考博高级植物生理学模板
1高级植物生理学实验报告
1⾼级植物⽣理学实验报告⾼级植物⽣理学实验报告—植物组织培养摘要:植物组织培养在植物育种,种植等⽅⾯已经有了较成熟的技术,本实验以⾼⽺茅种⼦为外植体在MS培养基中进⾏植物组织培养,并观察其⽣长情况及发芽率等指标。
通过亲⾃体验加深了对植物组织培养的认识,并能熟练的掌握其技术。
实验结果表明组织培养可以使种⼦发芽率达到90%以上。
关键词:植物组织培养;⾼⽺茅;MS培养基引⾔:植物组织培养是从20世纪30年代初期发展起来的⼀项⽣物技术[1]。
它是指在⽆菌条件下,将离体的植物器官(如根、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种⼦等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、⽪层等)、细胞(如体细胞、⽣殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原⽣质体(如脱壁后仍具有⽣活⼒的原⽣质体)培养在⼈⼯配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱发产⽣愈伤组织、潜伏芽等,进⽽培育成完整的植株,统称为植物组织培养。
运⽤组织培养法可以⽣产脱毒苗,对繁殖系数低、不能⽤种⼦繁殖的名、优、特植物品种进⾏快速⼤量的繁殖,单倍体育种、促进远缘杂交种的细胞融合、利⽤基因转⼊的⽅法培育出抗病⾍害等的品种,⽣产出⼤量的胚状体⽤以制作⼈⼯种⼦,⼤量⽣产植物次⽣代谢物等[2]。
⽬前,植物组织培养技术已渗透到植物⽣理学、病理学、遗传学、育种学、药学以及⽣物化学等研究领域,成为⽣物学科中的重要研究技术和⼿段之⼀,推动了相关学科的迅速发展。
特别是植物组织培养技术与分⼦⽣物学及RNA⼲扰技术紧密结合,成为细胞⽣物学和细胞遗传学研究的基础。
植物组织培养技术还被⼴泛应⽤于农业、林业、⼯业、医药业等多种⾏业,从⽽在⽣产实践⽅⾯产⽣了巨⼤的经济效益和社会效益[3]。
1 我国植物组织培养研究进展从20世纪50年代我国植物组织培养创始⼈之⼀罗世韦[4]教授在中国科学院上海植物⽣理研究所开展了组织培养的研究以来,我国组培技术研究快速发展,在近10多年来全国各地许多农业科研院和⾼校都开展了植物组织培养研究⼯作,对农作物、观赏植物、园艺作物、经济林⽊等上千种植物进⾏组织培养研究并取得了成功,同时在实践中总结出很多有益的经验,如郑⽂静[5]等较好地总结了植物组织培养中的常见问题和具体解决⽅法;吴毅明等在植物组织培养的环境微⽣态的研究中,⽤通透性好的化学纤维、纸卷、蛭⽯、沙⼦等代替琼脂作培养基,可有效地改善根际环境,促进⼩植物⽣根;刘思九[6]采⽤的暴露培养法,即在敞⼝培养器中⽤特制的粉沫状灭菌材料覆盖培养基和外殖体,使其不受污染,通过特制装置补⽔,让组培苗暴露在室内空⽓中⽣长,其长势优良,不炼苗即可移栽。
【精华60题】植物生理学考研考博必背考题 真题
植物生理学考研、考博必背考题摘自于高频真题1、为什么通过质壁分离及复原现象可以判断植物的死活,试述其原理2、蒸腾作用概念意义,如何降低蒸腾作用蒸腾作用:水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的过程。
蒸腾速率:又称蒸腾强度,植物体单位时间内,单位叶面积通过蒸腾作用散失的水分量。
蒸腾系数:植物制造1g干物质所需要消耗水分量,又称为需水量,是蒸腾比的率的倒数蒸腾作用的强弱相关因素有:(1)内部因素,气孔和气孔下腔直接影响蒸腾速率。
气孔频度和开度大,气孔下腔容积大等都是促进蒸腾作用。
(2)外部因素,①光照,光照对蒸腾作用起决定性的促进作用,叶片吸收的辐射能大部分用于蒸腾。
光能促进气孔开张,又能提高叶片温度,使内部阻力减小和内外蒸气压差增大,加速蒸腾。
②大气相对湿度,当大气相对湿度增大时,大气蒸气压也增大,叶内外蒸气压差变小,蒸腾变慢,反之变快。
③大气温度,气温增高时,叶内外蒸气压差增大,蒸腾加快,反之降低。
④风,微风促进蒸腾,强风引起气孔关闭,减弱蒸腾。
⑤土壤条件,凡是影响根系吸水的各种条件,如土温,土壤通气情况、土壤溶液浓度等均可间接影响蒸腾作用。
3、植物对矿质元素主动吸收的过程,有哪些特点植物对矿质元素吸收方式3种:主动吸收,被动吸收,胞饮作用(不是主要的吸收方式)。
主动吸收:逆电化学势梯度吸收矿质元素的过程,需要消耗代谢能量。
主动吸收需要载体蛋白参与,载体蛋白可分为同向传递体和反向传递体等类型。
初级主动转运:H+-ATP酶利用ATP水解释放的能量转运H+到膜的另一侧。
次级主动转运:溶质跨膜传递与H+转运相耦合的过程。
共转运有两种类型:同向转运,反向转运。
此外,钙泵(Ca+-ATP酶)可以催化质膜内侧ATP水解,释放能量,驱动细胞内侧钙离子泵出胞外。
4、简述H-ATP酶如何与主动转运相关?还有哪些生理活性?5、植物必须元素3条标准,植物大量元素有哪些6、源库之间运输关系(1)源是制造同化物的器官,库是接受同化物的器官,源库共同存在同一植物内,相互促进,相互依赖,相互制约。
(完整版)川农考博-高级植物生理学111
《高级植物生理学》试题姓名:学号:专业年级:本试题一共3道大题,满分100分。
考试时间120分钟。
一、名词解释:(20分,每题4分)跨膜运输蛋白:能选择性地使非自由扩散的小分子物质透过质膜荧光现象:激发态叶绿素分子回至基态时,以光子形式释放能量发射的荧光的现象。
细胞骨架: 是指真核细胞中的蛋白质纤维网架体系,包括微管、微丝和中间纤维等。
它们都由蛋白质组成,没有膜的结构,互相联结成立体的网络,也称为细胞内的微梁系统。
共运输:两种溶质分子以同一方向的穿过膜进行运输的方式。
在这种方式中,物质的逆浓度梯度穿膜运输与所依赖的另一物质的顺浓度梯度的穿膜运输两者的运输方向相同。
量子产率:光化学反应的产物量与所吸收的光子的总量的比值,用Φ表示。
扩张蛋白(expansin):在酸性条件下可以使热失活的细胞壁恢复伸展的蛋白质。
二、简答题(50分)简述生物膜的生理功能。
答:(1) 分室作用:把细胞内部/的空间分隔开耒,使细胞内部区域化,发生不同的生理生化反应(2) 物质运输:膜上有传递蛋白(又称载体),可调控物质出入细胞。
(3)信息传递与转换的作用:膜上嵌入膜受体蛋白,有调控外界化学信号的作用。
(4) 能量转换:膜上可进行光能的吸收、电子传递、光合磷酸化等。
(5)细胞识别:有可感应和鉴别异物的能力。
(6) 物质合成:粗糙型内质网是蛋白质合成的场所。
1.请简单介绍细胞壁的“经纬”模型。
(5分)认为细胞初生壁是由微纤丝为”经”和伸展蛋白为”纬”相互交织而成的结构。
在初生壁中纤维素微纤丝穿过伸展蛋白网络并交织在一起形成网状结构,悬浮在亲水的果胶-半纤维素胶体的“经”,而伸展蛋白垂直于壁平面排列形成初生壁的“纬”。
2.在寒冷驯化过程中质膜会发生怎样的变化提高其抗寒性。
(5分)磷脂含量的增多和葡糖脑苷脂含量减少,有两个不饱和脂肪酸尾部的磷脂分子摩尔百分比增加。
3.解释膜的“超极化”和“去极化”现象(10分)外正内负,更负-----超极化,更正----去极化。
植物生理学--植物生理学(模板)
植物生理学课件问答题汇总
第一章
重点与难点:
植物细胞的水分关系
细胞吸水
根压形成机理
气孔开闭运动机理
第一节
1.水分子的物理化学性质与植物生理活动有何关系?
2.简述水分在植物生命活动中的作用。
生理作用:
1.水是原生质的主要成分
2.水直接参与植物体内重要的代谢过程
水是许多代谢过程的反应物
水是各种生理生化反应的介质(溶剂)
3.水是物质吸收、运输的良好介质
4.水保持植物的固有姿态
5.细胞分裂及伸长等都需要水
生态作用:
1.调节植物体温
高热容:稳定植物体温
高汽化热:降低体温,避免高温危害
介电常数高:有利于离子的溶解
2.水对可见光有良好的通透性
水对可见光的吸收很少
3.水可调节植物的生存环境
3.植物体内水分存在的状态与代谢关系如何?
通常以自由水/束缚水的比值做为衡量植物代谢强弱和植物抗逆性大小的指标之一。
(完整版)四川农业大学2010年招收攻读博士学位研究生考试植物生理学试题
四川农业大学2010年招收攻读博士学位研究生考试试题科目名称:2082高级植物生理学(总分:100分)适用专业:作物栽培学等考生注意:所有答案必需写在答题纸上,否则无效!本试题随同答题纸交回!一、填空题(每空1分,共20分)1.植物激素有多种生理效应,例如:能解除生理矮生现象,能促进成熟,能抑制叶片的蒸腾作用。
2.IAA 的运输特点是,总的方向是由运输。
3.环割试验证明有机物是通过运输的,这种方法应用于果树的枝条上可促进。
4.叶绿体色素吸收光能后,其激发能主要以的方式在色素间传递,传递过程中能量,波长。
5.在光合作用碳同化过程中,同化力中的ATP 用于羧化阶段转化为、更新阶段形成,NADPH 则用于还原阶段转化为。
6.与C3植物相比,C4植物的光补偿点高,主要原因是。
7.设甲乙两个相邻细胞,甲细胞的渗透势为-1.6MPa ,压力势为0.9MPa ,乙细胞的渗透势为-1.3MPa ,压力势为0.9MPa ,水应从细胞流向细胞。
如两细胞体积相等,平衡时细胞的水势是MPa 。
二、单项选择(每题1分,共20分)请将答案的字母填在下表中12345678910题号答案11121314151617181920题号答案1.如果外液的水势高于植物细胞的水势,这种溶液称为。
A.等渗溶液B.高渗溶液C.平衡溶液D.低渗溶液2.在植株蒸腾强烈时测定其根压,根压。
A.明显增大B.显著下降C.变化不大D.测不出3.光合作用合成蔗糖是在里进行的。
A.叶绿体间质B.线粒体间质C.细胞质D.液泡4.叶绿素分子的头部是化合物。
A.萜类B.脂类C.吡咯D.卟啉5.一植物在15︒C 时的呼吸速率是5μmolO 2/gFW,在20︒C 时的呼吸速率是10μmolO 2/gFW, 25︒C 时的呼吸速率是15μmolO 2/gFW ,该温度范围内可计算的Q10是。
A. 1.5B. 1C. 2D. 36.光合作用水的光解反应所必需的两种矿质元素为()。
(完整版)中科院考博真题2015植物生理学
中国科学院大学
2015年招收攻读博士学位研究生入学统一考试试题
科目名称:植物生理学
考生须知:
1.本试卷满分为100分,全部考试时间总计180分钟。
2.所有答案必须写在答题纸上,写在试题纸上或草稿纸上一律无效。
一、名词解释(请选择其中10题作答,多答不加分。
每小题3分,共30分)
1、光补偿点
2、逆境蛋白
3、冻害与冷害
4、春化作用
5、极性运输
6、层积处理
7、根压
8、离子拮抗
9、平衡溶液10、PQ穿梭11、质外体12、生理碱性盐13、反应中心色素
二、简答题(请选择其中4题作答,多答不加分。
每小题10分,共40分)
1、固氮酶有哪些特性?简述生物固氮机理。
2、简述生长、分化与发育三者之间的区别与关系。
3、简述气孔开闭机理的假说。
4、试比较“伤流”与“吐水”的异同。
5、为什么膜脂中不饱和脂肪酸含量高的植物抗寒性强?
三、论述题(每小题15分,共30分)
1、根据光合作用碳素同化途径的不同,可以将高等植物分为哪三个类群?温室效应会分别对这三类群植物施加哪些影响?
2、根据所学的植物生理学知识,论述植物引种驯化中需要注意的主要问题。
科目名称:植物生理学第1页共1页。
植物生理学提纲(自己整理)
第七章植物的生长物质重要知识点:1.植物激素生物合成前体2.植物激素的主要生理作用3.主要激素(IAA和GA)的作用机理4.植物生长调节剂在农林生产上的应用5.植物细胞信号转导的分子途径<一>知识结构网络体系一、总体框架二、关于重点1.五大经典激素<1> 生长素类(AUXs)天然生长素:2种IAA(吲哚乙酸,高等植物体内最主要的生长素)PAA,IBA①分类:人工合成类:NAA 2,4-D 2,4-T抗生素类(生长素类似物,能专一性抑制生长素作用的物质):三碘苯甲酸②化学性质:难溶于水,溶于有机溶剂游离态:一类是自由移动的,可以通过琼脂扩散方法而获得③种类结合态:另一类结合于细胞内的成分,只能采用溶剂抽提或碱水解而活得。
④IAA的代谢和运输代谢合成部位:细胞旺盛分裂和生长的部位(嫩叶、茎端的分生组织及种子)合成前体:色氨酸(Trp)合成途径:A吲哚丙酸途径(优势途径)B色胺途径(少数,大麦、燕麦、烟草、番茄) C吲哚乙酰胺途径(黄瓜幼苗)D吲哚乙腈途径(十字花科植物)*运输⑤ IAA的氧化和降解*1氧化降解是不可逆的从活性库中清除已完成效应的IAA的有效途径,对IAA发挥调节效应有重要意义。
*2通常情况下,老化和不再生长的组织内的IAA氧化酶的活力要高于幼嫩和生长旺盛的组织。
⑥植物出现二重性原因:生长素类的作用:A.低浓度诱导离体茎段伸长,高浓度则抑制其伸长<二>习题集一、名词解释1.植物生长物质:是指具有调节植物生长发育的一些生理活性物质,包括植物激素和植物生长调节剂。
2.植物激素:是指在植物体内合成的,可以移动的并将此从产生处运到到其它部位,对生长发育产生显著作用的微量有机物质。
(植物激素的特点:内生性,可运性,调节性;目前经典五大类植物激素有:生长素类,赤霉素类,细胞分裂素类,脱落酸和乙烯)3.植物生长调节剂:是指人工合成的具有类似植物激素生理活性的一类有机物质。
高级植物生理学
高级植物生理学植物衰老一、植物衰老植物衰老是植物生命科学研究领域的核心问题之一。
无论是在器官水平上还是在个体水平上,衰老都是一个高度有序的被调控的过程。
植物叶片衰老是一种程序性的细胞死亡(Programmed cell death , PCD),是叶片发育的最终阶段。
它除了代表生命周期的终结之外,在发育生物学上也有着重要的意义。
在这段时期内,植物在成熟叶片中积累的物质,将被分解并运送至植物其他生长旺盛的部位。
叶片衰老是一种受遗传和外界因子(如日照、病害、遮荫、高温、干旱和水涝等逆境) 影响的高度程序化过程(Thomashe Stoddarj,1982)。
对于产生种子的作物,包括绝大多数农作物,衰老引起的叶片同化功能的减退极大程度地限制了作物产量潜力的发挥;对蔬菜作物亦会造成采后损失,叶片和根系早衰是造成结实率偏低、空秕率较高的现象的主要原因,水稻品种存在理论上推算水稻如果推迟1天衰老,可是水稻增产2%左右。
二、植物叶片衰老的指标最明显的外观标志是叶色由绿变黄、脱落,而在细胞水平上表现为叶绿素含量下降,蛋白质含量下降,光合磷酸化能力降低,膜脂过氧化加剧,游离氨基酸积累,腐胺含量上升而精胺含量下降,细胞分裂素含量下降,脱落酸含量上升,多种酶活性改变等等。
许多大分子物质如蛋白质、膜脂、RNA等降解形成的N素等营养物质被转运至幼嫩的叶片、发育中的种子,加以重新利用和储存。
叶片衰老最明显的表现就是叶绿素逐渐消失,并伴随着黄化以及叶片的最终脱落(Leshem,1981)。
叶绿素a比叶绿素b下降得快,叶绿素含量以及叶绿素a/b比值可作为衰老的1个指标。
聂先舟等(1989)报道水稻离体叶片随着离体天数的增加,叶绿素含量下降,衰老加深。
从衰老过程中叶绿体超微结构的变化也可以看出叶绿体随年龄而逐渐解体。
因而有人提出叶绿素分解是衰老的原发过程及衰老的真正标志。
随着小麦叶片的衰老,叶绿素的破坏加强,且叶绿素a破坏率高于叶绿素b,衰老过程中积累的超氧阴离子(O-2)能直接引发叶绿素的破坏及特异性地破坏叶绿素a,致使叶绿素分解破坏和叶绿素a/b值下降。
《植物生理学》考试大纲.doc
《植物生理学》考试大纲一.考试大纲的性质植物生理学是生命科学的基础学科之一,是中国林业科学研究院林木遗传育种学、森林培育学、森林保护学、园林植物与观赏园艺学、生物化学与分子生物学以及土壤学等硕士专业的专业基础课,为帮助考生明确考试复习范围和有关要求,特制定本考试大纲。
本考试大纲主要根据指定参考书《植物生理学》编制而成。
适用于报考中国林业科学院相关硕士专业学位研究生的考生。
二.考试内容绪论第一部分植物细胞、水分与矿质营养第一章植物细胞主要包括细胞的膜系统、细胞核、细胞骨架、细胞壁、胞间连丝和细胞间联络、植物细胞信号转导等。
第二章水与植物细胞主要包括水的物理化学性质、植物细胞的水分关系等。
第三章植物整体水分平衡主要包括水分吸收、水在植物体内的运输、蒸腾作用等。
第四章植物细胞跨膜离子运输机制主要包括生物膜的物理化学特性、细胞膜结构中的离子跨膜运输蛋白、植物细胞的离子跨膜运输机制、植物细胞氮、磷、钾、钙的跨膜运输系统和机制等。
第五章植物的矿质营养和植物对氮、硫、磷的同化主要包括植物体内的必需元素、植物对矿质元素的吸收及运输、植物对氮、硫、磷的同化、合理施肥的生理基础、植物无土栽培等。
第二部分植物体内的物质代谢及能量转换第六章光合作用I:植物对光能的吸收与转换主要包括光合作用概述、光能的吸收和传递、叶绿体中ATP的合成、光能的分配调节和光保护等。
第七章光合作用II:光合碳同化主要包括光合碳同化的C3途径-卡尔文循环、光合碳同化的C4代谢途径、景天酸代谢途径、蔗糖和淀粉的合成、光合作用生态生理等。
第八章植物的呼吸代谢及能量转换主要包括呼吸作用的概念及生理意义、植物呼吸代谢的途径、植物呼吸代谢的调控、呼吸作用的指标及影响植物呼吸的因素等。
第九章植物次生代谢物主要包括植物次生代谢物、植物次生代谢的生态意义、植物次生代谢的基因工程等。
第十章韧皮部运输与同化物分配主要包括韧皮部中的同化物运输、韧皮部运输的机制、碳水化合物的装载和卸出、同化物的配置和分配等。
植物生理学考试题分栏版
植物生理学考试题分栏版(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一部分水势 (water potential Ψw ):指一个系统中每偏摩尔体积的水的化学势差,即系统中(如溶液) 水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差,再除以水的偏摩尔体积。
渗透势 (osmotic potential,以Ψπ表示) : 溶液的水势低于纯水的水势, 存在水势差。
通过半透性膜发生渗透作用而使水分移动的水势差叫做渗透势。
因渗透势是由于溶质的存在而引起的,所以也称为溶质势共质体(symplast): 植物体活细胞的原生质体通过胞间连丝形成了连续的整体,称为共质体。
质外体(apoplast): 质膜以外的胞间层、细胞壁及胞间隙,彼此形成了连续的整体,称为质外体。
蒸腾作用 (transpiration):水分以气态形式通过植物体表面向大气扩散的过程。
思考题1、将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中,植物细胞的渗透势、压力势、水势和细胞体积各会发生什么变化?答:将植物细胞放在纯水中,细胞吸水膨胀,渗透势增加,压力势增加,水势增加,细胞体积也增加;将植物细胞放在1mol/L蔗糖溶液中,细胞失水,发生质壁分离,压力势为0,渗透势和水势相等为最低值,细胞体积减小。
2、从植物生理学角度,分析农谚“有收无收在于水”的道理。
答:水,孕育了生命。
植物的一切正常生命活动,只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行,否则,植物的正常生命活动就会受阻,甚至停止。
可以说,没有水,就没有生命。
在农业生产上,水是决定收成有无的重要因素之一。
农谚说:“有收无收在于水”,就是这个道理。
3、在栽培作物时,怎样才能做到合理灌溉?答:首先要掌握作物的需水规律。
作物需水量因作物种类而异,同一作物在不同生长发育时期对水分的需要量也有很大差别。
按照作物需水规律来合理灌溉,需水量多时灌溉多,需水量少时减少灌溉量。
高级植物生理学第一章三植物的防御系统及分子机制演示文稿
作用 机制
抑制寄主防卫机制影 响 细 胞膜 透性促进病
原物的运动增强寄主 的敏感性
致
酶的类型: 胞外酶
角质酶、果胶酶、纤维素酶等
病
作用机制: 促进入侵、组织浸离、细胞死亡
因
子
激素类型:
病原激素
作用机制:
IAA、GA、CTK、ABA、Eth 肿瘤、徒长、矮缩、失绿、脱落
胞外多糖
微生物 内生微生物
根围微生物
体围微生物 寄生微生物
共生微生物
兼性腐生
兼性寄生
专性寄生
第六页,共87页。
植物病原菌是一类能侵染植物组织的寄生菌,但它 们的生境多数包括附生和内生两种状态。
附生
内生
居留阶段(resident phase)
过渡
自由生活
寄生生活
与寄主互作决定病害的程度 ,寄生生活发生的基础
第十四页,共87页。
从植物生理学观点来看,抗病性是植株在形态结构和生理 生化等方面综合的时间上和空间上表现的结果,它是建筑在一 系列的物质代谢的基础上,通过有关抗病物质的产生来实现的 。
近年来的研究表明,植物的抗病性是体内抗病基因的存在和这些基 因的表达速度、程度以及基因表达所产生的抗病物质的量所决定的。
遭遇任何逆境都会启动防御系统做出防御反应, 并与 “有害生物”达成某种平衡,共同生存。
第三页,共87页。
高等植物的生存依赖于它们 适应环境的能力、受环境影响改 变基因表达的模式以及对外界信 息做出的应答。
低温、干旱、盐渍、紫外辐射 、病原体侵染、机械损伤等都会诱 导植物防御基因表达,并通过这些 基因产物来适应或抵抗各种逆境。
第九页,共87页。
植物生理学考博深刻复知识题
词解释01. 根压——植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力02. 蒸腾作用——水分通过植物体表面(如叶片等),以气体状态从体内散失到体外的现象03. 水分临界期——指在植物生长发育过程中对缺水最为敏感,最易受害的阶段04. 内聚力学说——以水分具有较大的内聚力保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说05. 矿质营养——植物对矿物质的吸收、转运和同化,通称为矿质营养06. 必需元素——指在植物营养生理上表现为直接的效果、如果缺乏时则植物生育发生障碍,不能完成生活史、以及去除时植物表现出专一的、可以预防和恢复的症状的一类元素07. 单盐毒害——溶液中只有一种金属离子对植物起有害作用的现象08. 离子对抗——在发生单盐毒害的溶液中,如加入少量其他金属离子来减弱或消除单盐毒害的作用叫离子对抗09. 平衡溶液——对植物生长有良好作用而无毒害作用的溶液10. 还原氨基化——还原氨直接使酮酸氨基化而形成相应氨基酸的过程11. 胞饮作用——物质吸附在质膜上,然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程12. 通道蛋白——在细胞质膜上构成圆形孔道的内在蛋白13. 植物营养临界期——14. C3途径——以RUBP为CO2受体,CO2固定后的最初产物为PGA的光合途径为C3途径15. 交换吸附——根部细胞在吸收离子的过程中,同时进行着离子的吸附与解吸附的过程,总有一部分离子被其它离子所置换,所以细胞吸附离子具有交换性质16. C4途径——以PEP为CO2受体,CO2固定后最的初产物是四碳双羧酸的光合途径为C4途径。
17. 光系统——由不同的中心色素和一些天线色素、电子供体和电子受体组成的蛋白色素复合体。
18. 反应中心——由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分离功能的色素蛋白复合体结构。
19. 荧光现象——叶绿素溶液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色的现象20. 磷光现象——当去掉光源后,叶绿素溶液和能继续辐射出极微弱的红光,它是由三线态回到基态时所产生的光。
高级植物生理学—专题二学习资料
NH4+
暗中 低水平碳减少
高有机氮
天冬酰胺
4C:2N
AS
谷氨酸
GDH
NH4+
α-酮戊二酸
植物体内氨基酸合成示意图
3.尿素的代谢
植物体内尿素的主要来源于以下两个途径
1.精氨酸分解
精氨酸
精氨酸酶
鸟氨酸 + 尿素 线粒体
脲酶
GS-GOGAT循环
铵
精氨酸酶和脲酶协同作用对种子萌发时的 氮素利用和再分配具有重要的生理意义
NH4+、Gln、Glu、苹果酸等通过反馈 调节方式抑制NR的表达
NIR是一个核基因编码蛋白 蛋白前体含有594个氨基酸,在其N 端有32个 氨基酸的导肽,切除导肽后,成熟的NIR被转 运到叶绿体或质体中发挥催化功能
NIR的表达受NO3-、光线等的诱导,下游氮 代谢产物则抑制其表达
2.铵态氮的同化
和高氮素亲缺和乏力的系根统中表达 低亲和力系统
量上调
高亲和力尿素转 运蛋白AtDUR3
位于液泡膜上的尿 素通透酶AtTIPs
(四)植物对氮的同化和代谢
1.硝态氮的还原
NR是催化氮同化的 第一个关键酶,是 氮代谢的限速因子
筛选NR缺乏突变体是研究NR功能的重要 手段。一般利用氯酸盐来筛选NR突变体
尿素氮肥主要施于土壤,通过根部吸收 氮营养
尿素常用于叶面喷施,实现对植物氮素 营养的最佳管理
尿素 脲酶
+ CO2
NH3
硝化作用
NO3¯
低等植物轮藻的巨型细胞
14C尿素和膜片钳技术
细胞吸收尿素相关的动力学常数至少有两
在无种土,壤表明微可生能物存存在在两的类条不件同的下转,运外体源系尿素 很的可情能况被下植转物运根 至系地水直上稻接部吸。缺镍收引,起并脲在酶活未性降降解低
东北农业大学-高级蔬菜生理学-考博复习
高级蔬菜生理学创造适宜蔬菜生产环境的方法(环境条件影响蔬菜生产)1.影响育苗质量的措施(壮苗生理)果菜类蔬菜幼苗及壮苗生理一、幼苗的形态建成果菜类幼苗基本营养体建成时间断,很早就开始花芽分化,进入以营养建成为主,同时有花器官分化发育的形态建成。
叶和茎:子叶是母体器官的一部分,也是大多数蔬菜种子时期营养体和幼苗最初的同化器官(子叶出土,子叶不出土)。
子叶生长同时,幼芽生长点细胞分裂出现茎原基,茎生长点细胞分裂又不断形成叶原基,叶原基不断生长形成真叶。
番茄和黄瓜子叶展开时,已经可以看到3-4个幼叶了。
环境适宜时,茎和幼叶不断生长,真叶陆续展开进行光合作用。
根:发芽后主跟生长迅速并不断长出侧根向水平方向伸展。
不久主根生长放慢,而侧根生长加快,逐渐形成以主根为中心的根系。
根系处理固定幼苗外,最主要是吸收幼苗生育所需要的矿质养分和水分,同时也是细胞分裂素等激素的合成场所。
根系的发达程度往往称为幼苗生育好坏的决定因素。
花:花原基逐渐形成、花芽各部分开始分化和发育,这一过程被称为花芽分化或花器官的形成。
不同蔬菜花芽分化的部位和时期不同,茄果类为顶芽分化花芽型(2-3片真叶开始花芽分化),瓜类为腋芽分化花芽型(子叶期或1片真叶期就开始花芽分化)二、幼苗花芽分化生理及其调控1、营养器官对花芽分化的生理作用:茎的粗细,子叶的生理状态2、生理活性物质对花芽分化的生理作用:内源激素,包括成花素、赤霉素等3、花芽分化相关基因及其调控4、花芽分化的主要生态条件及其调控:温度,关照强度和光质影响植物光周期,CO2浓度、氮素三、影响幼苗质量的主要生态因素1、温度徒长症状:往年度过高导致,叶薄,色淡,T/R增大,茎高/茎粗增大包括:日均温、昼夜温差、低温和气温2、光照:光照强度、光照时间、人工补光3、水分:长期严格控水容易形成老化苗4、土壤和营养:营养面积、营养元素5、气体:CO26、生物:与其他植物、动物、微生物有着共生、寄生、竞争以及相生相克等各种各样的关系四、影响幼苗质量的育苗技术措施1、分苗:淘汰劣苗,扩大营养面积,改善营养、光照、通风条件,促进花芽分化2、秧苗锻炼:定植前1周开始进行炼苗。
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1水分生理。
水分的吸收机理(细胞的吸收,根的吸收),提高抗逆性水分代谢:植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
一、细胞吸水的机理:1.渗透吸水指由于溶质势的下降而引起的细胞吸水,为含有液泡的细胞吸水。
2.吸胀吸水对于无液泡的分生组织和干燥种子来说,主要是依赖于细胞内的亲水性物质,有较低低的衬质势。
二、植物根系吸水。
植物根系吸水的方式按动力不同,分为主动吸水和被动吸水两种方式。
主动吸水是由植物根系本身的生理活动而引起的吸水方式,动力来自根压,根压指由于根系生理活动引起水势下降,导致土壤周围细胞的水分向根部流动,这种是液体从根部上升的压力;被动吸水是由于枝叶的蒸腾作用而引起根部吸水的方式,动力来自蒸腾拉力,蒸腾拉力指由于整体作用产生的一些列水势梯度使导管中水分上升的力量。
根系吸水的途径有三条,质外体途径,跨膜途径和共质体途径。
质外体途径是指水分通过细胞壁、细胞间隙等无细胞质部分的移动,速度快;共质体途径是指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝移动到另一个细胞的细胞质,速度较慢;跨膜运输指水分从一个细胞移到另一个细胞,要通过两次质膜和液泡膜;提高作物抗旱性途径是什么?(1)根据作物抗旱特征可以选择不同抗旱性的作物品种。
(2)提高作物抗旱性的生理措施,如:抗旱锻炼等(3)施用生长延缓剂如矮壮素等2根干旱后怎么告诉叶片(机理),如何做到合理灌溉等人为的因素。
什么叫信号转导?细胞信号转导包括哪些过程?答:通过信号传导。
信号转导是指细胞偶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。
包括四个步骤:第一,信号分子与细胞表面受体的相结合;第二,跨膜信号转换;第三,在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大和整合;第四,导致生理生化变化如何才能做到合理灌溉?合理灌溉是依据作物需水规律和水源情况进行灌溉,调节植物体内的水分状况,满足作物生长发育的需要,用适量的水取得最大的效果。
要做到合理灌溉,就要掌握作物的需水规律。
通过观察作物的灌溉形态指标和生理指标、土壤含水量,并使用喷灌、滴灌、调亏灌溉、控制性分根交替灌溉等节水灌溉方法,还要注意水温和水质。
3矿质营养,吸收的机制和机理,(通过蛋白吸收等形式),如何指导合理施肥。
矿质营养: 植物对矿物质的吸收、转运和同化,通称为植物的矿质营养。
植物细胞吸收矿质元素的方式有哪些?(1)被动吸收:包括简单扩散,消耗代谢能。
(2)主动吸收:有载体和质子泵参与,需消耗代谢能。
(3)胞饮作用:是一种非选择性吸收方式。
合理施肥的依据:1.根据形态指标、相貌和叶色确定植物所缺少的营养元素。
2.通过对叶片营养元素的诊断,结合施肥,使营养元素的浓度尽量位于临界浓度的周围。
3测土配方,确定土壤的成分,从而确定缺少的肥料,按一定的比例施肥。
4为什么植物呼吸有多条途径,有什么意义,多条途径都有哪些。
5呼吸与生产,呼吸与植物生长,呼吸与植物消耗和果实催熟的关系。
呼吸作用:生活细胞内的有机物,在酶的参与下,逐步氧化分解并释放能量的过程。
呼吸作用对植物生命活动具有十分重要的意义,主要表现在以下三个方面:(1) 为植物生命活动提供能量除绿色细胞可直接从光合作用获取能量外,其它生命活动所需的能量都依赖于呼吸作用。
(2)中间产物为合成作用提供原料呼吸过程中有机物的分解能形成许多中间产物,其中的一部分用作合成多种重要有机物质的原料。
(3)在植物抗病免疫方面有着重要作用植物受伤或受到病菌侵染时,呼吸作用的一些中间产物可转化为能杀菌的植保素,以消除入侵病菌分泌物中的毒性。
3.植物的呼吸途径A:糖酵解途径(反应底物:淀粉、蔗糖;进行场所:细胞质内;反应历程三阶段:己糖磷酸化、磷酸己糖裂解、ATP和丙酮酸的生成)。
B:三羧酸循环(反应底物:丙酮酸;场所:线粒体)。
C:磷酸戊糖途径(反应底物:葡萄糖;场所:细胞质)。
D:乙醇酸途径(水稻根部特有的)。
E:乙醛酸途径(油料种子萌发所特有的)植物的呼吸代谢有多条途径,如表现在呼吸底物的多样性、呼吸生化历程的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性以及末端氧化酶的多样性等。
不同的植物、器官、组织、不同的条件或生育期,植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。
呼吸代谢的多样性是在长期进化过程中,植物形成的对多变环境的一种适应性,具有重要的生物学意义,使植物在不良的环境中,仍能进行呼吸作用,维持生命活动。
6光反应和暗反应的机理。
光反应的能力吸收,传递,转换。
叶绿素的荧光特性是什么,目前荧光技术的开发(结合实际)植物光合作用的光反应和暗反应反应是在细胞的哪些部位进行的?为什么?答:光反应在类囊体膜(光合膜)上进行的,暗反应在叶绿体的基质中进行的。
原因:光反应必须在光下才能进行的,是由光引起的光化学反应,类囊体膜是光合膜,为光反应提供了光的条件;碳反应是在暗处或光处都能进行的,由若干酶催化的化学反应,基质中有大量的碳反应需要的酶。
原初反应是指光合色素分子对光能的吸收、传递与转换过程。
光能的吸收、传递和转换过程是通过原初反应完成的。
当可见光照到绿色植物上时,聚光系统的色素分子吸收光量子被激发起来。
光能在色素分子间以诱导共振方式进行传递,能量可以在相同色素或不同色素分子之间传递,能量传递的效率很高,速度很快,这样就把大量的光能吸收、聚集,并迅速传递到作用中心色素分子,以进行光反应。
聚光色素分子将光能吸收、传递至作用中心后,使作用中心色素被激发而成为激发态,放出电子给原初电子受体,中心色素失去的电子可由原初电子供体来补充,于是中心色素恢复原状,而原初电子供体被氧化,这样不断地氧化还原,就把电子不断地传递给原初电子受体,从而完成了光能转换为电能的过程。
荧光现象——叶绿素溶液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色的现象。
可利用叶绿素荧光特性对棉花等作物的杂种优势进行预测。
7植物C3,C4的基本过程,特点,特效并结合现代技术应用(如将C3植株转变为C4)。
如何提高光能利用率(外部因素)。
C3途径:即卡尔文循环以RUBP为CO2受体、CO2固定后的最初产物为PGA的光合途径为C3途径。
C4途径:以PEP为CO2受体、CO2固定后的最初产物为四碳双羧酸的光合途径为C4途径。
C3途径可分为羧化、还原、再生3个阶段。
1羧化阶段指进入叶绿体的CO2与受体RuBP结合,生成PGA的过程。
2还原阶段指利用同化力将3-磷酸甘油酸还原为甘油醛-3-磷酸的反应过程。
3再生阶段甘油醛-3-磷酸重新形成核酮糖-1,5-二磷酸的过程。
特点:C4植物在叶肉细胞中只进行由PEP羧化酶催化的羧化活动,且PEP羧化酶对CO2亲和力高,固定CO2的能力强,在叶肉细胞形成C4二羧酸之后,再转运到维管束鞘细胞,脱羧后放出CO2,就起到了“CO2泵”的作用,增加了维管束鞘细胞中的CO2浓度,抑制了鞘细胞中的Rubisco的加氧活性并提高了它的羧化活性,有利于CO2的固定和还原,不利于乙醇酸的形成,不利于光呼吸进行,所以C4植物光呼吸值很低。
而C3植物,在叶肉细胞内固定CO2,叶肉细胞的CO2/O2的比值低,此时,RUBP加氧酶活性增强,有利于光呼吸的进行,而且C3植物中RUBPP羧化酶对CO2亲和力低。
C4植物在长期的进化过程中形成了特有的高效光合基因,使得C4植物在高光强、高温和高氧分压条件下具有较C3植物更高的光合速率。
因此利用转基因技术,将C4高光效基因导入C3植物,提高作物产量,将是世界主要农作物育种研究的热点。
提高植物光能利用率的途径和措施有哪些?(1)增加光合面积:①合理密植;②改善株型。
(2)延长光合时间:①提高复种指数;②延长生育期③补充人工光照。
(3)提高光合速率:①增加田间CO2 浓度;②降低光呼吸。
8光呼吸的条件(为什么与光合作用伴随发生),各有什么利弊。
RUBP 的双向催化指的是什么。
光呼吸:植物的绿色细胞在照光下放出CO2和吸收O2的过程。
这种反应需要叶绿体参与,仅在光下与光合作用同时发生,光呼吸底物乙醇酸主要由光合作用的碳代谢提供。
光呼吸与光合作用伴随发生的根本原因是由于Rubisco的性质决定的,Rubisco是双功能酶,它既催化羧化反应,又可以催化加氧反应。
CO2和O2竞争Rubisco同一个活性部位,因此光呼吸与光合作用同时进行,既相互促进又相互抑制。
试评价光呼吸的生理功能。
光呼吸是具有一定的生理功能。
①回收碳素:通过C2循环可回收乙醇酸中3/4的碳素。
②维持C3光合碳循环的运转:在叶片气孔关闭或外界CO2浓度降低时,光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用,以维持C3光合碳循环的运转。
③防止强光对光合机构的破坏。
9植物体内有机物的代谢及其运输和分配。
植物内部运输的机理是什么。
源库流的机理和调节。
1.细胞内有机物的运输主要是通过扩散和布朗运动在细胞器和细胞溶质之间转移,也可通过胞质运动使细胞器移位。
细胞间有机物运输主要通过两条途径:质外体运输和共质体运输。
2.有机物的运输分配是受供应能力,竞争能力和运输能力三个因素影响。
(1)供应能力:指该器官或部位的同化产物能否输出以及输出多少的能力,也就是“代谢源”把光合产物向外“推”送力的大小。
(2)竞争能力:指各器官对同化产物需要程度的大小。
也就是“代谢库”对同化物的“拉力”大小。
(3)运输能力:包括输出和输入部分之间输导系统联系、畅通程度和距离远近。
在三种能力中,竞争能力最主要。
3.源是制造同化物的器官,源的供应能力:指源的同化物能否输出以及输出的多少。
库是接受同化物的部位,库的竞争能力:是指库对同化物的吸引和“争调”能力。
源与库共存于同一植物体,相互依赖,相互制约。
作物栽培和育种上从源、库、流三方面着手,作物要高产,需要库源相互适应,协调一致,相互促进。
库大会促源,源大会促库,库小会抑制源,源小库就不会大,高产就困难。
10信号的转导和转录(基本概念弄清)。
第一信使,第二信使的定义。
信号转导:细胞内外的信号,通过细胞的转导系统替换,引起的细胞生理反应的过程。
受体:能够特异识地识别并结合信号,在细胞内放大和传递信号的物质。
信息传递:在植物生命活动过程中,在整体水平上,从信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。
第一信使:胞间或胞外信号分子,是细胞信号转导的初级信号,包括来自胞外的物理和化学次级信号。
第二信使:胞内信号分子,能被保外刺激信号激活或抑制的,具有生理调节活性的细胞内因子。
第二信使通常也称为细胞信号转导过程中的次级信号。
11植物五大类激素的主要作用和机理。
答:植物激素是指一些在植物体内合成的,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著的调节作用的微量有机物。
五大类植物激素为生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。
1生长素IAA的①促进生长,但浓度高时抑制生长;②促进插条不定根的形成③对养分有调运作用,可诱导无籽果实;④其它生理作用如:引起顶端优势,诱导雌花分化等。