《农作物栽培育种专业基础和实务（中级）》测试大纲
前 言
根据原北京市人事局《北京市人事局关于工程技术等系列中、初级职称试行专业技术资格制度有关问题的通知》（京人发 [2005]26号）及《关于北京市中、初级专业技术资格测试、评审工作有关问题的通知》（京人发[2005]34号）文件的要求，从2005年起，我市农业技术系列中级专业技术资格试行考评结合的评价方式，为了做好测试工作，我们编写了本大纲。本大纲既是申报人参加测试的复习备考依据，也是专业技术资格测试命题的依据。
在测试知识体系及知识点的知晓程度上，本大纲从对农作物栽培育种专业中级专业技术资格人员应具备的学识和技能要求出发，提出了“掌握”、“熟悉”和“了解”共3个层次的要求，这3个层次的具体涵义为：掌握系指在理解准确、透彻的基础上，能熟练自如地运用并分析解决实际问题；熟悉系指能说明其要点，并解决实际问题；了解系指概略知道其原理及使用范畴。
在测试内容的安排上，本大纲从对农作物栽培育种专业中级专业技术资格人员的工作需要和综合素质要求出发，主要考核申报人的专业基础知识、专业理论知识和相关专业知识，以及解决实际问题的能力。
本大纲的第一、三、四部分所包含的知识内容申报人都需复习。在第二部分专业理论知识中划分了农学、蔬菜、植保、土壤肥料四种专业类别，申报人只需选择其中一种专业类别进行复习即可。
命题内容在本大纲所规定的范围内。测试采取笔试、闭卷的方式。测试题型分为客观题和主观题。对于本大纲第二部分知识的考察，采取选作的方式，试题和大纲所划分的专业类别一一对应，申报人可选取四种专业类别试题中的一种作答。
《农作物栽培育种专业基础和实务（中级）》
测试大纲编写组 二○一四年一月
第一部分 专业基础知识
一、植物生理和生化
（一）了解植物细胞的生理基础 1、膜的化学成分和生理功能
磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构，其中镶嵌的各种膜蛋白决定了膜的大部分功能。“流动镶嵌模型”是最流行的生物膜结构模型。
生物膜是细胞实现区域化的屏障，也是细胞同外界、细胞器间以及细胞器同细胞基质间进行物质交换的通道。此外，生物膜还是生化反应的场所，并具有细胞识别、传递信息等功能。
（二）熟悉植物的呼吸作用
1、呼吸作用的生理意义 1、能量代谢：提供生命活动大部分能量 2、物质代谢：中间产物是许多物质合成的原料
3、自卫作用方面意义：增强免疫力 *呼吸加强，使伤口木质化、栓质化，使伤口愈合 *产生杀菌物质，杀灭病菌 *分解病原微生物分泌的毒素
2、呼吸作用的生化途径 活细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来．供给生命活动的需要，这个过程叫作呼吸作用。
植物中主要的呼吸途径有糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸途径。
糖酵解 葡萄糖在一系列酶作用下逐步降解氧化形成丙酮酸的过程，称为糖酵解。 在细胞溶质内进行。葡萄糖先磷酸化形成葡萄-6-磷酸,再转变为果糖-6-磷酸,并进一步磷酸化为果糖-1，6-二磷酸。后者很易裂解形成二羟丙酮磷酸和甘油醛-3-磷酸，由1分子六碳糖裂解为2分子三碳糖。所形成的甘油醛-3-磷酸进一步脱氢转化形成丙酮酸，它是糖酵解的最终产物。氧化过程中释放的能量一部分即保存在 ATP和NADH分子中。
在无氧条件下糖酵解中形成的丙酮酸常脱羧形成乙醛，后者再被还原成乙醇（酒精），因而这个过程也称酒精发酵。
丙酮酸也可在乳酸脱氢酶作用下被还原成乳酸，这个过程称为乳酸发酵。 丙酮酸也可从细胞溶质转移到线粒体衬质，在有氧条件下进一步氧化分解。 三羧酸循环 丙酮酸先经氧化脱羧形成乙酰辅酶A，后者和草酰乙酸缩合形成柠檬酸，然后逐步脱氢、脱羧，最后又形成草酰乙酸,形成一个循环。
1分子丙酮酸在循环中释放出3分子CO,这是有氧呼吸中释放的二氧化碳的来源。循环中有 5个步骤脱氢,脱下的氢为受体烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）所接受,使其还原成NADH和FADH,它们通过呼吸链再脱氢。呼吸链是指NADH和FADH通过一系列递体将电子及质子传和分子氧并形成水的过程。NADH和FADH通过呼吸链逐步氧化时所释放的能量使ADP和Pi形成ATP，这种氧化和磷酸化相偶联的作用称为氧化磷酸化作用，在线粒体内膜上进行。
三羧酸循环过程中产生的中间产物可用于合成其他有机物质，例如乙酰辅酶 A可用于合成脂肪酸，丙酮酸、α－酮戊二酸和草酰乙酸可用于合成氨基酸。释放出的能量一部分保存于 ATP中，但大部分能量保存在NADH及FADH中，它们通过呼吸链又形成更多的ATP，保存了更多的能量。
戊糖磷酸途径 在细胞溶质内进行，是葡萄糖直接氧化,并通过3种戊糖磷酸降解的过程。这条途径中经两次脱氢氧化而产生的NADPH可用于生物合成,所形成的中间产物核酮糖一磷酸可用以合成核苷酸和核酸，赤藓糖－4-磷酸可用于合成芳香族氨基酸、生长素及木质素等。
这条途径中经两次脱氢氧化而产生的NADPH可用于生物合成,所形成的中间产物核
酮糖一磷酸可用以合成核苷酸和核酸，赤藓糖－4-磷酸可用于合成芳香族氨基酸、生长素及木质素等。
糖酵解－三羧酸循环途径在呼吸作用中常占较大的比重。 3、影响呼吸作用的因素 温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素。
（1）温度：温度对呼吸作用的强度影响最大。温度升高，呼吸作用加强；温度过高，呼吸作用减弱。
（2）水分：植物含水量增加，呼吸作用加强。
（3）氧气：在一定范同内，随着氧气浓度的增加，呼吸作用显著加强。
（4）二氧化碳：二氧化碳浓度大大超出正常值时，抑制呼吸作用。在储藏蔬菜、水果、粮食时采取低温、干燥、充加二氧化碳等措旌，可延长储藏时间。
（三）熟悉植物的光合作用 1、光合作用的生理意义 （1）把无机物变为有机物.为植物自身和自然界其他生物提供有机物；
（2）把光能转化成电能,电能转化成活跃的化学能,活跃的化学能转化在有机物中贮存,为植物自身和自然界其他生物提供能量；
（3）吸收CO2,放出O2,为整个自然界提供氧气,使大气中的O2处于动态平衡。 2、光合作用的机理 光合作用是光合生物利用光能同化C02生成有机物的过程。 CO2 ＋ 2 H218O → (CH2O) ＋ 18O2 ＋ H2O
植物的光合作用能氧化水而释放氧气，它在光能转化、有机物制造和环境保护等方面都有巨大的作用。
光合作用的是能量及物质的转化过程。首先光能转化成电能，经电子传递产生ATP和NADPH形式的不稳定化学能，最终转化成稳定的化学能储存在糖类化合物中。分为光反应（light reaction）和暗反应（dark reaction），前者需要光，涉及水的光解和光合磷酸化，后者不需要光，涉及CO2的固定。分为C3和C4两类。
C3途径(C3 pathway)：亦称卡尔文 (Calvin)循环。CO2受体为RuBP，最初产物为3-磷酸甘油酸(PGA)。
C4途径(C4 pathway) ：亦称哈奇-斯莱克(Hatch-Slack)途径，CO2受体为PEP，最初产物为草酰乙酸(OAA)。
景天科酸代谢途径（Crassulacean acid metabolism pathway，CAM途径）：夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放CO2，进行CO2固定。
从能量转化角度，整个光合作用可大致分为三个步骤: 1) 原初反应（光能吸收、传递和转换阶段） ；2) 电子传递和光合磷酸化（电能转变为活跃化学能阶段） ；3) 碳同化（活跃化学能转变为稳定化学能阶段）。
光合作用的机理
一、概念
注意：光反应过程也不都需要光，暗反应过程中所需要的一些酶也受光的调节，因此划分光反应和暗反应的界限很复杂。
光合作用的步骤
1 原初反应：光能的吸收、传递和转换 光能（光子） → 电能（高能电子） 2 电子传递和光合磷酸化
电能（高能电子） → 活跃化学能（ATP、NADPH） 3 碳同化（酶促反应，受温度影响） 活跃化学能 → 稳定化学能（碳水化合物等） 三条：C3途径 ---C3植物 C4途径 ---C4植物 CAM途径---CAM植物 概念:
作用中心色素—吸收光量子被激发后，能发生电荷分离（失去电 子），引起光化学反应的少数特殊状态的Chla分子。P680和P700
聚光色素（天线色素）—不能发生光化学反应只能吸收和传递光能的色素分子（包括大部分chla、全部chlb、胡萝卜素和叶黄素、藻红素和藻蓝素）。
光合反应中心—指类囊体中进行光合作用原初反应的最基本的色素蛋白复合体，它至少包括作用中心色素P、原初电子受体A、原初电子供体D（D.P.A）
光合单位---每吸收和传递一个光量子到作用中心完成光化学反应所需起协同作用的色素分子及作用中心。或结合于类囊体膜上，能完成光化学反应的最小结构功能单位。它能独立地捕获光能，导致氧的释放和NADP+还原。
光合单位=聚光色素系统+作用中心
一个光合单位包含多少个叶绿素分子？ 依据其执行的功能而定
就O2的释放和CO2同化，光合单位约为2500； 就吸收一个光量子而言，光合单位约为250~300； 就传递一个电子而言，光合单位约为500~600。 原初反应
从叶绿素分子受光激发到最初光化学反应为止的过程，包括光能的吸收、传递和转换。
原初反应的步骤：
⑴ 聚光色素吸收光能激发并传递。
⑵ 反应中心色素吸收光能被激发成激发态(Chl*)。
⑶ Chl*将一个电子传递给原初电子受体（A），A获得一个电子而Chl缺少一个电子。
⑷ Chl+从原初电子供体（D）获得一个电子，Chl+ 恢复原状，D失去一个电子被氧化。
反应结果：D被氧化，A被还原。
原初反应的特点：⑴ 反应速度快，产物极微量，寿命短 ⑵ 能量传递效率高 ⑶ 和温度无关的光物理、光化学过程。
电子传递
（一） 光合作用两个光系统
量子产额——以量子为单位的光合效率，即每吸收一个光量子所引起的释放O2的分子数或固定CO2的分子数（或量子效率）
量子需要量——量子效率的倒数，即释放1分子O2或还原1分子 CO2所需吸收的光量子数（8个）
红降——在大于685nm的单一红光下，光合作用的量子效率下降的现象。 双光增益效应——在波长大于685nm的远红光条件下，再补加波长约为650nm的短波红光，这两种波长的光协同作用大大增加（大于单独照射的总和）光合效率的现象称~（Emerson效应）。
证明光合电子传递由两个光系统参和的证据： 1、红降现象和双光增益效应
2、光合量子需要量为8 （传递1个电子需一个光量子，释放一个O2需4个电子） 3、类囊体膜上存在 PSⅠ和PSⅡ色素蛋白复合体 PSI：小颗粒，中心色素P700，D是PC，A是Ao PSⅡ:大颗粒，中心色素P680，D是Tyr,A是Pheo （二） 电子传递和质子传递
光合链——定位在光合膜上的许多电子传递体和PSⅡ、 PSI相互连接组成的电子
光系统——光合色素分子和蛋白质结合形成的色素蛋白集团定位在光合膜上。
1-农作物栽培育种专业基础与实务(中级)第一部分--专业基础知识
