1、研究生入学考试植物生理学（光合作用）模拟试卷 4 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 仙人掌固定 CO2 的最初产物是( )。（A）苹果酸（B） OAA（C） Asp（D）Glu2 玉米 CO2 固定的最初产物是( )。（A）磷酸甘油酸（B）草酰乙酸（C）天冬氨酸（D）苹果酸3 C4 二羧酸途径中，将丙酮酸转变为烯醇式磷酸丙酮酸的酶是( )。（A）丙酮酸激酶（B） PEP 羧激酶（C） Ru5P 激酶（D）丙酮酸磷酸双激酶4 光呼吸过程中形成的主要氨基酸是( )。（A）丙氨酸和天冬氨酸（B）苏氨酸和丙氨酸（C）甘氨酸和丝氨酸（D）甘氨酸和苏氨酸5 在其他条
2、件适宜而温度偏低的情况下，如果提高温度，光合作用的 CO2 补偿点、光补偿点和光饱和点( ) 。（A）不变化（B）均上升（C）变化无规律（D）均下降6 在较强光照强度下，降低 CO2 浓度，下列作物中光合速率下降得更快的是 ( )。（A）玉米和水稻（B）棉花和高粱（C）水稻和小麦（D）玉米和高粱7 光合作吸吸收 CO2 等于呼吸作用释放的 CO2 时的外界 CO2 浓度称为( )。（A）O 2 饱和点（B） CO2 补偿点（C） CO2 饱和点（D）光饱和点8 当光照减弱、温度升高时，叶片光合 CO2 补偿点 ( )。（A）有所降低（B）明显升高（C）变化不大（D）前 3 项均可能9 在高光强
3、、高温及相对湿度较低的条件下，C 4 植物的光合速率( )。（A）稍高于 C3 植物（B）远高于 C3 植物（C）远低于 C3 植物（D）稍低于 C3 植物10 类囊体膜上的 PS中包括下列哪个部分 ?( )（A）Fd（B） Cyt b6 f（C） OEC（D）ATP 合酶11 卡尔文等在阐明 C3 循环途径时所采用的主要实验技术是( )。（A）高压液相层析（B） 32P 放射自显影（C） 14C 同位素标记和双向纸层析（D）薄层层析12 在阴天光照不足时，往往打开温室的天窗，其主要目的是( )。（A）补充光照，提高光合速率（B）降低室内温度，抑制植物的呼吸作用（C）补充 CO2，促进光合作用
4、（D）提高室内温度，促进植物的光合作用13 卡尔文循环中，要固定 6 分子 CO2、生成 1 分子六碳糖时需消耗 ( )。（A）3 ATF，3 NADPH+H +（B） 6 ATP， 3 NADPH+H+（C） 18 ATP，12 NADPH+H +（D）9 ATP，6 NADPH+H +14 CO2 固定和三碳糖合成在不同细胞中进行的作物是 ( )。（A）水稻、棉花（B）高粱、玉米（C）小麦、棉花（D）水稻、小麦15 光合作用速率不再增加时的环境光照强度称为( )。（A）CO 2 饱和点（B）光饱和点（C） CO2 补偿点（D）光补偿点16 与能量转换密切相关的细胞器是( )。（A）线粒体和
5、叶绿体（B）高尔基体和中心体（C）内质网和线粒体（D）中心体和叶绿体17 光呼吸中 CO2 的释放发生在( )。（A）细胞质（B）线粒体（C）叶绿体（D）过氧化体18 冬季在温室中栽培蔬菜，采取哪些农业措施来提高其光合速率?19 试简要分析比较 C3、C 4、CAM 植物的光合特性特征。20 从光合作用机理上看 C4 植物和 C3 植物各有何特点? 把 C4 植物称为“高光效植物”是否合理，为什么?21 比较光呼吸与线粒体呼吸。22 请绘出一般植物光合作用光强曲线图并加以说明。23 什么是光抑制? 光抑制产生的原因是什么 ?24 设计实验证明光合作用的存在。25 叶绿体色素的取代反应和皂化反应
6、能反映色素分子的哪些性质?怎样才能观察到叶绿素的荧光现象?26 试用实验证明叶绿体是光合作用的细胞器。27 试从光合作用的角度简要分析影响作物经济产量的因素。28 试述叶绿体的结构与功能的关系。研究生入学考试植物生理学（光合作用）模拟试卷 4 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】 B【知识模块】 光合作用2 【正确答案】 B【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】 C【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】 C【知识模块】 光合作用7 【正确答案】 B【知识模块】 光
7、合作用8 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用9 【正确答案】 B【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】 C【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】 C【知识模块】 光合作用14 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用15 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用16 【正确答案】 A【知识模块】 光合作用17 【正确答案】 B【知识模块】 光合作用18 【正确答案】 在冬季温室中光合作用的主要限制因素有温度和 CO2 等，通常采用以下措施提高其光合速率。 (1)温度要适宜。温度低时，光合酶活性低，CO
8、2 同化减慢，淀粉与蔗糖的合成减少，对磷酸丙糖的需求量下降，进入叶绿体的无机磷酸减少，同化力的合成受到限制。温度高时，由于呼吸作用的最适温度比光合作用的高，光合作用不再升高时，呼吸作用继续升高而使净光合速率下降。同时，温度过高时，酶钝化，光合机构受损，而导致光合速率迅速下降。昼夜温差大时，有利于净光合产物的积累，在白天较高温度下植物有高的光合速率，而夜间温度较低时可减少呼吸消耗，因而可秋累更多的物质。 (2)水分充足，合理施肥。除了施用大量元素之外，还需要配合微量元素的施用。无机肥与有机肥配合施用，才能全面合理。 (3)加强通风，增加 CO2 浓度。温室栽培要注意适时通风，增加 CO2 浓度；
9、或增施有机肥，利用微生物活动补充温室内的 CO2；或适当施用 CO2 肥料，以提高光能利用率。【知识模块】 光合作用19 【正确答案】 【知识模块】 光合作用20 【正确答案】 C 4 植物，PEP 羧化酶对 CO2 亲和力高，固定 CO2 的能力强，在叶、肉细胞形成 C4 二羧酸后，再转运到维管束鞘细胞，脱羧后放出 CO2，起到了 CO2泵的作用，增加了 CO2 浓度，提高了 RuBP 羧化酶的活性，有利于 CO2 的固定和还原，不利于乙醇酸形成，不利于光呼吸进行，所以 C4 植物光呼吸测定值很低。 C3 植物，在叶阿细胞内固定 CO2，叶肉细施的 CO2O 2，比值较低，此时，RuBP加氧
10、酶活性增强，有利于光呼吸的进行，而且 C3 植物中 RuBP 羧化酶对 CO2 亲和力低，光呼吸释放的 CO2 不易被重新固定。 把 C4 植物称为“高光效植物”不合理，因为 C4 植物每固定 1 个 CO2 比 C3 植物多消耗 1 个 ATP，所以在光照较弱、温度较低的条件下，C 4 植物的光合速率不一定高于 C3 植物，甚至低于 C3 植物。 【知识模块】 光合作用21 【正确答案】 【知识模块】 光合作用22 【正确答案】 (1)在光照极弱时，光合速率低于呼吸速率。 (2)当真正光合速率等于呼吸速率时，这时的光强为光补偿点。 (3)随光强增加，光合速率增加，达到一定限度后，再增加光强，
11、光合速率不再增加，此时光强为光饱和点。 (4)在弱光条件下，光强是光合作用的限制因子。因此，随光强增加，光合速率亦迅速增加。 (5)当光强增加到一定值时，由于光合色素和光化学反应来不及利用过多的光能，晴反应系统来不及利用同化力时，光合作用出现饱和现象。【知识模块】 光合作用23 【正确答案】 光抑制是指当叶片接受的光能超过它所能利用的光能时，光合活性降低，光合作用被抑制的现象。特点是 PS 光化学效率降低和光合碳同化的量子效率降低。 一般认为光抑制主要发生在 PS，按其发生的部位可以分为受体侧光抑制和供体侧光抑制。受体侧光抑制常起始于还原态 QA 的积累。还原态 QA 的积累促使二线态 P68
12、0(P680T)的形成，而 P680T 可以与氧作用(P680T+O2P680+ 1O2)形成单线态氧( 1O2)；供体侧光抑制起始于水氧化受阻。由于放氧复合体不能很快把电子传递给反应中心，从而延长了氧化型 P680(P680+)的存在时间。 1O2 和 P680+都是强氧化剂，如不及时清除，它们都可以氧化破坏附近的叶绿素和 D1 蛋白，使光合器官受到损伤，光合活性下降。【知识模块】 光合作用24 【正确答案】 依据光合作用的原理，可以用下列简便方法证明植物在光下进行光合作用。 (1)用水生植物如金鱼藻、伊乐藻，置于光下，可见叶片上有气泡放出，放出的气泡就是氧气(图 5-7)，在暗中则观察不到
13、气泡的释放。(2)将陆生植物叶片切成小片，放入小烧杯中，加入 20 mmolL NaHCO 3 溶液。将小烧杯放入真空十燥器中通过减压抽气使小叶片下沉，再将小烧杯置于直射光下，一段时间后小圆片上很快出现小气泡，小叶片开始上浮，小气泡即是光合作用释放的氧气；若将小烧杯置于暗处，小叶片不上浮，叶上没有气泡出现。 (3)有些植物在光下累积淀粉，用剪有一定形状空洞的黑纸将在光下累积淀粉的植物叶片遮光，放于直射光下，一定时间后，除去黑纸，将叶片用乙醇脱色后放入碘液中，观察叶片的颜色。在未被黑纸遮盖的部分叶片变为蓝黑色，证明有淀粉存在，而被黑纸遮盖部分则不变色。【知识模块】 光合作用25 【正确答案】 叶
14、绿素的化学性质很不稳定，容易被光破坏。叶绿素分子中的镁可以被 H+所取代，即形成褐色的玄镁叶绿素，后者中的 H+又能被 Cu2+所取代，形成颜色鲜艳的铜代叶绿素。铜代叶绿素很稳定，在光下不易破坏，所以此法是制作植物标本的方法之一。取代反应能够反映叶绿素分子的化学不稳定性质。 皂化反应能够反映叶绿素是一种双羧酸的酯类物质，不溶于水。能与碱发生皂化反应，生成叶绿酸的碱性盐，形成盐后，叶绿素的亲水性大大增加，可溶于水，可用此法将叶绿素和类胡萝卜素分开。 在反射光下观察叶绿体色素的颜色，可观察到暗红色，即为叶绿素产生的荧光颜色。【知识模块】 光合作用26 【正确答案】 用离体叶绿体能够证明叶绿体是光合
15、作用的器官。利用细胞匀浆法和差速离心技术把叶绿体从叶片中提取出来，在分离的叶绿体悬浮液中加入14CO2，同时照光，如果能够观察到有氧气释放，并且 14C 出现在淀粉等光合产物中，就能够证明叶绿体是进行光合作用的细胞器。【知识模块】 光合作用27 【正确答案】 作物的经济产量主要是靠光合作用转化光能得来的。 经济产量=(净同化率光合面积 光照时间)经济系数一呼吸消耗 能提高净同化率，增加光合面积，延长光照时间，提高经济系数，减少呼吸消耗，就能提高作物产最。 (1)提高净同化率。净同化率是指一昼夜中在 1 m2 叶面积上所积累的十物质量，它实际上是单位叶面积上白天的净光合生产量与夜间呼吸消耗量的差
16、值。 (2)增加光合面积。光合面积即植物的绿色而积，主要是叶面积，它是对产最影响最大同时又是最容易控制的一个因子。通过合理密植或改变株型等措施，可增大光合面积。 合理密植。所谓合理密植，就是使作物群体得到合理发展，使之有最适的光合面积，最高的光能利用率，并获得最高收获量的种植密度。 改变株刑。矮化种植可增加密植程度，提高叶面积系数，并耐肥抗倒伏，因而能提高光能利用率。 (3)延长光照时间。 提高复种指数。复种指数就是全年内农作物的收获面积与耕地而积之比。提高复种指数就相当于增加收获面积，延长单位土地面积上作物的光合时间。通过轮种、间种和套种等提高复种指数的措施，就能在一年内巧妙地搭配作物，从时
17、间和空间上更好地利用光能。 延长生育期。在不影响耕作制度的前提下，适当延长生育期能提高产量，如育茁移栽。 补充人工光照。在小面积的栽培试验中，或要加速重要的材料与品种的繁殖时，可采用生物灯或日光灯作人工光源，以延长光照时间。 (4)提高经济系数。可以通过育种培育经济系数高的作物品种，或通过栽培、管理措施(合理施肥、修剪等)促进光合产物尽可能多地向经济器官中运转，并转化为人类需要的经济价值较高的收获物质。 (5)减少呼吸消耗。室内栽培时，晚上可以适当降低室内温度，以减少呼吸消耗。【知识模块】 光合作用28 【正确答案】 叶绿体的外围是双层膜结构，叶绿体内是复杂的内膜系统和基质。叶绿体的结构与功能
18、之间存在密切关联，结构决定了其功能(图 58)。(1)叶绿体有两层被膜，分别称为外膜和内膜，具有选择性，使叶绿体内的离子和 pH 值等微环境利于光合作用的进行。(2)叶绿体膜以内的基础物质为基质。基质成分主要是可溶性蛋白质(包括参与碳同化的各种酶)和其他代谢活跃物质。特别是 Rubsico 的含量高，使其在基质里进行CO2 的固定还原，形成淀粉。 (3)在基质中分布有绿色的由类囊体垛叠而成的基粒。所有光合作用的色素、吸收光能的捕光色素蛋白复合体、光系统 I(PS)和光系统(PS)、细胞色素 b6f 复合体、ATP 合酶以及与电子传递有关的蛋白质都位于类囊体膜上，类囊体结构对光能的吸收和传递、电子的传递及 ATP 的产生都有至关重要的作用。在类囊体膜上存在光合电子传递体，光能转变为化学能的过程是在基粒的类囊体膜上进行的。【知识模块】 光合作用
