植物生理知识点整理

第七章

一、名词解释

1、信号转导

细胞信号转导（cell signal transduction):指的是耦联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。

2、G蛋白

G蛋白又称GTP结合调节蛋白（GTP binding regulatory protein）。G蛋白在高等植物中普遍存在，而且初步证明了G蛋白在光、激素等因子对气孔运动、细胞跨膜离子运输等细胞信号转导中有重要作用。

3、IP3/DAG双信使系统

胞外刺激使PIP2转化成IP3和DAG,引发IP3/ Ca2+和DAG/PKC两条信号转导途径，在细胞内沿两个方向传递，这样的信使系统称为“双信使系统”

二、简答题

植物细胞内钙离子浓度变化是如何完成的？

细胞壁是胞外钙库。质膜上的CA通道控制CA内流，而质膜上的CA泵负责将CA泵出细胞。胞内钙库的膜上存在CA通道、CA泵和CA/H反向运输器，前者控制CA外流，后两者将胞质CA泵入胞内钙库。

三、填空

G蛋白的生理活性有赖于与的结合以及具有的活性而得名。

三磷酸鸟苷(GTP)，GTP水解酶

质膜中的磷酸脂酶C水解PIP2( 磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸)而产生以及两种信号分子。因此，该系统又称双信号系统。其中通过调节Ca2+浓度，而则通过激活蛋白激酶C(PKC)来传递信息。

肌醇-1，4，5-三磷酸(IP3)，二酰甘油(DAG)，IP3，DAG)。

三判断

（×）胞外刺激信号，只有被膜上受体识别后，通过膜上信号转换系统，转化为胞内信号，才能调节细胞代谢及生理功能。

第八章

一名词解释

1.植物生长物质

植物生长物质(plant growth substance)：具有调节植物生长发育的一些生理活性物质，包括植物激素(phytohormones or plant hormones)和植物生长调节剂(plant growth regulators) 两大类。

2.植物激素

植物激素(plant hormones) ：在植物体内合成的，可以移动的，对生长发育产生显著作用的微量有机物。

3.生长素极性运输

在胚芽鞘、茎尖部等处的极性运输(polar transport) 。生长素的极性运输是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。

4.三重反应

乙烯对茎伸长的抑制作用，促进茎的加粗和横向生长，称为乙烯的“三重反应”。

5.植物生长调节剂

植物生长调节剂(plant growth regulator)：人工合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。包括生长促进剂、生长抑制剂和生长延缓剂。

二简答题

1.生长素促进生长的作用机理？

（1）酸生长理论(Acid growth theory)

①原生质膜上存在着非活化的质子泵（H+-ATP酶），生长素作为泵的变构效应剂，与泵蛋白结合后使其活化。

②活化了的质子泵消耗能量（ATP ），将细胞内的H+泵到细胞壁中，导致细胞壁基质溶液的pH下降。

③在酸性条件下，H+使细胞壁中某些多糖水解酶（如纤维素酶）活化或增加，从而使连接木葡聚糖与纤维素微纤丝之间的键断裂，细胞壁松弛。

④细胞壁松弛后，细胞的压力势下降，导致细胞的水势下降，细胞吸水，体积增大而发生不可逆增长。

（2）基因活化学说

2.生长素与赤霉素、生长素与细胞分裂素、赤霉素与脱落酸、乙烯与脱落酸各有什么相互关系？

①GA/IAA比值高时，利于韧皮部分化，反之利于木质部分化

②IAA 与CTK 对愈伤组织的根或芽的分化起调控作用。

CTK/IAA 高时，愈伤组织分化芽；CTK/IAA低时，分化根；

CTK/IAA比例适中维持愈伤组织不分化

对器官分化的影响：CTK/IAA比值高时，可分化成芽；CTK/IAA低时，则形成根；CTK/IAA 比例中等，只分裂，不分化

对性别分化的影响：

③Eth/GA比值高时，利于黄瓜雌花的分化；

④雌雄异株的大麻、菠菜等花性别分化取决于CTK/GA的浓度比

IAA--雌花↑，GA雌花↓，雄花↑；

CTK--侧芽发育, IAA--顶端优势；

Eth抑制IAA合成, 促进IAA氧化，阻止IAA运输；

ABA抑制GA3诱导α-淀粉酶的形成，从而抑制GA促进种子萌发

IAA提高Eth含量；ABA使GA自由型→束缚型

CTK/IAA 高时，愈伤组织分化芽；CTK/IAA低时，分化根；CTK/IAA比例适中维持愈伤组织不分化

IAA/GA比值高，分化木质部；IAA/GA比值低，分化韧皮部；IAA/GA比值中等，既有木质部又有韧皮部。

3.简述乙烯的合成与合成调控？

合成调控

1)ACC合酶

2）ACC氧化酶对乙烯合成的调节

3）ACC丙二酰基转移酶

第九章

一名词解释：

1.光形态建成：由光调节植物生长、分化与发育的过程称为植物的光形态建成，或称光控发育作用

2.光敏色素:一类主要吸收红光和远红光的色素蛋白质，由两个部分组成：生色团和蛋白质。它有两种类型：生理激活型(Pfr型)和生理失活型(Pr型)。

二填空:

1.要使黄化苗转化成正常株，需照射光；使黄化苗保持黄化状态，照射光。

2.光敏素的Pr型吸收峰在nm；

Pfr的则在nm。

3.光敏素的Pfr和Pr之间存在相互转变关系，请注意其转变条件：、、。

红，远红，660 ，730，

红光（660nm）下Pr→Pfr 远红光（730nm）下Pfr→Pr 黑暗下Pfr→Pr

三判断

(×)光敏素是吸收红光和远红光的物质，其成分是非环式的四吡咯化合物。

第十章

一名词解释：

1.分化(differentiation)

细胞分化（cell differentiation）: 在个体发育过程中，分生细胞的后代发育成在形态、结构和功能上发生差异的过程。

2.组织培养(plant tissure culture）

植物组织培养(plant tissue culture) 是指在无菌和人工控制的环境条件下，培养植物的离

体器官、组织或细胞的技术。

3.脱分化(dedifferentiation)

植物已经分化的细胞在切割损伤或在适宜的培养基上诱导形成失去原来分化状态的、结构均一的愈伤组织(callus)或细胞团的过程

4.根冠比(root top ratio，R/T)

根冠比(root/top)：植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值

5.顶端优势(apical dominance)

植物主茎的顶芽生长占优势，抑制侧芽或侧枝生长的现象

6.黄化现象(etiolation)

7.细胞全能性（totipotency）

细胞全能性是指植物每个有核细胞都具备母体的全套基因，在适宜的条件下，每个有核细胞都可以形成一个完整的植株。

二填空:

1.种子萌发的标志是。

2.一般来说，种子在状态下保存，寿命较长。

3.一些植物的种子，不耐脱水干燥和零上低温，寿命很短，称为。胚根突破种皮; 干燥和低温; 顽拗性种子，

三判断

( √) 花粉管朝珠孔方向生长，属于向化性运动；根向下生长，属于向重性运动；含羞草遇外界刺激，小叶合拢，属于感震性运动；合欢小叶的开闭运动属于感夜性运动。。（×）土壤缺氮时根/冠比减小。

四简答

1.试述植物组织培养的原理、应用及意义？

植物组织培养(plant tissue culture) 是指在无菌和人工控制的环境条件下，培养植物的离体器官、组织或细胞的技术。

原理

脱分化(dedifferentiation)

植物已经分化的细胞在切割损伤或在适宜的培养基上诱导形成失去原来分化状态的、结构均一的愈伤组织(callus)或细胞团的过程

再分化(redifferentiation)

处于脱分化状态的愈伤组织再度分化形成不同类型细胞、组织、器官乃至最终再生成完整植株的过程。

应用

1.快速繁殖:运用组织培养的途径，一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株。例如一株葡萄一年繁殖到3万多株，一株兰花一年繁殖到400万株。

2.种苗脱毒: 针对病毒对农作物造成的严重危害，通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗。已经取得成功的有马铃薯、草莓、香蕉、葡萄等等。

意义

1.可以研究外植体在不受其它部分干扰的情况下的生长和分化规律；

2.可用各种培养条件影响外植体的生长和分化，以解决理论上和生产上的问题。

优点：1、取材少2、人为控制条件3、周期短4、管理方便，利于自动化。

2.试述植物向光性和根向重性运动的机理

向光性

1、生长素分布不均匀：

原因：单侧光引起器官尖端不同部分产生电势差，向光侧带负电，背光侧带正电，吸引IAA-向背光侧移动，导致背光侧的IAA多，生长快，植物向光弯曲。

2、抑制物质分布不均匀（80 年代）气相-质谱等物理化学法。

单侧光--黄化燕麦芽鞘、向日葵下胚轴和萝卜下胚轴都会向光弯曲(两侧IAA 含量无不同)。发现：生长抑制物向光侧多于背光侧

向日葵生长抑制物：可能是黄质醛

萝卜下胚轴生长抑制物：可能是萝卜宁和萝卜酰胺

根向重性

1、平衡石的作用

在根冠、胚芽鞘尖和茎的内皮层细胞中有比重较大的淀粉体分布，受重力影响而沉积在细胞底部，起平衡石的作用。

平衡石的移动，对细胞质膜产生一种压力，这种压力就是被细胞感受的一种刺激，细胞感知后引起不均衡生长

2、IAA、Ca2+的作用：根横放时，平衡石下沉在细胞下侧内质网上，诱导内质网释放Ca2+到细胞质，Ca2+与CaM结合活化Ca泵和IAA泵，使根下侧积累较多的Ca和IAA，根上、下侧生长速度不一样，从而产生向重力性。

（茎负向重力性---高IAA和GA,对茎促进生长，向上弯曲；对根起抑制作用）

综上所述，结合平衡石、生长素、Ca2+ 、钙调素和脱落酸等对向重力性的影响，有人提出向重力性的机理：根横放时，平衡石“沉降”到细胞下侧的内质网上，产生压力，诱发内质网释放Ca2+ 到细胞质中，Ca2+ 和钙调素结合，激活细胞下侧的生长素泵和钙泵，引起细胞下侧生长素和Ca2+ 的积累。以此同时，在横放根的下侧积累较多的ABA或过多IAA，从而抑制下侧的生长，引起根尖向下弯曲生长。

第十一章

一名词解释：

1.春化作用（vernalization）

低温诱导促进植物开花的作用

2.长日植物（long-day plant，LDP）

在24小时昼夜周期中，日照长度必须长于一定时数才能成花或成花较多的植物，如小麦、甜菜、胡萝卜、油菜、菠菜、天仙子、芹菜、甘蓝。

3.临界暗期（critical dark period）

4.光周期诱导（photoperiodic induction）

5.同源异型突变（homeotic mutation）和同源异型基因（homeotic gene）

同源异型基因：控制同源异型化的基因即引起同源异型突变的基因(改变花器官特征而不改变花的发端)称同源异型基因(homeotic gene)

6.群体效应(population)

花粉萌发有“群体效应” (population)，落在柱头上的花粉密度越大，萌发的比例越高，花粉管的生长越快。这是因为花粉中存在生长促进物质IAA的缘故

群体效应：单位面积内花粉的数量越多，花粉的萌发和花粉管的生长越好。

1.长日植物的临界日长长于短日植物，短日植物的临界暗期长于长日植物。A．一定，一定B．不一定，不一定

C．一定，不一定D．不一定，一定

2.下列哪种植物开花不需经历低温春化作用。

A．油菜B．胡萝卜C．天仙子D．棉花

3.利用暗期间断抑制短日植物开花，选择下列哪种光最有效。

A．红光B．蓝紫光C．远红光D．绿光

4.南麻北种通常可使麻秆生长较高，纤维产量和质量，种子。

A．提高，能及时成熟B．降低，能及时成熟

C．提高，不能及时成熟D．降低，不能及时成熟

5.夏季的适度干旱可提高果树的C/N比，花芽分化。

A．有利于B．不利于C．推迟D．不影响

BDACA

三填空:

1.一植物只有在日长短于14小时的情况下开花，该植物是。

2.要想使菊花提前开花可对菊花进行处理，要想使菊花延迟开花，可对菊花进行延长或间断处理。

3.植物在达到花熟状态之前的生长阶段称为期，一般以作为植物生殖生长开始的标志。

4.植物成花诱导中，感受光周期诱导和感受低温的部位分别是和。

短日植物; 短日照，光照，暗期; 幼年，花芽分化；叶片，茎尖端生长点

1.为什么说光敏色素参与了植物的成花诱导过程？它与植物成花之间有何关系？

答：用不同波长的光间断暗期的试验表明，无论是抑制短日植物开花，还是促进长日植物开花，都是以600～660nm波长的红光最有效；且红光促进开花的效应可被远红光逆转。这表明光敏色素参与了成花反应，光的信号是由光敏色素接受的。

光敏色素有两种可以互相转化的形式：吸收红光的Pr型和吸收远红光的Pfr型。Pr是生理钝化型，Pfr是生理活化型。照射白光或红光后，Pr型转化为Pfr型；照射远红光后，Pfr型转化为Pr型。光敏色素对成花的作用与Pr和Pfr的可逆转化有关，成花作用不是决定于Pr和Pfr的绝对量，而是受Pfr/Pr比值的影响。低的Pfr/Pr比值有利短日植物成花，而相对高的Pfr/Pr比值有利长日植物成花。

2.举例说明光周期理论在农业实践中的应用。

答：

(1)指导引种不同纬度地区引种时要考虑品种的光周期特性和引种地区生长季节的日照条件，对以收获种子为主的作物，若是短日植物，比如大豆，从北方引种到南方，会提

前开花，应选择晚熟品种；而从南方引种到北方，则应选择早熟品种。如将长日植物从北方引种到南方，会延迟开花，宜选择早熟品种；而从南方引种到北方时，应选择晚熟品种。否则，就有可能使植物提早或推迟开花，而造成减产甚至颗粒无收。

(2)育种上的利用根据作物光周期特性，利用中国气候多样的特点，可进行作物的南繁北育：短日植物水稻和玉米可在海南岛加快繁育种子；长日植物小麦夏季在黑龙江、冬季在云南种植，可以满足作物发育对光照和温度的要求，一年内可繁殖2～3代，加速了育种进程，缩短育种年限。

具有优良性状的某些作物品种间有时花期不遇，无法进行有性杂交育种。通过人工控制光周期，可使两亲本同时开花，便于进行杂交。如早稻和晚稻杂交育种时，可在晚稻秧苗4～7叶期进行遮光处理，促使其提早开花以便和早稻进行杂交授粉，培育新品种。如在进行甘薯杂交育种时，可以人为地缩短光照，使甘薯开花整齐，以便进行有性杂交，培育新品种。

(3)控制花期花卉栽培中，光周期的人工控制可以促进或延迟开花。如短日植物菊花，用遮光缩短光照时间的办法，可以从十月份提前至六、七月间开花；若在短日来临之前，人工补充延长光照时间或进行暗期间断，则可推迟开花。对于长日性的花卉，如杜鹃、山茶花等，人工延长光照或暗期间断，可提早开花。

(4)调节营养生长和生殖生长对以收获营养体为主的作物，可以通过控制光周期抑制其开花。如将短日植物烟草引种至温带，可提前至春季播种，促进营养生长，提高烟叶产量。对于短日植物麻类，南种北引可推迟开花，增加植物高度，提高纤维产量和质量.

3.影响植物花器官的形成的条件有哪些？

答：

(1)内因：

①营养状况营养是花芽分化以及花器官形成与生长的物质基础。其中的碳水化合物对花的形成尤为重要，C/N过小，营养生长过旺，影响花芽分化。

②内源激素花芽分化受内源激素的调控。如GA可抑制多种果树的花芽分化；CTK、ABA和乙烯则促进果树的花芽分化；IAA在低浓度起促进作用而高浓度起抑制作用。一般说来，当植物体内淀粉、蛋白质等营养物质丰富，CTK和ABA含量较高而GA含量低时，有利于花芽分化。

(2)外因：

①光照光照对花器官形成有促进作用。在植物花芽分化期间，若光照充足，有机物合成多，则有利于花芽分化。此外，光周期还影响植物的育性，如湖北光敏感核不育水稻，在短日下可育，在长日下不育。

②温度一般植物在一定的温度范围内，随温度升高而花芽分化加快。温度主要影响光合作用、呼吸作用和物质的转化及运输等过程，从而间接地影响花芽的分化。低温还影响减数分裂期花粉母细胞的发育，使其不能正常分裂。

③水分不同植物的花芽分化对水分的需求不同，如对稻麦等作物来说，孕穗期对缺水敏感，此时缺水影响幼穗分化；而对果树而言，夏季的适度干旱可提高果树的C/N比，反而有利于花芽分化。

④矿质营养缺氮，花器官分化慢且花的数量减少；氮过多，营养生长过旺，花的分化推迟，发育不良。在适宜的氮肥条件下，如能配合施用磷、钾肥，并注意补充锰、钼、硼等微量元素，则有利于花芽分化。

第十二章

一.名词解释

1..呼吸骤变（Respiratory climacteric）：果实在成熟之前发生的呼吸速率突然升高的现象。后熟：种子采收后需经过一系列生理生化变化达到真正成熟,才能萌发的过程。

2.程序性细胞死亡:程序性细胞死亡（programmed cell death, PCD）是指胚胎发育、细胞分化及许多病理过程中，细胞遵循其自身“程序”，主动结束其生命的生理性死亡过程，又称之为细胞凋亡（apoptosis）。

3.离层：脱落的过程是水解离区的细胞壁和中胶层，使细胞分离，成为离层。

填空题

1．与脱落有关的酶类较多，其中和与脱落关系最密切。

2．叶片和花果的脱落都是由于细胞分离的结果

3．种子中的胚是由发育而来的；胚乳是由发育而来的

纤维素酶，果胶酶；离层；受精卵，受精极核

4．油料种子成熟过程中，脂肪是由转化来的

5．油料种子发育时，先形成脂肪酸，然后再转变成脂肪酸

6．昼夜温差大，有机物质呼吸消耗，瓜果含糖量，禾谷类作物千粒重

7．北方小麦的蛋白质含量比南方的。北方油料种子的含油量比南方的

碳水化合物；饱和，不饱和；少，高，高；高，高

8．风旱不实的种子中蛋白质的相对含量较

9．引起种子休眠的原因主要有、、和。

高；胚未成熟，胚未完成后熟，种皮（果皮）的限制，抑制物的存在

选择题：

1.以下果实中，生长曲线呈双S形的是。

A．樱桃B．苹果C．梨D．香蕉

2．下列果实中，能发生呼吸跃变的有。

A．梨B．橙子C．荔枝D．菠萝

3．下列果实具呼吸跃变现象，且其生长曲线为单S曲线。

A．番茄B．李C．桃D．橙

A;A;A

试述乙烯与果实成熟的关系及其作用机理。

答：果实的成熟与乙烯的诱导有密切关系。果实开始成熟时，乙烯的释放量迅速增加，超过一定的阈值时，便诱导果实成熟。已成熟的果实若和未成熟果实一起存放，则已成熟果实释放的乙烯也能加速未成熟果实的成熟过程，达到可食状态。用外源乙烯或乙烯利处理未成熟果实，也能诱导和加速其成熟。人为地将果实内部的乙烯除去，则果实的成熟便推迟。如果促进或抑制果实内乙烯的生物合成过程，则会相应地促进或抑制果实的成熟。利用反义RNA技术将ACC合成酶或ACC氧化酶的cDNA的反义系统导入番茄，转基因番茄果实中乙烯的合在严重受阻，果实不能正常成熟。因此，乙烯与果实的成熟密切相关，特别是跃变型果实。

乙烯诱导果实成熟的原因可能有以下几方面：

（1）乙烯与细胞膜相结合，改变了细胞膜的透性，诱导了呼吸高峰的出现，加速果实内部的物质转化，促进果实成熟。

（2）乙烯促进与成熟相关的酶活性的升高，如乙烯处理后，过氧化物酶、纤维素酶、果胶酶、磷酸酯酶等的含量和活性都增强。

（3）乙烯诱导新的RNA和蛋白质的合成，这些新合成的蛋白质与呼吸酶有关。