1、2008 年研究生入学考试（植物生理学）真题试卷及答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 下列元素缺乏时，导致植物幼叶首先出现病症的元素是( )。（A）N（B） P（C） Ca（D）K2 能诱导果实发生呼吸跃变的植物激素是( )。（A）ABA（B） IAA（C） ETH（D）CTK3 植物一生的生长过程中，其生长速率的变化规律是( )。（A）快慢快（B）快 慢（C）慢 快慢（D）慢快4 植物细胞中质子泵利用 ATP 水解释放的能量，逆电化学势梯度跨膜转运 H+，这一过程称为( ) 。（A）初级主动运输（B）次级主动运输（C）同向共运输（D）反向共运输5 植物叶片
2、中进行亚硝酸还原的主要部位是( )。（A）线粒体（B）细胞基质（C）液泡（D）叶绿体6 高等植物光系统的作用中心色素分子是( )。（A）P 680（B） P700（C） A0（D）Pheo7 植物光呼吸过程中，氧气吸收发生的部位是( )。（A）线粒体和叶绿体（B）线粒体和过氧化物酶体（C）叶绿体和乙醛酸循环体（D）叶绿体和过氧化物酶体8 类胡萝卜素对可见光的吸收范围是( )。（A）680700 nm（B） 600680 nm（C） 500600 nm（D）400500 nm9 1molNADH+H+经交替氧化途径将电子传给氧气时，可形成( )。（A）4molATP（B） 3 mol ATP（C
3、） 2molATP（D）1molATP10 若某一植物组织呼吸作用释放 CO2 摩尔数和吸收 O2 摩尔数的比值小于 1，则该组织在此阶段的呼吸底物主要是( )。（A）脂肪（B）淀粉（C）有机酸（D）葡萄糖11 某植物制造 100 g 干物质消耗了 75kg 水，其蒸腾系数为( )。（A）750（B） 75（C） 75（D）07512 下列蛋白质中，属于植物细胞壁结构蛋白的是( )。（A）钙调蛋白（B）伸展蛋白（C） G 蛋白（D）扩张蛋白13 在植物的光周期诱导过程中，随着暗期的延长( )。（A）Pr 含量降低，有利于 LDP 开花（B） Pfr 含量降低，有利于 SDP 开花（C） Pfr
4、 含量降低，有利于 LDP 开花（D）Pr 含量降低，有利于，SDP 开花14 根据花形态建成基因调控的“ABC 模型”，控制花器官中雄蕊形成的是( )。（A）A 组基因（B） A 组和 B 组基因（C） B 组和 C 组基因（D）C 组基因15 未完成后熟的种子在低温层积过程中，ABA 和 GA 含量的变化为( )。（A）ABA 升高，GA 降低（B） ABA 降低，GA 升高（C） ABA 和 GA 均降低（D）ABA 和 GA 均升高16 把一发生初始质壁分离的植物细胞放入纯水中，细胞的体积、水势、渗透势、压力势如何变化?17 简述生长素的主要生理作用。18 简述韧皮部同化物运输的压力流
5、动学说。18 将 A、B 两种植物分别放置在密闭的光照生长箱中，定期抽取生长箱中的气体样品，分析其中的 CO2 含量。以 CO2 含量对光照时间作图，得到右侧曲线图。据图回答：19 分析图中曲线变化的原因。20 推测两种植物的光合碳同化途径。21 请用另一种实验方法验证你的推测。22 论述植物地上部分与地下部分生长的相关性，并写出生产中控制根冠比的两种方法及其原理。23 论述植物抗旱性的机制。2008 年研究生入学考试（植物生理学）真题试卷答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 【正确答案】 C【试题解析】 必需元素在植物生长发育过程中的生理功能决定了元素在植物
6、体内的移动性和被利用性，而元素的移动性和被利用性决定该种元素的缺素症首先出现在植物体的部位。元素进入植物体内形成不稳定的化合物，不断分解，释放的离子移动性大、易被重复利用，该缺素症首先出现在植物体较老的组织或器官(如老叶)。植物体内典型的移动性大和易被重复利用的元素主要包括 N、P 、K 等。元素进入植物体内能形成稳定的化合物，元素的移动性小、不易被运输、不易被重复利用，该缺素症首先出现在植物体较幼嫩的组织或器官(如幼叶、幼茎)，植物体内典型的移动性小和不易被重复利用的元素主要包括 Ca、 S、Fe、Mn、B 等。2 【正确答案】 C【试题解析】 随着果实的成熟进程，某些果实的呼吸速率最初降低
7、，至成熟末期突然升高而后下降，这种现象称为果实的呼吸跃变。呼吸跃变产生的最主要原因是内源乙烯含量增加。跃变型果实有明显的乙烯大量产生，非跃变型果实的内源乙烯水平一直维持在很低的水平。其他激素如生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸对呼吸跃变没有明显的影响，因此，能诱导果实发生呼吸跃变的植物激素是乙烯。3 【正确答案】 C【试题解析】 植物的生长实质上是细胞数目和体积的增加，因此，细胞分裂和伸长决定了植物的生长发育进程，在植物一生的生长进程中，生长速率都表现出慢一快一慢的变化规律。生长速率的变化明显分为三个时期：开始时细胞处于分裂时期和原生质体积累时期，生长缓慢；以后逐渐加快，细胞内合成大量物质，细
8、胞体积快速增大，达到最高点，细胞越多，生长越快；然后生长速率又减慢直至停止，此时细胞进入成熟、衰老时期。4 【正确答案】 A【试题解析】 根据离子跨膜运输与能量消耗相偶联以及发生跨膜运输的离子的运输方向与该种离子的电化学势梯度方向的关系，离子跨膜运输可分为被动运输和主动运输。在离子的被动运输过程中，离子跨膜运输不直接消耗水解 ATP 的能量，离子运输的方向是顺电化学势梯度进行的。在离子的主动运输过程中，离子跨膜运输与消耗水解 ATP 的能量相偶联，离子运输的方向是逆电化学势梯度进行的。植物细胞膜上由 H+-ATP 酶作用，利用 ATP 水解释放的能量，逆电化学势梯度跨膜转运 H+的过程，称为初
9、级主动运输。由 H+-ATP 酶作用所建立的跨膜质子电化学势梯度所驱动的其他离子或小分子物质的跨膜运输过程，称为次级主动运输。次级主动运输实际上是一种共运输过程。根据两种物质被跨膜运输的方向，共运输分为同向共运输和反向共运输。同向共运输被运输的两种物质跨膜运输的方向相同，反向共运输被运输的两种物质跨膜运输的方向相反。因此，植物细胞中质子泵利用ATP 水解释放的能量，逆电化学势梯度跨膜转运 H+，这一过程称为初级主动运输。5 【正确答案】 D【试题解析】 植物的氮源主要是无机氮化物，以铵盐和硝酸盐为主。植物可直接利用吸收的铵态氮合成氨基酸，但硝态氮必须经过还原形成铵态氮后才能被利用。植物根系从土
10、壤中吸收 进入细胞后被硝酸还原酶和亚硝酸还原酶还原为铵。在植物的根细胞和叶肉细胞中都存在还原硝酸根的酶系，当植物吸收少量硝酸根时，硝酸根在根细胞中被还原；当植物吸收大量硝酸根时，硝酸根被运至叶片叶肉细胞中被还原。在叶肉细胞中，硝酸根被还原为亚硝酸根的过程是在细胞质中进行的，亚硝酸根被运至叶绿体中再被还原为铵。硝酸根在根中的还原与叶中基本相同，在细胞质中进行硝酸根的还原，形成的亚硝酸根被运至前质体中再被还原为铵。因此，植物叶片中进行亚硝酸还原的主要部位是叶绿体。6 【正确答案】 A【试题解析】 在类囊体膜上光合电子传递链是由光系统工、光系统和细胞色素b6f 复合体等单位组成的。光系统复合体多存在
11、于基粒片层的垛叠区，光系统主要由 PS反应中心色素 P680、捕光复合体 和放氧复合体等亚单位组成。当PS反应中心色素 P680 吸收光激发为 P680 后，把电子传到去镁叶绿素(Pheo)，Pheo 是原初电子受体，原初电子供体是 Tyr(酪氨酸残基)，给出电子的 Tyr 又通过Mn 聚集体从水分子中获得电子，同时使水分子裂解，形成分子氧和质子。光系统工复合体存在于基质片层和基粒片层的非垛叠区，光系统工主要由 PSI 反应中心色素 P700、电子受体和捕光复合体 I 组成。PSI 的功能是将电子从 PC 传递给铁氧还蛋白。P700 是 PS 工的原初电子供体，原初电子受体是 A0，PS 工复
12、合体的电子传递途径是：P700A 0A 1FxFAFB。因此，高等植物光系统 的作用中心色素分子是 P680。7 【正确答案】 D【试题解析】 植物的绿色细胞在光下不仅进行 CO2 的同化，而且存在依赖光的消耗 O2 释放 CO2 的反应，被称为光呼吸，也称为光呼吸碳氧化循环。光呼吸碳氧化循环在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器中完成。在叶绿体、过氧化物酶体中吸收 O2，在线粒体中释放 CO2。因此，植物光呼吸过程中，氧气吸收发生的部位是叶绿体和过氧化物酶体。8 【正确答案】 D【试题解析】 光合色素主要有叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素三大类。绿藻和高等植物的叶绿素包括叶绿素 a 和叶绿素 b
13、，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。藻胆素存在于蓝绿藻和红藻中，分别为藻蓝素和藻红素。叶绿素和类胡萝卜素具有特殊的吸收光谱，叶绿素的最强吸收区是波长为 640660nm 的红光和 430450nm 的蓝紫光。类胡萝卜素的最强吸收区是波长为 400500nm 的蓝紫光部分。从光合作用的作用光谱和吸收光谱可以看出，高等植物光合作用最有效的光是红光和蓝紫光。因此，类胡萝卜素对可见光的吸收范围是 400500nm 。9 【正确答案】 D【试题解析】 植物体内呼吸电子传递途径包括细胞色素电子传递途径、交替氧化酶途径和非线粒体的末端氧化途径。经交替氧化酶途径 NADH+H+脱下的电子只通过复合体工，只产生
14、1 个 ATP；FADH 2 经交替氧化酶途径不产生 ATP，大量能量以热的形式放出。因此，1molNADH+H +经交替氧化途径将电子传给氧气时，可形成 1molATP。10 【正确答案】 A【试题解析】 在呼吸过程中被氧化分解的有机物称为呼吸底物。呼吸底物在呼吸过程中释放的 CO2 的量和吸收 O2 的量之比称为呼吸商。呼吸底物不同，所释放的CO2 的量和吸收 O2 的量也有所不同。当呼吸底物为碳水化合物时，其呼吸商为1；当呼吸底物为油脂或蛋白质时，因油脂和蛋白质的含氧量较少，需要较多的氧才能被彻底氧化，其呼吸熵小于 1；当呼吸底物为多元有机酸时，因多元有机酸的含氧量较多，其呼吸熵大于 1
15、。因此，若某一植物组织呼吸作用释放 CO2 的摩尔数和吸收 O2 的摩尔数之比小于 1，则该组织在此阶段的呼吸底物主要是脂肪。11 【正确答案】 A【试题解析】 蒸腾系数是指植物制造 1g 干物质所消耗的水分(g)。因此，某植物制造 100g 干物质消耗了 75kg 水，其蒸腾系数是 750。12 【正确答案】 B【试题解析】 细胞壁中存在许多种类的蛋白质，包括细胞壁结构蛋白质、细胞壁上的特有酶类、细胞壁调节蛋白等。细胞壁结构蛋白质又分为若干种，包括富羟脯氨酸糖蛋白、富甘氨酸蛋白、富脯氨酸蛋白、阿拉伯半乳聚糖蛋白等。伸展蛋白是富羟脯氨酸糖蛋白中的一个亚族，伸展蛋白通过肽键交联构成独立的网状结构
16、，增加了细胞壁的强度和刚性。因此，属于植物细胞壁结构蛋白的是伸展蛋白。扩张蛋白不属于植物细胞壁结构蛋白，而是细胞壁调节蛋白。13 【正确答案】 B【试题解析】 光敏素有两种可以相互转化的构象形式：红光吸收型 Pr 和远红光吸收型 Pfr。照射白光或红光后， Pr 型转化为 Pfr 型；照射远红光使 Pfr 型转化为Pr 型，Pfr 型在暗中自发地逆转为 Pr 型。当植物从光下转入黑暗后，Pfr 型光敏素逐渐转为 Pr 型，PfrPr 比值降低，临界夜长就是植物体内 Pfr 减少到一定值的标志，当 PfrPr 比值降低到一个临界水平时启动特殊的成花刺激物合成。 SDP实际上是长夜植物，随着暗期的
17、延长，Pfr 含量降低， PfrPr 比值降低快，促进SDP 成花刺激物合成。所以说，在植物光周期诱导过程中，随着暗期的延长 Pfr含量降低，有利于 SDP 开花。14 【正确答案】 C【试题解析】 花器官的形成和发育依赖于器官特征基因在时间顺序和空间位置上的正确表达。Coen 等(1 991)提出了花形态建成遗传控制的 “ABC 模型”的假说：典型的花器官具有四轮基本结构，从外到内依次为萼片、花瓣、雄蕊和心皮，分别由A、AB、BC 和 C 组基因决定。各组基因突变都会影响花形态建成，其中控制雄蕊和心皮形成的同源异型基因是最基本的性别决定基因。因此，根据花形态建成基因调控“ABC 模型”，控制
18、花器官中雄蕊形成的是 B 组和 C 组基因。15 【正确答案】 B【试题解析】 许多植物被低温诱导进入休眠，而低温条件又能打破休眠，这被称为低温预冷。一些植物种子需在低温、湿润和有氧条件下几周或数月才能打破休眠。层积是用湿沙将种子分层堆埋在室外，经过低温预冷的一种人工处理打破休眠的方法。经层积后，种子内部抑制萌发的物质如脱落酸含量明显降低，而赤霉素和细胞分裂素水平明显上升。因此，未完成后熟的种子在低温层积过程中，ABA 含量降低，GA 含量升高。16 【正确答案】 植物初始质壁分离的细胞是指细胞原生质体刚开始在细胞角隅处与细胞壁发生分离，此时细胞的压力势为零，细胞的水势等于渗透势，两者都呈最小
19、值。将初始质壁分离的细胞放入纯水中，细胞吸水，在吸水过程中，细胞体积逐渐增大，细胞液稀释，渗透势增大，压力势增大，水势也增大。当细胞吸水达到饱和时，细胞不再吸水，水势达到最大值，细胞体积最大，此时，细胞水势达到最大，细胞渗透势和压力势的绝对值相等，但符号相反。【试题解析】 植物细胞的水势是由渗透势、压力势、重力势和基质势(也称为衬质势)组成的。由于重力势和基质势只占整个水势的微小部分，常忽略不计。在许多情况下，水势是渗透势和压力势之和。压力势是由于细胞壁压力的存在而增加的水势，当植物细胞发生初始质壁分离时，压力势为零，此时，细胞的水势等于渗透势。质壁分离的细胞放入纯水中，细胞会吸水，水势随渗透
20、势和压力势的增加而增加。17 【正确答案】 生长素主要的生理功能之一是促进离体茎段的伸长生长，生长素也促进根系的伸长生长，但根、茎细胞对生长素的敏感性不同，根系对生长素更敏感。生长素诱导和促进植物细胞的分化，从而促进维管组织的分化。生长素促进侧根和不定根的发生。侧根发生在根毛区的上端，由中柱鞘细胞分化而成。生长素在中柱鞘中极性运输，积累到一定浓度，诱导这些细胞开始分裂，并维持细胞的分裂、生长和分化，最后形成侧根。生长素促进茎、叶、根组织中的成熟细胞脱分化，重新恢复分裂能力，形成不定根原基，最后形成不定根。生长素影响花和果实的发育，促进雌花增加，刺激子房发育形成果实。生长素诱导叶原基的发生，从而
21、调控叶片和叶序的形成。生长素调控叶片的脱落。生长素具有维持顶端优势的功能。【试题解析】 生长素具有广泛的生理作用，影响细胞的分裂、伸长和分化，影响营养器官和生殖器官的生长、分化，影响花、叶片、果实的发育，影响器官的衰老和脱落。18 【正确答案】 韧皮部同化物运输的压力流动学说是由德国明希(EMunch，1930)提出的，该学说认为筛管的液流是输导系统两端的渗透势差引起的膨压差所造成的压力梯度推动的。在源端，叶肉细胞将蔗糖装载入筛管分子一伴胞复合体，筛管内水势降低，于是木质部中的水分沿水势梯度进入筛管分子，筛管分子内产生高的膨压。在库端，筛管内的蔗糖不断被卸出，库端筛管分子内的溶质减少，细胞水势
22、升高，这时韧皮部的水势高于木质部，水分沿水势梯度从筛管分子回到木质部，引起筛管分子内膨压降低。这样在源端和库端形成了膨压差，它推动筛管内的汁液沿压力梯度从源端向库端运输。韧皮部筛管中溶液的流动是以集流形式进行的。【试题解析】 压力流动学说是目前被广泛接受的韧皮部运输机制的假说，该假说认为筛管中的溶液流(集流)运输是由源端和库端之间渗透作用产生的压力梯度推动的。19 【正确答案】 在密闭的光照生长箱中，植物进行光合作用，不断消耗 CO2，使得生长箱中的 CO2 浓度逐渐降低。当 CO2 浓度降低到某一值时，光合作用消耗的CO2 与呼吸作用释放的 CO2 浓度相等时，即光合作用速率等于呼吸作用速率
23、，密闭的光照生长箱中 CO2 浓度达到稳定状态，此时 CO2 浓度就是 CO2 补偿点。【试题解析】 植物的光合速率随环境中 CO2 浓度的降低而降低，当 CO2 浓度达到一定值时，植物光合作用吸收的 CO2 量与呼吸作用和光呼吸释放的 CO2 量达到动态平衡，此时，环境中的 CO2 浓度就是 CO2 补偿点。不同植物 CO2 补偿点不同，一般 C4 植物的 CO2 补偿点很低，在 010mol(m 2.s)；C 3 植物的 CO2 补偿点较高，在 50100mol (m 2.s)。C 3 植物和 C4 植物在叶片解剖结构、光合与生理生态特性上有很大差异。20 【正确答案】 由于 C4 植物的
24、 CO2 补偿点比 C3 植物低，因此，根据图中 A、B两种植物 CO2 补偿点，可以推测 A 植物是 C4 植物，通过 C4 途径同化 CO2；B 植物是 C3 植物，通过 C3 途径同化 CO2。21 【正确答案】 验证方法： 通过观察叶片的解剖结构，C 4 植物维管束鞘细胞含有较大的叶绿体；C 3 植物维管束鞘细胞不发达，内无叶绿体。 通过 14CO2 标记实验验证， 14C 首先出现在 C4 化合物中的植物是通过 C4 途径同化 CO2； 14C 首先出现在C3 化合物中的植物是通过 C3 途径同化 CO2。22 【正确答案】 植物地上部分与地下部分是相互协调的互助关系。一般情况下，植
25、物的根系生长良好，其地上部分的枝叶也较茂盛；同样，地上部分生长良好，也会促进根系的生长。因此总结出了“根深叶茂” 的经验。植物的地上部分和地下部分处在不同的环境中，两者之间有维管束的联络，有营养物质与信息物质的大量交换。地下部分的生长依赖于地上部分所提供的光合产物、生长素、维生素等，而地上部分的生长则需要根系提供水分、矿质、氮素以及根中合成的植物激素(CTK、GA和 ABA)、氨基酸等。植物地下部分与地上部分的比值能反映植物的生长状况，以及环境条件对地上部分与地下部分生长的不同影响。不同物种有不同的根冠比，同一物种在不同的生育期根冠比也有变化。在生产上，常用水肥措施调控根冠比，对于收获地下部分
26、的作物如甘薯、甜菜等，在生长前期保证充足水肥供应，促进茎叶生长，加强光合作用，在生长后期减少氮肥和水分供应，增施磷、钾肥，促进大量养分向根部传输，促进贮藏根的膨大。另一种调控根冠比的方法是对植物进行修剪和整枝，如除去部分枝叶和芽，短期效应是增加根冠比，而后期效应是减小根冠比，由于修剪和整枝刺激了侧芽和侧枝的生长，使大部分光合产物运往新枝，促进地上部分的生长。【试题解析】 在植物的生长发育过程中，构成植物体的各部分之间存在着相互依赖和相互制约的关系(或称相关性)，包括植物地上部分与地下部分的相关性、主茎与侧枝的相关性、营养生长与生殖生长的相关性，以及不同植物个体之间也存在相关性。植物地上部分与地
27、下部分的相关性常用根冠比表示。根冠比是指植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值，它能反映植物的生长状况，以及环境条件对地上部分与地下部分生长的不同影响。不同物种有不同的根冠比，同一物种在不同的生育期根冠比也有变化。23 【正确答案】 植物的抗旱性是指在干旱条件下，植物能够维持正常代谢水平和正常生长发育进程的能力。抗旱性强的植物具有一些形态和生理特征。植物抗旱的形态特征：抗旱性强的植物根系发达，根冠比较大，能更有效地利用土壤水分，特别是土壤深层的水分。叶片细胞小，叶脉密，表皮绒毛多，角质化程度高，可减少水分的散失。如沙漠灌木具有叶片小、气孔凹陷、叶表面柔毛密、叶卷曲等特点，以减少太阳辐射，降低蒸
28、腾强度。植物抗旱的生理特征：细胞原生质具有较高的亲水性、黏性和弹性。细胞渗透势较低，吸水和保水能力强。束缚水含量高，自由水含量少，原生质黏性较大，细胞原生质具有强的抗脱水能力。蛋白质黏性增加能够提高细胞保水能力，同时弹性增高又可防止细胞失水时的机械损伤。在干旱条件下，细胞亲水能力高能防止细胞严重脱水。抗旱植物保持较强同化能力。蛋白质、淀粉等物质的合成仍能维持在一定水平，核酸代谢方面相对稳定。水解酶活性变化不大，减少生物大分子的破坏，使原生质稳定，生命活动正常。渗透调节物质增加，积累脯氨酸、甜菜碱和 ABA 等物质。脯氨酸和甜菜碱是渗透调节剂，又可保护膜系统。ABA 是逆境激素，可使气孔关闭，减少蒸腾失水。脯氨酸与 ABA 的积累有利于植物抗旱。有些植物可以通过对生育周期的调整逃避干旱的干扰，降低受旱害程度。【试题解析】 干旱条件下植物的失水速度超过了吸水速度，导致植物体内水分亏缺，正常的生理过程受到影响。在干旱胁迫时，植物通过形态和生理上的改变来适应外界环境的变化。
