植物生理学第7章--植物生长物质
植物生理学教案--第七章生长生理
3、影响细胞分化的因素
1、糖浓度
低糖浓度（< 2.5%），有利于木质部
形成；高糖浓度（> 3.5%），有利于韧皮
部形成；中糖浓度(2.5%~3.5%)，木质部、
韧皮部都形成，且中间有形成层。
2、植物激素
CTK/IAA比值：高，芽；低，根； 中等，不分化。
乙烯也能促进根的形成，高浓度的 GA则抑制根的形成。 IAA/GA比值高—木质部；低—韧 皮部。
2、呼吸作用的变化 在吸水的第一和第二阶段，CO2的 产生大大超过O2的消耗 — 无氧呼吸； 吸水的第三阶段，O2的消耗大于CO2的 释放 — 有氧呼吸。大量产生ATP，如 小麦吸水30分钟，ATP增加5倍。
吸水
CO2 O2
3、酶的变化
1、酶原的活化：种子吸胀后立即出现， 如：β-淀粉E
2、重新合成：如α-淀粉E 两种途径： （1）活化长寿的mRNA （2）新合成的mRNA 新蛋白质 新蛋白质 新酶 新酶
直接作作用： （1）、光抑制茎的生长
原因：
a、光照使自由IAA转变为结合态IAA。
b、光照提高IAA氧化E 活性，加速IAA
的分解。
（2）、光抑制多种作物根的生长
光可能促进根内形成ABA，或增加ABA 活性。 （3）、光形态建成 (光控制植物生长、 发育与分化的过程)
包括种子萌发成苗的能力和对不良环境 的忍受力两个方面。 种子活力与种子的大小、成熟度和 贮藏条件有关。
4、种子寿命 种子寿命（seed longevity）：从种子 成熟到失去发芽力的时间。 顽拗性种子：不耐脱水和低温，寿 命很短，如：热带的 可可、芒果种子 正常性种子：耐脱水和低温，寿命 较长，如：水稻、花生 种子寿命与种子含水量和贮藏温度 有关。
植物生理学试题集与题解
植物生理学试题集与题解第七章细胞信号转导三、名词解释1.信号转导：主要研究植物感受、传导环境刺激的分子途径及其在植物发育过程中调控基因的表达和生理生化反应。
2.受体：受体是存在于细胞表面或亚细胞组分中的天然分子，可特异地识别并结合化学信号物质——配体，并在细胞内放大、传递信号，启动一系列生化反应，最终导致特定的细胞反应。
四、是非题（对的打“√”，错的打“×”）(True or false)1、土壤干旱时，植物根尖合成ABA引起保卫细胞内的胞质钙离子等一系列信号转导，其中ABA是第二信使。
（）2、植物细胞中不具有G 蛋白连接受体。
（）3、G 蛋白具有放大信号作用。
（）4、受刺激后胞质的钙离子浓度会出现短暂的、明显的下降。
（）5、少数植物具有双信使系统。
（）6、钙调素是一种不耐热的球蛋白。
（）7、蛋白质的可逆磷酸化是生物体内一种普遍的翻译后修饰方式。
（）8、植物细胞壁中的CaM促进细胞增殖、花粉管萌发和细胞长壁。
（）1、×2、×3、√4、×5、√6、×7、√8、√六、填空题(Put the best word in the blanks)1、信号传导的过程包括___信号分子与细胞表面受体结合___、__跨膜信号转换_____、____胞内信号转导网络的信号传递______和生理生化变化等 4 个步骤。
2、__信号____是信息的物质体现形式和物理过程。
3、土壤干旱时，植物根尖合成ABA，引起保卫细胞内的胞质钙离子等一系列信号转导，其中_干旱__是信号转导过程的初级信使。
4、膜信号转换通过______细胞表面受体______与____配体_____结合实现。
5、蛋白由__a _、__B __、__r _三种亚基组成。
6、白质磷酸化与脱磷酸化分别由________蛋白激酶____和_____蛋白磷酸酶______催化完成。
7、据胞外结构区的不同，将类受体蛋白激酶分为3 类：1）_ S 受体激酶___,2)___ 富含亮氨酸受体激酶___，3）___类表皮生长因子受体激酶_____。
植物生理学 7.植物生长物质
二 生长素的分布和传导（运输）
（一）分布：广，主要集中在生长旺盛的部分（胚芽
鞘、芽和根尖端的分生组织、形成层、 受精后的子房、幼嫩种子等）。
（二）存在状态：自由型和束缚型 （三）运输方式： 1 极性运输：生长素只能从植物形态学的上端向下端输。
抑制解除
DNA RNA a-淀粉酶形成
三 应用 1 促进营养生长 2 促进麦芽糖化
3 防止脱落 4 打破休眠
第三节 细胞分裂素类
一 发现：1955年F.Skoog在研究烟草髓部的组织培养。 N6-呋喃甲基腺嘌呤------具有促进细胞分裂-激动素（KN） 细胞分裂素：把具有和激动素相同生理活性的天然的 和
（2）赤霉素能提高木葡聚糖内转糖基酶（XET)活性，该酶可使 木 葡聚糖产生内转基作用，把木葡聚糖切开，形成新的木葡聚糖子， 由于木葡聚糖是初生壁的主要组成，从而再排列为木葡聚-纤维素
网，（使二细胞）延促长进。RNA和蛋白质的合成 （诱导a-淀粉酶的形成）
在一粒完整的种子（具有胚乳的糊粉层）
细胞核中（存在有处于抑制状态的a-淀粉酶基因） 赤霉素（参与RNA的合成）
2 抑制作用：抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成。
（二）作用机理 1 促进茎的延长
（1）细胞壁中有Ga2+， Ga2+具有降低细胞壁伸长的作用（ Ga2+ 能和细胞壁聚合物交叉点的非共价离子结合在一起，不易伸展）。
当赤霉素存在时，它能使细胞壁里的Ga2+移开并进入细胞质 中，使细胞壁里的Ga2+水平下降，细胞壁的伸展性加大，生长 加快。
1 酶促降解：脱酸降解和不脱酸降解
第 7 章 植物的生长生理
第7 章植物的生长生理本章内容提要：植物生长（plant growth）是指植物在体积和重量（干重）上的不可逆增加，是由细胞分裂、细胞伸长以及原生质体、细胞壁的增长而引起。
严格地讲，植物的个体发育是从形成合子开始，但由于农业生产往往是从播种开始，因此，一般将植物从种子萌发到形成新种子的整个过程称为植物的发育周期。
种子的生活力和活力是决定种子正常萌发和形成健壮、整齐幼苗的内部因素，而充足的水分、适宜的温度和足够的氧气是所有种子正常萌发所需的外界条件，有些种子的萌发则对光照还有一定的要求。
组织培养是依据细胞的全能性发展起来的一项技术。
在研究植物生长发育规律以及生产实践领域中以得到广泛的运用。
植物机及其器官的生长都表现出生长大周期和昼夜周期性以及季节周期性。
植物的生长既相互依赖又相互制约，即具有相关性，体现在地下部和地上部的相关、主茎和侧枝的相关以及营养生长和生殖生长的相关等。
植物的生长除受到内部因素（包括基因、激素、营养等）的影响外，还受外界环境条件温度、水分和光照的影响。
光还影响植物的形态建成。
植物体内有三种光受体：光敏色素、隐花色素、紫外光B受体。
植物器官可在空间位置上有限度地移动。
植物的运动可分为向性运动、感性运动和近似昼夜节奏的生物钟运动。
根据引起运动的原因又可以分为生长性运动和膨胀性运动，生长性运动是由于生长的不均匀而造成的，而膨胀性运动是由于细胞膨压的改变造成的。
植物的运动大多数属于生长性运动。
自测题一、名词解释：1.植物生长2. 分化3. 脱分化4. 再分化5. 发育6. 极性7. 种子寿命8. 种子生活力9.种子活力 11. 需光种子 12. 细胞全能性 13. 植物组织培养 15.人工种子 16. 温周期现象 17.协调最适温度 18. 顶端优势 19. 生长的相关性. 20.向光性 22. 生长大周期 23. 根冠比 24. 黄化现象 25. 光形态建成 26. 光敏色素 27. 光受体 29. 感性运动 30. 生物钟二、缩写符号翻译：1. TTC2. R/T3. Pr、Pfr4. PhyⅠ5. PhyⅡ6.R7.FR8. UV－B9. BL 10. AGR 11. RGR 12. LAR 13. LAI 14.GI 15. RH三、填空题：1. 按种子吸水的速度变化，可将种子吸水分为三个阶段，、、。
2012版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
植物生理学第七章：植物体内细胞信号转导
植物生理学教研室
细胞信号转导
• G 蛋 白 全 称 为 GTP 结 合 调 节 蛋 白 (GTP binding regulatory protein)，此类蛋白由 于其生理活性有赖于三磷酸鸟苷(GTP)的 结合以及具有GTP水解酶的活性而得名。 20世纪70年代初在动物细胞中发现了G蛋 白的存在，进华而南农业证大学明植物了生理G教研蛋室 白是细胞膜受 体与其所调节的相应生理过程之间的主 要信号转导者。
植物生理学教研室
细胞信号转导
华南农业大学植物生理教研室 植物生理学教研室
细胞信号转导
第一节 信号与受体结合
一、信号（理解）
• 信号是信息的物质体现形式和物理过程。 • 刺激就是信号 华南农业大学植物生理教研室 • 化学信号和物理信号，化学信号也称为配体 • 胞内信号和胞间信号 • 植物通过接受环境刺激信号而获得外界环境的
细胞信号转导
第七章 细胞信号转导
• 植物细胞信号转导: 是指细胞耦联 各种刺激信号（包括各种内外源刺 激信号）与华南其农业大引学植物起生理特教研室定生理效应之 间的一系列分子反应机制。
植物生理学教研室
细胞信号转导
分为4个步骤： 1、信号分子与细胞表面受体结合 2、跨膜信号转换 3、在细胞内华南通农业大过学植物信生理教号研室 转导网络进 行信号传递、放大与整合 4、导致生理生化变化
细胞信号转导
二、受体在信号转导中的作用（理解）
➢ 受体(receptor)是存在于细胞表面或亚细胞组分中 的天然分子，可特异地识别并结合化学信号物 质——配体，并在细胞内放大、传递信号，启动 一系列生化反应，最终导致特定的细胞反应。
版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？ 答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？ 答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
《植物生理学》第七章植物的生长生理复习题及答案
《植物生理学》第七章植物的生长生理复习题及答案一、名词解释1.生长(growth)：在生命周期中，植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加过程称为生长。
例如根、茎、叶、花、果实和种子的体积扩大或干重增加都是典型的生长现象。
2.分化：从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程称为分化。
它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来。
3.种子寿命：种子从完全成熟到丧失生活力所经过的时间。
4．种子活力：种子在田间条件下萌发的速度，整齐度以及幼苗健壮生长的潜在能力，它包括种子萌发成苗和对不良环境的忍受力两个方面。
5. 组织培养（plant tissure culture）：植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工控制的环境下培养发育再生成完整植株的技术。
根据外植体的种类，又可将组织培养分为：器官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养以及原生质体培养等。
6.植细胞全能性：植物体每一个细胞都具有分化成一个完整植株的潜在能力，即具有形成完整生物个体的全套基因。
7.愈伤组织：愈伤组织是指具有分生能力的细胞团。
8.光敏色素(phytochrome，Phy) ：一种对红光和远红光的吸收有逆转效应、参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白。
9.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分化状态的、结构均一的愈伤组织或细胞团的过程。
10.再分化（redifferentiation）：由处于脱分化状态的愈伤组织或细胞再度分化形成不同类型细胞、组织、器官乃至最终再生成植株的过程。
11.生长最适温度：使植物生长最快的温度，叫植物生长最适温度。
生产上为培育健壮的植株，常常要求在比最适温度（生理最适温）略低的温度，即所谓协调的最适温度。
12. 胚状体（embryoid）：在特定条件下，由植物体细胞分化形成的类似于合子胚的结构。
植物生理学 第7章 信号转导
例子：乙烯的受体
⑴ 信号分子与细胞表面受体的结合； ⑵ 跨膜信号转换； ⑶ 在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、 放大与整合； ⑷ 导致生理生化变化。
• 胞外信号
细胞内信号（第二信使）
第二信使(second messengers) Ca2+ IP3 DAG cAMP cGMP H+
抗坏血酸 谷光甘肽 过氧化氢
细胞信号转导
遗 传 信 息 ：决定个体发育的基本潜在式。
环境信息：
对遗传信息的表达起着重要的调节作用。
环境条件的变化或来自环境的刺激统称为信号。 植物通过接受环境刺激信号（如激素、机械刺激、 温度、光照、触摸、病原因子、水分等及体内其 它细胞传来的信号）而获得外界环境的信息。
重力
g.1 各种 外 信号影响植 的生长发育
费希尔 Edmond H. Fischer 美国 华盛顿大学 1920年--
克雷布斯 Edwin G. Krebs 美国 华盛顿大学 1918年--
1992年诺贝尔生理学或医学奖 发现可逆性蛋白磷酸化是一种生物的调节机制
细胞内第二信使往往通过调节多种蛋白激酶（PK） 和蛋白磷酸酶（PP），从而调节蛋白质的磷酸化和 脱磷酸化过程，进一步传递信号。
P P P P P
G蛋白关 联受体
亚基
GTP
P
蛋白 激酶C
G蛋白亚基
PIP2
IP3
Ca2+
Ca2+通道开放
内质网
内质网腔
蛋白质激酶C激活的信号传递途径
⑴ 信号分子与细胞表面受体的结合； ⑵ 跨膜信号转换； ⑶ 在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、 放大与整合； ⑷ 导致生理生化变化。
• 胞外信号
植物生理学
1 绪论植物生理学（Plant Physiology）是研究植物生命活动规律的科学。
植物生命活动包括：物质与能量转化信息传递和信号转导生长发育与形态建成第一章植物的水分代谢动力运输：1.水分压力蒸腾 2.根压根压的存在可以通过下面两种现象证明：伤流与吐水从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象，叫做伤流没有受伤的植物如处在土壤水分充足，气温适宜，天气潮湿的环境中，叶片的尖端或边缘也有液体外泌的现象，这种现象称为吐水导管中水柱如何保持不断？答：由于水分子蒸腾作用与分子间内聚力大于张力，使水分在导管内连续不断上升。
第二章植物的矿质营养植物对矿质盐的吸收、运转和同化(以及矿质元素在生命活动中的作用)，叫做矿质营养（mineral nutrition）。
生物膜的功能：1.分室作用 2.代谢反应的场所 3.物质交换 4.识别功能根据跨膜离子运输蛋白的结构及离子运输的方式：1.离子通道（ion channel）2.离子载体（ion carrier）3.离子泵（ion pump）第三章植物的光合作用光合膜蛋白复合体：光系统I（PSI）光系统II（PSII）Cytb６/f复合体ATP酶复合体（ATPase）NADPH脱氢酶电子链：还原型辅酶上的氢原子以质子的形式脱下，其电子沿一系列按一定顺序排列的电子传递体转移，最后转移给分子氧并生成水，这个电子传递体系称为电子传递链光合作用，从能量转化角度，整个光合作用可大致分为三个步骤:A）光能的吸收、传递和转换为电能的过程(通过原初反应完成);B）电能转变为活跃化学能的过程(通过电子传递和光合磷酸化完成);C）活跃化学能转变为稳定化学能的过程(通过碳同化完成)。
第四章植物的呼吸作用植物呼吸主要途径有：1.糖酵解（EMP）－酒精或乳酸发酵2. 糖酵解－三羧酸循环（TCA）3. 磷酸戊糖途径（PPP）。
质子--------ATP电子--------NADPH第五章植物的生长物质植物激素生长素类赤霉素类细胞分裂素类乙烯脱落酸（油菜素内酯为第六类）生长素的生理效应A）促进伸长生长：与顶端生长有关（生长素在低浓度时促进生长浓度较高时则会转化为抑制作用）器官敏感性：根>芽>茎B）促进器官与组织分化：促进根的分化。
植物生理学名词解释
第一章植物的水分生理名词解释水势water potential：水溶液的化学势与纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商。
渗透势osmotic potential：由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能因而其水势低于纯水的水势。
压力势pressure potential：细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用，与此同时引起富有弹性的细胞壁产生一种原生质体膨胀的反作用力。
质外体apoplast：由细胞壁及细胞间隙等空间组成的体系。
共质体symplast：由穿过细胞壁的胞间连丝把细胞相连，构成一个相互联系的原生质的整体。
渗透作用osmosis：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
根压root pressure：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力。
蒸腾作用transpiration：指水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。
蒸腾速率transpiration rate：植物在一定时间内单位面积蒸腾的水量。
蒸腾比率transpiration ratio（TR）：蒸腾作用丧失水分与光合作用同化CO2物质的量比值。
水分利用率water use efficiency（WUE）：TR的倒数。
内聚力学说cohesion theory：以水分具有较大的内聚力是以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升的学说。
水分临界期critical period of water：植物在生命周期中，对水最敏感、最易受伤害的时期。
简答1、从植物生理学角度分析“有收无收在于水”。
①水是细胞质主要成分②代谢作用过程的反应物质③植物对物质吸收和运输的溶剂④保持植物固有形态第二章植物的矿质营养名词解释矿质营养mineral nutrition：植物对矿物质的吸收、转运和同化。
大量元素macroelement：植物对某些元素需要量相对较大（大于10mmol/kg干重），C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素microelement：植物需要量极微（小于10mmol/kg干重），稍多即发生毒害，Cl、Fe、B、Mn、Zn、Cu、Ni、Mo溶液培养solution culture：在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物。
植物生理学理论课件第七章植物生长生理
• 极性是分化的前提。 • 胚的发育：
受精卵
胚芽
胚根
胚柄
• 根毛发育
根表皮细胞分化。
表皮细胞 气孔发育——叶表皮细胞分化
根毛
不均等分裂导致许多组织或器官发生
• 图 7 － 11 拟南芥幼苗的胚胎发育图
图 7-12 墨角藻受精卵极性建立的过程
A 未极化的合子， B 极性尚未稳定的合子， C 极化的合 子， D 胚胎
图 7 － 23 种子萌发过程 IAA 、 GA 等植物激素的 变化
• 4.4 生长大周期
• 1 、植物生长动力学（ growth kinetics ）—— S
型曲线
生长停滞期
生长总量
生
对数生长期 ( 直线生长期 )
长
生长滞后期 （缓慢生 长）
生长速率
生长时间
• 植物生长大周期 (grand period of growth): 植物整体、器官或组织在一生中，生长 表现出 “慢一快一慢”的基本规律，总 体表现为 S 型曲线（生长速率表现为抛 物线）的生长过程称植物生长大周期。
图 7-18 胚根突破种皮 和种子萌发及 ABA 对 萌发的抑制
• 4.2 环境条件对种子萌发的影响
• 1 、水 : 种皮变软——胚根突破种皮
，
•
氧气透入——胚的呼吸上升
，
•
凝胶变溶胶——酶活性提高
，
•
大分子水解为可溶性小分子 ,
• 2 、温度
• 萌发温度三基点：最低、最适和最高。 发芽最适温度是指种子发芽率最高、发 芽时间最短的温度。
野生型
cuc1/cuc2
16-cell
WUS 表 达
诱导表达
Late heart
植物生理学 第七章 植物生长物质
金丝雀虉草胚芽鞘为材料，进行植物向光性研究。
论文发表于1880年，题目：“植物的运动本领” 。
要点：
当胚芽鞘暴露于单侧光时，某种影响由上部传 到下部，引起后者发生向光弯曲。 只有顶端能接受单侧光的刺激，而引起胚芽鞘 的向光运动。
2. 1913年，Boysen-Jensen（丹麦，波耶森）
证明达尔文父子所说的“影响”不可透过
图7－12 生长素释放合成mRNA的DNA模板
mRNA
蛋白质
3. 生长素作用的受体学说（acceptor theory） 激素受体：指能特异地识别激素，并能与激素高
度结合，进一步引起一系列生理生化变化的物质。不
同激素各有其不同受体。
生长素受体有两种： 第一种：位于膜（质膜、内质网膜等）上的生 长素结合蛋白，主要起活化质子泵的作用，将膜内 的H+泵到膜外。 第二种：位于细胞质或细胞核中的可溶性生长 素结合蛋白，主要活化基因促进原生质物质的合成
云母片，但可透过明胶片。
3. 1918年，Paal（匈牙利，拜耳）
证明达尔文父子所说的“影响”可以传递，
并具有促进生长的作用。
4. 1928年，F．W．Went（荷兰，温
特）的燕麦胚芽鞘弯曲生长试验。
结论：胚芽鞘尖端的“影响”是一 种促进细胞生长的物质。 Went将其命名为“生长素”。
gl（荷兰，郭葛） 3. 1934年，K．Kö 等人从燕麦胚芽鞘中分离和纯化出了生长 素，经鉴定为： 吲哚乙酸（indole acetic acid，IAA）
H C HC HC C C C CH CH2COOH
C H
N H
Байду номын сангаас
几种内源生长素的结构图
二、生长素在植物体内分布和运输 1.生长素的分布
植物生理学练习题及答案 第07章 植物的生长生理习题
第七章植物的生长生理【主要教学目标】★掌握植物生长、发育、分化的概念；★了解种子萌发基本过程及其主要生理生化变化；★了解组织培养的基本原理与应用；★弄清植物生长大周期规律及植物生长的相关性；★认识高等植物的运动现象。
【习题】一、名词解释1．生长 2．分化 3．发育 4．种子寿命 5．种子活力 6．温周期现象7．顶端优势 8．细胞全能性 9．外植体 10．脱分化 11．再分化12．生长大周期 13．向性运动 14．感性运动 15．生理钟 16．根冠比二、填空题1．按种子吸水的速度变化，可将种子吸水分为三个阶段，即、、。
在种子吸水的第1-2阶段其呼吸作用主要是以呼吸为主。
2．种子萌发的标志是。
3．有些种子的萌发除了需要水分，氧气和温度外，还受着的影响。
4．植物细胞的生长通常分为三个时期，即、和。
5．植物生长的相关性主要表现在三个方面，即、和。
6．植物组织培养的培养基一般由无机营养、碳源、、和有机附加物等五类物质组成。
7．向光性的光受体是存在于质膜上的。
8．关于植物向光性反应的原因有两种对立的看法：一是分布不对称性，一是分布不均匀。
9．高等植物的运动可分为运动和运动。
10．感性运动的方向与外界刺激的方向。
三、选择题1．水稻种子中贮藏的磷化合物主要是：（）A．ATP B．磷脂 C．肌醇六磷酸2．促进莴苣种子萌发的光是（）A．蓝紫光 B．红光 C．远红光3．花生、棉花种子含油较多，萌发时较其他种子需要更多的：（）A．水 B．矿质元素 C．氧气4．红光促进种子萌发的主要原因是（）A．GA的形成 B．ABA含量降低 C．乙烯的形成5．种子萌发初期，胚根长出之前，呼吸类型是：（）A．无氧呼吸 B．有氧呼吸 C．有氧呼吸兼无氧呼吸6．在组织培养的培养基中糖的浓度较低（＜2.5%）时，有利于（）A．本质部形成 B．韧皮部形成 C．形成层分裂7．试验表明，植物向光性反应的光受体是（）A．核黄素 B．花色素 C．光敏色素8．菜豆叶的昼夜运动，即使在不变化的环境条件中，在一定天数内，仍显示着周期性和节奏性的变化，每一周期接近：（）A．20小时 B．近似24小时 C．30小时四、是非判断与改正1．根系生长的最适温度，一般低于地上部生长的最适温度。
植物生理学期末复习7 第7章 植物的生长生理-自测题及参考答案+重点
第 7 章 植物的生长生理自测题：一、名词解释：1. 植物生长2. 分化3. 脱分化4. 再分化5. 发育6. 极性7.种子寿命8.种子生活力9. 种子活力 10. 需光种子 11. 细胞全能性 12. 植物组织培养 13. 人工种子 14. 温周期现象15. 协调最适温度 16. 顶端优势 17. 生长的相关性 18. 向光性 19. 生长大周期 20. 根冠比21. 黄化现象 22. 光形态建成 23. 光敏色素 24. 光受体 25.感性运动 26.生物钟二、缩写符号翻译：1. TTC2. R/T3.Pr、Pfr4. PhyⅠ5.PhyⅡ6.R7.FR8. UV－B9. BLR 11. LAI 12.GI 13.RH三、填空题：1. 按种子吸水的速度变化，可将种子吸水分为三个阶段， 、 、 。
2. 为使果树种子完成其生理上的后熟作用，在其贮藏期可采用 法处理种子。
3. 检验种子死活的方法主要有三种： 、 和 。
4. 植物细胞的生长通常分为三个时期： 、 和 。
5..种子萌发初期进行 呼吸，然后是 呼吸6. 有些种子的萌发除了需要水分、氧气和温度外，还受 的影响。
7. 在种子吸水的第l阶段至第2阶段，其呼吸作用主要是以 呼吸为主。
8. 将柳树枝条挂在潮湿的空气中，总是在 长芽，在 长根。
这种现象称为 。
9. 组织培养的理论依据是 ，用于组织培养的离体植物材料称为 。
10. 植物组织培养基一般由无机营养、碳源、 、 和有机附加物等五类物质组成。
11. 在组织培养诱导根芽形成时，当CTK/IAA的比值高时， 诱导 的分化；当CTK/IAA的比值低时， 诱导 的分化；中等水平的CTK/IAA的比值，诱导 的分化。
12. 蓝紫光对植物茎的生长有 作用。
13. 烟草叶子中的烟碱是在 中合成的。
14. 光敏色素有两种类型： 和 ，其中 型是生理激活型。
15. 光敏色素的单体是由一个 和一个 所组成。
16. 存在于高等植物中的三种光受体为： 、 、 。
植物生理学第7章
第七章植物的生长物质一、练习题目(一)填空1．植物生长延缓剂的主要作用部位是______。
2．以MET为合成前体物质的内源生长物质有______、______。
3．IAA氧化酶的辅助因子有______、______。
4．植物生长抑制剂的主要作用部位是______和______的分生组织。
5．IAA氧化酶是一种含______的蛋白。
6．在CTK研究与应用中曾做出一定贡献的我国学者是______。
7．人工合成的ABA有两个旋光异构体，其中具生物活性的是______。
8．以MVA为合成前体的内源激素有______、______、______。
9．促进植物生长与H+作用有关的内源生长物质有______、______。
10．与细胞分裂有关的内源激素有______、______。
11．生产上应用最多的人工合成的IAA类物质有______、______、______。
12．抑制侧芽生长的激素是______，促进侧芽生长的激素是______。
15．所有的GA在化学结构上均有相同的骨架，即______。
16。
1982年发现的非IAA类的，但具IAA活性的物质是______。
17．内源激素在植物体内存在的形式有两种：______、______。
18．植物体内IAA合成的前体物质是______，而十字花科植物还可由______合成IAA。
19．植物部位不同对IAA反应的敏感性不同，最敏感的是______，最不敏感的是______，居中的是______。
20．在植物体内，乙烯利释放出乙烯的条件是______。
21．玉米矮化品种之所以茎秆变矮，是因为缺乏将______转变为______的酶。
22。
指出调节下列过程的两种激素，而且它们的作用是相互对抗的；(1)顶端优势：______、______；(2)种子休眠______、______；(3)黄瓜性别表现：______、______；(4)植株生长：______、______；(5)器官脱落：______、______；(6)衰老：______、______；(7)气孔运动：______、______；(8)种于萌发：______、______、(9)花芽分化：______、______；(10)组培时器官分化：______、______。
植物生理学名词解释
植物生理学重点名词解释第一章植物的水分代谢1、水势(water potential);就是每偏摩尔体积水的化学势差,即体系中水的化学势与纯水化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商.2、渗透势(osmoticpotential):由于溶质的存在而使水势降低的值,其值为负.3、压力势由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值,其为正值.4、水孔蛋白(aquaporin):研究发现植物细胞质膜和液泡膜上有一类膜内蛋白,其多肽链穿越膜并形成孔道,特异的允许水分子通过,具有高效转运水分子的功能,这类蛋白被称为水孔蛋白.5、自由水(free water)与束缚水(bound water)自由水:不被胶体颗粒或渗透物质所吸引或吸引力很小,可以自由移动的水分,当温度升高时可以挥发,温度降低到冰点以下可结冰.束缚水:被植物细胞的胶体颗粒或渗透物质所吸引,且紧紧被束缚不能自由移动的水分,当温度升高时不能挥发,温度降低到冰点以下也不结冰.6、共质体(symplast)与质外体(apoplast)共质体:包括所有细胞的原生质,即所有细胞生活的部分.原生质体之间有胞间连丝将它们联系在一起,整个根系中的共质体部分是连续的体系,它对水传导的阻力很大.质外体:指没有原生质的部分,包括细胞壁、细胞间隙以及中柱内的木质导管.质外体对水分运输的阻力很小. 共质体运输:通过活细胞运输径向运输距离虽短,但运输阻力大,速度慢. 质外体运输:是在维管束的死细胞(导管或管胞)和细胞壁与细胞间隙中运输.7、主动吸水(active absorption of water)与被动吸水主动吸水:植物根系通过自身的生理代谢活动所引起的吸水过程称为主动吸水.被动吸水:由于地上枝叶的蒸腾作用产生蒸腾拉力所引起的吸水过程称为被动吸水.8、蒸腾效率与蒸腾系数蒸腾效率或蒸腾比率:植物每消耗1kg水所生产干物质的克数.蒸腾系数或需水量:植物制造1g干物质所消耗的水量(g).它是蒸腾效率的倒数,一般植物的蒸腾系数为125-1000.9、蒸腾作用:是植物体内的水分,以气态方式从植物的表面向外界散失的过程.10、永久萎蔫系数(permanent wilting coefficient);植物刚刚发生永久萎蔫时土壤中尚存留点水分含量.11、根压(root pressure);靠根系的生理活动,使液流由根部上升的压力.12、小孔律(law of small pores);气体通过多孔表面的扩散速率,不与小孔的面积成正比,而与小孔的周长成正比.13、SPAC(Soil-plant-atmosphere-continuum):土壤—植物—大气连续体系.水分经由土壤到达植物根表皮,进入根系后,通过植物茎,到达叶片,再由叶气孔扩散到宁静空气层,最后参与大气湍流交换,形成了一个统一的,动态的相互反馈连续系统.第二章植物的矿质及氮素营养1、矿质元素(mineral element):灰分中的物质为各种矿质的氧化物、硫酸盐、磷酸盐等,构成灰分的元素称为灰分元素又称为矿质元素.2、必需元素(essential element):是植物生长发育必不可少的元素. 必需元素的三条标准是:1.由于缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成其生活史;2.除去该元素,表现为专一的病症,这种缺素病症可用加入该元素的方法预防和恢复正常;3.该元素在植物营养生理上表现直接的效果,不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果.3、离子的主动吸收与被动吸收被动吸收:溶质顺电化学势梯度进入质外体的吸收过程,不需要代谢提供能量.主动吸收:溶质跨膜进入细胞质和液泡的过程,要利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收.4、协助扩散(facilitated diffusion):协助扩散是小分子物质经膜转运蛋白协助,顺浓度梯度或电化学梯度跨膜的转运,不需要细胞提供能量.5、膜转运蛋白(fransport protein):指膜上存在的转运离子跨膜的内在蛋白.可分为通道蛋白和载体蛋白两类.6、载体(carrier):也是内部蛋白,载体转运时被转运物质首先与载体蛋白的活性部位结合,并由此导致载体蛋白构象变化,将被运物质暴露于膜的另一侧.7、离子通道(ion channel):是细胞膜中一类内在蛋白构成的孔道.可为化学方式或电学方式激活,控制离子通过细胞膜的顺势流动.8、离子的选择吸收(selective absorption):是指植物对同一溶液中不同离子或同一盐的阳离子和阴离子,吸收的比例不同的现象.9、平衡溶液(balanced solution):植物能良好生长的含有适当比例的多盐溶液.10、生理酸性盐与生理碱性盐生理酸性盐:植物对其阳离子吸收大于阴离子,长期施用可使土壤酸化的盐.生理碱性盐:植物对其阴离子吸收大于阳离子,长期施用可使土壤碱化的盐.11、单盐毒害与离子拮抗(ion antagonism)单盐毒害:任何植物,假若培养在某一单盐溶液中,不久即呈现不正常状态,最后死亡.这种现象称单盐毒害.离子拮抗:离子间能够互相消除单盐毒害的现象,称离子拮抗,也称离子对抗.第三章植物的呼吸作用1．呼吸作用(respiration):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. 2．EMP途径(EMP pathway):即糖酵解,己糖在细胞质中分解成丙酮酸的过程.3．三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCAC):在有氧条件下丙酮酸在线粒体基质中彻底氧化分解为二氧化碳的途径.4．PPP(pentose phosphate pathway):即戊糖磷酸途径,葡萄糖在细胞质内直接氧化分解,并以戊糖磷酸为重要中间产物的有氧呼吸途径.5．生物氧化(biological oxidation):也称细胞氧化,广义上指生物体内各种有机物质的氧化分解过程,狭义上指发生在线粒体内一系列传递氢和电子的氧化还原过程.6．呼吸链(respiration chain):即呼吸电子传递链,指线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递的总轨道.7．巴斯德效应(Pasteur effect):从有氧条件转入无氧条件时酵毋菌的发酵作用增强,反之,从无氧转入有氧时酵毋菌的发酵作用受到抑制,这种氧气抑制酒精发酵的现象叫做巴斯德效应.8．氧化磷酸化(oxidative phosphorylation):氧化磷酸化就是呼吸链上的磷酸化作用,也就是当NADH+H+上的一对电子被传递至氧时,所发生的ADP被磷酸化为ATP的作用.9．能荷调节(regulation of energy charge):细胞中腺苷酸(AMP,ADP,ATP)对呼吸作用和其他一些代谢有明显的调节作用.10．抗氰呼吸(Cyanide resistat repiration):对氰化物不敏感的那一部分呼吸.抗氰呼吸可以在某些条件下与电子传递主路交替运行.11．呼吸商(respiration quotient RQ):植物组织在一定时间内,放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值叫做呼吸商,又称呼吸系数.12．末端氧化酶(terminal oxidase):处于生物氧化一系列反应的最末端的氧化酶.除了线粒体内膜上的细胞色素氧化酶和抗氰氧化酶之外,还有存在于细胞质中的酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶和乙醇酸氧化酶等. 13．无氧呼吸消失点(anaerobic respiration extinetion point):无氧呼吸停止进行的最低氧浓度(10%左右)称为无氧呼吸消失点.第四章植物的光合作用1．光合作用(photosynthesis):通常是指绿色植物吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程.从广义上讲,光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程.2．原初反应(primany reaction):是光合作用起始的光物理化学过程,包括光能的吸收、传递与电荷的分离,即天线色素吸收光能并传递给中心色素分子,使之激发,被激发的中心色素分子将高能电子传给原初电子受体．同时又从原初电子供体获得电子.原初反应的速度极快.3．作用中心色素(reaction center pigment):又称为反应中心色素,是指少数特殊状态的叶绿素a分子,具有光化学活性,将获得的光能进行电荷分离,直接参与光化学反应的色素.4．聚光色素(light harvesting pigment):聚光色素没有光化学活性,不直接参与光化学反应,类似无线电天线将吸收的光能以诱导共振方式传递给作用中心色素.包括:大部分叶绿素a分子、全部叶绿素b、类胡萝卜素分子.5．希尔反应(Hill reaction):离体叶绿体在有适当氢受体存在时照光发生放氧的反应称为希尔反应. 6．红降现象(red drop)与爱默生效应(Emerson effect)红降现象:光合作用的量子产额在波长大于680nm时急剧下降的现象.爱默生效应:指如果用波长大于685nm的红光补充一个波长较短的红光(650nm),则量子产额比分别单独用这种光照射的产量产额之和还要高,这种现象为双光增益效应.7．PSI(photosystem I)与PSII(photosystem II)PSI:光系统 I,作用中心I,其作用中心色素最大吸收峰在700nm处,也称P700; PSII:光系统II,作用中心II,其作用中心色素最大吸收峰在680nm处,也称P680. 8．Rubisco(RuBP carboxylase/oxygenase):1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶9．荧光现象(fluorescence):激发态的叶绿素分子回到基态时,可以光子形式释放能量.处在第一单线态的叶绿素分子回至基态时所发出的光称为荧光.10．作用中心(reaction centre):是叶绿体中进行光合原初反应的最基本的色素蛋白结构.它至少包括:1个作用中心色素分子(P);1个原初电子受体(A);1个原初电子供体(D).作用中心基本成分是由结构蛋白质和脂类组成.11．光合链(photosynthetic chain):由PSII和PSI以及一系列电子传递体组成的使水中的电子最终传给NADP+的电子传递轨道称为光合电子传递链,简称光合链12．光合磷酸化(photophosphorylation):光下在叶绿体(或载色体)中发生的由ADP与Pi合成ATP的反应. 13．光呼吸(photorespiration):植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的过程,由于这种反应仅在光下发生,需叶绿体参与,并与光合作用同时发生,故称作为光呼吸.因为光呼吸的底物乙醇酸和其氧化产物乙醛酸,以及后者经转氨作用形成的甘氨酸皆为C2化合物,因此光呼吸途径又称为C2光呼吸碳氧循环14．生物产量(biolgical yield)与经济产量(economic yield) 生物产量:植物一生中合成并积累下来的全部有机物质. 经济产量:指对人类有直接经济价值的光合生产量.15．表观光合速率或净光合速率:指光合作用实际同化的CO2量减掉同一时间内呼吸释放的CO2量的差值,常用单位是CO2mg／dm2.hr.16．光补偿点与光饱和点(1ight saturation point):光补偿点:随着光强的增高,光合速率相应提高,当到达某一光强时,叶片的光合速率等于呼吸速率,即CO2吸收量等于O2释放量,表观光合速率为零,这时的光强称为光补偿点.光饱和点:当达到某一光强时,光合速率就不再随光强的增高而增加,这种现象称为光饱和现象.开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点.17．CO2补偿点与CO2饱和点(CO2 saturation point): CO2补偿点:指光合速率与呼吸速率相等时,也就是净光合速率为零时环境中的CO2浓度.CO2饱和点:当CO2达到某一浓度时,光合速率达到最大值,开始达到光合最大速率时的CO2浓度称为CO2饱和点.18．光能利用率:植物光合作用积累的有机物中所含的化学能占光能投入量的百分比.第六章植物的生长物质1．植物激素(plant hormones,phytohormones):在植物体内合成的、能从合成部位运往作用部位、对植物生长发育产生显著调节作用的微量小分子有机物.目前国际上公认的植物激素有五大类:生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯.另外有人建议将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素.2．三重反应(triple response):乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和使茎横向生长(即使茎失去负向地性生长)的三方面效应.3．植物生长调节剂(plant growth regulators):人们研究并合成的与天然植物激素具有同样生理作用的有机化合物.4．植物生长物质(plant growth substances):能够调节植物生长发育的微量化学物质,包括植物激素和植物生长调节剂、抑制物质、植物生长调节剂.5．生长抑制剂(growth inhibitor):抑制顶端分生组织生长的生长调节剂,它能干扰顶端细胞分裂,引起茎伸长的停顿和破坏顶端优势,其作用不能被赤霉素所恢复,常见的有脱落酸、青鲜素、水杨酸、整形素等. 6．生长延缓剂(growth retardant):抑制植物亚顶端分生组织生长的生长调节剂,它能抑制节间伸长而不抑制顶芽生长,其效应可被活性GA所解除.生产中广泛使用的生长延缓剂有矮壮素、烯效唑、缩节安等. 7．极性运输(polar transport):只能从形态学的一端运向另一端的运输,如生长素的运输,只能从形态学的上端运向形态学的下端,而不能从形态学下端运向上端.8．激素受体:能与激素特异结合并引起特殊生理效应的物质,一般是属于蛋白质.第七章植物的生长生理1、植物的生长(growth)和发育(development):植物的生长:在生命周期中,植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加长.植物的发育:是指植物的生命周期中,细胞、器官或整体在遗传基因支配和环境条件影响下,在形态结构和功能上有序的变化过程.包括生长和分化两个方面.2、细胞的分化(differentiatkm) 脱分化(dedifferentiation) 再分化(redifferentiation) :细胞的分化:从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程称为分化.它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来.脱分化: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分化状态的、结构均一的愈伤组织或细胞团的过程. 再分化:由处于脱分化状态的愈伤组织或细胞再度分化形成不同类型细胞、组织、器官乃至最终再生成植株的过程.3、植物细胞的全能性(totipotency):植物体每一个细胞都具有分化成一个完整植株的潜在能力,即具有形成完整生物个体的全套基因.4、黄化现象(ctiolation):在黑暗中生长的植物茎柔嫩而细长,叶片似小鳞片状紧贴于茎上,茎的顶端一直保持弯曲状态而不伸展;内部组织分化不完全,薄壁细胞多,输导和机械组织不发达,茎叶中没有叶绿素,整个植株呈黄白色.5、.生长协调最适温度(grow coordinate temperature):能使植株生长最健壮的温度.协调最适温度通常要比生长最适温度低.6、温周期现象(thermoperiodicity):植株或器官的生长速率随昼夜温度变化而发生有规律变化的现象.7、光形态建成(photomorphogenesis):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.8、蓝光效应(blue effect):蓝紫光抑制生长,促进分化,抑制黄化现象的产生,诱导向光性反应,这种现象称为蓝光效应.9、光敏色素(Phytochrome,Phy):一种对红光和远红光的吸收有逆转效应、参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白.11、生长相关性(correlation):植物各部分之间的相互制约与协调的现象.12、顶端优势(apical dominance):植物的顶芽生长占优势而抑制侧芽生长的现象.13、根冠比(root top ratio,R／I):植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值,它能反映植物的生长状况以及环境条件对地上部与地下部生长的不同影响.14、生长大周期(grand period of growth):植物器官或整株植物的生长速度表现出"慢-快-慢"的基本规律,即开始时生长缓慢,以后逐渐加快,然后又减慢以至停止.这一生长全过程称为生长大周期.15、生物钟(biological clock) rhythm):生命活动中有内源性节奏的周期变化现象.亦称生理钟.由于这种内源性节奏的周期接近24小时,因此又称为近似昼夜节奏.16、向光性(phototropism):植物随光的方向而弯曲生长的现象.包括正向光性、负向光性、横向光性. 第八章植物的成花生理1、春化作用(vernalization)与春化处理(vernalization)春化作用:低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用.一般冬小麦等冬性禾谷类作物和某些二年植物以及一些多年生草本植物的开花都需要经过春化作用.春化处理:对萌动的种子或幼苗进行人为的低温处理,使之完成春化作用促进成花的措施称为春化处理.1、光周期现象与光周期诱导(photoperiodic induction)光周期现象:昼夜的相对长度对植物生长发育的影响叫做光周期现象.光周期诱导:植物在达到一定的生理年龄时,经过一定天数的适宜光周期处理,以后即使处于不适宜的光周期下,仍能保持这种刺激的效果而开花,这种诱导效应叫做光周期诱导.3、临界日长(critical daylength)与临界夜长(critical dark period)临界日长:引起长日植物成花的最短日照长度或引起短日植物成花的最长日照长度.临界夜长:引起短日植物成花的最短暗期长度或长日植物成花的最长暗期长度.同临界日长相比,临界暗期对诱导成花更为重要.4、识别蛋白:存在于花粉与柱头上能够起识别作用的蛋白质.5、群体效应:一定面积内,画粉数量越多,密度越大,花粉的萌发和生长也就越好.6、花熟状态(ripeness to flower state):植物经过一定的营养生长期后具有了能感受环境条件而诱导开花的生理状态被称为花熟状态.花熟状态是植物从营养生长转为生殖生长的转折点.7、C／N比学说(carbon/nitrogen ratio):C为碳水化合物,N为可利用的含氮化合物,当植物体内C/N比值高时,有利于生殖体的形成,促进开花;反之,有利于营养生长,延迟开花.8、长日植物(long-day plant,LDP)与短日植物(short-day plant,SDP)长日植物:在24小时昼夜周期中,日照长度长于一定时数才能成花的植物.短日植物:在24小时昼夜周期中,日照长度短于一定时数才能成花的植物.第九章植物的生殖与衰老1、休眠(dormancy):植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象.它是植物抵制不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性.一、二年生植物大多以种子为休眠器官;多年生落叶树以休眠芽过冬;多种多年生草本植物则以休眠的根系、鳞茎、球茎、块根、块茎等渡过不良环境.2、单性结实(parthenocarp):不经过受精作用,子房直接发育成果实的现象.单性结实一般都形成无籽果实,故又称"无籽结实".3、生长素梯度学说(auxin gradient theory):不是叶片内生长素的绝对含量,而是横过离层区两边生长素的浓度梯度影响脱落.梯度大,即远轴端生长素含量高,不易脱落;梯度小时,即近轴端生长素含量高于或等于远轴端的量,则促进脱落.4、生理后熟(after-ripening):种子胚的分化发育虽已完成(形态上貌似成熟),其实生理上尚未成熟.经某些生理生化变化(主要是要完成内部有机物和激素等物质的转化,积累种子萌发所要的一些物质)后,才具备发芽的能力,这种现象称为生理后熟.5、生物自由基(biological radicals)和活性氧(active oxygen)生物自由基:自由基是具有未配对价电子的基因或分子.生物自由基,通过生物自身代谢产生的一类自由基. 活性氧:化学性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称,包括含氧自由基和含氧非自由基.6、呼吸跃变:果实成熟过程中,呼吸速率突然增高,然后又迅速下降的现象.呼吸跃变的产生与外界温度和果实内乙烯的释放密切相关.呼吸跃变是果实进入完熟的一种特征.7、衰老(senescence):在正常条件下发生在生物体的机能衰退并逐渐趋于死亡的现象,具体指的是植物的细胞、组织、器官或整个植株的生理功能衰退的现象.第十章植物的抗逆生理1、逆境(stress)与植物的抗逆性(stress resistance)逆境:对植物生存生长不利的各种环境因素的总称.逆境的种类可分为生物逆境、理化逆境等类型.植物的抗逆性:植物在长期系统发育中逐渐形成的对逆境的适应和抵抗能力.2、渗透调节(osmotic adjustment)和渗调蛋白(osmoregulation protein)渗透调节:指细胞通过增加或减少胞液中的溶质调节细胞的渗透势,以期达到与外界环境渗透势相平衡的调节.渗调蛋白:干旱和盐渍都能诱导植物产生一些新的蛋白质,这些蛋白质的合成或积累起着调节细胞渗透势的作用.3、交叉适应(cross adaptation):植物经历了某种逆境后,能提高对另一些逆境的抵抗能力,这种对不良环境之间的相互适应作用,称为植物的"交叉适应".4、膜脂相变：指膜脂在一定条件下的物相变化,也就是液晶相-凝胶相或液晶相-液相的相互转变.这主要是由温度变化引起的.5、膜脂过氧化作用:指生物膜中不饱和脂肪酸在自由基诱发下发生的过氧化反应,其结果不仅使膜中不饱和脂肪酸含量降低,引起膜流动性下降以致膜相分离和膜通透性增大,膜的正常功能破坏,而且膜脂过氧化物MDA等也能直接对细胞起毒害作用.6、水合补偿点:缺水会导致植物光合作用降低,当植物因缺水而使其光合速率与呼吸速率相等(即净光合速率为零)时,植物叶片的水势称为水合补偿点.7、干旱(drought):土壤缺水,大气干燥,导致植物过度水分亏缺的现象.8、SOD(super-oxide dismutase):超氧化物歧化酶.存在于植物细胞中最重要的清除自由基的酶,能催化生物体内分子氧活化的第一个中间产物氧自由基发生歧化反应,生成氧气和过氧化氢.SOD分Cu-Zn-SOD,Mn-SOD和Fe-SOD三种类型,主要分布在叶绿体、线粒体和细胞质中9、活性氧:化学性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称,包括含氧自由基和含氧非自由基.10、环境污染(environmental pollution):由于某些原因(人类生产生活)排放到环境中的各种有害物质(污染物)的量超过了生态系统的自然净化能力,造成环境污染.11、诱导抗病性:利用特定的因子处理植物,改变其对病害的反应,产生局部或系统的抗性称为诱导抗病性.。
植物生理学课后习题答案
植物⽣理学课后习题答案植物⽣理学课后习题答案第⼀章植物得⽔分⽣理(重点)⽔势:⽔溶液得化学势与纯⽔得化学势之差,除以⽔得偏摩尔体积所得商。
渗透势:亦称溶质势,就是由于溶质颗粒得存在,降低了⽔得⾃由能,因⽽其⽔势低于纯⽔⽔势得⽔势下降值。
压⼒势:指细胞得原⽣质体吸⽔膨胀,对细胞壁产⽣⼀种作⽤⼒相互作⽤得结果,与引起富有弹性得细胞壁产⽣⼀种限制原⽣质体膨胀得反作⽤⼒。
质外体途径:指⽔分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分得移动,阻⼒⼩,移动速度快。
共质体途径:指⽔分从⼀个细胞得细胞质经过胞间连丝,移动到另⼀个细胞得细胞质,形成⼀个细胞质得连续体,移动速度较慢。
渗透作⽤:⽔分从⽔势⾼得系统通过半透膜向⽔势低得系统移动得现象。
根压:由于⽔势梯度引起⽔分进⼊中柱后产⽣得压⼒。
蒸腾作⽤:指⽔分以⽓体状态,通过植物体得表⾯(主要就是叶⼦),从体内散失到体外得现象、蒸腾速率:植物在⼀定时间内单位叶⾯积蒸腾得⽔量。
内聚⼒学说:以⽔分具有较⼤得内聚⼒⾜以抵抗张⼒,保证由叶⾄根⽔柱不断来解释⽔分上升原因得学说。
⽔分临界期:植物对⽔分不⾜特别敏感得时期。
1.将植物细胞分别放在纯⽔与1mol／Ｌ蔗糖溶液中,细胞得渗透势、压⼒势、⽔势及细胞体积各会发⽣什么变化?答:在纯⽔中,各项指标都增⼤;在蔗糖中,各项指标都降低、2.从植物⽣理学⾓度,分析农谚“有收⽆收在于⽔"得道理。
答:⽔,孕育了⽣命。
陆⽣植物就是由⽔⽣植物进化⽽来得,⽔就是植物得⼀个重要得“先天”环境条件、植物得⼀切正常⽣命活动,只有在⼀定得细胞⽔分含量得状况下才能进⾏,否则,植物得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,⽔就是决定收成有⽆得重要因素之⼀。
⽔分在植物⽣命活动中得作⽤很⼤,主要表现在４个⽅⾯:⽔分就是细胞质得主要成分、细胞质得含⽔量⼀般在７0~90％,使细胞质呈溶胶状态,保证了旺盛得代谢作⽤正常进⾏,如根尖、茎尖。
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（2）束缚型生长素
与其它有机物质结合成复合物的生长 素，没有生物活性。
如与天冬氨酸结合为吲哚乙酰天冬氨 酸，与肌醇结合为吲哚乙酰肌醇，与葡萄 糖结合为吲哚乙酰葡萄糖等；与大分子共 价结合的有IAA-葡聚糖和IAA-糖蛋白等。
束缚型生长素在植物体内的作用 1）作为IAA的贮藏形式； 2）作为IAA的运输形式； 3）解毒作用； 4）防止氧化； 5）调节游离IAA的含量
人工合成的生长素有类似生长素的生理 效应，甚至有的活性还比生长素大几百倍。 如吲哚丙酸和吲哚丁酸。
生长上最常用的人工合成的生长素是α萘乙酸（α-naphthalene acetic acid, NAA） 和 2,4- 二 氯 苯 氧 乙 酸 （ 2,4dichlorophenoxyacetic acid，2,4-D） 。
几种人工合成的生长素类化合物
三、生长素在植物体内分布和运输
1、生长素的分布 生长素大多集中在生长强烈、代谢
旺盛的部位。 生长素在植物体中的含量很低，
IAA 的含量一般为1—100 ng / gFW。
2、生长素的存在形式 生长素在植物组织内以两种形式
存在：游离型和束缚型。
（1）游离型生长素 不与任何物质结合，生物活性很
2 生长素的降解
（1）酶促降解
生长素的酶氧化降解是IAA的主要降解 过程，可分为脱羧降解和非脱羧降解。
催化IAA侧链脱羧降解的酶是IAA氧化 酶或过氧化物酶。将IAA分解为CO2和其他 产物，如3-亚甲基氧吲哚、吲哚醛等，称为 脱羧降解。
生 长 素 的 化 学 渗 透 极 性 扩 散 假 说
（2）非极性运输
生长素可以像光合产物一样通过韧皮部 运输，也可以通过木质部的蒸腾流向上运输。 在这些维管系统中，生长素的运输与其他营 养物质的运输并没有区别。
四、生长素的生物合成和降解
1 生长素的合成 （1）合成部位：主要是茎尖分生组织、嫩 叶及发育中的种子。
一些十字花科植物中存在着吲哚乙腈，在体内 腈水解酶作用下，将吲哚乙腈转化为吲哚乙酸。 (4)吲哚乙酰胺途径
存在于形成根瘤和冠缨瘤的植物组织中。
非色氨酸途径：
用拟南芥的营养缺陷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ进行的试验表明， IAA可以由吲哚直接转化而来。
此外，IAA在玉米组织内可由邻氨基苯 甲酸经中间产物吲哚甘油磷酸而合成。
以上结果说明色氨酸前体也能合成IAA。
Charles Darwin (1809-1882)
Boysen-Jensen (1913) Paal (1918)
荷兰的F. W. Went（1928）第一次成功地从燕 麦胚芽鞘中分离到这种物质，称该物质为生长素。
Went创立了生长素生物鉴定法—燕麦试法。
1934年荷兰的F.Kögl（科戈）等从人尿 中提取并分离到了这种物质，经鉴定为吲哚3-乙酸（indole-3-acetic acid，IAA），其分 子式为C10H9O2N，分子量为175.19。
1942 年 Haagen-Smit 等 从 碱 性 水 解 的 玉 米粉和未成熟的玉米籽粒中分别提取到了 IAA。
二、生长素类的种类及其化学结构
1 天然生长素类
植物体中的生长素类物质以吲哚乙 酸（IAA）发现最早，存在最普遍，习 惯上常把生长素与IAA两个名词混用。
天然生长素类化合物
2 人工合成生长素类
3、生长素的运输
一是经由维管束鞘薄壁组织细胞的单 方向极性运输；二是经由维管系统中的非 极性运输。
（1）极性运输
极性运输(polar transport)是指生长素 只能从植物体的形态学上端向下端运输， 是生长素特有的运输方式。
IAA的极性运输是某种载体介导的 主动运输过程：
1、IAA的运输要消耗能量； 2、IAA能逆浓度梯度运输； 3、IAA的极性运输比普通扩散快； 4、某些化合物能抑制IAA的极性运输；
（1）分子结构和生理效应都与植物激素类 似，如吲哚丙酸、吲哚丁酸等；
（2）分子结构与植物激素结构不同，但具 有植物激素类似生理效应，如奈乙酸、矮壮 素、三碘苯甲酸、乙烯利、多效唑等。
第一节 生长素类（IAA）
一、生长素的发现
生长素(auxin)是最早 发现的植物激素。是由英 国 著 名 科 学 家 Charles Darwin（1880）和他的儿 子Francis Darwin从金丝 雀虉草胚芽鞘向光性试验 中发现的。
1977 年 Goldsmith 提 出 了 IAA 的 化 学 渗 透极性扩散假说：
在细胞基端质膜中存在有专一性的生长素 阴离子运输蛋白，能从细胞内单向输出IAA-； 当 IAA- 进 入 细 胞 壁 空 间 时 ， 立 即 被 质 子 化 为 IAAH；后者通过扩散作用，顺着浓度梯度由 细胞壁进入其下部相邻细胞内，由于质子泵将 H+泵出细胞，细胞质pH接近中性，IAAH解离， 又产生IAA-，并扩散下移至细胞基部。
植物激素具有以下特点：
☆内生性 ☆可运性 ☆调节性 ☆微量
目前公认的植物激素有五类：生长素类、 赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。
近年来，人们在植物体内陆续又发现了 一些能对植物生长发育起调节作用的物质， 如油菜素内酯、多胺、茉莉酸、水扬酸等。
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。可分为两类：
第六章 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。
植物生长物质包括植物激素和植物 生长调节剂。
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（1uM以下）。
（2）生物合成途径：色氨酸途径和非色氨 酸途径。
色氨酸途径是植物体内生长素主要的生 物合成途径，其生物合成前体是色氨酸。
生长素的生物合成
色氨酸途径包括以下4条支路。
(1)吲哚丙酮酸途径 本途径在高等植物中占优势。
(2)色胺途径： 在大麦、燕麦、烟草和番茄枝条中同时存在吲
哚丙酮酸途径和色胺途径。 (3)吲哚乙腈途径