2015农药学博士生综合考试题目

2015年农药学博士研究生资格考试复习题1.农药学是一门多学科交叉的学科，请叙述在农药创新发展过程中需要和如何利用哪些学科知识。(1)理论方面：见识的理论基础：有机化学和量子化学的化学物质结构知识，物流学的表面张力知识；(2)植物生理学，植物病理学，昆虫学关于农田有害生物的生理机能研究的知识；(3)需要气象学关于田间小气候的知识；(4)近代物理测试技术，如红外，紫外，核磁共振，色谱质谱联用，手型分离；(5)人工智能方面：计算机辅助合成路线设计，计算机辅助设计程序；(6)与生物科学结合方面：有利于进一步认识小分子化合物对生物过程的影响与控制，进而有利于对靶标活性物质的合成研究；(7)与材料科学的结合方面：材料科学，尤其是功能材料，分子电子材料的研究；(8)与环境科学的结合方面：农药创新中的绿色合成及其施用。(9)经济学方面：农药的销售与管理。2.请分析农药发展的方向及可能应用的前沿技术。农药的发展方向是绿色农药，包括生物农药(微生物农药、植物源农药、基因工程农药和激素等)、化学合成类绿色农药及半合成类生物农药，其特点是：①超高效：药剂量少而见效快；②高选择性：仅对特定有害生物起作用；③无公害：无毒或低毒且能迅速降解。可能应用的前沿技术：①人工智能方面：计算机辅助合成路线设计，计算机辅助设计程序；②与生物科学结合方面：分子生物学，生物电子信息学；③与材料科学的结合方面：材料科学，尤其是功能材料，分子电子材料的研究；④与环境科学的结合方面：农药创新中的绿色合成及其施用。3.农药的化学结构包括哪些功能团？羟基，氨基，卤素，醛基，酮基，羧基，杂环，酰胺，酯基，醇基，羰基，等等4.通过分子结构优化为什么能够提高农药的生物活性或提高安全性？在农药分子中引入过去农药中少见的元素，如氟、硅、锡等原子或基团，往往可以明显提高化合物的活性。杂环化合物结构多种多样，有些可能有独特的作用机制和意想不到的生物活性。通过分子结构优化，可以改变化合物的理化性质（水溶性，酸碱性，热稳定性，光稳定性等），使化合物更加容易吸附、穿透靶标生物，从而提高化合物的生物活性。根据生物靶标的不同，通过分子结构优化，可以提高化合物的选择性，选择性的作用于靶标生物而对其他生物更加安全。通过分子结构优化，也可以使农药化合物在使用后更加容易降解，减少农药残留，提高对环境的安全性。5.简述农药筛选和农药生物测定的常见技术及要求异同。农药筛选和生物测定因目的不同可以采取不同的策略和研究技术。杀虫活性筛选及生物测定技术：①饲料混毒法，②叶片浸药饲虫法，③点滴法，④药液浸虫法。杀菌活性筛选及生物测定技术：①抑制菌丝生长速率法，②抑制孢子萌发法，③抑菌圈法。除草活性筛选及生物测定技术：①种子萌发测定法，②小麦去胚乳法。农药筛选是从大量合成化合物中快速找出具有活性的化合物，相对于农药生物测定，筛选技术相对粗放。使用生物测定技术测定化合物的活性时，要求较为严格精确。6.农药毒力和相对毒力的含义是什么？影响农药毒力常见参数的因子有哪些？毒力：是指药剂本身对不同生物发生直接作用的性质和程度，即内在的毒杀能力，一般是在相对严格控制条件下，用精密测算方法，及采取标准化饲养的试虫或菌种及杂草而给予药剂的一个度量，作为评价或比较标准。相对毒力指数：几种杀虫剂或杀菌剂若在不同时间及不同条件下分批进行试验时，则每次都得用一个标准药剂做对比，以二者的LD50进行比较，即为相对毒力指数。影响农药毒力常见参数的因子有：①、药剂本身：农药的化学成分、有效成分含量、理化性质、作用机制及使用剂量、剂型、用药时期、作用方式等均对毒力产生影响。②、靶体（即防治对象）：生物种群的特性、发育阶段、个体生理状态、生活习性等均表现出对药剂的不同反应7.毒力回归方程y=a+bx中y、a、b和x的含义及在评价药剂毒力中的意义。毒力回归方程y=a+bx中，y值表示死亡机率值，x表示药剂剂量（或浓度）的绝对值。方程式表示在剂量（或浓度）x下，毒力测定得出的死亡率y。其中a值为截距，表示在没有药剂作用下对照的死亡率。a值越小，说明毒力测定的准确度越高，操作越精确。b值为回归直线的坡度，是分散程度的代表数值。b值越大，则分散程度越小，也即这一群体对药剂的反应较为均匀，b值越小则分散超过年度越大，这一种群对药剂的反应差异越大。8.哪些因素会影响农药残留？举例说明（1）农药理化性质的影响农药的分子结构不同从而理化性质不同,对生物降解的敏感性差别很大。2,4-D和2,4,5-D,仅在第5位碳原子上増加了1个氯原子,降解时间就从14天增至200天、农药的理化性质中以蒸气压和水溶性两个最为重要。蒸气压越大,农药越容易从土壤或水中转移到大气空间,这有助于农药的光分解。水溶性大的农药容易流进水体,或经渗透进入地下水,从而更容易被生物吸收,易引起对生物的危害;水溶性弱的农药,容易在生物体内累积,引发对生物的慢性危害。（2）作物类型和施药部位的影响农药施药后在作物上的原始沉积量随作物种类不同而有差别,在相同的施药条件下作物可食部位比表面积大的作物如叶菜类有较高的原始沉积量,像苹果、梨等单位重量比表面积小的,原始沉积量相对较低。通过叶面喷施时往往农药原始沉积量很高,但半衰期很短;而通过根部施药时,农药的原始沉积量往往没那么高,但半衰期相对更长。（3）农药剂型、施药方法、施药量和施药时间的影响相同农药不同的剂型，它们在环境中的残留量，降解速率不相同。农药的施用量与作物上的农药残留量成正比关系;施药方式为细喷、喷雾时作物上农药残留量较小;兑水量的多少与作物上农药的残留量呈反比关系。在作物不同生育期施药,农药残留量有显著差异,苗期施药,作物生长速度快,对农药的生物稀释作用大,农药降解快,残留量相对小;成熟期施药,作物生长速度变慢,生物稀释作用变小,残留量相对较高。（4）环境因素的影响农药进入环境后,会受到一些环境因子的作用,如:温度、湿度、pH值、含水量、有机质含量、土壤粘度及气候等。一般情况下,高温湿润、有机质含量丰富、pH偏碱性的条件下,农药容易被降解,残留量较低。9.请分别写出缩略语EBI、DMI、SDHI和QoI杀菌剂的英文全称。Ergosterolbiosynthesisinhibitor(EBI)麦角甾醇生物合成抑制剂Steroldemethylationinhibitor(DMI)甾醇脱甲基化抑制剂Succinatedehydrogenaseinhibitor(SDHI)琥珀酸脱氢酶抑制剂类Quinoneoutsideinhibitor(QoI)醌外抑制剂10.除草剂为什么有选择性？除草剂喷洒到农田里，能杀死农田里的杂草，而不杀死及伤害农作物的特性，称为选择性。除草剂本身具有一定的选择性，有的除草剂选择性不强，但可利用除草剂的某些特点，或利用农作物和杂草之间的差别，如形态、生理、生化、生长时期，遗传特性等不同特点，达到除草剂的选择性。还可利用施药时间和农作物栽培的时间差，达到除草剂的选择性。除草剂的选择性可分为以下几种。（1）、形态选择植物外部形态差异和内部结构特点，是形成除草剂的形成选择的依据。自然界中由于植物外部形态的差异，对除草剂的承受和吸收能力也有差异；由于内部组织结构差异，对除草剂反应也有差异。正是利用这些特点，形成了形态选择。（2）、生理生化选择不同的植物，对同一种除草剂生理生化反应不一样。因此，不同植物对除草剂的吸收和传导有很大差异，除草剂在农作物体内和杂草内部能发生不同的生化反应，解毒作用也不一样，不同农作物活化作用在体内表现也有差别，这就形成了生理生化选择。（3）、时差选择利用杂草出苗和农作物播种、出苗时间的差异防除杂草，称为时差选择。有的广谱性除草剂，药效迅速，残效期短，在生产中常利用这些特性，在农作物播种前，将地面所有的杂草杀死，等药效过去后再进行播种（4）、位差选择土壤处理用的除草剂，主要是通过杂草的根系或萌发的幼芽吸收而杀死杂草的，但是根系在土壤中分布的深浅有差异，播种的深度和种子发芽的位置也不一样，这种位置上的差异选择，叫位差选择（5）、生育期选择农作物在不同生育期，对农药的抗性不一，对除草剂的敏感程度也有差别。在一般情况下，植物在发芽或幼苗期对除草剂最敏感，开花后就不敏感。（6）、人工选择在农作物成行生长和农作物比杂草高的地里(如果树、茶园、苗圃)，或大田农作物生长到一定高度后，定向喷雾和保护性喷雾，对农作物安全，防除杂草效果良好。（7）、剂型选择由于除草剂剂型的多样化，除草剂的应用范围在不断扩大。（8）、条件选择环境条件如土壤类型、湿度、温度等条件，是除草剂选择性的因素之一。在一般情况下，粘性土壤比沙性土壤用药量多、温度高、湿度大除草效果好，有机质含量大则用药量大，有机质含量少用药量则少。11.简述杀虫剂、杀菌剂和除草剂的发展历史及趋势。（1）杀虫剂的发展历史大致分为四个时期：①早期应用天然毒物时期，如砷、氟素剂及植物杀虫剂。②应用一些无机化合物，毒气熏蒸及石油制剂时期。③现代有机杀虫剂时期。④第三代农药时期，即保幼激素类似物等生长调节剂时期杀虫剂的发展趋势应有下列两个特点：①具有高效、高选择性、低毒、低残留。②生物杀虫剂将会较快发展，这类杀虫剂对人畜无害，选择性高，不易产生抗性，和环境相容等优点，其市场前景十分广阔。（2）杀菌剂的发展历史大致分为四个时期：①古时期到1882年，该时期主要以元素硫为主的无机杀菌剂时期。②1882年至1934年，这个时期主要应用的是无机铜类杀菌剂。③1934年至1966年保护性的有机杀菌剂大量使用时期。④1966年至今，内吸性有机杀菌剂的出现和广泛使用。杀菌剂的发展趋势将会有以下特点：①高效、低毒、高活性、低残留已成为农药发展的必然趋势。作用机理独特、广谱高效的杀菌剂已成为国际上近期的开发重点。②非内吸性杀菌剂在国内外市场上仍将占据较大份额。③strobilurin类杀菌剂在世界杀菌剂市场中将占据主导地位。④三唑类杀菌剂仍将继续成为杀菌剂喷雾体系中的主角。⑤转基因作物的种植对杀菌剂市场影响不大（3）除草剂的发展历史。早在19世纪末期，发现硫酸铜能防治麦田一些十字花科杂草而不伤害作物，这就开始了人类化学除草的历史。1932年，选择性除草剂二硝酚和地乐酚的发现，使除草剂进入了有机化合物阶段；1942年，2,4-D以及随后的2,4,5-D的发现，开辟了杂草防治的新纪元。除草剂的发展趋势：①除草剂的开发特点为选择性高、作用机理独特、安全高效。②品种多，剂型日益增多。③使用方法多种多样，使用面积迅速扩大。④使用量增长速度快。⑤混用及增效剂普及，安全级、解毒剂进一步发展12.有害生物抗药性进化的遗传和生化基础是什么？影响抗性进化发展的因素概括起来包括遗传因子、生物学因子和操作因子。(1)遗传学因子：①起始抗性频率。昆虫种群的原始抗性基因频率是决定抗性发展因素的主要因素。频率越高，在同样的选择压力下，形成抗性种群的速度越快。②抗性基因是隐性还是显性。如果抗性基因在功能上是显性，就容易被选择下来，抗性发展快；如果抗性基因在功能上是隐性的，但因抗性个体是纯合子，一旦抗性形成，如无其他敏感个体的杂交，将维持抗性而不消退。③抗性基因间的相互作用。抗性基因若是单基因，则难以形成高抗性。而大多数抗性昆虫种群都是由多基因支配。多个抗性基因还可能存在相互作用问题。（2）生物学因子：①昆虫世代周期。如果昆虫每个世代都经受杀虫剂选择，那么每年世代数越多的昆虫，其抗性发展越快。②繁殖方式。孤雌生殖和两性生殖的昆虫种群，其抗性发展是有差别的。两性生殖的昆虫由于交配，抗性可以通过交配而增加，也可以通过交配而降低。孤雌生殖的昆虫由于单基因抗性，一旦由于选择作用形成抗性，则不易消失。③昆虫的行为。昆虫的扩散及迁飞导致基因稀释从而能够延缓抗性的发展。此外昆虫栖息场所及食物的多样性也会影响抗性的发展。④种群增长率。杀虫剂作用下，昆虫种群增长率越快，则昆虫种群抗性发展也越快。13.什么是农药的内吸性？内吸性农药必须具备何种生物学特性？农药的内吸性是指农药经过施用以后通过叶片或茎秆内吸入植物体内的现象。内吸性农药使用后通过叶片、