2010~~2016生物竞赛全国联赛植物生理试题(卷)与解析

2010~2016生物竞赛全国联赛试题及解析（植物生理学部分）合肥一中段金宇2010年生物竞赛全国联赛试题及解析（保留原题号）：34．提取植物叶绿素时经常采用的试剂是：(1分) （D）A．乙醇 B．甘油 C．重蒸水 D．丙酮解析：据《植物生理学》，植物细胞中的叶绿素可分为叶绿素a与叶绿素b，是叶绿酸的酯，不溶于水，但可以溶于酒精，丙酮，石油醚等有机溶剂，但是要注意的是，乙醇并不能起到分离色素的效果,植物的叶绿体里除了叶绿素还有其它的色素,用乙醇的话不能把叶绿素分离出来所以不能提取,所以用丙酮提取色素层析液分离色素。

另：叶绿素的生物合成路径;先由谷氨酸合成5-氨基酮戊酸，两个5-氨基酮戊酸脱去两分子水合成卟胆原，之后四个卟胆原合成原卟啉Ⅸ，导入镁后，原卟啉中的四环还原，五环环化，形成单乙烯基叶绿素酯a，在光照下及NADPH存在下，原叶绿素酯氧化还原酶催化生成叶绿素酯a，再经植醇尾巴与四环的丙酯酸化，就形成叶绿素a，叶绿素b是由叶绿素a演化来的。

35．植物组织培养中细胞分裂素与生长素比值低时诱导(1分) （B）A．芽的分化 B．根的分化 C．叶的分化 D．芽的休眠解析：据《植物生理学》，在植物组织培养中，生长素类植物激素（如吲哚乙酸）可诱导愈伤组织和根的形成，而细胞分裂素主要是促进细胞分裂，由题目，生长素的含量高于细胞分裂素的含量，所以诱导根的分化。

36．促使植物叶表皮气孔关闭的植物激素是(1分) （A)A．ABA B．CTK C．ETH D．GA3 E．IAA解析：首先要了解题目中各选项的含义，ABA是脱落酸，CTK是细胞分裂素，ETH 是乙烯，GA3是赤霉素，IAA是吲哚乙酸。

促使植物表皮气孔开关的因素有很多。

其中光、K+,CI+ 可溶性糖等物质进入液泡，可以使保卫细胞吸水膨胀，引起气孔开放。

ABA（脱落酸）可以引起气孔关闭,因为ABA可以增加保卫细胞Ga2+浓度和基质PH，一方面抑制K+向内运输，一方面促进CI-向外运输。

保卫细胞膨压下降，气孔关闭。

另;保卫细胞的外壁一般厚于内壁，且由纤维素微纤丝相连，这样当细胞吸水膨胀时，外壁延展拉动内壁使气孔张开。

37．利用暗期间断可以抑制短日照植物开花，选择下列哪种光最为有效(1分) （A）A．红光 B．远红光 C．蓝紫光 D．绿光 E．白光解析：短日植物需要较短的日照时间，在光敏色素的作用下，只要最后一次照射到远红光即能开花，发生红光与远红光的可逆效应。

所以在中间抑制其开花用红光最有效。

另;一般认为光敏素本身不是开花刺激物，但是它可以触发开花刺激物的形成。

光敏素由两种形式，吸收红光形式（Pr)和吸收远红光形式（Pfr)，可以互相转变。

Pr吸收红光后就转变为Pfr，Pfr吸收红光后就转变为Pr。

Pfr有生理活性。

植物开花刺激物的形成取决于Pfr/Pr比值。

长日照植物需要高的Pfr/Pr比值，如果黑暗过长，Pfr转变为Pr或被破坏，Pfr/Pr比值下降，就不能形成开花刺激物，不能开花。

当用红光将黑暗间断，Pr转变为Pfr，Pfr/Pr提高，就可以开花。

短日照植物需要低的Pfr/Pr比值，光期结束时Pfr/Pr比值高，开花刺激物形成受阻，不能开花。

转入夜间，Pfr转变为Pr或被破坏，Pfr/Pr比值下降，当Pfr/Pr比值下降到临界水平时，能诱导开花刺激物的形成，可以开花。

如用红光将黑暗间断，Pr转变为Pfr，Pfr/Pr提高，开花刺激物形成受阻，就不能开花2011年生物竞赛全国联赛试题及解析（保留原题号）：38．下列哪些情况可以使气孔器保卫细胞打开? (2分) （A.C)A．水进入保卫细胞B．水流出保卫细胞C．钾离子流入保卫细胞D．钾离子流出保卫细胞E．保卫细胞中ABA浓度提高解析：此题与上一年的36考察同一知识点，即影响叶片上保卫细胞运动的因素。

实际上，只要使保卫细胞吸水的条件大多可以使气孔张开，（要注意的是这些条件大多也影响PEP羧化酶的活性。

）不过还要注意外界条件（如光照，大气湿度等）对气孔的影响，如光照促使叶片失水，导致气孔关闭（不过本人认为适度的光照使叶温上升，也会让气孔张开。

）。

另：影响保卫细胞液泡水势的几个学说：1.钾离子细胞膜与液泡膜上的质子-ATP泵分解由光合磷酸化或氧化磷酸化生成的ATP，把质子泵出细胞，升高pH，同时导致保卫细胞膜的质膜超极化，导致质膜上的钾离子通道打开，大量钾离子内流，再进入液泡中（同时带入一定量的氯离子），导致液泡中的水势降低，水分进入保卫细胞。

2.苹果酸苹果酸是一种极强的平衡物质，可以平衡液泡中的钾离子与氯离子以保持电中性，同时也可以提高液泡的水势。

保卫细胞中的苹果酸是由PEP 羧化酶羧化磷酸烯醇丙酮酸得到的。

（值得注意的是，凡是影响气孔开关的因子都影响PEP羧化酶的活性，例如，壳梭孢素促进气孔开放，同时也促进PEP羧化酶的活性，相反，脱落酸抑制气孔开放是应为它与PEP羧化酶之间有拮抗作用。

）3.蔗糖保卫细胞中淀粉与蔗糖相互转化，改变细胞水势，调节细胞的开放。

其中蔗糖的来源有两条，第一条是淀粉的水解的（或卡尔文循环的）中间产物3-磷酸二羟丙酮由叶绿体转运到细胞质，经1-磷酸葡萄糖转变到蔗糖；第二条是叶肉细胞质外体产生的蔗糖被运送到保卫细胞中。

值得注意的是，保卫细胞中的3-磷酸二羟丙酮也可以转变成PEP，参与苹果酸的生成。

37.花粉落在雌蕊的柱头上后是否能萌发生长，取决于两者的下列哪种物质之间的识别? (1分) （C)A．脱氧核糖核酸 B．m RNA C．蛋白质 D．激素解析：花粉的外壁主要是孢粉素，还沾的有来自绒毡层的一些蛋白质可能与识别有关。

至于柱头，不管干湿，都是有特异蛋白质受体的。

39．在提取叶绿体色素时，通常用的试剂有哪些?(2分) （AD）A．80％的丙酮 B．甘油 C．氯仿 D．95％乙醇解析：此题与上一年的34题类似，但此题为多选，所以选上了D，具体解析见前。

40．苹果削皮后会出现褐色，是由于哪种物质的作用?(1分) （A)A．酚氧化酶 B．细胞色素氧化酶 C．抗氰氧化酶 D．交替氧化酶解析：解决这题首先要了解题中各种酶的作用，1.酚氧化酶：植物细胞中末端氧化酶的一种，此酶的特点为其酶与底物在植物细胞中是分开的，只有在细胞衰老或受到轻微的机械损伤时，底物才与酶接触，此时把酚氧化成醌，而醌是有杀菌消毒的作用的。

醌为褐色。

2.细胞色素氧化酶：是植物细胞线粒体中细胞色素电子传递链的末端氧化酶（复合体Ⅳ）接受由cyt c传递来的电子，并将其递给氧分子，使之结合质子，同时将两个质子泵出线粒体基质。

3.抗氰氧化酶（交替氧化酶）：植物抗氰呼吸时使用的一种末端氧化酶，其作用是直接接受从泛醌来的电子，并将其交给氧，从而避开了被氰化物抑制的复合体Ⅲ。

但这种途径不生成ATP，或仅生成少量ATP。

42．在植物体信号转导过程中，可行使第二信使的功能的金属离子有：(1分) （B)A．Mg2＋ B．Ca2＋ C．Mn2＋ D．Fe3＋解析：据《植物生理学》，目前在植物体内已经发现的第二信使有钙离子，脂质分子，pH变化，抗坏血酸，谷胱甘肽，过氧化氢等。

这一题问金属离子，只可以选钙离子。

43．植物生长在干旱条件下时，体内下列哪些物质会增加? (2分) (BD)A．甘氨酸 B．脯氨酸 C．生长素 D．脱落酸B．解析：据《植物生理学》，1.脯氨酸是最有效的渗透调节物质之一，是由谷氨酸通过吡咯啉-5-羧酸形成的，存在于细胞质中，在多种逆境下植物体内大量积累脯氨酸，抵御逆境。

同时外施脯氨酸可以解除植物的渗透胁迫。

（甜菜碱，山梨糖醇也有相同作用。

）2.在逆境条件下，脱落酸含量会增加。

一般认为，脱落酸是一种胁迫激素（应激激素），它调节植物对胁迫环境的适应。

另：脱落酸抗逆的原因：1）减少膜的伤害脱落酸可以维持膜的稳定（提高烃酰链的流动性；阻止还原态谷胱甘肽减少；使极性脂质，脂肪酸去饱和作用）2）减少自由基对膜的破坏脱落酸可以延缓超氧化物歧化酶以及过氧化氢酶等酶的失活，从而减少自由基对膜的破坏。

3）改变体内代谢脱落酸可让植物细胞积累脯氨酸，可溶性糖，可溶性蛋白质，从而起到抗逆的效果。

44．施加下列哪种物质可以打破马铃薯块茎的休眠? (1分) (D)A．乙烯 B．2,4一D C．ABA D．赤霉素解析：脱落酸是生长抑制剂，它可诱导种子的休眠，而赤霉素能解除脱落酸的作用。

有人认为二者的平衡关系是体眠的关键。

在种子的贮藏和萌发的过程中，内部要发生一系列生理生化变化，大分子物质要降解，而对于各种类型的种子，赤霉素都能促进这一代谢过程。

因为它可以促进许多水解酶的活性，如有资料认为赤霉素能促进蛋白酶的活性，使贮藏蛋白水解，赤霉素还可以激发异柠檬酸裂解酶的活性，异柠檬酸裂解酶是脂肪裂解为可溶性糖的关键酶。

同时，种子萌发过程中还有合成作用，以构建新的植物体，赤霉素的存在也有助于这一过程的顺利进行，还有资料表明，赤霉素可以替代低温处理和光照打破种子体眠。

45．将叶绿素提取液放在直射光下观察，则会出现： (1分) (B)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绿色D．反射光和透射光都是红色解析：叶绿素溶液在透射光下为绿色，而在反射光下为红色，这就是叶绿素的荧光现象。

这红光就是叶绿素受光激发后发射的荧光。

叶绿素溶液的荧光可达吸收光的10%左右。

而鲜叶的荧光程度较低，只占其吸收光的0.1-1%左右．46．类囊体膜上天线色素分子的排列是紧密而有序的，从外到内依次排列，这种排列有利于能量向反应中心转移，并且保证能量不能逆向传递。

属于这种排列的有：(1分) (A)A．类胡萝卜素、叶绿素b、叶绿素aB．类胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素bC．叶绿素b、叶绿素a、类胡萝卜素D．叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素解析：在叶绿体中（不论是光系统一还是光系统二）只有一种特殊的叶绿素a对可以利用光能，而其他的只可以将光能传递给它，据《植物生理学》上的一幅小插图，此题选A。

2012年生物竞赛全国联赛试题及解析（保留原题号）：3、在光合作用中参与电子传递的载体是(单选1分) (D)A、叶绿素B、磷酸烯醇式丙酮酸C、NADHD、NADPH解析：在光合作用的电子传递链上（NADP作为最终电子受体），最后一步，即光系统一传递电子时把电子给了铁氧还蛋白，在铁氧还蛋白-NADPH还原酶的作用下，把电子递给NADP，所以选D。

另：光合磷酸化中的电子传递链：电子从水开始传递，经过水氧化钟反应，把电子传递给光系统2上的络氨酸残基，再到（被光激发的）P680，之后是pheo，然后到醌，【醌循环：接受到电子的醌从叶绿体腔中接受两个质子，到醌的氧化位点，给出两个电子（一个经RFe-S，Cyt c1，到PC，另一个经Cyt bl，Cyt bh，到醌的还原位点，把一个醌还原成半醌）把两个质子运到,类囊体腔中（如此循环两次，直到把醌还原为带两个电子的。