2025年云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生理學(xué)試卷及答案一、名詞解釋（每小題3分，共18分）1.水分臨界期：植物在生命周期中對(duì)水分缺乏最敏感、最易受水分脅迫影響產(chǎn)量的時(shí)期，通常與生殖器官形成或發(fā)育階段重疊。2.光呼吸：植物在光照下吸收O?、釋放CO?的過程，與葉綠體、過氧化物酶體和線粒體協(xié)同完成，本質(zhì)是Rubisco催化RuBP加氧反應(yīng)的副產(chǎn)物代謝途徑。3.源-庫單位：植物體內(nèi)光合產(chǎn)物生產(chǎn)（源）與消耗/貯藏（庫）的功能統(tǒng)一體，同一源葉的光合產(chǎn)物主要運(yùn)輸至特定庫器官，二者通過維管系統(tǒng)連接形成功能單元。4.三重反應(yīng)：乙烯對(duì)黃化豌豆幼苗的典型效應(yīng)，表現(xiàn)為莖伸長(zhǎng)生長(zhǎng)抑制（矮化）、莖增粗（橫向生長(zhǎng)）、莖頂端鉤發(fā)育（偏上生長(zhǎng)），是乙烯生物鑒定的經(jīng)典方法。5.滲透調(diào)節(jié)：植物在逆境（如干旱、鹽漬）下通過主動(dòng)積累無機(jī)離子（如K?）和有機(jī)溶質(zhì)（如脯氨酸、甜菜堿）降低細(xì)胞滲透勢(shì)，維持細(xì)胞吸水能力的生理機(jī)制。6.春化作用：低溫誘導(dǎo)植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化的過程，需一定時(shí)間的低溫（通常0-10℃）處理，常見于冬小麥、油菜等越冬植物。二、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）1.植物體內(nèi)水分長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿κ牵ǎ〢.根壓B.蒸騰拉力C.滲透勢(shì)梯度D.細(xì)胞膨壓答案：B2.光合電子傳遞鏈中，既能傳遞電子又能泵質(zhì)子的復(fù)合體是（）A.PSⅠB.PSⅡC.Cytb?/f復(fù)合體D.ATP合酶答案：C3.植物呼吸作用中，TCA循環(huán)的關(guān)鍵限速酶是（）A.己糖激酶B.丙酮酸脫氫酶C.異檸檬酸脫氫酶D.蘋果酸脫氫酶答案：C4.下列植物激素中，主要通過促進(jìn)細(xì)胞分裂發(fā)揮作用的是（）A.生長(zhǎng)素B.赤霉素C.細(xì)胞分裂素D.脫落酸答案：C5.光周期誘導(dǎo)中，決定植物成花的關(guān)鍵因素是（）A.光期長(zhǎng)度B.暗期長(zhǎng)度C.光質(zhì)D.光強(qiáng)答案：B6.植物缺氮時(shí)，首先表現(xiàn)出黃化癥狀的部位是（）A.新葉B.老葉C.頂端分生組織D.莖稈答案：B7.以下哪種物質(zhì)不是植物細(xì)胞內(nèi)的第二信使？（）A.Ca2?B.cAMPC.IP?D.脫落酸答案：D8.CAM植物（景天酸代謝植物）固定CO?的主要特點(diǎn)是（）A.白天開放氣孔吸收CO?，夜間進(jìn)行卡爾文循環(huán)B.夜間開放氣孔吸收CO?，白天進(jìn)行卡爾文循環(huán)C.僅在光下同時(shí)進(jìn)行CO?吸收和卡爾文循環(huán)D.僅在黑暗中完成CO?固定和卡爾文循環(huán)答案：B9.植物抗寒性的生理基礎(chǔ)不包括（）A.膜脂不飽和脂肪酸含量增加B.可溶性糖積累C.自由水/束縛水比值升高D.脯氨酸含量上升答案：C10.乙烯生物合成的前體物質(zhì)是（）A.色氨酸B.甲硫氨酸C.精氨酸D.谷氨酸答案：B三、多項(xiàng)選擇題（每小題3分，共15分；多選、少選、錯(cuò)選均不得分）1.影響植物蒸騰作用的環(huán)境因素包括（）A.空氣濕度B.光照強(qiáng)度C.溫度D.風(fēng)E.土壤含水量答案：ABCDE2.以下屬于C4植物光合特性的是（）A.維管束鞘細(xì)胞含葉綠體B.光呼吸速率低C.CO?補(bǔ)償點(diǎn)高D.光合最適溫度較高E.主要分布在溫帶地區(qū)答案：ABD3.植物衰老過程中伴隨的生理變化有（）A.葉綠素降解B.蛋白質(zhì)水解C.核酸含量下降D.乙烯合成增加E.光合速率上升答案：ABCD4.植物體內(nèi)礦質(zhì)元素的運(yùn)輸途徑包括（）A.木質(zhì)部導(dǎo)管B.韌皮部篩管C.細(xì)胞間胞間連絲D.質(zhì)外體E.共質(zhì)體答案：ABDE5.干旱脅迫下，植物可能采取的適應(yīng)策略有（）A.氣孔關(guān)閉減少蒸騰B.根系向深層土壤生長(zhǎng)C.積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)D.加速葉片衰老脫落E.提高光合速率答案：ABCD四、簡(jiǎn)答題（每小題8分，共32分）1.簡(jiǎn)述氣孔運(yùn)動(dòng)的K?泵學(xué)說及其調(diào)控機(jī)制。答：K?泵學(xué)說認(rèn)為，氣孔開閉與保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)K?濃度變化密切相關(guān)。光照下，保衛(wèi)細(xì)胞葉綠體通過光合磷酸化產(chǎn)生ATP，激活質(zhì)膜上的H?-ATP酶，將H?泵出細(xì)胞，建立跨膜質(zhì)子梯度；此梯度驅(qū)動(dòng)K?通過內(nèi)向K?通道進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，同時(shí)伴隨Cl?和蘋果酸根的吸收，細(xì)胞滲透勢(shì)降低，吸水膨脹，氣孔開放。黑暗或干旱時(shí)，H?-ATP酶活性下降，K?通過外向K?通道外流，細(xì)胞滲透勢(shì)升高，失水收縮，氣孔關(guān)閉。調(diào)控因素包括光照（藍(lán)光激活H?泵）、CO?濃度（高CO?抑制開放）、脫落酸（促進(jìn)K?外流）等。2.比較C3植物與C4植物在光合結(jié)構(gòu)和光合效率上的差異。答：結(jié)構(gòu)差異：C4植物具有“花環(huán)狀”結(jié)構(gòu)，維管束鞘細(xì)胞（BSC）含大而無基粒的葉綠體，葉肉細(xì)胞含正常葉綠體；C3植物無此結(jié)構(gòu)，葉綠體僅存在于葉肉細(xì)胞。光合效率差異：C4植物通過葉肉細(xì)胞的PEP羧化酶（高CO?親和力）固定CO?為C4酸，運(yùn)輸至BSC釋放CO?，提高BSC內(nèi)CO?濃度（約10倍于C3植物），抑制Rubisco的加氧反應(yīng)，光呼吸極弱（僅為C3的2-5%）；C3植物直接通過Rubisco固定CO?，光呼吸強(qiáng)（消耗光合產(chǎn)物的20-50%）。因此，C4植物在高溫、強(qiáng)光、低CO?環(huán)境下光合效率更高，CO?補(bǔ)償點(diǎn)（約5-10μmol/mol）低于C3植物（50-100μmol/mol），更耐旱。3.說明植物頂端優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)象及可能的調(diào)控機(jī)制。答：頂端優(yōu)勢(shì)指植物頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)而側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制的現(xiàn)象。調(diào)控機(jī)制主要涉及生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的拮抗作用：頂芽合成生長(zhǎng)素（IAA），通過極性運(yùn)輸向下傳遞，在側(cè)芽部位積累，抑制側(cè)芽生長(zhǎng)；同時(shí)，根系合成的細(xì)胞分裂素（CTK）向上運(yùn)輸至側(cè)芽，促進(jìn)其生長(zhǎng)。當(dāng)頂芽去除后，IAA運(yùn)輸中斷，側(cè)芽部位IAA濃度降低，CTK相對(duì)優(yōu)勢(shì)增強(qiáng)，側(cè)芽解除抑制。此外，乙烯可能參與調(diào)控（IAA誘導(dǎo)乙烯合成，間接抑制側(cè)芽），而赤霉素（GA）可加強(qiáng)頂端優(yōu)勢(shì)。4.簡(jiǎn)述植物抗鹽性的主要生理機(jī)制。答：植物抗鹽性機(jī)制包括：（1）避鹽：通過拒鹽（根細(xì)胞排斥Na?吸收）、泌鹽（鹽腺將Na?排出體外）或稀釋鹽（通過快速生長(zhǎng)稀釋細(xì)胞內(nèi)鹽濃度）減少體內(nèi)鹽積累；（2）耐鹽：通過滲透調(diào)節(jié)（積累K?、脯氨酸、甜菜堿等降低滲透勢(shì)）維持細(xì)胞吸水；（3）離子區(qū)隔化：將Na?、Cl?區(qū)隔于液泡中，減少對(duì)細(xì)胞質(zhì)酶的傷害；（4）抗氧化保護(hù)：激活SOD、POD等抗氧化酶，清除鹽脅迫產(chǎn)生的活性氧（ROS），減輕膜脂過氧化；（5）代謝調(diào)整：抑制敏感代謝途徑（如光合作用），激活耐鹽相關(guān)基因表達(dá)（如LEA蛋白、通道蛋白基因），維持代謝平衡。五、論述題（每小題12分，共24分）1.從光合產(chǎn)物運(yùn)輸與分配的角度，論述提高作物產(chǎn)量的途徑。答：光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配是決定作物產(chǎn)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可通過以下途徑優(yōu)化：（1）增強(qiáng)源的供應(yīng)能力：通過合理密植、增施磷鉀肥（促進(jìn)光合酶活性）、延長(zhǎng)葉片功能期（如噴施細(xì)胞分裂素延緩衰老）提高光合速率，增加“源”的輸出量；（2）改善運(yùn)輸效率：維持維管系統(tǒng)功能（如避免干旱導(dǎo)致篩管堵塞），調(diào)控同化物運(yùn)輸形式（如蔗糖是主要運(yùn)輸形式，可通過提高蔗糖合成酶活性促進(jìn)其合成），利用光周期或溫度調(diào)節(jié)運(yùn)輸速率（如適當(dāng)高溫促進(jìn)運(yùn)輸）；（3）優(yōu)化庫的競(jìng)爭(zhēng)能力：選育庫容量大的品種（如果實(shí)大、籽粒多），通過整枝、疏花疏果調(diào)整庫的數(shù)量和質(zhì)量（如保留優(yōu)勢(shì)庫），噴施生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（如赤霉素促進(jìn)籽粒灌漿）增強(qiáng)庫的拉力（即競(jìng)爭(zhēng)同化物的能力）；（4）協(xié)調(diào)源-庫關(guān)系：避免源強(qiáng)庫弱（光合產(chǎn)物滯留葉片）或庫強(qiáng)源弱（庫需求超過源供應(yīng)），通過水肥管理（如灌漿期補(bǔ)施氮肥）維持源庫平衡；（5）利用“源-庫單位”特性：根據(jù)作物器官的同化物分配規(guī)律（如小麥穗主要由旗葉供應(yīng)），保護(hù)關(guān)鍵源葉（如保留頂部葉片），確保目標(biāo)庫（如籽粒）獲得充足同化物。2.干旱脅迫下植物的生理響應(yīng)及調(diào)控措施。答：干旱脅迫下植物的生理響應(yīng)包括：（1）水分代謝失調(diào)：蒸騰大于吸水，細(xì)胞膨壓下降，葉片萎蔫；（2）光合作用抑制：氣孔關(guān)閉（減少水分散失）導(dǎo)致CO?供應(yīng)不足，光合色素降解（葉綠素分解），光合酶（如Rubisco）活性降低，光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）受損，光合速率下降；（3）呼吸作用異常：初期呼吸速率上升（消耗儲(chǔ)能應(yīng)對(duì)脅迫），后期因底物缺乏和酶活性下降而降低；（4）物質(zhì)代謝紊亂：蛋白質(zhì)水解（蛋白酶活性升高），游離氨基酸（如脯氨酸）積累（滲透調(diào)節(jié)），可溶性糖（如蔗糖）增加（提高滲透勢(shì)）；（5）活性氧積累：超氧陰離子（O??）、過氧化氫（H?O?）等ROS增多，引發(fā)膜脂過氧化（丙二醛MDA含量上升），膜透性增大；（6）激素水平變化：脫落酸（ABA）大量合成（促進(jìn)氣孔關(guān)閉、誘導(dǎo)抗逆基因表達(dá)），乙烯（ETH）增加（加速葉片衰老），細(xì)胞分裂素（CTK）減少（抑制生長(zhǎng)）。調(diào)控措施包括：（1）農(nóng)業(yè)措施：選育抗旱品種（如根系發(fā)達(dá)、葉角質(zhì)層厚的品種），合理灌溉（如滴灌、調(diào)虧灌溉），覆蓋保墑（地膜、秸稈覆蓋減少蒸發(fā)）；（2）化學(xué)調(diào)控：噴施ABA（誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉）、腐殖酸（提高保水能力）、抗蒸騰劑（如硅酮），補(bǔ)充礦質(zhì)元素（如K?促進(jìn)滲透調(diào)節(jié)，Ca2?穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)）；（3）生物調(diào)控：接種菌根真菌（擴(kuò)大根系吸收面積），施用植物生長(zhǎng)促進(jìn)根際細(xì)菌（PGPR）（分泌IAA、ACC脫氨酶緩解脅迫）；（4）分子育種：導(dǎo)入抗旱相關(guān)基因（如LEA蛋白基因、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成基因、抗氧化酶基因），提高植物抗逆性；（5）逆境鍛煉：苗期適度干旱處理（如“蹲苗”），誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗旱適應(yīng)性（如根系下扎、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累）。六、實(shí)驗(yàn)題（11分）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定植物葉片的光合速率，并說明關(guān)鍵步驟及注意事項(xiàng)。答：實(shí)驗(yàn)名稱：利用便攜式光合儀測(cè)定植物葉片光合速率實(shí)驗(yàn)原理：通過紅外CO?分析儀測(cè)定葉片在光照下吸收CO?的速率，結(jié)合葉面積計(jì)算光合速率（μmolCO?·m?2·s?1）。關(guān)鍵步驟：1.儀器校準(zhǔn)：開機(jī)預(yù)熱30分鐘，用標(biāo)準(zhǔn)CO?氣體（如400μmol/mol）和干燥空氣校準(zhǔn)CO?傳感器，用已知濕度氣體校準(zhǔn)濕度傳感器。2.葉片選擇：選取生長(zhǎng)健壯、無病蟲害的功能葉（如植株中部完全展開葉），標(biāo)記測(cè)定部位（避免主脈）。3.環(huán)境設(shè)定：設(shè)置葉室溫度（接近環(huán)境溫度，如25℃）、光強(qiáng)（飽和光強(qiáng)，如1000μmol·m?2·s?1）、流速（500μmol·s?1），穩(wěn)定5-10分鐘待數(shù)據(jù)平穩(wěn)。4.數(shù)據(jù)采集：將葉片完全放入葉室，關(guān)閉葉室后記錄初始CO?濃度（C?）、穩(wěn)定后CO?濃度（C?）、葉面積（A）、時(shí)間（t），重復(fù)3-5次取平均值。5.計(jì)算光合速率（P