2025年大学《化学生物学》专业题库- 植物生理生态研究方向

2025年大学《化学生物学》专业题库——植物生理生态研究方向考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项字母填在答题卡相应位置。）1.在C4植物光合作用的PEP羧化酶-莽草酸途径中，PEP羧化酶催化的关键反应及其生理意义在于（）。A.将二氧化碳固定为草酰乙酸，提高了CO2的浓度，减少了光呼吸B.将磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）氧化为丙酮酸，为糖异生提供底物C.将二氧化碳还原为3-磷酸甘油酸，完成碳的固定过程D.将莽草酸磷酸化为赤藓糖醇-4-磷酸，为次生代谢提供前体2.植物激素脱落酸（ABA）在多种胁迫响应中发挥重要作用。下列关于ABA生理功能的叙述，错误的是（）。A.促进气孔关闭，减少水分散失B.抑制种子萌发，维持休眠状态C.促进叶和果实衰老、脱落D.直接参与光合作用光反应链，提供能量3.植物根系吸收矿质元素的过程涉及多种跨膜运输机制。下列关于主动运输的叙述，正确的是（）。A.依赖于浓度梯度，顺浓度梯度进行，无需消耗能量B.依赖于浓度梯度，逆浓度梯度进行，需要消耗代谢能（如ATP）C.不受载体蛋白数量和类型的限制D.只在白天进行，依赖于光照提供的能量4.活性氧（ROS）是植物正常代谢的副产品，但过量积累会损伤细胞。植物细胞清除ROS的主要酶促系统包括（）。A.过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）B.超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）C.过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）D.抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）5.在植物-病原菌互作中，植物诱导的系统获得性抗性（SAR）涉及信号分子茉莉酸（JA）和乙烯（ET）。下列关于JA/ET途径的叙述，正确的是（）。A.主要由病原菌侵染引起的创伤信号触发B.其标志性基因表达式子仅在受侵染部位上调C.信号分子乙烯利（ET合成抑制剂）可以抑制SAR的建立D.茉莉酸和乙烯信号通路之间存在完全的负向交叉调控6.植物通过次生代谢产物与环境中其他生物进行信息交流，调控种间关系。下列实例中，属于植物化学防御的是（）。A.某植物释放的挥发性有机物（VOCs）吸引传粉昆虫B.某植物产生的毒素抑制竞争性杂草生长C.某植物分泌的根系分泌物促进共生固氮菌定殖D.某植物产生的荧光物质吸引远距离的传粉者7.环境因子光周期影响植物的生长发育，如决定植物的开花习性。光敏色素是感知光周期的重要色素蛋白。下列关于光敏色素的叙述，错误的是（）。A.存在红光吸收型的Pr型和远红光吸收型的Pfr型两种可逆构象B.Pfr型是生理活跃型，能传递光信号，调控基因表达C.光敏色素主要通过感知光质的差异（红光/远红光）来影响植物开花D.光敏色素信号通路仅参与光周期调控，不参与胁迫响应8.植物对干旱胁迫的响应是一个复杂的生理过程，涉及多个层面。下列关于植物水分关系和干旱响应的叙述，正确的是（）。A.渗透调节物质的积累仅能提高植物的抗旱性，不会影响生长B.气孔运动受保卫细胞中K+、Anion等离子跨膜运输的调控，不涉及激素信号C.干旱胁迫下，植物根系形态建成通常会发生适应性变化，如根量增加、根深加大D.高盐胁迫与干旱胁迫对植物造成的渗透胁迫和离子毒害效应完全一致9.利用分子标记技术研究植物群体遗传结构时，线粒体DNA（mtDNA）常被用作研究工具。下列关于植物mtDNA特点及其应用的叙述，正确的是（）。A.mtDNA通常比核DNA大得多，且高度多态性B.mtDNA母系遗传，变异快，适合研究近期进化历史和种群分化C.单倍型分析主要基于核基因组中的SNP位点D.mtDNA的遗传变异对植物个体表型通常没有直接影响10.次级代谢产物是植物适应环境的重要化学武器，其生物合成途径复杂。参与莽草酸途径衍生的次级代谢产物合成限速步骤的关键酶是（）。A.3-磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）B.乙酰辅酶A羧化酶（ACC）C.芳香族氨基酸脱氢酶（AADH）D.莽草酸激酶（SAK）和莽草酸丙二酰转移酶（SAMT）二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在答题卡相应位置。）11.植物体内，生长素（IAA）主要通过______和______两种方式进行极性运输。12.光合作用中，NADPH和ATP主要用于______阶段的碳同化，其合成场所是______。13.植物响应盐胁迫的生理机制包括______、______和______等方面。14.植物激素乙烯的合成前体是______，其信号转导通路中常涉及______蛋白的调控。15.在植物化学生态学研究中，植物挥发物（VOCs）是重要的化学信号分子，它们可以影响______、______等多种生物间的相互作用。三、简答题（每小题5分，共15分。请将答案填写在答题卡相应位置。）16.简述植物体内一种植物激素（如赤霉素）的合成途径及其主要生理功能。17.简述植物根系吸收矿质元素的主要过程及其涉及的关键跨膜运输方式。18.简述光敏色素在感知光信号并传递至细胞核调控基因表达过程中的基本机制。四、论述题（每小题10分，共20分。请将答案填写在答题卡相应位置。）19.论述植物在水分亏缺胁迫下，如何通过生理和生化途径进行适应性调整以维持生存？20.论述利用化学生物学原理和技术，可以如何研究和干预植物与微生物的互作（以植物-根瘤菌共生或植物-病原菌互作为例）？试卷答案一、选择题1.A2.D3.B4.A5.C6.B7.D8.C9.B10.D二、填空题11.质外体途径，共质体途径12.卡尔文循环，叶绿体基质13.渗透调节，离子平衡，生长发育调控14.1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC），受体15.免疫防御，传粉授粉三、简答题16.赤霉素主要通过色氨酸途径合成。色氨酸经一系列酶促反应转化为生长素前体吲哚乙酰胺（IAA），再经酰胺水解酶转化为吲哚乙酸（IAA）。主要生理功能包括：促进种子萌发，促进茎秆伸长生长，诱导不定根和维管组织形成，促进花芽分化，诱导雌花形成等。17.植物根系吸收矿质元素主要通过主动运输和被动运输。主动运输依赖于离子载体（如载体蛋白、通道蛋白）和ATP酶，逆浓度梯度吸收，是耗能过程，对离子的选择性强。被动运输包括简单扩散和协助扩散，顺浓度梯度进行，不耗能。吸收过程通常在根尖的根毛区进行，涉及细胞外液泡、细胞质、液泡等多个层次的跨膜转运。18.光敏色素存在于细胞质中，吸收红光（660nm）后转变为生理活跃型Pfr，吸收远红光（730nm）后转变为非活跃型Pr。Pfr可通过核孔进入细胞核，与核内受体或RNA聚合酶相互作用，激活特定基因的转录，进而调控下游生理过程，如种子萌发、光形态建成、开花等。四、论述题19.植物在水分亏缺胁迫下，会通过多种生理和生化途径进行适应性调整。生理上，植物会关闭部分气孔以减少蒸腾失水，增加根系渗透调节物质的积累（如脯氨酸、糖类、无机离子）以提高细胞液浓度，促进根系生长发育以深入土壤吸收水分。生化上，植物会上调抗氧化酶（如SOD、CAT、POD）的活性以清除胁迫产生的活性氧（ROS），诱导合成晚期胚胎发生丰富蛋白（LEA蛋白）等保护性蛋白以稳定细胞结构，调整光合代谢途径，如增加暗反应相关酶活性，减少光伤害。这些适应性调整有助于植物在干旱环境下维持细胞膨压、保护细胞免受氧化损伤、保持一定的光合能力，从而提高存活率。20.利用化学生物学原理和技术可以研究和干预植物与微生物的互作。以植物-根瘤菌共生为例，可通过研究根瘤菌分泌的固氮酶、植物激素（如生长素、赤霉素）信号、信号分子（如Lipo-chitooligosaccharides,LCOs）与植物受体（如根瘤菌受体蛋白，NodLC）的相互作用机制，来解析共生建立的分子调控网络。利用基因工程技术，可以改造根瘤菌使其提高固氮效率或增强与特定植物的共生能力，或改造植物使其更有效地识别和接纳根瘤菌。以植物-病原菌互作为例，可通过分析病原菌分泌的效应蛋白（Effectors）如何逃逸植物免疫系统、植物