2018年植物生理学及生物的化学详解

2012年全国硕士研究生入学统一考试

农学门类联考

植物生理学与生物化学

植物生理学

一、单项选择题：l～15小题，每小题1分，共15分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。

1．光呼吸过程中氧气的吸收发生在

A线粒体和高尔基体B叶绿体和过氧化物体

C 线粒体和过氧化物体D叶绿体和线粒体

【参考答案】B

【考查知识点】《光合作用》——光呼吸

2．能诱导禾谷类植物种子产生α-淀粉酶的植物激素是

A.ABA

B.GA

C.CTK

D.IAA

【参考答案】B

【考查知识点】《植物生长物质》——赤霉素的作用

3．下列关于蛋白复合物在细胞中存在部位的叙述，正确的是

A.纤维素合酶位于高尔基体上

B.PSⅡ位于叶绿体基质中

C.F O-F1复合物位于叶绿体内膜上

D.LHCⅡ位于叶绿体类囊体膜上

【参考答案】A

【考查知识点】《植物细胞的结构与功能》，《光合作用》——植物细胞亚显微结构与功

能，叶绿体和光和色素

4．下列能支持韧皮部运输压力流动学说的是

A.筛管分子间的筛板孔是开放的

B.P蛋白特异地存在于筛管细胞中

C.蔗糖是筛管汁液中含量最高的有机物

D.韧皮部物质的运输存在着双向运输现象【参考答案】A

【考查知识点】《同化物的运输、分配及信号转导》——韧皮部运输机理

5．照射波长为730mm的远红光，植物体内Pfr和Pr含量变化为

A.Pfr升高，Pr降低

B.Pfr降低，Pr升高

C.Pfr降低，Pr降低

D.Pfr升高，Pr升高【参考答案】B

【考查知识点】《植物的生长生理》——光形态建成的作用机理

6．下列蛋白质中，在酸性条件下具有促使细胞壁松弛作用的是：

A.扩张蛋白

B.G蛋白

C.钙调蛋白

D.肌动蛋白

【参考答案】A

【考查知识点】《植物细胞的结构和组成》

7．根部吸水主要在根尖进行，根尖吸水能力最大的部位是

A.分生区

B.伸长区

C.根毛区

D.根冠

【参考答案】C

【考查知识点】《植物的水分生理》——植物根系对水分的吸收

8．经适当的干旱胁迫处理后，植物组织中

A. 渗透调剂物质含量增高，水势降低

B. 渗透调剂物质含量增高，水势增高

C. 渗透调剂物质含量降低，水势降低

D. 渗透调剂物质含量降低，水势增高

【参考答案】B

【考查知识点】《植物的逆境生理》——抗旱性

9．下列关于C4植物光合作用的叙述，正确的是

A. 最初固定CO2的PEP羧化酶存在于叶肉细胞基质中

B. 叶肉细胞中形成的草酰乙酸通过胞间连丝运输到维管束鞘细胞

C. 维管束鞘细胞中形成的磷酸丙糖通过胞间连丝运输到叶肉细胞

D.C4植物的CO2补偿点化C3植物的高，光饱和点化C3植物的低【参考答案】A

【考查知识点】《植物的光合作用》——炭同化，C4途径10．在植物愈伤组织分化实验中，通常培养基中

A. IAA/CTK高时，促进芽的分化

B. IAA/CTK低时，促进根的分化

C. IAA/CTK高时，促进根的分化

D. IAA/CTK低时，愈伤组织不分化

【参考答案】B

【考查知识点】《植物生长物质》——生长素与细胞分裂素11．构成植物细胞初生壁的干物质中，含量最高的是

A.蛋白质

B.矿质

C.木质素

D.多糖

【参考答案】D

【考查知识点】《植物细胞生理》——细胞壁的成分

12．植物体受伤时，伤口处往往会呈现褐色，主要原因是

A.碳水化合物的积累

B.酚类化合物的氧化

C.类胡萝卜素的氧化

D.木质素的合成与积累

【参考答案】B

【考查知识点】《植物的呼吸作用》——末端氧化系统的多样性

13．下列元素中，作为硝酸还原酶组分的是

A. Mn

B. Mo

C. Cu

D. Zn

【参考答案】B

【考查知识点】《植物的呼吸作用》——电子传递与氧化磷酸化

14．将W=-1MPa的植物细胞置于下列溶液中，会导致细胞吸水的溶液是

A. -1MPaNaCl溶液

B. -1MPaNaCl2溶液

C.-0.6MPa葡萄糖溶液

D.-1.5MPa蔗糖溶液

【参考答案】C

【考查知识点】《植物的水分生理》——植物细胞的水势

15．下列膜蛋白，能转运离子并具有明显饱和效应的是：

A 通道蛋白

B 水孔蛋白

C 外在蛋白

D 载体蛋白

【参考答案】D

【考查知识点】《植物的水分生理》——植物细胞对水分的吸收

二、简答题：16～18小题，每小题8分，共24分。

16．简述光促进气孔开放的机制。

【参考答案】光是气孔运动的主要调节因素。光可以促进保卫细胞内苹果酸的形成和K+和Cl-的积累。一般情况下，光可以促进气孔张开，暗则气孔关闭。但景天科酸代谢植物例外，它们的气孔通常是白天关闭，晚上张开。

【考查知识点】《植物的蒸腾作用》——影响气孔运动的因素

17．简述韧皮部P蛋白的特性与功能。

【参考答案】P—蛋白主要位于筛管的内壁。当韧皮部组织受到伤害时，处于高膨压状态下的筛管分子状态下的细胞质状态下就受到损害，细胞内含物会迅速向受伤部位移动，这样P —蛋白就在筛孔周围累积并形成凝胶，堵塞筛孔，以维持其他部位的正压力，同时减少韧皮部内运输的同化物的不必要损失。

【考查知识点】《同化物的运输、分配及信号的转导》——韧皮部运输的机理

18．为什么膜脂中不饱和脂肪酸含量高的植物抗寒性强？

【参考答案】在低温下，生物膜的脂类会出现相分离和相变，使液晶态变为凝胶态。膜脂相变的温度随脂肪酸链的加长而增加，随不饱和脂肪酸如油酸、亚油酸、亚麻酸等所占比例的增加而降低。也就是说，不饱和脂肪酸愈多愈耐低温。因此，膜不饱和脂肪酸指数即不饱和脂肪酸在总脂肪酸中的相对比值，可以作为衡量植物抗冷性的重要指标。

【考查知识点】《植物的抗逆生理》——抗寒性

三、实验题：19小题，10分。

19．为研究磷酸对光合作用的影响，某同学进行了如下实验制备菠菜叶绿体悬浮液，将叶绿体悬浮液加入和不加入磷酸（pi）的条件下与14CO2，温高并照光，数分钟后取样，分离14C标记的化合物，测定其放射活性，并计算其相对量，结果如下表：

注：Tp 丙糖磷酸；PGA：磷酸甘油酸

（1）本实验中制备叶绿体悬浮液时要注意哪些事项？

（2）从表中数据可以得出什么结论？

（3）对所得结论进行解释。

【参考答案】（1）提取叶绿体操作都在低温下进行，反应器皿需预冷；叶绿体活力会随着离体时间的延长而不断下降，因此，操作尽可能迅速，分离工作尽可能在短时间内完成；破碎的叶绿体制剂储存在液氮中，反应活性可保持较长时间，储存叶绿体的浓度宜浓一些，并加四分之一体积的甘油。

（2）磷酸能够促进光合作用的反应速率。

（3）

【考查知识点】《光合作用》——C3途径。

四、分析论述题：20～21小题，每小题13分，共26分。

20．论述植物光合作用与矿质营养的关系。

【参考答案】植物生物活动所必需的矿质元素，都对光合作用速率有着直接或间接的影响，按功能将与光合作用有关的矿质元素分类如下：

（1）叶绿体及叶绿素组分：N,P,S,Mg,C,H,O

（2）影响叶绿素的形成：N,Mg,Fe,Mn,Cu,Zn

（3）水的光解放氧：Mn,Cl,Ca

（4）光合电子传递：Fe,Cu,S

（5）同化力形成：Mg,P,K,H

（6）酶活化：K，Mg,Zu,Mn

（7）促进光合产物运输:K,B,P

（8）光合作用原料：C,H,O

（9）影响气孔开放: K,Ca

由此可见，为了夺取作物高产，在给作物施肥时，除了施用大量元素之外，还要配合微量元

素的使用。无机肥与有机肥配合施用，同时要考虑到作物不同形态及不同生育期的需求差别，才能全面合理，另外，根据栽培目的不同进行施肥。

【考查知识点】《光合作用》——光合作用与矿质元素的关系

21．根据所学的植物生理学知识，论述农作物引种中需要注意的主要问题。

【参考答案】对植物引种驯化影响较大的生态因子主要有: 温度、光照、湿度( 包括空气湿度和土壤湿度) 、土壤等等。

（1）温度温度因子最显著的作用是支配植物的生长发育, 限制着植物的分布。其中主要是年平均温度、最高温、最低温、季节交替特点等等。各种植物的生长发育需要一定的气温，所以在引种时必须考虑自然的地理分布及其温度条件：有些植物从原产地与引种地区的平均温度来看是有希望成功的。但是最高最低温度却成为限制因子; 季节交替的特点往往也是限制因子之一。如一些植物的冬季休眠是对该地区初春气温反复变化的一种特殊适应性。它不会因为气温的暂时转暖而萌动。若不具备这种适应性的植物, 当引种地区初春的天气不稳定的转暖就会引起冬眠的中断, 一旦寒流再袭击, 就会遭受冻害。

（2）光照光照的长短和光照的质量随纬度的变化而不同。一般纬度由高变低, 生长季的光照由长变短；相反, 纬度由低变高, 生长季的光照由短变长。在植物由南往北或是由北往南的移动的引种过程中光照长短变化的情况对植物能否正常生长及生长的状况都有着很大的影响, 因此, 我们在进行引种驯化工作的同时, 应该充分地考虑光照对其的影响。

（3）湿度水分是植物生长的必要条件。引种地区的湿度主要与当地的降雨量相关, 降雨量在不同的纬度地区相差悬殊, 降雨量的季节分配情况也影响植物引种驯化成功与否。（4）土壤土壤能为植物的生长提供必需的养分, 同时土壤的酸碱度和温、湿度决定了植物的分布。对于那些对光照、湿度等条件要求幅度都很广而唯独对土壤的性质要求严格的植物, 土壤生态条件的差异就成了引种成败的关键。

（5）生物因子生物之间的寄生、共生, 以及与其花粉携带者之间的关系也会影响引种的成败。

【考查知识点】植物生理学各章内容。

生物化学

五、单项选择题：22～36小题，每小题1分，共15分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。

22．T.lech 和S.Altman 荣获1989年诺贝尔化学奖是因为发现了：

A、Enzyme

B、Ribozyme

C、Abzyme

D、Deoxyzyme

【参考答案】B

【考查知识点】《光合作用》——光合作用与矿质元素的关系

23．下列氨基酸中含有两个羧基的是

A、Arg

B、lys

C、Glu D Tyr

【参考答案】C

【考查知识点】《蛋白质构件分子——氨基酸》——氨基酸的结构

24．下列核苷中，在真核生物中tRNA和mRNA中都

A胸腺嘧啶核苷B腺嘌呤核苷

C二氢嘧啶核苷D假尿嘧啶核苷

【参考答案】B

【考查知识点】《核酸》——核酸的结构特点

25．真核生物中，磷酸戊糖进行的部位是

A细胞核B线粒体C细胞浆D微粒体

【参考答案】B

【考查知识点】《糖代谢》——磷酸戊糖途径

26．胆固醇生物合成的限定酶是

A HMG-C O A合成酶

B HMG-

C O A裂解酶

C HMG-C O A还原酶D硫基酶

【参考答案】C

【考查知识点】物质代谢的联系与调节

27．下列脂类化合物中含有胆碱基的是

A 磷脂酸

B 卵磷脂

C 丝氨酸磷脂

D 脑磷脂

【参考答案】B

【考查知识点】《脂类与生物膜》——生物体内脂类的结构28．下列氨基酸中，属于尿素合成中间产物的是

A 甘氨酸

B 色氨酸

C 赖氨酸D瓜氨酸

【参考答案】D

【考查知识点】《氨基酸代谢》——氨的去向

29．真核生物蛋白质生物合成的起始氨酰-tRNA是

A fmet-tRNA f met

B fmet-tRNA m met

C Met-tRNA i

D met-tRNA m

【参考答案】A

【考查知识点】《蛋白质的生物合成》——蛋白质的合成过程30．真核生物RNA聚合酶Ⅱ催化合成的RNA是：

A 18srRNA

B hnRNA

C tRNA

D 5srRNA

【参考答案】B

【考查知识点】《核酸的生物合成》——RNA的生物合成

31．细菌DNA复制时，能与DNA单链结合并阻止其重新形成DNA双链的蛋白质是：A DNA聚合酶 B 引发酶 C SSB D DNA解链酶

【参考答案】C

【考查知识点】《核酸的生物合成》——参与DNA的生物合成有关的酶及蛋白32．在DNP存在的情况下，NADH+H+ 呼吸链的P/0值是

A 0

B 1.5

C 2.5

D 3

【参考答案】A

【考查知识点】《生物氧化》——氧化磷酸化及其控制

33．下列酶中，催化不可逆反应的是

A 磷酸乙糖激酶

B 磷酸丙糖异构酶

C 醛缩酶

D 磷酸甘油酸变位酶

【参考答案】A

【考查知识点】《糖代谢》

34．可识别DNA特异序列，并在识别位点切割双链DNA的酶称为：

A、限制性核的外切酶

B、限制性核酚内切酶

C、非限制性核酚外切酶

D、非限制性核酚内切酶

【参考答案】B

【考查知识点】《核苷酸代谢》——核酸内切酶与外切酶基本概念

35．合成dtmp的直接前提是：

A、CMP

B、dCMP

C、UMP

D、dUMP

36．与氨基酸结合的tRNA部位是

【参考答案】A

【考查知识点】《核酸的生物合成》——RNA的转录及加工

六、简答题：37—39小题，每小题8分，共24分。

37．NAD+和FAD分子都具有的核苷酸是什么？呼吸链中含FMN的复合物和含FAD的复合物，其名称分别是什么？

【参考答案】

【考查知识点】考查呼吸电子传递链及其组成。

38．简述中心法则

【参考答案】1958年由F.Crick提出，描述从一个基因到相应蛋白质的信息流的途径。遗传信息储存在DNA中，DNA复制传给子代细胞，遗传信息被拷贝或由DNA转录成RNA，然后RNA被翻译成多肽链。不过由于逆转录没酶的发现，也可以以RNA为模板合成DNA。【考查知识点】考查中心法则。

39．简述真核生物mRNA前体的加工方式。

【参考答案】这一过程主要包括：（1）5′-端加一个甲基化得鸟嘌呤核苷酸，称之为加帽。（2）3′-端加上一段多聚核苷酸尾巴。（3）将mRNA前体的内含子部分切取，连接外显子，即拼接。

【考查知识点】考查真核生物基因的表达与调控。

七、实验题：40小题，10分。

40．用葡聚糖凝胶G-25分子筛层析去除蛋白质溶液中硫酸铵的实验原理是什么？还可以用哪一种实验方法达到同样实验目的（写出方法的名称即可）。

【参考答案】用葡聚糖凝胶G-25分子筛层析去除蛋白质溶液中硫酸铵的实验原理是分子筛效应。

凝胶是一些由多糖类化合物构成的多孔球体，当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质直径小于凝胶网孔，由于静电吸附和扩散作用容易进入凝胶内部的通道，可以自由地进入凝胶颗粒的网孔，在向下移动的过程中，它们从凝胶颗粒的网孔扩散到凝胶颗粒间的孔隙，再进入另一凝胶颗粒的网孔，如此不断地进出，使流程增长，而最后流出层析柱。而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶颗粒的网孔，只能沿着凝胶颗粒间的孔隙，随着洗脱液流动，流程较短，因此首先流出层析柱。分子量介于二者之间的物质，虽然能够进入凝胶网孔，但比小分子难，因此进入凝胶网孔的几率比小分子小，向下移动的速度比小分子快，而比大分子慢。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。

需要注意的是，有部分小分子蛋白质未进入凝胶内部，而在外部移动，因此，如果需要得到纯度更高的蛋白质分子，可将色谱柱中的凝胶溶液进行平衡后进行再次冼脱和分离。

还可以采用透析法达到同样实验目的。

【考查知识点】考查凝胶层析技术。

八、分析论述题：41～42小题，每小题13分，共26分。

41．已知某米氏酶只能催化底物S1或S2转变为产物，且S1的Km=2.0×10-4mol/ L,S2的Km=3.0×10-2mol/ L。

（1）试分析哪一种底物是该酶的最适底物。

（2）若两种底物的浓度都为0.2×10-3mol/L，试计算两个酶促反应的速度与最大反应速度

之比。

【参考答案】（1）底物S1是该酶的最适底物。Km值就是当酶促反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。

Km值的重要意义是：①是酶的特征常数之一，只与酶的性质有关，不同酶有不同的Km值。

②一些专一性差的酶可以作用于几种底物，则它对每一种底物各有一个特定的Km值，其中Km值最小的底物大都是该酶的最适底物或天然底物。③可以近似地表示酶对底物亲和力的大小，Km值越大，表示酶与底物亲和力越小，反之亦然。④Km值随不同底物而异的现象可作为酶专一性判断的指标，并有助于研究酶的活性中心。

（2）根据求米氏常数的方法—双倒数作图法。取米氏常数的倒数形式1/V=Km／Vmax·1／[S]+1／Vmax,倒出V= Km[S]／Vmax+[S]将底物S1和S2的浓度和Km值代入，根据题意得出两个酶促反应的速度与最大反应速度之比分别为1/2和1/151。

【考查知识点】考查米氏常数的意义及求米氏常数的方法。

42．试论述哺乳动物肌肉细胞在无氧和有氧条件下葡萄糖氧化分解的主要途径。

【参考答案】在无氧情况下，葡萄糖生成乳酸的过程称之为糖的无氧分解，也称之为糖酵解（glycolysis），这是动物在暂时缺氧状态下和某些组织生理状态下获得能量的重要方式。其代谢产物主要是小分子有机化合物乳酸，同时释放较少能量。糖的无氧分解过程可分为两个阶段：第一阶段是由葡萄糖分解成丙酮酸（pyruvate）的过程，第二阶段是丙酮酸转变成乳酸的过程。糖酵解的全部反应都在胞液中进行。

在有氧条件下，葡萄糖彻底氧化成二氧化碳和水的反应过程称为糖的有氧分解或有氧氧化（aerobic oxidation）。有氧分解是糖分解的主要方式，绝大多数细胞都通过它获得大量能量。糖的有氧分解可分为三个阶段：①由葡萄糖分解生成丙酮酸，这一阶段与糖的无氧分解代谢过程完全一样；②丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA。在有氧情况下，丙酮酸在丙酮酸

脱氢酶复合体（pyruvate dehydrogenase complex）的催化下，在线粒体中氧化脱羧生成乙酰CoA；③乙酰CoA进入三羧酸循环彻底分解生成CO2和H2O。

【考查知识点】《糖类代谢》——单糖的分解作用