植物生理学复习资料(第七版)
名词解释
植物生理学:研究植物生命活动规律的科学,内容大致分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号转导
水孔蛋白:细胞膜或液泡膜,可减少水分跨膜运输阻力,加快水分子进出生物膜的跨膜通道蛋白质,具有选择性
压力势:当细胞吸水,原生质体膨胀,形成一种压迫细胞壁的力量。细胞壁受到挤压后,形成一股反弹力,限制原生质体的膨胀,压力势是这两股力存在而增加的水势的值(一般正数)
伤流:由于根压作用,从植物伤口或折断的部位流出液体的现象 吐水:由于根压作用,从叶尖或叶边缘的水孔流出液滴的现象 蒸腾作用:水分从叶片以水蒸气的形式散失到大气
离子的选择吸收:植物对同一溶液中不同离子或同一盐分中的阴、阳离子吸收比例不同的现象
单盐毒害:用只含一种盐的溶液培养植物时,会引起植物生长不正常而表现出毒害的现象 离子颉颃:在发生单盐毒害的溶液中再加入少量其他金属离子能减弱或消除这种单盐毒害,离子之间这种作用称之为离子颉颃
诱导酶:植物本来不含的某种酶,但在特定外来物质的诱导下,可以生成这种酶 生物固氮:在固氮酶的催化作用下将分子氮还原成氨的过程
光合作用:绿色植物吸收阳光能,同化二氧化碳和水,制造有机物并释放氧气的过程
荧光现象:叶绿体色素溶液在透射光时呈绿色,反射光下呈红色的现象 原初反应:光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程,指色素分子吸收光能、传递将光能转化成电能的过程
光合磷酸化:叶绿体利用光能驱动电子传递建立跨类囊体的质子动力势,质子动力势将ADP和无机磷酸合成ATP的过程
碳同化:利用光反应形成的同化力将CO2还原形成糖类物质的过程
光补偿点:同一叶子在同一时间内,光合过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度
有氧呼吸:生活细胞在氧气的参与下,把某些有机物彻底氧化分解,放出二氧化碳并形成水,同时释放能量的过程
无氧呼吸:在无氧条件下,细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时 释放能量的过程
电子传递链(呼吸链):呼吸代谢中间产物的电子和质子,沿着一些列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径,传递到分子氧的总过程
氧化磷酸化:在生物氧化中,电子经过线粒体电子传递链传递到氧,伴随ATP合酶催化,使ADP和磷酸合成ATP的过程
末端氧化酶:把底物的电子传递到电子传递系统的最后一步,把电子传递给分子氧并形成水或过氧化氢的酶
巴斯德效应:氧气可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累 腺苷酸能荷调节:ATP-ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量 质外体:物体中的细胞壁、细胞间隙和木质部导管的连续系统
共质体:由胞间连丝及原生质膜本身把植物各细胞原生质连成一体的体系
初级代谢产物:光合作用的直接产物,糖类、脂肪、核酸、蛋白质等
次级代谢产物:萜类、酚类、生物碱由糖类等有机物次级代谢衍生出来的物质 生长:植物体积增大,通过细胞分裂和扩大来完成
发育:在整个生活史上,植物的构造和机能从简单到复杂的变化过程,表现为组织和器官的分化
形态建成:在植物的发育过程中,由于不同细胞逐渐向不同方向分化,从而形成具有各种特殊构造和机能的细胞、组织和器官 细胞分化:分生组织的幼嫩细胞发育成为具有各种形态结构和生理代谢功能的成形细胞的过程
种子的寿命:种子成熟到失去生命力所经历的时间
极性:植物分化和形态建成中的一个基本现象,植物器官、组织甚至细胞在不同的轴向上存在某种形态结构和生理生化上的梯度差异
细胞的全能性:植物体的每个细胞都携带一套完整的基因组,并且具有发育成完整植株的潜在能力
脱分化:已有高度分化的细胞和组织,在培养条件下逐渐丧失其特有分化能力的过程 愈伤组织:脱分化后新形成的细胞群
再分化:已经脱分化的细胞在一定条件下,又可经过愈伤组织或胚状体,再分化出根和芽,形成完整植株 生长大周期:植物器官或整株植物的生长速率表现出“慢一快一慢”的基本规律,即开始时生长缓慢,以后逐渐加快,达到最高速度后又减慢以至最后停止,这一生长全过程称为生长大周期
顶端优势:顶芽优先生长,而侧芽生长受抑制的现象
生长的温周期现象:植物对日温较高和夜温较低的周期性变化的反应 生理钟:生物因对昼夜的适应而产生生理上有周期性波动的内在节奏
光周期:一天中,白天和黑夜的相对长度 感受部位:叶片 传输途径:韧皮部 光周期现象:植物对白天和黑夜的相对长度的反应
光周期诱导:植物只需要一定时间适宜的光周期处理,以后即使处于不适宜的光周期下,仍然可以长期保持刺激的效果 同源异型:分生组织系列产物中一类成员转变为该系列中形态或性质不同的另一类成员
受精作用:植物开花之后,经过花粉在柱头上的萌发、花粉管进入胚囊和配子融合等一系列过程完成受精作用
自交不亲和性:植物花粉落在同花雌蕊的柱头上不能受精的现象
呼吸跃变:当果实成熟到一定程度时,呼吸速率首先是降低,然后突然升高,之后又下降的现象
花粉萌发的群体效应:单位面积内,花粉的数量越多,花粉管的萌发和生长越好 蒙导花粉:授予生活的不亲和性花粉的同时,混合一些杀死的亲和的花粉,可使柱头不能识别不亲和的花粉
细胞程序性死亡:主动的、生理性的细胞死亡,死亡过程由细胞内业已存在的、由基因编码的程序控制
第一章 植物的水分生理
植物体内的水分以自由水和束缚水两种形式存在 自由水与代谢强度呈正比、束缚水与抗逆性呈正比
水在植物体中的作用①细胞质主要成分②参与代谢反应、光合作用、呼吸作用、有机物的同化和异化作用③物质运输和吸收的溶剂④保持植物坚挺 水分跨膜运输途径:膜脂双分子层(慢)和水通道(快)
植物细胞吸水主要有三种方式:扩散、急流、渗透作用(为水分跨膜运输动力) 水分在植物体内的传输途径:径向运输(根系吸水)和轴向运输(水分向上运输) 渗透作用就是水分从水势高处通过半透膜移向水势低处
水孔蛋白根据存在部位分为质膜内在蛋白和液泡膜内在蛋白
每偏摩尔水的自由能就是水的化学势,每偏摩尔体积水的化学势差就是水势,纯水自由能和水势最大
植物细胞的水势由溶质势、压力势、重力势、衬质势组成,形成液泡的植物细胞衬质势可以忽略不计(水势计算方式P14~15)
植物吸水主要器官是根系,主要区域是根尖根毛区,主要方式是被动吸水。根系吸水途径:质外体途径、共质体途径、跨膜途径。主动吸水和被动吸水的动力分别是根压和蒸腾拉力 影响根系吸水的土壤因素
①土壤中可利用的水分:土壤会保水,植物和土壤争夺水分
②土壤通气情况:用CO2处理根部,可使幼苗的吸水量降低;如通以空气,则吸水量增加 ③土壤温度:低温能降低根系的吸水速率。水变粘稠,不易扩散;呼吸速率下降,吸水下降;根系生长缓慢,根面积扩大受阻。高温也不利于根系吸水。加强根和成熟根的木质化,根细胞酶蛋白变性
④土壤溶液浓度:一般情况下,土壤溶液浓度较低,水势较高,有利于根部吸水 蒸腾作用的主要方式是气孔蒸腾。
毛细现象:当一管极细,水分子会顺着进入 表皮细胞无叶绿体,保卫细胞含大量叶绿体
气孔运动 保卫细胞细胞壁具有伸缩性
保卫细胞吸水→细胞壁外壁膨胀→细胞壁内测向外拉伸→气孔开放 影响气孔开放的三条途径:
①伴随着K+进入,苹果酸和Cl-也不断进入,以维持电中性 ②淀粉水解或通过卡尔文循环形成的中间产物转变为蔗糖 ③叶肉细胞产生的蔗糖,从质外体进入保卫细胞
气孔开关闭机理学说包括①淀粉-糖互换学说②无机离子吸收学说③苹果酸生成学说 蓝光会刺激气孔张开 蒸腾作用的意义 ① 蒸腾作用是植物吸收和运输水分的主要动力 ② 有利于植物吸收矿质元素和有机物质 ③ 降低叶面温度 影响蒸腾作用的因素 外界条件:光照(主要)、空气相对湿度、温度、风
内部条件:气孔频度、气孔大小、气孔下腔容积、叶片内部面积
水分在植物体内传送途径:土壤→根毛→根内→茎→叶→蒸腾到空气中 节水灌溉方法
①喷灌②滴灌
③调亏灌溉:在作物的非临界期减少灌水,处于干旱胁迫状态,减少蒸腾小号和延长营养生长,而把有限的水量集中供给作物的水分临界期,满足生殖器官形成和生长的要求
④控制性分根交替灌溉:一部分根处于干燥地带,一部分处于湿润地带,干燥区和湿润区交替灌溉使次生根大量增加
第二章 植物矿质营养
什么是植物的必须元素:①完成植物整个生长周期不可缺少②在植物体内的功能是不能被其他元素代替的,植物缺乏该元素时会表示专一的症状,并且只有补充这种元素症状才会消失③这种元素对植物体内所起作用是直接的 判断必须元素的方式:溶液培养或水培和沙培 必须矿质元素的生理作用:①细胞结构物质的组成成分②植物生命活动的调节者,参与酶的活动③起电化学作用,即离子浓度的平衡、氧化还原、电子传递和电荷中和④作为细胞信号转导的第二信使
矿物质营养可分为4组:①作为碳化合物部分的营养N,S②能量储存和结构完整性的营养P,Si,B③保留离子状态的营养K,Ca,Mg,Cl,Mn,Na④参与氧化还原反应的营养Fe,Zn,Cu,Ni,Mo(吸收形式,作用,缺乏症状P35~38)
植物对盐分和水分的吸收式相对的,有关:盐分一定要溶解在水分中才能被根部吸收;无关:两者的吸收机理不同
离子的选择吸收:生理酸性盐(NH4)2SO4 生理碱性盐NaNO3 生理中性盐NH4NO3 根吸收溶液中矿物质 ①离子吸附在根部细胞表面②离子进入根部内部③离子进入导管
影响根部吸收矿质元素的条件:温度、通气状况、溶液浓度、氢离子浓度
植物吸收铵盐可直接合成氨基酸,硝酸盐需要经过还原才能利用:①硝酸盐在细胞质中经硝酸还原酶(底物诱导酶)还原成亚硝酸盐②亚硝酸盐在前质体或叶绿体中经亚硝酸还原酶还原成氨
氨的同化包括谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、谷氨酸脱氢酶、氨基交换等途径
-+--+
硝酸还原酶(诱导酶)整个酶促反应:NO3+NADPH+H+2e→NO2+NADP+H2O 生物固氮能直接利用惰性气体氮,固氮酶(厌氧)能常温常压下将其还原成NH3, 工业固氮要在高温高压下进行 生物固氮的两类微生物:①独立生存的非共生微生物②与其他植物共生的共生微生物
固氮酶只存在于原核细胞中,组分是铁蛋白和钼铁蛋白,固1gN2要消耗12g碳水化合物
合理追肥形态指标①相貌②叶色 生理指标①营养元素诊断②酰胺含量③酶活性 发挥肥效的措施①适当灌溉②适当深耕③改善施肥方式
第三章 植物的光合作用
光合作用的重要性:①把无机物变成有机物②蓄积太阳能量③环境保护 光反应在类囊体上,暗反应在叶绿体基质中 类囊体分基质类囊体和基粒类囊体
叶绿素吸收区①640~660nm的红光部分②430~450nm的蓝紫光部分
激发态:当叶绿色分子吸收光子后,就由最稳定的、最低能量的基态上升到一个不稳定、高能状态的激发态 转变回基态途径:①吸收的光能有的以热的形式消耗②分子吸收的光能也以光能形式释放③激发态的叶绿素参与能量转移,迅速将光能传递给邻近其他分子 光合作用大致分为:
①原初反应,包括光能的吸收、传递和转换
②电子传递和光合磷酸化,形成活跃化学能(ATP和NADPH) ③碳同化,把活跃的化学能转变为稳定的化学能 光反应中心的光化学反应:
光合作用最终的电子供体与受体分别是:H2O, NADP 光系统PSⅠ长光波反应、光系统PSⅡ短光波反应 PSⅠ与PSⅡ电子传递的特征分别是:形成NADPH, O2 PSⅡ的水裂解放氧 4Fe3++2H2O在光下→4Fe2++O2+4H+ PSⅡ的电子传递①H2O→放氧复合体→Tyr→P680 ②P680在光下→Pheo→PQA→PQB
Cytb6f复合体的电子传递:PQH2→b6→Fe→f→PC→PSⅠ 光合电子传递链途径:
①非环式电子传递 H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6f→PC→PSⅠ→Fd→FNR→NADP+ ②环式电子传递PSⅠ→Fd→PQ→Cytb6f→PC→PSI
③假环式电子传递 H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6f→PC→PSⅠ→Fd→O2 光合磷酸化的方式 酶:ATP合酶 同化力:ATP和NADPH (1)非环式光合磷酸化(从PSⅡ经光合链到PSⅠ)
2ADP + 2Pi + 2NADP + 2H2O → 2ATP + 2NADPH + O2 (2)ADP + Pi → ATP 碳同化:
①C3途径—卡尔文循环 每同化一个CO2消耗3个ATP和2个NADPH 1.羧化阶段 CO2固定成羧酸,然后才被还原
3RuBP+3CO2+3H2O→6PGA+6H+ (RuBP—1,5-二磷酸核酮糖) 2.还原阶段 ①PGA+ATP经过3-磷酸甘油酸激酶→DPGA
. ②DPGA+NADPH+H+ 经过3-磷酸甘油醛脱氢酶→PGAld
3.更新阶段 PGAld经过一系列转变在形成RuBP (PGAld—3-磷酸甘油醛) 总反应:3CO2+5H2O+6NADPH+9ATP→PGAld+6NADP++3H++9ADP+8Pi ②C4途径—四碳二羧酸途径
1.羧化与还原 2.转移与脱羧 3.更新 ③CAM途径-景天酸代谢途径
光合产物主要是糖类,还有蛋白质、脂肪和有机酸 ①淀粉在叶绿体中合成②蔗糖在细胞质基质中合成
光呼吸是与光合作用伴随发生的吸收O2和释放CO2的过程。在叶绿体中合成乙醇酸,在过氧化体重氧化乙醇酸,在线粒体中释放CO2 底物是RuBP
CO2抑制光呼吸促进光合作用 O2促进光呼吸抑制光合作用
第四章 植物的呼吸作用
呼吸代谢途径:
①糖酵解EMP途径 发生在细胞质 辅酶是NAD+ 1.已糖磷酸化2.磷酸己糖裂解3.ATP和丙酮酸的生成
葡萄糖+2NAD++2ADP+2Pi→2丙酮酸+2NADH+2H++2ATP+2H2O 糖酵解的生理意义:
(1)...普遍存在于动物、植物和微生物中,有氧呼吸和无氧呼吸的共同图途径 (2)...中间产物以及丙酮酸是合成其他物质的活跃的原材料
(3)...除了3步反应不可逆外,其余皆可逆,为糖提供了基本途径 (4)...释放一些能量,尤其是为厌氧生物提供能量 ②发酵作用 丙酮酸在无氧条件下形成乙醇或乳酸
③三羧酸循环TCA途径 发生在线粒体 辅酶是NAD+和FAD 1.柠檬酸生成阶段2.氧化脱羧阶段3.草酰乙酸再生阶段
三羧酸循环生理意义:①提供生命活动能量的主要来源②物质代谢的枢纽 ④磷酸戊糖PPP途径 发生在细胞质 辅酶是DADP+ 1.氧化阶段(反应不可逆)2.非氧化阶段(反应可逆)
6G6P+12NADP++7H2O→5G6P+6CO2+Pi+12NADPH+12H+ 生理意义:
①产生大量NADPH,为细胞各种合成反应提供主要的还原力 ②中间产物作为很多重要化合物合成的原材料
③已糖重组阶段的中间产物和酶,与光合作用卡尔文循环大多相同可以联系 电子传递链(呼吸链):
氢传递体作为脱氢酶的辅助因子,传递质子和电子,主要有NAD、NADP、FMN、FAD等
电子传递体只传递电子,指细胞色素体系和铁硫蛋白
两种呼吸链①细胞色素系统途径(主要)②交替途径(抗氰呼吸) 抗氰呼吸生理意义①利于授粉②能量溢流③增加抗逆性 末端氧化酶:
(一)线粒体内末端氧化酶 细胞色素c氧化酶(主要)和交替氧化酶 (二)线粒体外末端氧化酶 存于细胞质基质和微粒体中 光合作用和呼吸作用的关系
①两种反应所需的ADP和辅酶NADP+相同
②光合作用的碳循环与呼吸作用的磷酸戊糖途径基本互为逆反应
③光合释放的O2可供呼吸利用,呼吸作用释放的CO2亦能被光合作用所同化
第五章 植物同化物运输
韧皮部运输有机物,主要运输组织是筛管和伴胞(筛分子-伴胞复合体)
筛管分子包括韧皮部蛋白、胼胝体 伴胞分为通常伴胞、传递细胞、居间细胞 伴胞和筛管之间有胞间连丝,胞间连丝内部输导途径有连丝微管和微通道 韧皮部运输方向:
①有机物在植物体内上行和下行运输都通过韧皮部。
②韧皮部内的有机物可同时作双向运输。
③同化物也可横向运输,但正常状态下其量甚微,只有当纵向运输受阴时,横向运输才加强
研究同化物运输速率和溶质种类的方法:同位素示踪法结合蚜虫吻刺法 韧皮部主要运输非还原糖化合物,包括甘露醇和山梨糖醇
韧皮部装载:光合产物从韧皮部周围的叶肉细胞装到筛分子-伴胞复合体的整个过程。存在两条途径:
①质外体途径:糖从某些点进入质外体达到韧皮部的过程 ②共质体途径:糖从共质体经胞间连丝达到韧皮部的过程
韧皮部装载三个步骤:①叶肉细胞光合作用形成磷酸丙糖,从叶绿体运到细胞质基质借着转变为蔗糖;晚上叶绿体淀粉可能以葡萄糖状态离开叶绿体后转变为蔗糖②叶肉细胞的蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近③糖分运入筛分子和伴胞 韧皮部卸出:装载在韧皮部的同化物输出到库的接受细胞的过程。存在两条途径:①共质体途径卸出:同化物通过胞间连丝沿浓度梯度从筛分子-伴胞复合体释放到库细胞
②质外体途径卸出:筛分子-伴胞复合体与库细胞之间在某些位置不存在胞间连丝,同化物从筛分子-伴胞复合体通过扩散被动地或在运输载体帮助下,主动地运至质外体,再由质外体进入库细胞 同化物进入库细胞是依赖能量的 韧皮部运输的机理:压力流学说、胞质泵学说、收缩蛋白学说 源叶的同化物配置方向:
1.代谢利用2.合成暂时贮藏化合物3.从叶输出到植株其他部分 同化物分配指新形成同化物在各种库间的分布,其分配方向主要决定于库的强度,库强度等于库容量和库活力的乘积 库容量一般指干重 库活力指单位时间单位干重吸收同化物的速率
第九章 植物的生长生理
种子萌发的条件:足够的水分、充足的氧、适宜的温度、某些要光照 种子萌发的生理生化变化
①种子的吸水:分为急剧吸水、停止吸水和再重新迅速吸水三阶段
②呼吸作用的变化:分为急剧上升—滞缓—再急剧上升—显著下降四阶段
③酶系统的形成:旧酶活化、新酶形成(脂肪酶、蛋白酶、磷酸酶、水解酶) ④有机物的转变:(1)淀粉在淀粉酶、脱支酶、麦芽糖酶作用下水解成葡萄糖 淀粉与磷酸在淀粉磷酸化酶下降解成1-磷酸葡萄糖(低温) (2)脂肪在脂肪酶的作用下,水解成甘油和脂肪酸
(3)蛋白质被蛋白酶分解成小肽被太酶完全水解成氨基酸
细胞生长生理阶段:细胞分裂生理、细胞伸长生理、细胞分化生理 细胞伸长的基础:呼吸作用的加强和蛋白质的积累 细胞初生壁主要物质是多糖,基本结构物质是纤维素 纤维素分子→微团→微纤丝→大纤丝 生长素的酸-生长假说:生长素+受体→活化H+-ATP酶基因→mRNA合成→合成H+-ATP酶(到达质膜)→H+排到细胞壁→细胞壁酸化→活化膨胀素蛋白→打断细胞壁多糖H键→细胞壁松弛 转录因子基因控制发育:①诱导信号的产生和细胞感受信号②特殊细胞基因表达③分化细胞特殊活性或结构所需要的基因的表达④细胞分化功能需要的基因产
物活性的加强和细胞结构的改变
外植体—脱分化→愈伤组织—再分化→体细胞胚和器官分化→再生植物 木质部和韧皮部的分化与糖浓度有关。低糖浓度时形成木质部、高糖浓度时形成韧皮部、中等浓度时都形成,中间有形成层 影响营养器官生长的条件
①温度三基点:最低、最适、最高
②光合作用、光抑制茎伸长、抑制跟生长、促进根内脱落酸形成 ③水分④矿质营养(氮肥)⑤植物激素(赤霉素) 根和地上部的相关性①根提供水和矿物质、合成生长素和植物碱给地上部分②地上部分提供糖、维生素给根
光对植物的生长发育影响主要有两个方面:①光是绿色植物光合作用必需的②光调节植物整个生长发育,以便更好地适应外界环境 这种(依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变,最终汇集成组织和器官的建成,称为光形态建成 三种光受体:①光敏色素(易溶于水的色素蛋白质),吸收红光和远红光 分为红光吸收型Pr(没活性)和远红光吸收型Pfr(有活性) 两种光敏色素可在不同光谱作用下相互转化(要在含水条件下)
Pr经红光变成Pfr Pfr经远红光变成Pr 黑暗条件下Pfr会逆转为Pr 作用机理:光敏色素可能调节膜上离子(CA2+)通道和质子泵 ②隐花色素和向光素(黄素蛋白),吸收蓝光和近紫外光 ③UV-B受体,吸收紫外线B区域的光
向性运动分为向光性、向重力性、向水性、向化性(某些化学物质在植物周围分布不均引起的定向生长)
感性运动:植物受无定向外界刺激而引起的运动
感性运动分为生长性运动、紧张性运动(偏上性、感夜行、感热性、感震性) 生物节奏的特性:①节奏的引起必须有一个信号,而一旦节奏开始,在温恒的条件下仍然继续显示②以近似昼夜周期的节奏自动运行,并育有自动重拨的功能
第十章 植物的生殖生理
花的早期发育:①成花诱导②花原基形成③花器官原基形成 低温和光周期是成花诱导的主要外界条件 春化作用:低温诱导植物开花的过程
脱春化:春化过程结束之前,如遇到高温,低温效果就会削弱甚至解除 春化作用的时间:种子萌发或在植株生长的任何时期中进行
春化作用的部位:茎尖端的生长点和嫩叶,凡具有分裂能力的细胞 临界日照:昼夜周期中诱导短日植物开花所需的最长日照或诱导长日植物开花所必须的最短日照
长日植物:必须长于其临界日照长度的日照才能开花的植物 短日植物:必须短语其临界日照长度的日照才能开花的植物 日中性植物:在任何日照条件下都可以开花的植物
春化和光周期理论在农业上的应用①春化处理②控制开花③引种 五轮发育:①萼片②花瓣③雄蕊④心皮⑤胚珠
ABC模型:正常花的四轮结构(萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊)的形成是由A、B、C三类基因的共同作用而完成的,每一轮花器官特征的决定分别依赖A、B、C三类基因中的一类或两类基因的表达。如任何一类或更多类的基因发生突变而丧失功
能,则花的形态发生将出现异常(解释同源异型)
ABCDE模型:A基因控制第1、2轮的发育,B基因控制2、3轮的发育,C基因控制3、4、5轮的发育,D基因控制第5轮的发育,E基因调控除1轮以外其他4轮的发育。D突变体缺乏胚珠,E突变体全部花器官发育成萼片 植物性别的特征:多样性、不稳定性、可变性
性别的分化:植物发育初始都有两性器官原基,在诱导信号作用下,性决定基因发生去遏制作用,使特异基因选择性表达,使其中一种原基在某一阶段停滞,致使生殖器官败育而丧失功能,于是实现性分化
影响植物开花的因素:光周期、营养因素、温度、植物激素、伤害
外界条件对授粉的影响:湿度、温度、风媒花对风有要求、肥料(磷肥) 柱头分湿柱头(分泌液体)和干柱头(无分泌物,亲水蛋白质表膜)
花粉管在柱头中的生长:①酶活性增强②呼吸速率剧增③蛋白质合成加快
花粉的受精过程:由传粉媒介把花粉转移到柱头,经过粘附、水合、花粉管形成过程,花粉管沿着花柱生长,到达胚珠进入胚囊与配子结合,最后双受精 花粉管的定向生长:
①花柱引导组织中有阿拉伯半乳聚糖家族,刺激划分生长和引导花粉管向子房生长
②花柱组织中存在钙浓度梯度,花粉管在生长过程中,不断从通道组织中吸收钙。钙或许是划分管沿花柱引导组织生长,导致受精的原因之一 受精后雌蕊的代谢变化:
①花粉管分泌各种酶类到雌蕊组织,引起糖类和蛋白质代谢加强,呼吸作用加强 ②雌蕊组织吸收水分和无机盐的能力增强,引起花被的无机盐含量降低,蒸腾作用急剧加强,造成花被凋萎
③雌蕊中生长素含量大增:花粉中含有生长素,划分含有生长素合成酶体系,引起花柱和子房合成大量生长素
④卵细胞受精激活后,呼吸速率升高 花粉的识别物质:外壁蛋白中的糖蛋白
柱头的识别感受器:柱头表面的亲水性蛋白质薄膜
克服自交不亲和的途径:花粉蒙导法、蕾期授粉法、物理化学处理法
第十一章 植物的成熟和衰老生理
种子成熟生理
①有机物的变化:淀粉、蛋白质、脂肪的合成和积累 ②其他生理变化:呼吸速率、内源植物激素、含水量
果实成熟生理:果实变甜、酸味减少、涩味消失、香味产生、由硬变软、色泽变艳 乙烯加速果实成熟
种子休眠的原因:种皮限制、种子未完全成熟、胚未完全发育、抑制物质存在 植物衰老的两种方式:
①一生中能多次开花的多稔植物,虽然叶片和茎秆会衰老死亡,但地下部分或根系仍然活着 ②一生中只开一次花的一稔植物,在开花结实后整株衰老和死亡 衰老时的生理生化变化:蛋白质显著下降、核酸含量变化、光合和呼吸速率下降
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