2022年414植物生理学与生物化学答案.docx

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2022年全国硕士研究生招生考试农学门类联考植物生理学与生物化学试题参考答案及解析植物生理学一、选择题：1～10小题，每小题2分，共20分。1.A 2.C 3.B 4.D 5.B 6.A 7.A 8.D 9.C 10.D二、实验题：11小题，共13分。11.【答案要点】(1)在叶片水势为一0.5～—0.2 MPa时，叶片扩展速率随着水势的下降而下降，在水势为—0.5 MPa时，叶片停止扩展；在水势为一0.5～-0.2 MPa时，光合速率基本不变，在水势低于—0.5 MPa时，光合速率才随水势的下降而下降。上述结果表明一定范围内叶片水势的变化会影响叶片扩展速率和光合速率，且叶片扩展比光合作用更易受到水分亏缺的影响。(2)红外线CO₂分析仪法。原理：CO₂能够吸收红外线，在一定浓度范围内吸收强度与CO₂浓度呈线性关系。通过测定叶室中CO₂浓度的变化，可计算出叶片单位时间内单位叶面积吸收CO₂的量，即光合速率。三、问答题：12～14小题，每小题6分；15～16小题，每小题12分。共42分。12.【答案要点】(1)种子吸水后，原生质由凝胶状态转变为溶胶状态，细胞代谢水平提高；种皮软化，使氧气容易透过、胚的呼吸作用增强，同时使胚根易于突破种皮。(2)种了萌发时代谢活动受一系列酶的催化，酶促反应速率与温度密切相关。13.【答案要点】(1)末端氧化酶是指能将底物脱下的电子直接传递给O₂,并生成H₂O或H₂O₂的酶类。(2)细胞色素氧化酶，交替氧化酶，酚氧化酶，抗坏血酸氧化酶。14.【答案要点】(1)PSI的天线色素吸收光能后通过诱导共振方式将能量传递到作用中心色素P700,P700接受能量成为激发态。(2)激发态的P700将电子传递给电子受体A。,再通过A₁→Fesx→FeSA/FeSB传递给Fd。P700失去电子后从PC接受电子。15.【答案要点】(1)抗旱锻炼。在适当的时期对植物进行适度的干旱处理可促进根系生长，根冠比增大，吸水能力增强；植物细胞的束缚水含量相对提高，渗透调节物质增加，吸水和保水能力增强。(2)合理施肥。适当增施磷、钾肥，少施氮肥，可促进根系生长，提高根冠比，增强吸水能力；增施钾肥可降低细胞渗透势，提高吸水和保水能力。(3)使用抗蒸腾剂。抗蒸腾剂使气孔开度减少，减少水分散失。16.【答案要点】(1)生理作用①促进果实成熟：果实成熟过程中，乙烯增加细胞膜的透性，提高呼吸速率，促进果实内有机物转化。②促进脱落：乙烯通过促进纤维素酶和果胶酶等水解酶的合成及向细胞壁的释放，加速细胞壁降解，促使器官脱落。③三重反应：乙烯抑制茎的伸长生长、促进茎的加粗生长和水平生长。④诱导雌花分化：乙烯可促进某些雌雄异花同株植物的雌花分化。(2)信号转导途径：乙烯与受体(ETR1)结合，使CTR1的激酶活性丧失，EIN2磷酸化水平降低，进而抑制转录因子EIN3的泛素化降解，启动下游乙烯响应基因的表达，产生乙烯诱导的生理反应。生物化学四、选择题：17～26小题，每小题2分，共20分。17.选择A。【考点】氨基酸的性质。【解析】根据侧链基团不同，氨基酸分为极性不带电荷、极性带正电荷、极性带负电荷以及非极性几类。选项B色氨酸是非极性氨基酸，D半胱氨酸属于极性不带电荷氨基酸。A组氨酸和C精氨酸均为极性带正电荷的氨基酸。而组氨酸的咪唑基解离值pKR为6.04,说明在生理pH条件下，这个基团可以有一部分解离，有一部分不解离，既可以作为质子的受体，也可作为质子的供体。18.选择B。【考点】蛋白质的二级结构。【解析】蛋白质二级结构典型类型包括a-螺旋和β-折叠以及转角等。α-螺旋和β-折叠的结构特征是考试的重点内容。这里测试的是维持α-螺旋结构稳定性的主要作用力。选项A酯键和选项D二硫键都是共价键，选项C离子键在维持蛋白质二级结构中也起作用，但是主要作用是氨键。19.选择D。【考点】一碳单位。【解析】一碳单位在氨基酸和核苷酸代谢中发挥重要作用，当然在其他过程中也有重要的作用。这里考查的是一碳单位的类型。题干中只有D选项CO不是一碳单位/一碳基团。可以参考《指南》的相应位置或者任何生化教材有关一碳单位的部分进行复习，掌握一碳单位的概念和种类。20.选择A。【考点】维生素与辅酶。【解析】考点是维生素A的作用。有关维生素与辅酶的部分作为单选题进行考核是很普遍的事情，这里每个维生素和辅酶的对应关系以及维生素的活性形式及作用需要掌握。21.选择B。【考点】重要分子缩写及结构。【解析】本题的考点是学生对含巯基分子的了解。选项A是酰基载体蛋白ACP,参与脂肪酸从头合成途径；选项B甲硫氨酸Met,它含有S元素，但是不是巯基形式；选项C是CoA,它参与脂肪酸β-氧化，含有巯基；选项D是谷胱甘肽的还原形式，简写成GSH,含有巯基。因此，答案是选项B,它不含巯基。22.选择B。【考点】三羧酸循环中间产物。【解析】三羧酸循环是考试的重中之重。选项A和D是糖酵解和葡萄糖异生途径的共同中间产物；选项C丙二酸不是三羧酸循环的中间产物，只是在谈到琥珀酸脱氢酶的抑制剂时，提到丙二酸与琥珀酸结构类似，是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂；选项B延胡索酸是三羧酸循环的中间产物。23.选择D。【考点】糖酵解和葡萄糖异生途径。【解析】与三羧酸循环一样，糖酵解和葡萄糖异生途径几乎是必考内容。选项A和C是在磷酸戊糖途径非氧化阶段讲过的两个酶；选项B丙酮酸激酶是催化糖酵解途径的最后一步反应的酶，该反应不可逆，是不参与葡萄糖异生的；选项D醛缩酶是糖酵解和葡萄糖异生途径共有的酶。24.选择A。【考点】糖原代谢。【解析】本题考查的是学生对糖原代谢的掌握情况。选项B糖原合酶参与的是糖原合成过程中糖链的延伸；选项C UDPG焦磷酸化酶参与的是糖原合成时活性葡萄糖UDPG的合成；选项D磷酸葡萄糖变位酶催化的是1-磷酸葡萄糖和6-磷酸葡萄糖之间的转化反应；而选项A糖原磷酸化酶参与的才是和糖原降解直接相关的反应，从糖原分子的非还原端切断葡萄糖之间的α-1,4-糖苷键，产生1-磷酸葡萄糖。25.选择C。【考点】RNA的合成。【解析】本题考查的是RNA合成和RNA聚合酶的功能。选项A“RNA聚合酶的作用需要引物”是错误的，DNA聚合酶合成DNA时需要引物；选项B RNA聚合酶的底物是NTP,而不是dNTP;选项D“转录起始依赖于p因子”,其实原核生物转录起始依赖于σ因子，而终止时依赖于p因子；选项C RNA聚合酶核心酶能够催化RNA的聚合，所以该选项是正确的。26.选择C。【考点】DNA的性质。【解析】本题考查的是DNA的变性。选项ATm,熔解温度，代表DNA变性一半时的温度，该值不会随着DNA热变性而发生改变；双键DNA变性后，黏度会减小，所以选项B错误；双键DNA热变性后，由于碱基外翻会导致紫外吸收增加，即产生所谓的增色效应；当在合适的条件下，解链后的单链DNA互补重新形成双螺旋时，紫外吸收会减小，产生减色效应。所以，选项C正确。五、实验题：27小题，共13分27.【答案要点】1.抑制剂常常被分为可逆抑制剂和不可逆抑制剂。不可逆抑制剂通常是通过共价键或者非共价键与酶蛋白分子紧密结合，不易分离；可逆抑制剂与酶蛋白质结合是依靠非共价键，通过一定的方法可以将两者分开。2.判定小分子抑制剂是可逆抑制剂还是不可逆抑制剂，简单的方法就是分离抑制剂和酶蛋白。3.透析、超滤以及凝胶过滤层析等方法均能够将小分子抑制剂与酶蛋白有效分离开来。4.通过上述三种方式对酶和抑制剂的混合物进行分离，分别测定无抑制剂的酶、酶和抑制剂混合物、分离抑制剂后的酶三类样品的酶活性，之后对比三者的酶活性就可以确定抑制剂的类型。如果分离抑制剂后样品与酶和抑制剂混合的样品，其酶活性没有差别，那么抑制剂就是不可逆抑制剂；如果分离抑制剂后样品与酶和抑制剂混合样品，前者酶活性高于后者，而且与无抑制剂酶样品的酶活性近乎一致，那么抑制剂就是可逆抑制剂。六、问答题：28～30小题，每小题6分；31～32小题，每小题12分。共42分。28.人的头发中主要含有哪种蛋白质?利用化学试剂处理可以使直发变成卷发，请简述其生化原理。【答案要点】【考点】α-角蛋白的结构特点。【解析】①角蛋白是组成动物皮肤和皮肤衍生物的蛋白类型。人体头发中含有的主要蛋白质是α-角蛋白，它的主要结构单元是由两个含在α-螺旋结构的肽链形成的αa的超二级结构。相邻分子α-螺旋之间是由它们所含的半胱氨酸残基间的二硫键交联起来的。在湿热条件下，角蛋白α-螺旋结构中的氢键能够被破坏，a-螺旋构象转化为β-构象的伸展状态。②烫发是在湿热条件下进行的，把头卷成特定的形状，并涂上还原剂，结果α-螺旋结构中的氢键被破坏，二硫键被还原破坏；之后再涂上氧化剂，与原有二硫键不同的新二硫键形成；待头发冷却后，则蛋白质的构象恢复到原有构象。如图所示：图中的还原和卷曲在烫发时是同时进行的。)SHHS卷曲还原H-SHHS-SHSSH HSS-SH HS/-SH HSS氧化HS-29.简述NADPH与NADH的结构差异，并写出它们在细胞代谢中的作用。(各答出1点即可)【答题要点】【考点】NADPH和NADH的结构和功能。【解析】(1)结构差异：由图片可以发现NADPH和NADH结构几乎一致，不同之处在于两者结构的AMP组分中核糖的2’-羟基，前者被磷酸酯化。(2)功能：NADPH被作为还原力，常常提供氢和电子参与细胞中物质的还原反应。例如，脂肪酸从头合成途径；NADH是电子传递链的电子供体，参与ATP的生成。30.β-氧化是脂肪酸分解的重要途径。请写出丁酰CoA,经过β-氧化途径分解所需酶和终产物(含有碳骨架)的名称。【答题要点】【考点】脂肪酸的β-氧化。【解析】丁酰-CoA是一个四碳化合物，它可以经过一轮β-氧化产生2分子乙酰CoA。分解过程分为4步：①丁酰CoA+FAD→烯丁酰CoA+FADH₂脂酰CoA脱氢酶②烯丁酰CoA+H₂O→L-β-羟丁酰CoA△²-反-烯脂酰CoA水合酶③L-β-羟丁酰CoA+NAD+→β-酮丁酰CoA(乙酰乙酰CoA)+NADH+H+L-β-羟脂酰CoA脱氢酶④β-酮丁酰CoA+HS-CoA→2乙酰CoAβ-酮脂酰CoA硫解酶31.共价修饰调节是生物体内酶活性调节的重要方式。请写出酶活性共价修饰调节的概念，并阐述酶的磷酸化/脱磷酸化共价修饰调节作用的特点。【答题要点】【考点】共价修饰调节。【解析】①共价修饰调节是酶活性调节的一种类型。可作为共价修饰的化学基团很多，磷酸化/脱磷酸化的共价修饰的最常见的方式。②组成酶蛋白的一些氨基酸残基侧链因共价连接一个化学基团或者去掉一个化学基而致使酶活性发生激活或者失活的变化，这种酶活性的调节方式被称为酶的共价修饰。③磷酸化/脱磷酸化的酶共价修饰调节存在相互转化。例如：丙酮酸脱氢酶复合体中的丙酮酸脱氢酶，其磷酸化的形式是无活性的，脱磷酸的形式是有活性的，两者之间在特定酶的催化下能够发生相互转化。有些酶，其磷酸化形式是有活性的，而脱磷酸化形式无活性。不同的酶，情况不同。32.DNA是主要的遗传物质。请结合DNA的结构、稳定性、合成和损伤修复的特点，阐述DNA适合作为遗传物质的原因。【答题要点】【考点】DNA的结构、复制和修复。【解析】①作为遗传物质，DNA具有双螺旋结构，当进行复制时，两条链分别作为模板，通过碱基互补将信息传递给子代。当进行转录时，以一条链为模板，通过碱基互补准确地将模板链中的信息传递下去。②DNA是以脱氧核糖核苷酸为结构单元，通过3′,5’-磷酸二酯链相连。在细胞中，通常与碱性蛋白相互作用形成比较稳定的结构，防止被降解。例如，在真核生物中，DNA与组蛋白形成核小体结构，非复制时以染色体的形式存在。③细胞中DNA合成是在DNA聚合酶以及其他酶及蛋白的帮助下完成的，合成具有高保真性，同时细胞中还有多种修复机制保证其合成的准确性。例如，DNA聚合酶就有3’→5’核酸外切酶活性，在DNA合成时一旦掺入错误的脱氧核糖核苷酸，该酶将发挥其校正功能切除错误的脱氧核糖核苷酸；即使DNA聚合酶没有发现错误加入的脱氧核糖核苷酸，在DNA复制完成之前，细胞的错配修复机制也能发挥作用，去除错误掺入的脱氧核糖核苷酸。综上所述，上述因素为DNA作为遗传物质提供了有力的保障。