(2025年)植物生理学试题库含参考答案

(2025年)植物生理学试题库含参考答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.植物细胞水势（Ψw）的主要组成不包括以下哪项？A.渗透势（Ψs）B.压力势（Ψp）C.重力势（Ψg）D.温度势（Ψt）答案：D2.下列矿质元素中，属于植物必需微量元素的是？A.MgB.FeC.KD.Ca答案：B3.光系统Ⅱ（PSⅡ）的主要功能是？A.吸收长波光（700nm）B.分解水并释放O2C.传递电子至NADP+D.合成ATP答案：B4.植物呼吸作用中，EMP途径的终产物是？A.丙酮酸B.葡萄糖C.乙醇D.柠檬酸答案：A5.生长素（IAA）的极性运输主要通过哪种方式进行？A.自由扩散B.离子通道C.载体蛋白介导的主动运输D.胞吞作用答案：C6.下列哪种植物激素与促进果实成熟直接相关？A.赤霉素（GA）B.细胞分裂素（CTK）C.乙烯（ETH）D.脱落酸（ABA）答案：C7.光周期诱导开花的关键因素是？A.连续光照时间B.连续黑暗时间C.光强D.光质答案：B8.C4植物维管束鞘细胞（BSC）的特点是？A.不含叶绿体B.叶绿体基粒发达C.叶绿体无基粒或基粒不发达D.仅进行光反应答案：C9.植物感受低温诱导春化作用的主要部位是？A.叶片B.茎尖分生组织C.根尖D.成熟种子答案：B10.干旱胁迫下，植物体内积累最显著的渗透调节物质是？A.淀粉B.纤维素C.脯氨酸D.蛋白质答案：C11.下列哪种酶是光呼吸的关键酶？A.RubiscoB.PEP羧化酶C.硝酸还原酶D.蔗糖合成酶答案：A12.植物细胞中，液泡的主要功能不包括？A.储存代谢产物B.维持细胞膨压C.参与光合作用D.调节pH答案：C13.下列关于植物向光性的解释，正确的是？A.向光侧IAA合成减少B.背光侧IAA分解加快C.IAA从向光侧横向运输至背光侧D.向光侧细胞伸长更快答案：C14.种子萌发时，α-淀粉酶的合成主要受哪种激素诱导？A.ABAB.GAC.CTKD.ETH答案：B15.下列哪种现象属于植物的感性运动？A.茎的向光性B.根的向地性C.含羞草叶片受触碰闭合D.豌豆卷须的向触性答案：C16.植物光合作用中，CO2固定的最初产物在C3植物中是？A.3-磷酸甘油酸（PGA）B.草酰乙酸（OAA）C.苹果酸（Mal）D.葡萄糖答案：A17.下列逆境中，会导致植物细胞内活性氧（ROS）大量积累的是？A.高温B.低温C.盐渍D.以上都是答案：D18.植物体内同化物运输的主要形式是？A.葡萄糖B.蔗糖C.淀粉D.果糖答案：B19.下列关于植物次生代谢物的描述，错误的是？A.参与植物防御B.包括生物碱、类黄酮等C.是生长必需物质D.可用于医药开发答案：C20.短日植物（SDP）开花需要满足的条件是？A.日照长度长于临界日长B.日照长度短于临界日长C.连续黑暗时间短于临界暗期D.连续光照时间长于临界光期答案：B二、填空题（每空1分，共30分）1.植物细胞水势的计算公式为Ψw=______+______+______（通常忽略重力势时简化为前两项）。答案：Ψs（渗透势）、Ψp（压力势）、Ψg（重力势）2.矿质元素的跨膜运输方式包括被动运输（如______、______）和主动运输（如______、______）。答案：简单扩散、离子通道运输；载体蛋白运输、离子泵运输3.光合作用的光反应发生在______，暗反应（卡尔文循环）发生在______。答案：类囊体膜；叶绿体基质4.植物呼吸作用的主要途径包括______（EMP）、______（TCA）和______（PPP）。答案：糖酵解；三羧酸循环；戊糖磷酸途径5.五大类植物激素包括______、______、______、______和______。答案：生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、乙烯（ETH）6.光周期诱导开花的关键物质是______，其由______部位产生并运输至______部位。答案：成花素（FT蛋白）；叶片；茎尖分生组织7.植物抗盐性的主要机制包括______（如拒盐、排盐）和______（如渗透调节、离子区隔化）。答案：避盐；耐盐8.光呼吸的底物是______，其由______酶催化RuBP与O2结合提供。答案：乙醇酸；Rubisco9.种子休眠的主要原因包括______、______、______和______。答案：种皮限制；胚未成熟；抑制物质存在；光周期或温度需求10.植物细胞信号转导的基本过程包括______、______、______和______。答案：信号感知；信号转换；信号传递；生理响应三、简答题（每题6分，共60分）1.简述气孔运动的调控机制。答案：气孔运动主要受保卫细胞膨压变化调控。光、CO2浓度、温度及植物激素（如ABA）是主要信号。光下，保卫细胞通过K+泵学说（K+内流）和苹果酸代谢学说（苹果酸合成）积累溶质，降低水势，吸水膨胀，气孔开放；黑暗或干旱时，ABA促进K+和Cl-外流，苹果酸分解，保卫细胞失水，气孔关闭。2.比较主动运输与被动运输的区别（从能量需求、方向、载体参与三方面）。答案：①能量需求：主动运输需消耗ATP，被动运输不耗能；②方向：主动运输逆浓度梯度，被动运输顺浓度梯度；③载体参与：主动运输依赖载体蛋白（如离子泵），被动运输可能通过通道蛋白或简单扩散，不一定需要载体。3.简述C4植物光合效率高于C3植物的原因。答案：C4植物具有“CO2泵”机制：叶肉细胞中PEP羧化酶（对CO2亲和力高）固定CO2提供C4酸（如OAA），运输至维管束鞘细胞（BSC）释放CO2，提高BSC中CO2浓度，抑制Rubisco的加氧反应（光呼吸），减少碳损失；BSC叶绿体集中进行卡尔文循环，光合效率更高，尤其在高温、低CO2环境下优势显著。4.说明IAA的极性运输特点及生物学意义。答案：极性运输是指IAA只能从形态学上端向形态学下端运输（如茎尖→基部，根尖→基部），依赖细胞膜上的PIN蛋白（输出载体）和AUX1蛋白（输入载体）的不对称分布。意义：维持植物顶端优势、促进侧根形成、调控向光性和向地性等生长反应，确保激素信号的定向传递。5.简述干旱胁迫下植物的渗透调节机制。答案：干旱时，植物通过合成或积累渗透调节物质降低细胞渗透势，维持吸水能力。主要包括：①无机离子（如K+、Cl-）区隔化至液泡；②有机溶质（如脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖）在细胞质中积累；③蛋白质（如LEA蛋白）保护细胞结构。这些物质提高细胞保水能力，缓解脱水伤害。6.比较光反应与暗反应的主要区别（场所、能量转换、物质变化）。答案：①场所：光反应在类囊体膜，暗反应在叶绿体基质；②能量转换：光反应将光能→ATP和NADPH中的化学能，暗反应将ATP和NADPH→糖中的稳定化学能；③物质变化：光反应分解水释放O2，提供ATP和NADPH；暗反应固定CO2，提供糖并再生RuBP。7.简述乙烯的生物合成途径及调控因素。答案：乙烯合成前体是甲硫氨酸（Met），经SAM（S-腺苷甲硫氨酸）→ACC（1-氨基环丙烷-1-羧酸）→乙烯（ETH），关键酶是ACC合成酶（ACS）和ACC氧化酶（ACO）。调控因素：逆境（如机械损伤、干旱）、其他激素（IAA促进ACS活性，ABA抑制ACO）、成熟过程（果实成熟时ACS和ACO活性升高）。8.说明春化作用的概念及分子机制。答案：春化作用是低温（0-10℃）诱导植物从营养生长转向生殖生长的过程。分子机制：低温诱导开花抑制基因FLC（开花位点C）的表观遗传沉默（如组蛋白H3K27三甲基化），解除其对开花基因FT（成花素）的抑制，FT蛋白运输至茎尖，激活花分生组织特征基因（如AP1），促进开花。9.简述植物抗寒性的生理基础。答案：①膜系统稳定：低温诱导膜脂不饱和脂肪酸比例增加，维持膜流动性；②渗透调节：积累可溶性糖、脯氨酸等降低冰点；③抗氧化系统：SOD、POD等酶活性升高，清除ROS；④抗冻蛋白（AFPs）积累，抑制冰晶形成；⑤脱水保护：LEA蛋白结合水分，防止细胞结构损伤。10.比较植物有氧呼吸与无氧呼吸的异同（底物、产物、能量释放、生理意义）。答案：相同点：均分解有机物（如葡萄糖），释放能量。不同点：①底物：有氧呼吸彻底分解（葡萄糖→CO2+H2O），无氧呼吸不彻底（葡萄糖→乙醇或乳酸）；②产物：有氧呼吸产生大量ATP（30-32个）和CO2、H2O，无氧呼吸产生少量ATP（2个）和乙醇/乳酸；③生理意义：有氧呼吸是主要供能方式，无氧呼吸在缺氧时暂时维持生命活动，但长期进行会导致代谢产物积累（如乙醇），毒害细胞。四、论述题（每题10分，共30分）1.论述C3、C4、CAM植物光合特性的差异及生态适应意义。答案：C3植物（如小麦、水稻）：仅通过卡尔文循环固定CO2，Rubisco兼具羧化和加氧活性，光呼吸强（消耗25%-50%光合产物），CO2补偿点高（50-100μL/L），适合温和、湿润环境；C4植物（如玉米、甘蔗）：具有C4途径（叶肉细胞PEP羧化酶固定CO2→C4酸→维管束鞘细胞释放CO2），形成“CO2泵”，提高BSC中CO2浓度（抑制光呼吸），CO2补偿点低（0-10μL/L），光合效率高，适合高温、强光、低CO2环境；CAM植物（如仙人掌、景天）：夜间气孔开放固定CO2（形成苹果酸储存于液泡），白天气孔关闭（减少水分散失），苹果酸脱羧释放CO2进行卡尔文循环，CO2补偿点极低，水分利用效率最高，适应干旱、炎热的荒漠环境。生态适应意义：三类植物通过不同光合策略平衡CO2固定与水分散失，占据不同生态位，C3适合资源充足生境，C4和CAM分别适应高温和干旱环境，体现了植物对环境的高度适应性。2.论述植物激素在调控植物生长发育中的协同与拮抗作用（举例说明）。答案：协同作用：如IAA与GA共同促进茎的伸长，IAA诱导GA合成，GA增强IAA效应；IAA与CTK协同促进细胞分裂（IAA启动分裂，CTK维持分裂）。拮抗作用：①IAA与ABA：IAA促进顶端优势，ABA抑制侧芽生长（增强IAA效应）；但ABA促进气孔关闭，IAA促进气孔开放；②GA与ABA：GA促进种子萌发（诱导α-淀粉酶合成），ABA抑制萌发（维持休眠）；③ETH与IAA：ETH抑制IAA合成（降低IAA氧化酶活性），IAA诱导ETH合成（促进ACS活性），二者共同调控果实成熟（IAA启动成熟，ETH加速成熟）。这些相互作用确保植物生长发育的精确调控，如种子从休眠到萌发（ABA下降，GA上升）、果实成熟（IAA先升后降，ETH高峰）等过程，体现了激素网络的复杂性。3.论述逆境（如盐渍）对植物的伤害机制及植物的抗逆调控策略。答案：盐渍伤害机制：①渗透胁迫：高浓度盐分降低土壤水势，导致植物吸水困难（生理干旱）；②离子毒害：过量Na+、Cl-破坏膜结构（如膜脂过氧化）、抑制酶活性（如Rubisco）、干扰矿质平衡（K+吸收受阻）；③氧化损伤：逆境诱导ROS（如O2-、H2O2）积累，攻击脂类、蛋白质和DNA；④代谢紊乱：光合速率下降（气孔限制+非气孔限制）、呼吸作用异常（先升后降）、同化物分配受阻。抗逆调控策略：①避盐：通过拒盐（根细胞膜排斥Na+）、排