(2025年)植物生理学考试题库及答案

(2025年)植物生理学考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.植物细胞水势的组成中，受溶质颗粒影响的是（）。A.压力势（Ψp）B.渗透势（Ψs）C.衬质势（Ψm）D.重力势（Ψg）答案：B2.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.光反应的产物不包括（）。A.ATPB.NADPHC.O2D.葡萄糖答案：D4.植物呼吸作用中，EMP途径的关键调控酶是（）。A.丙酮酸激酶B.己糖激酶C.磷酸果糖激酶D.苹果酸脱氢酶答案：C5.下列植物激素中，主要通过促进细胞伸长发挥作用的是（）。A.脱落酸（ABA）B.赤霉素（GA）C.细胞分裂素（CTK）D.乙烯（ETH）答案：B6.长日植物开花所需的光周期条件是（）。A.日照长度大于临界日长B.日照长度小于临界日长C.连续黑暗时间大于临界夜长D.连续光照时间小于临界日长答案：A7.植物感受春化作用的主要部位是（）。A.叶片B.茎尖分生组织C.根D.花原基答案：B8.光呼吸的底物是（）。A.葡萄糖B.乙醇酸C.丙酮酸D.甘油酸答案：B9.植物细胞中，参与主动运输的主要能量来源是（）。A.光能B.ATP水解C.质子梯度D.离子浓度差答案：B10.下列逆境中，会导致植物细胞发生质壁分离的是（）。A.高温B.低温C.干旱D.盐渍答案：D11.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：B12.细胞分裂素的主要合成部位是（）。A.根尖B.茎尖C.叶片D.成熟果实答案：A13.植物在光下进行的呼吸作用称为（）。A.暗呼吸B.光呼吸C.有氧呼吸D.无氧呼吸答案：A14.种子萌发时，最先突破种皮的结构是（）。A.胚芽B.胚轴C.胚根D.子叶答案：C15.下列关于植物抗逆性的描述，错误的是（）。A.渗透调节可通过积累脯氨酸等物质实现B.抗氧化酶系统（如SOD、POD）可清除活性氧C.脱落酸（ABA）可增强植物对干旱的抗性D.高温胁迫会导致细胞膜透性降低答案：D二、填空题（每空1分，共20分）1.植物细胞水势的计算公式为Ψw=______，其中______在成熟细胞中常为正值。答案：Ψs+Ψp+Ψm；Ψp（压力势）2.光合作用中，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3.植物必需矿质元素中，______是叶绿素的组成成分，______是硝酸还原酶的辅酶成分。答案：Mg（镁）；Mo（钼）4.乙烯的三重反应指______、______和______。答案：抑制茎的伸长生长；促进茎的横向增粗；使茎失去负向地性5.光周期诱导中，植物感受光周期的部位是______，发生光周期反应的部位是______。答案：叶片；茎尖分生组织6.种子萌发的必要条件包括______、______和______。答案：足够的水分；适宜的温度；充足的氧气（部分需光种子还需光照）7.植物抗寒锻炼过程中，细胞内______含量增加（如可溶性糖、脯氨酸），______膜的不饱和脂肪酸比例升高。答案：渗透调节物质；生物8.呼吸作用的主要生理意义是______、______和提供合成原料。答案：为生命活动提供能量；中间产物参与物质转化三、名词解释（每题3分，共24分）1.质外体途径：水分或溶质通过细胞壁、细胞间隙等质外体空间的运输方式，不经过原生质膜，运输阻力小但受凯氏带限制。2.光补偿点：植物光合速率等于呼吸速率时的光照强度，此时净光合速率为零。3.细胞全能性：植物细胞（如体细胞）具有发育成完整植株的潜在能力，因含有该物种全套遗传信息。4.春化作用：低温（通常0-10℃）诱导植物从营养生长转向生殖生长的过程，如冬小麦需经过春化才能开花。5.源-库单位：同化物供应（源）与需求（库）的功能单位，如某一叶片与其就近的果实或种子构成的协同运输体系。6.渗透调节：逆境（如干旱、盐渍）下，植物细胞通过主动积累溶质（如脯氨酸、可溶性糖）降低渗透势，维持细胞吸水能力的适应性反应。7.光周期现象：植物开花对昼夜相对长度（光周期）的响应特性，分为长日植物、短日植物和日中性植物。8.抗氰呼吸：某些植物组织中，呼吸电子传递不经过细胞色素氧化酶（被氰化物抑制），而是通过交替氧化酶直接传递给氧气的途径，与放热、抗逆相关。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述气孔运动的K+泵学说。答：气孔运动与保卫细胞的渗透势变化相关。光下，保卫细胞叶绿体通过光合磷酸化产生ATP，激活质膜上的H+-ATP酶，将H+泵出细胞，建立跨膜质子梯度；此梯度驱动K+通过内向K+通道进入保卫细胞，同时Cl-协同进入以平衡电荷；K+和Cl-积累使保卫细胞渗透势降低，吸水膨胀，气孔开放。暗中，H+-ATP酶活性下降，K+和Cl-外流，渗透势升高，保卫细胞失水，气孔关闭。2.比较C3植物与C4植物的光合特性差异。答：①结构：C4植物具“花环状”结构（维管束鞘细胞含叶绿体），C3植物无；②CO2固定途径：C4植物先经PEPC固定CO2为C4酸（叶肉细胞），再运至维管束鞘细胞释放CO2供Rubisco固定（卡尔文循环）；C3植物仅通过Rubisco在叶肉细胞固定CO2；③光呼吸：C4植物维管束鞘细胞CO2浓度高，抑制光呼吸（低），C3植物光呼吸强；④光合效率：C4植物在强光、高温、低CO2下光合效率更高（如玉米），C3植物（如小麦）在低温、高CO2下更优；⑤最适温度：C4植物（30-40℃）高于C3植物（20-30℃）。3.简述生长素（IAA）的生理作用及作用机制。答：生理作用：①促进细胞伸长（低浓度促进，高浓度抑制）；②诱导顶端优势（顶芽合成IAA向下运输，抑制侧芽生长）；③促进插条生根（刺激不定根形成）；④参与向光性和向地性反应；⑤防止器官脱落（延缓离层形成）。作用机制：IAA与细胞膜上的受体（如TIR1）结合，激活信号通路，促进AUX/IAA抑制蛋白降解，释放ARF转录因子，启动相关基因（如扩张蛋白基因）表达；扩张蛋白破坏细胞壁纤维素微纤丝间的氢键，使细胞壁松弛，细胞在膨压作用下伸长。4.种子萌发时的生理生化变化主要包括哪些方面？答：①吸水过程：分三个阶段（急剧吸水-滞缓-再吸水），初期为吸胀吸水（依赖衬质势），后期为渗透吸水；②呼吸作用：从无氧呼吸为主（初期）转为有氧呼吸（种皮破裂后），呼吸速率剧增；③贮藏物质的分解与运输：淀粉（水解为葡萄糖）、蛋白质（水解为氨基酸）、脂肪（水解为甘油和脂肪酸）被酶分解，转化为可运输的小分子，供胚生长；④激素变化：赤霉素（GA）合成增加，诱导水解酶（如α-淀粉酶）基因表达；脱落酸（ABA）含量下降，解除休眠；⑤细胞分裂与分化：胚根、胚芽细胞分裂旺盛，形成幼苗的根、茎、叶。5.逆境（如干旱）下，植物细胞如何通过渗透调节提高抗逆性？答：渗透调节是植物适应干旱的重要机制，主要通过积累以下溶质降低细胞渗透势：①无机离子：如K+、Na+（盐生植物），通过主动吸收或区域化分布（如液泡积累）；②有机溶质：可溶性糖（如蔗糖、葡萄糖），由淀粉水解或光合产物积累；脯氨酸（极性氨基酸），通过合成增加或降解减少；甜菜碱（季铵化合物），在细胞质中积累；③这些溶质降低细胞渗透势，使细胞在外界水势降低时仍能吸水，维持细胞膨压和生理功能（如酶活性、膜稳定性）；同时，有机溶质（如脯氨酸）还可作为自由基清除剂，保护蛋白质结构。五、论述题（每题13分，共26分）1.论述植物光合作用与呼吸作用的相互关系。答：光合作用与呼吸作用是植物代谢的核心过程，既对立又统一，具体联系如下：（1）物质联系：①光合作用的产物（葡萄糖、淀粉）是呼吸作用的主要底物，呼吸作用分解有机物产生的CO2和H2O可被光合作用重新利用；②两者共享部分中间产物，如磷酸丙糖（光合作用暗反应产物，可进入呼吸作用EMP途径）、丙酮酸（呼吸作用EMP产物，可参与光合作用的物质转化）；③光合作用光反应产生的ATP和NADPH主要用于暗反应，而呼吸作用产生的ATP为细胞各种生命活动供能（包括光合作用的酶合成、离子运输等）。（2）能量联系：光合作用将光能转化为化学能（贮存在有机物中），呼吸作用将有机物中的化学能释放，一部分以热能散失，另一部分转化为ATP中的活跃化学能，供生命活动利用。两者共同构成植物能量代谢的“源”与“库”。（3）调控联系：环境因子（如光照、温度、CO2浓度）同时影响两者速率。例如，光下光合作用速率大于呼吸作用，净释放O2、吸收CO2；暗中仅进行呼吸作用，释放CO2、吸收O2。当光合速率等于呼吸速率时（光补偿点），植物净光合为零。此外，植物通过调节Rubisco（光合作用关键酶）和细胞色素氧化酶（呼吸作用关键酶）的活性，平衡两者的代谢强度，适应环境变化。（4）逆境下的协同：干旱、高温等逆境中，光合作用因气孔关闭（CO2供应不足）和光系统损伤而下降，呼吸作用初期可能增强（提供修复所需能量），但长期逆境会导致呼吸作用受阻（酶失活、底物不足）。此时，植物通过提高抗氧化酶活性（如SOD）减少活性氧积累，同时调节光合与呼吸的代谢流向（如增加光呼吸以消耗过剩光能），维持代谢平衡。2.分析植物激素在调控果实成熟中的协同与拮抗作用。答：果实成熟是多种激素动态平衡的结果，主要涉及乙烯（ETH）、脱落酸（ABA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）和生长素（IAA）的协同与拮抗。（1）协同作用：①乙烯是果实成熟的关键启动因子，可诱导细胞壁水解酶（如果胶酶、纤维素酶）和色素合成酶（如番茄红素合成酶）的基因表达，促进果实软化、着色；②ABA与乙烯协同，通过提高膜透性、促进乙烯合成（激活ACC合成酶）加速成熟；③成熟后期，GA和CTK含量下降，解除对成熟的抑制，间接协同乙烯作用。（2）拮抗作用：①生长素（IAA）在果实发育初期（细胞分裂阶段）含量高，促进细胞伸长和果实膨大，但在成熟初期起抑制乙烯合成的作用（通过抑制ACC合成酶活性）；随着成熟进程，IAA含量下降，乙烯合成解除抑制，主导成熟；②GA和CTK主要在果实生长阶段起作用（促进细胞分裂和伸长），与成熟阶段的乙烯、ABA功能拮抗；③细胞分裂素（CTK）通过维持细胞活力延缓衰老，与乙烯的促衰老作用拮抗。