2025年某農業(yè)大學《植物生理學》考試試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.植物細胞發(fā)生初始質壁分離時，其水勢（ψw）、滲透勢（ψs）和壓力勢（ψp）的關系為（）。A.ψw=ψs+ψp，ψp>0B.ψw=ψs，ψp=0C.ψw=ψs-ψp，ψp<0D.ψw=ψs+ψp，ψp=02.下列礦質元素中，參與硝酸還原酶和固氮酶活性中心組成的是（）。A.MoB.ZnC.MnD.Fe3.葉綠體類囊體膜上的光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）主要吸收的光波長是（）。A.680nmB.700nmC.450nmD.550nm4.植物呼吸作用中，EMP途徑的關鍵限速酶是（）。A.己糖激酶B.磷酸果糖激酶C.丙酮酸激酶D.檸檬酸合酶5.下列植物激素中，具有促進細胞分裂和延緩葉片衰老雙重作用的是（）。A.生長素（IAA）B.赤霉素（GA）C.細胞分裂素（CTK）D.脫落酸（ABA）6.光周期誘導中，暗期對短日植物（SDP）開花的臨界影響是（）。A.暗期長度需短于臨界夜長B.暗期長度需長于臨界夜長C.暗期被紅光中斷不影響開花D.暗期被遠紅光中斷促進開花7.植物在干旱脅迫下，葉片中最先積累的滲透調節(jié)物質通常是（）。A.脯氨酸B.甜菜堿C.可溶性糖D.無機離子8.種子萌發(fā)時，胚乳中儲存的淀粉被分解為可溶性糖的關鍵酶是（）。A.淀粉酶B.蔗糖合酶C.纖維素酶D.果膠酶9.植物感受低溫春化作用的主要部位是（）。A.葉片B.莖尖分生組織C.根D.花原基10.下列關于C4植物光合特性的描述，錯誤的是（）。A.維管束鞘細胞含有正常葉綠體B.卡爾文循環(huán)僅發(fā)生在葉肉細胞C.光呼吸速率顯著低于C3植物D.CO2補償點通常低于C3植物11.植物根系吸收礦質元素的主要區(qū)域是（）。A.根冠B.分生區(qū)C.伸長區(qū)D.根毛區(qū)12.光敏色素Pr型與Pfr型的最大吸收峰分別是（）。A.660nm和730nmB.730nm和660nmC.450nm和660nmD.660nm和450nm13.植物在逆境條件下，膜脂過氧化的主要產物是（）。A.丙二醛（MDA）B.超氧陰離子（O2?）C.過氧化氫（H2O2）D.羥自由基（·OH）14.果實成熟過程中，乙烯（ETH）促進成熟的關鍵作用是（）。A.抑制呼吸躍變B.激活細胞壁水解酶基因表達C.降低細胞膜透性D.促進生長素合成15.下列關于植物頂端優(yōu)勢的描述，正確的是（）。A.頂端優(yōu)勢由側芽產生的生長素抑制頂芽生長引起B(yǎng).細胞分裂素可增強頂端優(yōu)勢C.去除頂芽后，側芽生長受抑制的現(xiàn)象減弱D.赤霉素對頂端優(yōu)勢無調控作用二、填空題（每空1分，共20分）1.植物細胞水分跨膜運輸的主要方式是______，其動力是______。2.光合電子傳遞鏈中，水的光解發(fā)生在______（結構），產生的電子最終傳遞給______提供NADPH。3.植物呼吸作用中，TCA循環(huán)的場所是______，該過程每分解1分子丙酮酸可產生______分子ATP（以ATP合酶效率3計算）。4.生長素的極性運輸是______（主動/被動）運輸，其運輸載體主要分布在細胞的______（頂端/基部）。5.植物光周期反應中，臨界日長是指誘導SDP開花所需的______（最長/最短）日照長度，或誘導LDP開花所需的______（最長/最短）日照長度。6.干旱脅迫下，植物通過______（氣孔關閉/氣孔開放）減少水分散失，同時______（增加/減少）滲透調節(jié)物質的積累以維持細胞膨壓。7.種子萌發(fā)的三個階段依次為______、______和______。8.植物抗鹽性的主要機制包括______（拒鹽/吸鹽）和______（稀釋鹽/區(qū)隔化鹽）。9.光呼吸的底物是______，其代謝途徑涉及______、______和線粒體三種細胞器。三、名詞解釋（每題4分，共20分）1.滲透調節(jié)2.光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）3.呼吸躍變4.春化作用5.植物細胞全能性四、簡答題（每題8分，共32分）1.簡述C3植物與C4植物在光合結構和光合效率上的差異。2.分析植物根系吸收礦質元素與水分吸收的關系及區(qū)別。3.舉例說明植物激素間的協(xié)同與拮抗作用（至少2組）。4.闡述干旱脅迫對植物光合作用的影響機制。五、論述題（每題14分，共28分）1.從植物生理學角度，論述如何通過調控環(huán)境因子（如光、溫、水、CO2）提高作物產量。2.以水稻為例，分析其從種子萌發(fā)到抽穗結實過程中，主要生理代謝的動態(tài)變化及關鍵調控因素。答案一、單項選擇題1.B2.A3.A4.B5.C6.B7.D8.A9.B10.B11.D12.A13.A14.B15.C二、填空題1.滲透作用；水勢差2.類囊體腔；NADP?3.線粒體基質；154.主動；基部5.最長；最短6.氣孔關閉；增加7.吸脹吸水；萌動（酶活化）；胚根突破種皮（發(fā)芽）8.拒鹽；區(qū)隔化鹽9.乙醇酸；葉綠體；過氧化物酶體三、名詞解釋1.滲透調節(jié)：植物在逆境（如干旱、鹽漬）下，通過主動積累無機離子（如K?）和有機溶質（如脯氨酸、可溶性糖），降低細胞滲透勢，維持細胞吸水能力和膨壓的生理過程。2.光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）：位于葉綠體類囊體膜上的色素-蛋白復合體，核心功能是吸收光能并驅動水的光解，產生氧氣、質子和電子，同時將電子傳遞給質體醌（PQ），是光合電子傳遞鏈的起始環(huán)節(jié)。3.呼吸躍變：某些果實（如香蕉、蘋果）在成熟過程中，呼吸速率先下降后突然升高并達到高峰，隨后又下降的現(xiàn)象，與乙烯的大量合成密切相關，標志著果實成熟啟動。4.春化作用：低溫（通常0-10℃）誘導植物從營養(yǎng)生長向生殖生長轉化的過程，如冬小麥需經過冬季低溫才能在春季抽穗開花，其感受部位是莖尖分生組織。5.植物細胞全能性：單個植物細胞（如葉肉細胞、花粉細胞）具有發(fā)育成完整植株的潛能，因每個細胞含有該物種全套遺傳信息，在適宜條件下可通過脫分化和再分化形成新個體。四、簡答題1.差異主要體現(xiàn)在：（1）結構：C3植物葉肉細胞含葉綠體，維管束鞘細胞無或含少量葉綠體；C4植物葉肉細胞與維管束鞘細胞（BSC）形成“花環(huán)狀”結構，BSC含大而無基粒的葉綠體。（2）光合途徑：C3植物僅通過卡爾文循環(huán)固定CO2，CO2受體為RuBP；C4植物先通過PEP羧化酶在葉肉細胞固定CO2提供C4酸（如草酰乙酸），再運至BSC釋放CO2供卡爾文循環(huán)使用。（3）效率：C4植物PEP羧化酶對CO2親和力高（Km=7μmol/L），可在低CO2下高效固定，且BSC內CO2濃度高抑制光呼吸（光呼吸速率僅為C3的2-5%），因此光合效率（尤其在高光、高溫下）顯著高于C3植物。2.關系：（1）協(xié)同性：礦質元素溶解于水被根系吸收，水分吸收為礦質運輸提供介質（通過質外體或共質體途徑）；礦質吸收增加細胞滲透勢，促進水分吸收（如K?積累）。區(qū)別：（1）機制不同：水分吸收主要依賴滲透作用（被動過程），礦質吸收以主動運輸為主（需消耗ATP，逆濃度梯度）。（2）區(qū)域差異：水分吸收主要在根毛區(qū)（成熟區(qū)），礦質吸收雖集中于根毛區(qū)，但分生區(qū)和伸長區(qū)也可吸收（因細胞未形成凱氏帶）。（3）影響因素不同：水分吸收受土壤水勢、蒸騰速率影響；礦質吸收受溫度（影響酶活性）、pH（影響離子有效性）、O2（影響呼吸供能）調控。3.（1）協(xié)同作用：生長素（IAA）與赤霉素（GA）協(xié)同促進莖的伸長。IAA誘導GA合成（如促進GA20氧化酶表達），GA通過分解DELLA蛋白解除對IAA信號的抑制，二者共同促進細胞伸長。（2）拮抗作用：脫落酸（ABA）與赤霉素（GA）在種子萌發(fā)中拮抗。ABA抑制α-淀粉酶合成（通過抑制GA誘導的基因表達），維持種子休眠；GA促進α-淀粉酶合成，啟動淀粉分解，打破休眠。（3）另一組：細胞分裂素（CTK）與生長素（IAA）調控頂端優(yōu)勢。IAA抑制側芽生長（維持頂端優(yōu)勢），CTK促進側芽萌發(fā)（打破頂端優(yōu)勢），二者比例（IAA/CTK）決定側芽發(fā)育方向。4.干旱脅迫通過以下機制影響光合作用：（1）氣孔限制：干旱導致保衛(wèi)細胞膨壓下降，氣孔關閉，CO2進入葉肉細胞受阻，卡爾文循環(huán)底物（CO2）供應不足。（2）非氣孔限制：①光系統(tǒng)損傷：干旱加劇光抑制，PSⅡ反應中心D1蛋白降解，電子傳遞受阻，活性氧（ROS）積累，破壞類囊體膜結構。②光合酶活性下降：RuBP羧化酶（Rubisco）活性降低（因脫水導致構象改變），卡爾文循環(huán)關鍵酶（如磷酸核酮糖激酶）活性受抑制。③光合產物運輸受阻：篩管中蔗糖運輸速率下降，葉肉細胞光合產物積累，反饋抑制光合作用（如淀粉積累導致類囊體結構受壓）。④滲透脅迫影響：細胞脫水導致葉綠體基質滲透勢升高，光合膜系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，ATP和NADPH合成減少。五、論述題1.提高作物產量需從光合作用（“源”）、光合產物運輸（“流”）和庫容量（“庫”）三方面調控環(huán)境因子：（1）光：①光強：根據作物類型（如C3植物光飽和點約500-1000μmol·m?2·s?1，C4約1500-2000）調整光照，避免光抑制（強光下可通過遮陰或增加CO2濃度緩解）；②光質：補充紅光（促進葉綠素合成）和藍光（激活光合酶），設施栽培中用LED燈調控光質。（2）溫度：最適溫度（如C3植物20-30℃，C425-40℃）促進Rubisco和PEPC活性；低溫（<10℃）抑制酶活性，高溫（>35℃）導致葉綠體膜破壞、光呼吸增強?？赏ㄟ^覆蓋（保溫）或噴水（降溫）維持適溫。（3）水分：保持土壤含水量為田間持水量的60-80%（如小麥拔節(jié)期需水量大），干旱時及時灌溉（噴灌/滴灌），避免氣孔關閉和光合機構損傷；澇害時排水，防止根系缺氧影響礦質吸收（間接影響光合）。（4）CO2：增加田間CO2濃度（如通風、增施有機肥釋放CO2、設施內施用CO2氣肥），使CO2濃度高于補償點（C3約50-100μL/L，C4約0-5μL/L），促進卡爾文循環(huán)。（5）礦質營養(yǎng)：補充N（葉綠素、Rubisco組分）、P（ATP、NADPH合成）、K（促進光合產物運輸）、Mg（葉綠素中心原子），如葉面噴施KH2PO4提高光合效率和同化物運輸速率。2.水稻生長周期生理代謝動態(tài)及調控：（1）種子萌發(fā)階段（0-7天）：①吸脹吸水（物理過程）：種皮軟化，水分進入，酶（如β-淀粉酶）活化；②萌動（代謝啟動）：GA由胚釋放，誘導糊粉層合成α-淀粉酶，分解胚乳淀粉為葡萄糖，供胚生長；ABA含量下降（解除休眠），CTK含量上升（促進細胞分裂）；③發(fā)芽（胚根突破種皮）：IAA向根尖運輸，促進細胞伸長，根系開始吸收礦質（如N、P）。調控因素：溫度（最適25-30℃）、水分（浸種催芽）、氧氣（淺播避免缺氧）。（2）分蘗期（8-30天）：①光合代謝：葉片展開，葉綠體發(fā)育完善，光合速率上升（以C3途徑為主），同化物主要分配至分蘗芽；②激素調控：IAA（頂芽產生）抑制側芽（分蘗），CTK（根系合成）促進分蘗，低IAA/CTK比利于分蘗發(fā)生；③氮代謝：根系吸收NH4?/NO3?，通過谷氨酰胺合成酶（GS）轉化為氨基酸，供蛋白質合成。調控因素：N肥（促分蘗）、密度（稀植增加光照，提高CTK合成）、水分（淺水灌溉促進根系活力）。（3）拔節(jié)孕穗期（31-50天）：①莖稈伸長：GA含量激增（由幼穗合成），促進節(jié)間細胞伸長，同時IAA協(xié)同作用；②幼穗分化：光周期誘導（水稻為短日植物，臨界日長<12.5h），莖尖分生組織向生殖生長轉化，春化作用（若為晚稻則不敏感）完成；③光合產物分配：同化物主要運往幼穗（庫），葉片（源）光合速率達峰值，Rubisco活性高。調控因素：光照（短日照誘導穗分化）、溫度（幼穗