1、研究生入学考试植物生理学（光合作用）模拟试卷 1 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 类囊体膜的主要成分有( )。（A）蛋白质（B）蛋白质、脂类和色素（C）蛋白质和糖（D）脂类2 类囊体膜富于流动性，膜中进行的反应不易受环境温度的影响，原因在于类囊体膜含( )高。（A）饱和脂肪酸（B）蛋白质（C）脂类（D）不饱和脂肪酸3 所有光合作用的色素和参与光反应的蛋白复合体都位于( )上。（A）叶绿体外膜（B）叶绿体内膜（C）类囊体基质（D）类囊体膜4 高等植物每个光反应中心具有天线色素分子( )。（A）2030 个（B） 200300 个（C） 2 0003 00
2、0 个（D）2 个或 3 个5 叶绿素分子的头部是( )化合物。（A）萜类（B） Mg-卟啉环（C） Fe-卟啉环（D）Fe- 吡咯环6 影响叶绿素合成和叶绿体发育的最主要外界因素是( )。（A）水分（B）光照（C）氧气（D）温度7 高等植物中类胡萝卜素具有( )的功能。（A）吸收、传递光能，保护叶绿素（B）吸收和传递光能（C）光能转化为电能（D）吸收和传递光能及光能转化为电能8 叶绿素 A 与叶绿素 B 在分子结构上的差别在于第 2 吡咯环上的 1 个一 CH2 被( )取代。（A）一 OH（B）一 CHO（C）一 NH2（D）一 COOH9 类胡萝卜素对可见光的最大吸收峰在( )。（A）红
3、光（B）绿光区（C）蓝紫光区和红光区（D）蓝紫光区10 下列哪种说法不正确?( )（A）PS存在于基质类囊体膜与基粒类囊体膜的非垛叠区（B） Cyt b6 f 复合体分布较均匀（C） ATP 合酶存在于基质类囊体膜与基粒类囊体膜的垛叠区（D）PS 主要存在于基粒片层的垛叠区11 将叶绿素提取液放在直射光下，则可观察到( )。（A）反射光是绿色，透射光是红色（B）反射光是红色，透射光是绿色（C）反射光和透射光都是红色（D）反射光和透射光都是绿色12 叶绿体色素中，反应中心色素是( )。（A）叶绿素 b（B）少数特殊状态的叶绿素 a（C）胡萝卜素（D）叶黄素13 叶绿体中所含的主要类脂物质是( )
4、。（A）固醇（B）糖脂（C）磷脂（D）硫脂14 叶绿体中由十几个或几十个类囊体垛叠而成的结构称( )。（A）间质（B）回文结构（C）基粒（D）基质15 当作用光的波长为( )时能引起植物发生红降现象。（A）670 nm（B） 550 nm（C） 450650 nm（D）大于 685 nm16 证明高等植物光合作用中存在两个光系统的是( )。（A）红降现象和希尔反应（B）红降现象和双光增益效应（C）荧光现象和双光增益效应（D）希尔反应和荧光现象17 简述影响叶绿素生物合成的外界因素。18 简述叶绿素的存在形式及特点。19 根据叶绿体类囊体膜上光合蛋白复合体的空间分布说明光合光反应的过程。20 什
5、么是希尔反应? 希尔反应有何意义 ?21 什么是光反应的同化力?光反应的同化力是如何形成的? 又是如何被利用的?22 在缺乏 CO2 的情况下，对绿色叶片照光能观察到荧光，在供给 CO2 的情况下，荧光立即猝灭，试解释其原因。23 怎样证明 C3 途径中 CO2 受体是 RuBP 及 CO2 固定后的第一个产物是 3-PGA?24 请设计实验证明光合作用释放的 O2 是来自 H2O 而不是来自 CO2。25 举例说明光呼吸的测定方法和原理。26 论述光对光合作用的影响。27 试述作物光能利用率低的原因及提高作物光能利用率的途径。研究生入学考试植物生理学（光合作用）模拟试卷 1 答案与解析一、单
6、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】 B【知识模块】 光合作用2 【正确答案】 D【知识模块】 光合作用3 【正确答案】 D【知识模块】 光合作用4 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用5 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用6 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用7 【正确答案】 A【知识模块】 光合作用8 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用9 【正确答案】 D【知识模块】 光合作用10 【正确答案】 C【知识模块】 光合作用11 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用12 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用13 【正确答案】 B【知识模块】 光
7、合作用14 【正确答案】 C【知识模块】 光合作用15 【正确答案】 D【知识模块】 光合作用16 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用17 【正确答案】 (1)光：光是影响叶绿素形成的主要条件，因为从原叶绿素酸酯转变为叶绿素酸酯需要光。但光过强，叶绿素受光氧化而破坏。(2)温度：叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响。叶绿素形成的最低温度约 2，最适温度约 30，最高温度约 40。(3)营养元素：叶绿素的形成必须有-一定的营养元素。氮和镁是叶绿素的组成成分，铁、锰、铜、锌等在叶绿素的生物合成过程中有催化功能或其他间接作用。(4)氧：缺氧能引起 Mg-原卟啉或 Mg-原卟啉甲酯的积累，
8、影响叶绿素的合成。(5)水：缺水不但影响叶绿素生物合成，而且还促使原有叶绿素加速分解，所以干旱时叶片呈黄褐色。【知识模块】 光合作用18 【正确答案】 叶绿体中的叶绿素都位于类囊体膜上，叶绿素都以非共价键排列在特定的蛋白质上，以叶绿素蛋白复合体形式存在。根据色素蛋白所含的叶绿素将叶绿素蛋白复合体分为两类：叶绿素 a 蛋白复合体和叶绿素 ab 蛋白复合体。(1)叶绿素 a 蛋白复合体的特点：含有叶绿素 a 和 -胡萝卜素； 为高疏水性蛋白，与反应中心紧密联系；分子质量一般高于叶绿素 ab 蛋白复合体；都是叶绿体基因编码的蛋白。叶绿素 a 蛋白复合体是 PS和 PS 11 的重要组分。(2)叶绿素
9、 ab 蛋白复合体的特点：含有叶绿素 a 和叶绿素 b；分子质量为2030 ku，由核基因编码；光诱导合成，在黑暗中生长的植物缺失 ab 蛋白复合体，在光下合成；叶绿素 ab 蛋白复合体具有某些共同的氨基酸序列，在结构上有共性。叶绿素 a b 蛋白复合体又称为捕光色素蛋白复合体。【知识模块】 光合作用19 【正确答案】 PS主要集中在垛叠的基粒类囊体膜上，而 PS和 ATP 合酶则主要分布于基质类囊体膜上或者基粒类囊体的边缘。Cyt b 6f 蛋白复合物在类囊体的膜上分布较为均匀(图 5-5)。因此光合作用的两个光反应系统在空间上是分离的，PS 反应中心色素吸收 680nm 的红光，产生强氧化
10、剂氧化水，释放电子和质子；PS反应中心色素吸收 700nm 的远红光，产生强还原剂使 NADP+还原。这两个光反应系统通过一系列的电子传递体串接起来进行电子传递。最终形成NADPH，在电子传递的同时形成跨类囊体膜的质子电动势，用于 ATP 的合成。【知识模块】 光合作用20 【正确答案】 离体叶绿体加入具有适当氢接受体的水溶液中，在光下进行光解，并放出氧的反应，称希尔反应。这一发现使光合作用机理的研究进入一个新阶段，首次应用细胞器研究光合电子传递，并初步证明了光合作用释放的氧来源于水。【知识模块】 光合作用21 【正确答案】 植物通过光合电子传递，产生 ATP 和 NADPH，ATP 和NAD
11、Pt被用于 CO2 的同化过程，因此，ATP 和 NADPH 被称为同化力。两个光反应系统通过一系列的电子传递体串接起来进行电子传递，最终形成 NADPH，在电子传递的同时形成跨类囊体膜的质子电动势，在这个梯度的驱动下，促使 ADP 和Pi 合成 ATP。所形成的 NADPH 和 ATP 将用于还原 CO2 产生有机物。【知识模块】 光合作用22 【正确答案】 激发态的叶绿素分子处于能量不稳定的状态，会发生能量转变，或用于光合作用，或用于发热、发射荧光与磷光。荧光即是激发态的叶绿素分子以光子的形式释放能量的过程。在缺乏 CO2 的情况下，光反应形成的同化力不能用于光合碳同化，故光合作用被抑制，
12、叶片中被光激发的叶绿素分子较多以荧光的方式退激。所以，在缺乏 CO2 的情况下，给绿色叶片照光能观察到荧光。当供给CO2 时，被叶吸收的光能大部分用于光合作用，荧光猝灭。【知识模块】 光合作用23 【正确答案】 用 14CO2 饲喂小麦。照光，在不同时间取样，杀死植物，提取14C 化合物，利用放射性同位素示踪和纸层析分析方法追踪 14C 在各种化合物中出现的先后次序。最早标记的化合物是 3-PGA。 同样方法，将 CO2 浓度突然下降，若 RuBP 的量急剧增高，而 3-PGA 的最相应急剧下降，说明 3-PGA 是 RuBP 的产物，CO 2 受体是 RuBP。【知识模块】 光合作用24 【
13、正确答案】 实验一：用 18O 同位素标记的 H2O 饲喂植物，照光后进行检测。若释放的 O2 是同位素标记的，说明 O2 来自 H2O。 实验二：分离叶绿体，在离体叶绿体中加入氢受体如 Fe3+等(希尔反应)，在无 CO2 参与的条件下，照光后可使水分解而释放 O2。【知识模块】 光合作用25 【正确答案】 (1)测定高、低氧下光合速率的差值：当大气中含氧量从 21降至13时，植物的净光合率增高 3050，增加的这部分代表在高氧条件下光呼吸的消耗。 (2)测定叶片在光下的吸氧量：在光下测定在无 CO2 空气中叶片的吸氧量；或用 18O2 标记，测定叶片在光下对 18O2 的吸收速率。 (3)
14、测定无 CO2 空气中的 CO2 释放：光下通入无 CO2 的气体到叶室中，测定叶片 CO2 释放量。 (4)测定从光转暗后的 CO2 猝发：将植物叶片放入叶窒，光照一段时间后停止，则有 CO2释放高峰。【知识模块】 光合作用26 【正确答案】 光对光合作用的影响是多方面的，包括光强和光质，一方面影响叶绿素的生物合成，另一方面影响光合速率。 (1)光是叶绿素形成的必要条件。由原叶绿素酸酯还原成叶绿素酸酯需要在光下才能进行，所以黑暗中生长的幼苗不能形成叶绿素而呈黄白色。过强的光照容易使叶绿素被光氧化破坏，对叶绿素形成也不利。光质与叶绿素形成有关，单色光不如全色光，单色光中又以红光最好，蓝光次之，
15、绿光最差。 (2)光影响叶绿体的发育。黑暗下，叶绿体发育畸形，片层结构不形成或不发达，见光后才能逐渐转入正常。 (3)光影响气孔的开闭，进而影响叶片温度和 CO2 的吸收。 (4)光调节光合酶的活性。C 4 循环中的Rubisco、PGAK、GAPDH、FBPase 、SBPase 和 Ru5PK 都是光调节酶，光下这些酶活性提高，暗中活性降低或丧失。 (5)光是光合作用能最的来源，没有光，同化力(ATP 和 NADPH+H+)不能形成，就不能同化 CO2。 (6)光质也影响光合速率。例如菜豆在红光下光合速率最快，蓝光次之，绿光最差。水稻表现为蓝光最好，红光次之，绿光最差。【知识模块】 光合作
16、用27 【正确答案】 光能利用率是指单位面积上的绿色植物光合产物中所累积的化学能量与照射存这块面积上的日光能的比率。以年来计算，一般作物的光能利用率不到 1，森林植物大概只有 01。光能利用率不高的原因有很多，主要有以下几方面。 (1)一部分光不能参加光合作用。可以参加光合作用的光是可见光，它只占到达地球表面的太阳辎射的 45左右。 (2)漏光。一年中即使种三季，也会有 30左右的光是没有照射到植物上的。 (3)反射与透射。照在植物时片上的光有1520未被吸收，而以反射和透射损失。 (4)量子需要量的损失。被叶绿体吸收的光，在光合作用能量转化过程中只有 23左右累积到光合产物中，77被损失消耗掉。 (5)呼吸消耗的损失。光合产物大约 13 被呼吸消耗。 此外，还有许多因子影响光能利用率，例如光饱和点的损失、叶片衰老、CO 2 供给不足、病虫危害、水分亏缺、矿质营养不良等都会影响植物对光能的利用。 提高光能利用率的途径有： 增加光合面积。合理密植； 改善株型。 延长光合时间。提高复种指数；延长生育期； 补充人工光照。 提高光合速率。 增加田间 CO2 浓度；降低光呼吸。 提高经济系数。通过育种或栽培管理措施促进光合产物向经济器官中运送，提高经济系数。 减少光合产物消耗。培育光呼吸低的作物品种，室内栽培的晚上降低窜内温度等。【知识模块】 光合作用
