲）途徑運(yùn)輸至木質(zhì)部，通過根壓和蒸騰拉力（主要動力）沿導(dǎo)管向上運(yùn)輸至葉片。（2）礦質(zhì)營養(yǎng)吸收與分配：根系通過主動運(yùn)輸（如H+-ATP酶泵建立質(zhì)子梯度，驅(qū)動離子通過載體/通道進(jìn)入細(xì)胞）吸收礦質(zhì)元素（如N、P、K）。礦質(zhì)元素經(jīng)木質(zhì)部隨蒸騰流運(yùn)輸至地上部，部分在葉中參與光合作用（如Mg是葉綠素成分，F(xiàn)e參與電子傳遞），部分運(yùn)輸至生長旺盛部位（如幼葉、根尖）。（3）光合作用合成有機(jī)物：葉片葉綠體中，光反應(yīng)（類囊體膜）將光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH，并水光解產(chǎn)生O2；暗反應(yīng)（基質(zhì)）中，CO2經(jīng)卡爾文循環(huán)固定為G3P（甘油醛-3-磷酸），部分轉(zhuǎn)化為淀粉（暫存葉綠體），部分運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)合成蔗糖（主要運(yùn)輸形式）。（4）光合產(chǎn)物運(yùn)輸與分配：蔗糖通過共質(zhì)體（胞間連絲）或質(zhì)外體（細(xì)胞壁）途徑進(jìn)入篩管（韌皮部裝載），依賴壓力流學(xué)說（源端蔗糖濃度高，水勢低，吸水產(chǎn)生壓力；庫端蔗糖卸載，水勢高，水分回流）沿篩管運(yùn)輸至庫器官（如根、果實、幼葉）。（5）生長的協(xié)同調(diào)控：水分和礦質(zhì)為光合作用提供原料（水是光反應(yīng)底物，礦質(zhì)參與酶和色素合成），光合作用為生長提供有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、核酸的碳骨架），光合產(chǎn)物運(yùn)輸將“源”（葉片）的有機(jī)物分配至“庫”（生長部位），滿足細(xì)胞分裂、伸長所需能量和物質(zhì)。同時，植物激素（如IAA、GA促進(jìn)生長，ABA抑制過度生長）調(diào)控各環(huán)節(jié)速率，確保生長與環(huán)境（如水分、光照）相適應(yīng)。綜上，植物生長是水分吸收、礦質(zhì)營養(yǎng)、光合作用和光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)工程，任一環(huán)節(jié)受阻（如干旱導(dǎo)致水分運(yùn)輸不足、缺Mg導(dǎo)致葉綠素合成障礙）都會限制生長，體現(xiàn)了植物生理過程的整體性。2.結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，論述脫落酸（ABA）在植物抗逆中的作用機(jī)制。答案：脫落酸（ABA）是植物應(yīng)對逆境（干旱、鹽漬、低溫等）的核心激素，其作用機(jī)制可通過以下實驗證據(jù)闡明：（1）ABA與氣孔運(yùn)動調(diào)控：實驗1：對擬南芥野生型（WT）和ABA合成缺陷突變體（aba2）進(jìn)行干旱處理，WT葉片氣孔在30分鐘內(nèi)關(guān)閉，而aba2氣孔仍開放，葉片失水量是WT的2倍。外施ABA后，aba2氣孔關(guān)閉速率恢復(fù)至WT水平。機(jī)制：干旱誘導(dǎo)葉片合成ABA，ABA與保衛(wèi)細(xì)胞表面受體PYR/PYL結(jié)合，抑制蛋白磷酸酶PP2C活性，激活SnRK2激酶。SnRK2磷酸化離子通道（如SLAC1陰離子通道），促進(jìn)Cl-和K+外流，保衛(wèi)細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉，減少蒸騰失水。（2）ABA與滲透調(diào)節(jié)：實驗2：鹽脅迫（200mMNaCl）下，水稻幼苗根中ABA含量升高3倍，同時脯氨酸合成關(guān)鍵酶P5CS（Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶）基因表達(dá)上調(diào)2.5倍，脯氨酸含量增加4倍；而ABA受體突變體（pyr1/pyl1/2/4）中，P5CS表達(dá)僅上調(diào)0.8倍，脯氨酸含量僅增加1.2倍。機(jī)制：ABA通過SnRK2激酶激活轉(zhuǎn)錄因子（如AREB/ABF），誘導(dǎo)P5CS、BADH（甜菜堿合成酶）等基因表達(dá)，促進(jìn)脯氨酸、甜菜堿等滲透物質(zhì)合成，降低細(xì)胞滲透勢，維持吸水能力。（3）ABA與抗氧化系統(tǒng)：實驗3：低溫（4℃）處理玉米幼苗，WT中ABA含量升高2倍，SOD、POD活性分別提高1.8倍和2.2倍，丙二醛（MDA，膜脂過氧化產(chǎn)物）含量僅為對照的60%；而ABA缺陷突變體（vp5）中，SOD、POD活性僅提高0.5倍，MDA含量為對照的150%。機(jī)制：ABA通過激活NADPH氧化酶（RBOH）產(chǎn)生H2O2（第二信使），H2O2進(jìn)一步誘導(dǎo)抗氧化酶（SOD、POD、CAT）基因表達(dá)，清除ROS（如O2-、H2O2），減輕膜脂過氧化損傷。（4）ABA與基因表達(dá)