研究生考試考研植物生理學與生物化學(414)試題及答案指導(dǎo)

研究生考試考研植物生理學與生物化學(414)模擬試題(答案在后面)一、選擇題（植物生理學部分，10題，每題2分，總分20分）1.以下哪個選項是植物生理學中光合作用的直接能量來源？A.水分子B.碳水化合物C.脂肪酸D.核酸2.植物激素中，哪一種激素主要參與細胞分裂和伸長生長？A.赤霉素B.細胞分裂素C.脫落酸D.生長素3.在植物體內(nèi)，哪種物質(zhì)是呼吸作用的最終電子受體？A.氧氣B.二氧化碳C.水D.葡萄糖4.下列哪種化合物不是光合作用的產(chǎn)物？A.ATPB.NADPHC.O2D.CH2O5.下列哪種酶參與了植物的呼吸作用？A.DNA聚合酶B.葡萄糖氧化酶C.脂肪酸合成酶D.蛋白質(zhì)合成酶6.下列哪種物質(zhì)在植物體內(nèi)起到儲存養(yǎng)分的作用？A.纖維素B.淀粉C.脂肪D.蛋白質(zhì)7、在植物氣孔開閉調(diào)節(jié)中起主要作用的細胞內(nèi)物質(zhì)是：A、水分B、氧氣C、二氧化碳D、乙烯8、植物體內(nèi)與光合作用密切相關(guān)的酶類是：A、丙酮酸激酶B、光合磷酸化酶C、ATP合成酶D、DNA聚合酶9、在細胞內(nèi)生物合成過程中，最重要的輔酶是：A、硫胺素焦磷酸（TPP）B、硫酸軟骨素C、核糖-5’-磷酸D、尼克酰胺腺苷二磷酸（NAD+）10.植物生理學中，光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體的______。A.類囊體膜B.葉綠體基質(zhì)C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D.核糖體二、實驗題（植物生理學部分，總分13分）實驗?zāi)康模罕緦嶒炛荚谕ㄟ^測量植物的呼吸速率，來評估不同因素（如環(huán)境條件、植物的生理狀態(tài)）對植物呼吸過程的影響。材料與方法：1.準備若干生長狀況相似的植物（例如豌豆苗）。2.將植物均分為幾組，分別儲存于不同的環(huán)境條件下（如不同溫度、不同氧氣濃度）。3.用干燥的空氣將植物樣本中的CO2替換掉，確保呼吸測量的準確性。4.使用密閉的呼吸室裝置進行測量。5.在密閉空間內(nèi)放置植物樣本并保持恒定環(huán)境條件。6.應(yīng)用氣相色譜法檢測密封空間內(nèi)O2濃度的變化。7.通過計算O2消耗速率來間接測定CO2釋放速率，即呼吸速率。實驗步驟：1.設(shè)置對照組和實驗組：對照組培養(yǎng)在適宜的條件下（例如，室溫、常壓）。實驗組則在變化條件（如低溫、低壓）下培養(yǎng)。2.在開始測量的前一時間點基礎(chǔ)記錄O2濃度。3.短時間內(nèi)（例，5分鐘）密切監(jiān)控O2濃度變化。4.根據(jù)密閉空間內(nèi)O2和CO2濃度的變化，計算每單位時間內(nèi)O2的消耗減少量和相應(yīng)的CO2生成量。數(shù)據(jù)處理與分析：將各組呼吸速率的數(shù)據(jù)進行整理，并作圖。通過統(tǒng)計學方法比較不同條件下的呼吸速率差異。分析環(huán)境條件對植物呼吸速率的具體影響。三、問答題（植物生理學部分，前3題每題6分，后2題每題12分，總分42分）第一題光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)有何區(qū)別？分別在葉綠體中發(fā)生的位置？第二題植物是如何應(yīng)對干旱等環(huán)境脅迫的？請簡要描述干旱條件下植物的一些生理響應(yīng)和分子機制，并說明這些響應(yīng)對保持植物生長和生存的重要性。第三題（15分）光合作用是一個復(fù)雜的氧化還原過程，光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間存在著緊密的聯(lián)系。簡述光反應(yīng)和暗反應(yīng)的步驟及主要參與物質(zhì)，并分析它們之間的物質(zhì)和能量傳遞關(guān)系。第四題題目：在植物生理學與生物化學中，如何理解光合作用的光反應(yīng)階段，并簡述其生物學意義。第五題光合作用是植物生命活動的基礎(chǔ)，它涉及一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)。簡述光合作用的四個主要階段及其生物化學特征。四、選擇題（生物化學部分，10題，每題2分，總分20分）1.(1分)植物生理學中，光合作用的光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的哪個部位？A.類囊體膜B.葉綠體基質(zhì)C.葉綠體內(nèi)膜D.葉綠體基粒2.(1分)下列哪種物質(zhì)不是植物細胞中常見的有機化合物？A.脂肪B.糖類C.蛋白質(zhì)D.礦物質(zhì)3.(1分)植物體內(nèi)水分的主要運輸途徑是什么？A.管道運輸B.水通道蛋白C.分子篩D.簡單擴散4、下列關(guān)于光合作用電子傳遞鏈的說法，錯誤的是：A.光系統(tǒng)I位于基質(zhì)膜上，光系統(tǒng)II位于thylakoid腔膜上。B.光系統(tǒng)II的光反應(yīng)釋放氧氣。C.電子從光系統(tǒng)I傳遞到NADP+，形成NADPH。D.光系統(tǒng)I的還原能力比光系統(tǒng)II高。5、光周期調(diào)節(jié)植物生長的方式主要通過調(diào)節(jié)：A.花藥發(fā)育與花粉形成B.葉綠素的合成C.細胞突觸的生長gibberellin合成6、植物激素在生長發(fā)育中起重要作用。以下哪個激素不參與auxin的合成或信號轉(zhuǎn)導(dǎo)？A.GibberellinB.CytokininC.EthyleneD.Abscisicacid7、下列植物種子中萌發(fā)速率最快的是A．小麥B．棉花C．大豆D．花生8、能準確表示植物蒸騰強度的指標是A．水分臨界點B．氣孔阻力C．蒸騰效率D．蒸騰速率9、某一藜托哺乳植物種子吸水,其重量可增加3倍以上,其原因主要是A．獲得了自由水B．所合成的大分子物質(zhì)增加了重量C．原生質(zhì)體吸水,體積顯著增大D．結(jié)構(gòu)水的變化增加其重量10、糖酵解過程中能直接將ADP磷酸化為ATP的酶是()A.己糖激酶B.磷酸果糖激酶C.丙酮酸激酶D.2-磷酸甘油酸激酶五、實驗題（生物化學部分，總分13分）1.實驗：利用透析袋實驗研究植物細胞內(nèi)的物質(zhì)交換。實驗材料：透析袋蔗糖溶液（濃度為0.2mol/L）水小字盤電子天平稱量器實驗方法：1.將透析袋放入德氏溶液中浸泡1小時，使透析袋恢復(fù)正常狀態(tài)。2.將一定量的蔗糖溶液放入透析袋中，并用線將其栓緊，放入裝有純水的微量天平勺中。3.關(guān)閉天平勺蓋子，并放置于小字盤上，記錄初始重量（W1）。4.將小字盤放置于恒溫恒濕箱中(25°C，濕度70%)，每隔1小時稱量透析袋的重量(W2)，并記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)表：??透析袋重量(mg)0hW11hW2_12hW2_23hW2_34hW2_4實驗處理：1.在與透析袋重量變化的橫坐標軸上標注時間（h）。在與透析袋重量變化的縱坐標軸上標注透析袋重量（mg）。2.繪制透析袋重量隨時間的變化曲線圖。問題：1.描述透析袋重量隨時間變化的趨勢。2.解釋該實驗結(jié)果表明了植物細胞膜的基本特性是什么？3.如果實驗中使用的蔗糖溶液濃度為0.8mol/L，你會預(yù)計透析袋重量的變化趨勢會發(fā)生哪些變化呢？六、問答題（生物化學部分，前3題每題6分，后2題每題12分，總分42分）第一題題目：植物生理學與生物化學中，如何理解光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系？請詳細說明。第二題問題：請解釋植物生理學與生物化學之間的相互作用。舉例說明植物生理過程如何依賴特定的生物化學途徑，并指出生物化學變化如何影響植物的生理響應(yīng)。第三題植物激素是一種在極低矮濃度的狀態(tài)下，對植物生長發(fā)育具有調(diào)控作用的物質(zhì)。它能通過影響細胞分裂、分化和生長等過程，協(xié)調(diào)植物的各器官發(fā)育以及對環(huán)境脅迫的響應(yīng)。請簡述植物激素的五大主要類型及其各自的生理功能，并結(jié)合具體的植物生長的實例進行闡述。(6分)請舉例說明植物激素之間的協(xié)同作用和相互拮抗作用，并解釋其生物學意義。(4分)第四題題目：概述光合作用的基本過程及其能量轉(zhuǎn)換。第五題題目：解釋植物光合作用的光反應(yīng)階段，并說明光反應(yīng)中ATP和NADPH是如何產(chǎn)生的。研究生考試考研植物生理學與生物化學(414)模擬試題及答案指導(dǎo)一、選擇題（植物生理學部分，10題，每題2分，總分20分）1.以下哪個選項是植物生理學中光合作用的直接能量來源？A.水分子B.碳水化合物C.脂肪酸D.核酸答案：B解析：光合作用是植物利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物（如葡萄糖）和氧氣的過程。在這個過程中，植物的葉綠體中的葉綠素吸收光能，將水分子分解為氧氣、氫離子和電子。氫離子和電子在電子傳遞鏈中傳遞，最終用于合成ATP，這是細胞的主要能量來源。2.植物激素中，哪一種激素主要參與細胞分裂和伸長生長？A.赤霉素B.細胞分裂素C.脫落酸D.生長素答案：D解析：生長素是一種植物激素，主要參與細胞的分裂和伸長生長。它通過調(diào)節(jié)細胞的伸長速度來影響植物的整體生長。赤霉素主要促進種子萌發(fā)和莖的伸長；細胞分裂素主要參與細胞的分裂；脫落酸主要參與植物的休眠和葉片脫落。3.在植物體內(nèi)，哪種物質(zhì)是呼吸作用的最終電子受體？A.氧氣B.二氧化碳C.水D.葡萄糖答案：A解析：呼吸作用是植物細胞內(nèi)有機物在氧的參與下被分解成二氧化碳和水，同時釋放出能量的過程。在這個過程中，氧氣作為最終的電子受體，與電子傳遞鏈中的電子結(jié)合，最終生成水。4.下列哪種化合物不是光合作用的產(chǎn)物？A.ATPB.NADPHC.O2D.CH2O答案：C解析：光合作用是植物通過葉綠素吸收太陽光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物(如葡萄糖)和氧氣的過程。在這個過程中，產(chǎn)生的產(chǎn)物有ATP、NADPH和CH2O。因此，選項C不是光合作用的產(chǎn)物。5.下列哪種酶參與了植物的呼吸作用？A.DNA聚合酶B.葡萄糖氧化酶C.脂肪酸合成酶D.蛋白質(zhì)合成酶答案：B解析：呼吸作用是植物細胞對糖類等有機物進行氧化分解的過程，以產(chǎn)生能量。在這個過程中，參與的酶主要有葡萄糖氧化酶、丙酮酸脫氫酶等。因此，選項B是正確答案。6.下列哪種物質(zhì)在植物體內(nèi)起到儲存養(yǎng)分的作用？A.纖維素B.淀粉C.脂肪D.蛋白質(zhì)答案：C解析：植物體內(nèi)的脂肪是一種良好的儲能物質(zhì)，它可以儲存大量的能量，以應(yīng)對生長、開花、結(jié)果等生命活動的需求。因此，選項C是正確答案。7、在植物氣孔開閉調(diào)節(jié)中起主要作用的細胞內(nèi)物質(zhì)是：A、水分B、氧氣C、二氧化碳D、乙烯答案：D、乙烯解析：乙烯是植物氣孔開閉調(diào)節(jié)中的主要調(diào)節(jié)物質(zhì)。8、植物體內(nèi)與光合作用密切相關(guān)的酶類是：A、丙酮酸激酶B、光合磷酸化酶C、ATP合成酶D、DNA聚合酶答案：C、ATP合成酶解析：光合作用中由光能驅(qū)動的酶促反應(yīng)會產(chǎn)生ATP，因此ATP合成酶在這個過程中起關(guān)鍵作用。9、在細胞內(nèi)生物合成過程中，最重要的輔酶是：A、硫胺素焦磷酸（TPP）B、硫酸軟骨素C、核糖-5’-磷酸D、尼克酰胺腺苷二磷酸（NAD+）答案：D、尼克酰胺腺苷二磷酸（NAD+）解析：NAD+和NADP+在許多生物合成反應(yīng)中起著傳遞氫的作用，因此是細胞內(nèi)最重要的輔酶之一。10.植物生理學中，光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體的______。A.類囊體膜B.葉綠體基質(zhì)C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D.核糖體答案：A.類囊體膜解析：光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。光反應(yīng)主要發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上，通過吸收光能將水分解為氧氣、氫離子和電子。暗反應(yīng)（也稱為Calvin循環(huán)）則發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，利用光反應(yīng)產(chǎn)生的氫離子和電子進行碳固定，最終生成葡萄糖等有機物。二、實驗題（植物生理學部分，總分13分）實驗?zāi)康模罕緦嶒炛荚谕ㄟ^測量植物的呼吸速率，來評估不同因素（如環(huán)境條件、植物的生理狀態(tài)）對植物呼吸過程的影響。材料與方法：1.準備若干生長狀況相似的植物（例如豌豆苗）。2.將植物均分為幾組，分別儲存于不同的環(huán)境條件下（如不同溫度、不同氧氣濃度）。3.用干燥的空氣將植物樣本中的CO2替換掉，確保呼吸測量的準確性。4.使用密閉的呼吸室裝置進行測量。5.在密閉空間內(nèi)放置植物樣本并保持恒定環(huán)境條件。6.應(yīng)用氣相色譜法檢測密封空間內(nèi)O2濃度的變化。7.通過計算O2消耗速率來間接測定CO2釋放速率，即呼吸速率。實驗步驟：1.設(shè)置對照組和實驗組：對照組培養(yǎng)在適宜的條件下（例如，室溫、常壓）。實驗組則在變化條件（如低溫、低壓）下培養(yǎng)。2.在開始測量的前一時間點基礎(chǔ)記錄O2濃度。3.短時間內(nèi)（例，5分鐘）密切監(jiān)控O2濃度變化。4.根據(jù)密閉空間內(nèi)O2和CO2濃度的變化，計算每單位時間內(nèi)O2的消耗減少量和相應(yīng)的CO2生成量。數(shù)據(jù)處理與分析：將各組呼吸速率的數(shù)據(jù)進行整理，并作圖。通過統(tǒng)計學方法比較不同條件下的呼吸速率差異。分析環(huán)境條件對植物呼吸速率的具體影響。答案與解析：·實驗?zāi)康拿鞔_要求了通過測量植物的呼吸速率，來評估不同環(huán)境條件對植物生理活動的影響，可行性較高?！嶒炘O(shè)計考慮了對照組的設(shè)置及實驗組的環(huán)境改變，能夠確保結(jié)果的科學性和有效性?！ぴ趯嶒灧椒ㄉ希x擇使用氣相色譜法來測量CO2和O2濃度的變化，這既直觀又準確，推薦度較高?！?shù)據(jù)分析時，采用基礎(chǔ)的統(tǒng)計和比較方法來得出結(jié)論，具有明確的解析路徑。綜上所述，該實驗在考慮植物生命特征的基礎(chǔ)上，設(shè)定了明確且可執(zhí)行的測量流程，并規(guī)劃了清晰的數(shù)據(jù)分析步驟。這樣既能夠確保實驗結(jié)果的準確性，又便于解讀和進一步分析不同環(huán)境因素對植物生理活動的影響。三、問答題（植物生理學部分，前3題每題6分，后2題每題12分，總分42分）第一題光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)有何區(qū)別？分別在葉綠體中發(fā)生的位置？答案：光反應(yīng)和暗反應(yīng)是植物葉綠體進行光合作用的基本過程，它們在場所和功能上存在顯著差異：1.光反應(yīng)：發(fā)生場所:葉綠體被膜系統(tǒng)（質(zhì)體內(nèi)部的膜結(jié)構(gòu)），主要在類囊體膜上。功能：吸收光能，將其轉(zhuǎn)化為化學能，將水分解成氧氣、質(zhì)子（H+)和電子（e-）。同時產(chǎn)生ATP（能量貨幣）和NADPH（還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，還原劑）。2.暗反應(yīng)（卡爾文循環(huán)）：發(fā)生場所:葉綠體基質(zhì)。功能：利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH，固定二氧化碳，最終合成葡萄糖（碳源）。解析：光反應(yīng)需要光照才能進行，而暗反應(yīng)不需要直接的光照，但需要光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和NADPH的供給才能進行。光反應(yīng)的光能被葉綠素等色素捕獲，轉(zhuǎn)化為化學能存放在ATP和NADPH中，這些化學能隨后被暗反應(yīng)利用來合成糖。兩者相互依賴共同完成光合作用的整個過程。第二題植物是如何應(yīng)對干旱等環(huán)境脅迫的？請簡要描述干旱條件下植物的一些生理響應(yīng)和分子機制，并說明這些響應(yīng)對保持植物生長和生存的重要性。答案：植物在干旱條件下通常會表現(xiàn)出一系列的生理和生化適應(yīng)性響應(yīng)來維持生存和生長。這些響應(yīng)包括水分保持機制、離子和滲透調(diào)節(jié)、氣孔調(diào)控、酶活性變化、光合作用效率調(diào)整和代謝途徑重排等。1.水分保持機制：如提高某些胞內(nèi)和胞外化合物的濃度（如糖和脲類）以提高植物體內(nèi)的滲透壓，從而從土壤中吸水。2.離子和滲透調(diào)節(jié)：干旱條件下，植物會加強細胞膜對水分子的通透性，同時調(diào)節(jié)離子平衡，減少水分向干旱環(huán)境中的流動。3.氣孔調(diào)控：干旱降低了葉片的氣孔開度，減少了蒸騰失水，從而保持了葉片和植物體內(nèi)的水分狀態(tài)。4.酶活性變化：植物可能會在干旱條件下增加某些酶如乙醇酸氧化酶的表達，以提高光合產(chǎn)物乙醇酸的氧化，有助于保持ATP和NADPH的水平。5.光合作用效率調(diào)整：植物可能會調(diào)整光合作用效率，通過抑制光合作用某些環(huán)節(jié)的進程來減少水分使用，如通過降低Rubisco活性來降低RuBP固定速率。6.代謝途徑重排：植物提高耐旱性的代謝途徑重排，包括誘導(dǎo)抗旱代謝途徑如蔗糖途徑、戊糖磷酸途徑和脂肪酸代謝等，生產(chǎn)對干旱環(huán)境更穩(wěn)定和有利的分子結(jié)構(gòu)。這些生理響應(yīng)對植物保持水分平衡、抵抗環(huán)境壓力、防止細胞損傷、促進能量代謝和維持生長至關(guān)重要。例如，氣孔的關(guān)閉可以顯著減少水分損失，減少脫水和細胞缺氧的風險；離子和滲透調(diào)節(jié)機制有助于維持細胞液的穩(wěn)態(tài)，防止水分流失和鹽害；酶活性變化和光合作用效率調(diào)整有助于細胞保持能量代謝的平衡，從而在干旱條件下保持生長和繁殖能力。解析：植物對于干旱等環(huán)境脅迫的響應(yīng)是復(fù)雜的，涉及到植物體內(nèi)多層次的生理和分子機制。此題考查考生對于植物如何在逆境下生存的知識掌握?？忌枰斫庵参矬w內(nèi)如何通過一系列生理和生化過程來適應(yīng)干旱環(huán)境，確保植物能夠維持生存和生長。這些生理和生化過程包括植物水分保持機制、氣孔調(diào)控和離子平衡的調(diào)節(jié)等。理解這些機制對考生在研究植物生理學和生物化學以及相關(guān)領(lǐng)域有很大幫助。第三題（15分）光合作用是一個復(fù)雜的氧化還原過程，光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間存在著緊密的聯(lián)系。簡述光反應(yīng)和暗反應(yīng)的步驟及主要參與物質(zhì)，并分析它們之間的物質(zhì)和能量傳遞關(guān)系。答案：光反應(yīng)和暗反應(yīng)是光合作用兩個主要的階段，它們之間相互依存，共同完成光合作用的整個過程。光反應(yīng)：步驟：光能被葉綠素等光捕獲系統(tǒng)吸收，激發(fā)電子進入激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)電子被一系列電子受體傳遞，釋放能量驅(qū)動質(zhì)子泵，將質(zhì)子從基質(zhì)輸送到thylakoid膜內(nèi)腔。光系統(tǒng)II將水分解為O?、質(zhì)子(H?)和電子的，用電子代替光系統(tǒng)II被激發(fā)電子的損失。同時釋放氧氣。光系統(tǒng)I將NADP?還原型為NADPH。質(zhì)子梯度驅(qū)動ATP合成。主要參與物質(zhì)：光能、水分子、葉綠素、NADP?、ADP、Pi暗反應(yīng)(卡爾文循環(huán))：步驟：二氧化碳通過酶RuBisCO與RuBP結(jié)合生成6-PGA。6-PGA經(jīng)過一系列還原反應(yīng)生成G3P。部分G3P用于合成葡萄糖和其他有機物。其他G3P被還原為RuBP，以維持卡爾文循環(huán)的運轉(zhuǎn)。主要參與物質(zhì)：二氧化碳、ATP、NADPH、RuBP、G3P物質(zhì)和能量傳遞關(guān)系：光反應(yīng)生成ATP和NADPH，為暗反應(yīng)的能量和還原力的提供。暗反應(yīng)利用ATP和NADPH將二氧化碳還原為糖類，并釋放并將氧氣釋放到大氣中。解析：光合作用是一個重要的生物化學過程，將光能轉(zhuǎn)化為化學能。答題要點在于清晰地描述光反應(yīng)與暗反應(yīng)的步驟，并準確指出它們之間的物質(zhì)和能量傳遞關(guān)系。第四題題目：在植物生理學與生物化學中，如何理解光合作用的光反應(yīng)階段，并簡述其生物學意義。答案：光合作用的光反應(yīng)階段是在光照條件下進行的，主要包括水的光解和電子傳遞兩個主要過程。1.水的光解：在葉綠體的類囊體膜上，水分子在光的作用下被分解為氧氣、氫離子（H+）和電子（e-）。這個過程稱為光解，是光合作用中獲取能量的關(guān)鍵步驟。2.電子傳遞鏈：光解產(chǎn)生的高能電子通過一系列電子載體（如NADP+和Ferredoxin）傳遞，最終用于還原NADP+成為NADPH。同時，電子傳遞過程中釋放的能量被用來驅(qū)動ATP的合成，形成ATP。生物學意義：光反應(yīng)階段是植物光合作用中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它不僅為植物提供了進行光合作用所需的能量（ATP和NADPH），還產(chǎn)生了氧氣，這是地球上大多數(shù)生命形式所必需的。此外，光反應(yīng)中的電子傳遞鏈和光合磷酸化過程為暗反應(yīng)（Calvin循環(huán)）提供了必要的能量和還原力，從而支持植物體內(nèi)有機物的合成和積累，對于植物的生長發(fā)育和生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有重要意義。解析：該問題的回答涵蓋了光合作用光反應(yīng)階段的核心內(nèi)容，包括水的光解和電子傳遞兩個主要步驟，以及這些步驟的生物學意義?；卮饍?nèi)容準確，條理清晰，符合考試要求。第五題光合作用是植物生命活動的基礎(chǔ)，它涉及一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)。簡述光合作用的四個主要階段及其生物化學特征。答案光合作用可分為四個主要階段：1.光反應(yīng)階段:生物化學特征：發(fā)生在葉綠體thylakoid膜內(nèi)。光能被葉綠素等色素吸收，驅(qū)動電子傳遞鏈反應(yīng)，產(chǎn)生ATP和NADPH。水分子被光解，產(chǎn)生氧氣。2.卡爾文循環(huán)(暗反應(yīng)階段1):生物化學特征：發(fā)生在葉綠體基質(zhì)。利用ATP和NADPH，將CO2固定為3-PGA。3-PGA通過一系列酶催化的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為RuBP，維持循環(huán)運行。3.磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)途徑:生物化學特征：某些植物在環(huán)境條件嚴苛的地區(qū)，利用此途徑進行CO2固定。行動于最初的CO2固定步驟，直接將CO2循環(huán)化為PEP。ATP需求比卡爾文循環(huán)少。4.非???耳維循環(huán):生物化學特征：一些植物在特殊的環(huán)境條件下，例如在C4植物的葉肉細胞中,采用這個循環(huán)進行CO2固定。與卡爾文循環(huán)相結(jié)合，用于固定和運輸CO2。解析光合作用是植物生存和生長所必需的過程，它將光能轉(zhuǎn)化為化學能，并為地球提供氧氣。四個階段分別負責吸收光能，將CO2固定成有機物，并再生循環(huán)所需物質(zhì)。解答該題需要學生對光合作用的各個階段和其生物化學特征有深入的理解，并能清晰概括每個階段的主要功能。四、選擇題（生物化學部分，10題，每題2分，總分20分）1.(1分)植物生理學中，光合作用的光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的哪個部位？A.類囊體膜B.葉綠體基質(zhì)C.葉綠體內(nèi)膜D.葉綠體基粒答案：A解析：光合作用的光反應(yīng)主要發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上。在這一過程中，光能被葉綠素等色素吸收，并轉(zhuǎn)化為化學能儲存在ATP和NADPH中。2.(1分)下列哪種物質(zhì)不是植物細胞中常見的有機化合物？A.脂肪B.糖類C.蛋白質(zhì)D.礦物質(zhì)答案：D解析：礦物質(zhì)是無機化合物，不屬于有機化合物。植物細胞中的主要有機化合物包括糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素和核酸。3.(1分)植物體內(nèi)水分的主要運輸途徑是什么？A.管道運輸B.水通道蛋白C.分子篩D.簡單擴散答案：A解析：植物體內(nèi)水分的主要運輸途徑是通過導(dǎo)管運輸，從根部向上輸送到植物的各個部位。水通道蛋白和簡單擴散也參與水分的運輸，但不是主要途徑。分子篩主要在植物細胞壁中起作用，控制物質(zhì)的進出。4、下列關(guān)于光合作用電子傳遞鏈的說法，錯誤的是：A.光系統(tǒng)I位于基質(zhì)膜上，光系統(tǒng)II位于thylakoid腔膜上。B.光系統(tǒng)II的光反應(yīng)釋放氧氣。C.電子從光系統(tǒng)I傳遞到NADP+，形成NADPH。D.光系統(tǒng)I的還原能力比光系統(tǒng)II高。答案：D解析：光系統(tǒng)II的還原能力比光系統(tǒng)I高，因為光系統(tǒng)II的氧化還原勢高。5、光周期調(diào)節(jié)植物生長的方式主要通過調(diào)節(jié)：A.花藥發(fā)育與花粉形成B.葉綠素的合成C.細胞突觸的生長gibberellin合成答案：A解析：光周期主要調(diào)節(jié)植物的花芽分化和開花時間，從而影響花藥發(fā)育與花粉形成。6、植物激素在生長發(fā)育中起重要作用。以下哪個激素不參與auxin的合成或信號轉(zhuǎn)導(dǎo)？A.GibberellinB.CytokininC.EthyleneD.Abscisicacid答案：C解析：Ethylene屬于獨立的激素類型，其合成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與auxin無直接關(guān)聯(lián)。7、下列植物種子中萌發(fā)速率最快的是A．小麥B．棉花C．大豆D．花生答案：C解析：種子的萌發(fā)速率與種子的成熟休眠狀態(tài)有關(guān)，種子的成熟休眠程度越深，其萌發(fā)速率越慢。已知在植物學中的不同種類種子，其休眠深淺不同，這直接影響萌發(fā)速率。（選C）8、能準確表示植物蒸騰強度的指標是A．水分臨界點B．氣孔阻力C．蒸騰效率D．蒸騰速率答案：D解析：蒸騰率又稱蒸騰速率。葉蒸騰速率是個體或群體具有代表性地進行氣體交換的指標。蒸騰率是表征蒸騰作用強度的一個指標，表示植物在同化一定量CO2所蒸騰消耗氣態(tài)水量的相對值。它是衡量植物耗水所做的蒸騰功(包括凝結(jié)和凝結(jié)后的蒸騰作用)的能力，常用水分通過葉面積散失到周圍的空氣中去的速率，即單位葉面積、單位時間散失水分的克數(shù)(gcm-2h-1)表示。具體數(shù)值取決于葉面特性、蒸汽吸收率及當?shù)氐沫h(huán)境條件。蒸騰速率是描述生物蒸騰最直接的指標。(選D)9、某一藜托哺乳植物種子吸水,其重量可增加3倍以上,其原因主要是A．獲得了自由水B．所合成的大分子物質(zhì)增加了重量C．原生質(zhì)體吸水,體積顯著增大D．結(jié)構(gòu)水的變化增加其重量答案：A解析：這個問題涉及到種子在吸水過程中重量變化的原理。種子吸水會增加重量，主要是因為種子吸收了自由水（即溶解的、自由移動的水分），這些自由水在種子萌發(fā)時會為代謝活動提供水分和溶解介質(zhì)。相比于其它選項，A選項“獲得了自由水”更準確地描述了種子吸水重量增加的現(xiàn)象。B項“所合成的大分子物質(zhì)增加了重量”與種子吸水不直接相關(guān)，通常情況下，在種子吸水過程中并沒有顯著的物質(zhì)的或多肽的合成。C項選項中指出的是“原生質(zhì)體吸水,體積顯著增大”，原生質(zhì)體吸水可能會增大體積，這確實能為代謝提供更多的空間，但并不是重量增加的直接原因，因此不是最佳選項。D項“結(jié)構(gòu)水的變化增加其重量”，結(jié)構(gòu)水占據(jù)了細胞內(nèi)的一部分空間，雖然其也在重量計算之內(nèi)，但水的重量的主要增加是由自由水吸漲引起的。因此，A選項“獲得了自由水”是這四個選項中最為恰當?shù)摹?選A)本題重點在于區(qū)分自由水與結(jié)構(gòu)水。自由水與細胞內(nèi)的代謝活動緊密相關(guān)，可以自由移動，容易流失；而結(jié)構(gòu)水與細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和核酸等形成大的分子物質(zhì)，充作維系細胞結(jié)構(gòu)的骨架。10、糖酵解過程中能直接將ADP磷酸化為ATP的酶是()A.己糖激酶B.磷酸果糖激酶C.丙酮酸激酶D.2-磷酸甘油酸激酶正確答案：C解析：本題屬于識記試題的范疇。丙酮酸激酶是糖酵解蛋氨酸限速酶，在生成丙酮酸時將ADP磷酸化生成ATP。五、實驗題（生物化學部分，總分13分）1.實驗：利用透析袋實驗研究植物細胞內(nèi)的物質(zhì)交換。實驗材料：透析袋蔗糖溶液（濃度為0.2mol/L）水小字盤電子天平稱量器實驗方法：1.將透析袋放入德氏溶液中浸泡1小時，使透析袋恢復(fù)正常狀態(tài)。2.將一定量的蔗糖溶液放入透析袋中，并用線將其栓緊，放入裝有純水的微量天平勺中。3.關(guān)閉天平勺蓋子，并放置于小字盤上，記錄初始重量（W1）。4.將小字盤放置于恒溫恒濕箱中(25°C，濕度70%)，每隔1小時稱量透析袋的重量(W2)，并記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)表：??透析袋重量(mg)0hW11hW2_12hW2_23hW2_34hW2_4實驗處理：1.在與透析袋重量變化的橫坐標軸上標注時間（h）。在與透析袋重量變化的縱坐標軸上標注透析袋重量（mg）。2.繪制透析袋重量隨時間的變化曲線圖。問題：1.描述透析袋重量隨時間變化的趨勢。2.解釋該實驗結(jié)果表明了植物細胞膜的基本特性是什么？3.如果實驗中使用的蔗糖溶液濃度為0.8mol/L，你會預(yù)計透析袋重量的變化趨勢會發(fā)生哪些變化呢？答案：1.透析袋重量會先增加，后逐漸減少，最終趨于穩(wěn)定。2.該實驗結(jié)果表明植物細胞膜具有一定的選擇性通透性。蔗糖是通過透析袋的孔隙滲透而進入水分與含糖溶液。3.如果deneyde蔗糖溶液濃度為0.8mol/L，透析袋重量的變化趨勢會更加明顯，在初始階段增重幅度會更大，因為濃度梯度的增強使得水分子從非濃度溶液側(cè)(wtussually純水)轉(zhuǎn)移到濃度溶液側(cè)（蔗糖溶液）速度更快。解析：本題旨在檢驗考生對嚴格的實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)記錄和分析以及對植物細胞膜選擇性通透性的理解。緊隨實驗步驟，進行的數(shù)據(jù)記錄和圖表繪制是對實驗結(jié)果的準確呈現(xiàn)和科學分析的基礎(chǔ)。對實驗結(jié)果的解釋要體現(xiàn)對選擇性通透性的理解，并能結(jié)合實驗條件進行合理的分析和推測。六、問答題（生物化學部分，前3題每題6分，后2題每題12分，總分42分）第一題題目：植物生理學與生物化學中，如何理解光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系？請詳細說明。答案：光合作用是植物、藻類和某些細菌利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物（如葡萄糖）和氧氣的過程。光合作用主要分為兩個階段：光反應(yīng)和暗反應(yīng)。光反應(yīng)：位置：光反應(yīng)主要發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上。過程：光反應(yīng)需要光能，通過吸收光子，葉綠素分子激發(fā)電子，進入更高的能量狀態(tài)。這些高能電子通過一系列載體（如醌類和細胞色素復(fù)合物）傳遞，最終用于合成ATP和NADPH。同時，光反應(yīng)還涉及水的光解，產(chǎn)生氧氣、氫離子和電子。產(chǎn)物：生成ATP和NADPH，為暗反應(yīng)提供能量和還原力。暗反應(yīng)：位置：暗反應(yīng)主要發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。過程：暗反應(yīng)不需要光能，但依賴于光反應(yīng)生成的ATP和NADPH。暗反應(yīng)通過一系列酶促反應(yīng)（如Calvin循環(huán)），將二氧化碳固定到五碳糖（RuBP）上，最終生成有機物（如葡萄糖）。產(chǎn)物：生成有機物（如葡萄糖），為植物的生長和代謝提供能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。聯(lián)系：能量供應(yīng)：光反應(yīng)通過生成ATP和NADPH，為暗反應(yīng)提供必要的能量和還原力。物質(zhì)轉(zhuǎn)化：光反應(yīng)生成的水和二氧化碳是暗反應(yīng)的原料。雙向反饋：光反應(yīng)和暗反應(yīng)相互依賴，形成一個動態(tài)平衡，確保光合作用的持續(xù)進行。通過理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，可以更好地掌握植物生理學與生物化學中光合作用的機制和調(diào)控方式。第二題問題：請解釋植物生理學與生物化學之間的相互作用。舉例說明植物生理過程如何依賴特定的生物化學途徑，并指出生物化學變化如何影響植物的生理響應(yīng)。答案：植物生理學研究的是植物的生命活動和生長發(fā)育過程中的一些基本生理過程和機制，而生物化學則側(cè)重于研究生物體的分子結(jié)構(gòu)和生化反應(yīng)。兩者之間存在密切的相互影響和相互作用。例如，光合作用是植物生理中的一個關(guān)鍵過程，它涉及到水的光解、CO2的固定、ATP和NADPH的轉(zhuǎn)化等生物化學反應(yīng)。這些反應(yīng)的順利進行依賴于多種酶以及葉綠素等重要催化劑的作用，它們都是通過細胞內(nèi)的生物化學途徑來調(diào)節(jié)的。此外，植物對干旱、洪水等環(huán)境脅迫的生理反應(yīng)也與體內(nèi)的生化變化緊密相關(guān)。例如，在干旱條件下，植物會通過增加對ABA（脫落酸）的響應(yīng)來減少水分的損失，這是植物生理的適應(yīng)性反應(yīng)，而ABA的合成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)涉及到復(fù)雜的生物化學途徑。解析：要回答這個問題，考生需要理解植物生理學和生物化學的基本概念，并能夠?qū)烧呗?lián)系在一起。在答題時，考生應(yīng)該首先說明植物生理過程和生物化學途徑之間的關(guān)系，然后給出一個具體的例子來解釋兩者的相互作用。最后，解釋生物化學變化是如何影響植物的生理響應(yīng)的，并指出這種關(guān)系在植物生長發(fā)育以及對環(huán)境的適應(yīng)中的重要性。第三題植物激素是一種在極低矮濃度的狀態(tài)下，對植物生長發(fā)育具有調(diào)控作用的物質(zhì)。它能通過影響細胞分裂、分化和生長等過程，協(xié)調(diào)植物的各器官發(fā)育以及對環(huán)境脅迫的響應(yīng)。請簡述植物激素的五大主要類型及其各自的生理功能，并結(jié)合具體的植物生長的實例進行闡述。(6分)請舉例說明植物激素之間的協(xié)同作用和相互拮抗作用，并解釋其生物學意義。(4分)答案：植物激素五大主要類型及其生理功能:1.生長素(Auxin):促進細胞伸長、促進芽尖和根尖生長，協(xié)調(diào)器官發(fā)育，參與花器官分化和向性的生長，例如促進根部向下的生長(正向性)，促進莖部向上的生長(負向性)，參與落葉和果實成熟等。2.細胞分裂素(Cytokinin):促進細胞分裂，延緩葉片老化，參與器官形成和分化，例如促進側(cè)枝生長，促進芽萌發(fā)，推遲植物衰老。3.赤霉素(Gibberellin):促進莖伸長、破除種子休眠、誘導(dǎo)花序伸變得放松，參與果實肥大，例如促進馬鈴薯莖的伸長，促進小麥種子發(fā)芽。4.脫落酸(AbscisicAcid):抑制生長、促進落葉、參與植物對干旱和寒害的抗旱和抗寒反應(yīng)，例如促進落葉和果實成熟，參與種子休眠。5.乙烯(Ethylene):促進果實成熟、落葉、花器官器官退化、衰老和凋謝，參與植物對脅迫的反應(yīng)，例如促進香蕉、蘋果等水果成熟，導(dǎo)致老化植物落葉。植物激素協(xié)同作用和相互拮抗作用:協(xié)同作用:成長素和細胞分裂素協(xié)同作用促進莖干生長和側(cè)枝形成。例如，生長素的集中分布在莖的最頂端，促進主莖生長；而細胞分裂素則促進側(cè)芽的生長。相互拮抗作用:生長素和乙烯之間相互拮抗作用。生長素能促進種子萌發(fā)，而乙烯抑制種子萌發(fā)。兩者平衡狀態(tài)決定植物的生長和發(fā)育方向。解析：本題考察學生對植物激素的理解和應(yīng)用能力。部分要求學生準確說出五大主要植物激素的名稱及其生理功能，并能結(jié)合實際事例進行闡述。部分要求學生理解植物激素之間相互作用的復(fù)雜性，并能舉出具體的例子進行說明。第四題題目：概述光合作用的基本過程及其能量轉(zhuǎn)換。答案：光合作用是植