植物发育生物学资料

一、名词解释

1、花器官发生ABC模型：完全花器官由花萼（1轮）、花瓣（2轮）、雄蕊（3轮）、雌蕊（4轮）组成。A类（AP1、AP2）、B类（AP3/PI）、C类（AG）调控因子分别与SEP1、

2、3形成不同的聚合体，分别在1轮（A）、2轮（AB）、3轮（BC）、4轮（C）控制相应部位花器官的分化和形成。

2、春化作用：是植物需要经过一段时间的低温处理才能开花的现象。目前发现低温促进开花是由于三种蛋白VRN1、2、VIN3在低温下诱导表达，它们抑制开花负调控基因FLC的表达，从而促进开花。

3、光敏素（PHY）：是一种N端感光区与线形四环吡咯发色团共价结合的蛋白质复合体，接收红光/远红光后，蛋白质的构象改变，C端激酶活化，通过磷酸化将光信号传导下去。

4、根边界细胞：是生长到一定长度的根尖处由根冠外围细胞脱离的、有组织的活细胞，其功能是防御和帮助植物吸收营养。环境因素和遗传因素控制边界细胞的释放。

5、近轴-远轴极性决定基因：近轴远轴特性是指以某器官中心轴为基准，近的是近轴，远的是远轴。例如HD-ZIP III 类基因PHB、PHV、REV决定植物的近轴特性，抑制远轴特性。KANl\2\3 类基因、YAB类的YAB3、FIL决定远轴特性，抑制近轴特性。

6、拟南芥生物钟分子结构：是由三个蛋白构成的一个光周期调控的反馈循环。这三个蛋白是CCA1 、LHY 、TOC1 。前两者被磷酸化后抑制TOC1 的表达，TOC1 转录翻译后促进CCA1 、LHY 的转录表达。光通过光受体促进CCA1 、LHY 的表达，抑制TOC1 的表达。

7、隐花素：是吸收蓝光紫外光，在N 端非共价结合FAD 发色团，感受光能，并将能量传给 C 端激酶区域，使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。植物中是CRY 。

（趋光素：是吸收蓝光紫外光，在N 端非共价结合FMN 发色团，感受光能，并将能量传给 C 端激酶区域，使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。）

8、TPD1/EMS1：是花药发育中决定小孢子囊发生范围的一对信号肽/ 受体激

酶信号转导蛋白，它们的分布范围决定小孢子囊发生的范围。

9、近轴- 远轴极性基因：是决定植物器官发生中近轴特性和远轴特性的基因。

近轴基因有HD ZIP III 类基因PHB 、PHV 、REV 等，远轴基因有KAN1\2\3 , YAB 类的YAB3 、FIL 等。

10、泛素蛋白质降解复合物：一种降解蛋白质的复合物，能在特定识别酶的

作用下，将目标蛋白标记上泛素后降解目标蛋白，是细胞内通过有目的降解的方式调控蛋白含量的方式。

11、植物发育生物学是从分子生物学、生物化学、细胞生物学、解剖学和

形态学等不同水平上，利用多种实验手段研究植物体的外部形态和内部结构的发生、发育和建成的细胞学和形态学过程及其细胞和分子生物学机理（调控机制）的科学。是研究植物生长发育及其遗传控制的科学。

12、增殖分裂：产生的两个子细胞的大小、形态和细胞器的分布等都相同。

如：顶端分生组织中央细胞的分裂。木栓形成层和维管形成层母细胞的垂周分裂分化分裂：产生的两个子细胞的命运不同，它们将发育成完全不同的细胞。

分化分裂是细胞分化的开始。如：受精卵的第一次分裂，形成气孔器母细胞的分

裂，形成层细胞的平周分裂等。

13、分生组织（Meristem)：是指植物的胚性组织，或一群未分化、正在生长

并活跃分裂的细胞。细胞较小，等径的多面体，细胞壁薄，细胞核相对较大，细胞质较稠密，有少量小的液泡

14、不活动中心理论：即在根最远端的一群原始细胞不常分裂，大小变化很

小，合成核酸和蛋白质的速率也很低，组成一个区域，称为不活动中心或称静止中心

15、平衡石理论：根冠的柱细胞中通常存在着淀粉体，又称平衡石，这是根

对重力反应的一种平衡物质，能够感受和传递重力信息，通过改变生长调节物质（如生长素）的分布，参与调节根的向地性生长

16、成花决定态：是指植物经过一定营养生长达到成花感受态后，在叶中感

知外界的成花刺激信号，并产生成花刺激物（或称开花素），成花刺激物被运输到茎尖发生一定的诱导反应，随之即进入一个相对稳定的状态，即成花决定状态。植物的成花决定状态是植物在成花诱导后，具备分化花芽能力但未开始花芽分化

17、细胞程序性死亡(programmed cell death, PCD) 是一个由基因决定的细

胞主动的有序的死亡方式，是由某些特定基因参与调控的，在细胞生长发育以及对外界刺激的反应过程中有关键作用的一种重要生物学过程。

二、填空题

1. 根表皮由（生毛）细胞和（非生毛）细胞组成。（低WER/CPC ）比例决定前者，而后者由（高WER/CPC ）比例决定。

2 ．决定生物钟的关键基因有（CCA1）、（LHY）、（TOC1），它们

组成生理节奏的关键循环。

3. （自开花调控）途径和（春化作用）途径通过（下调）控制FLC的表达促进开花。

4 根毛在生长过程中，（ROP ）蛋白始终在（顶端）部位分布，通过调节运送小泡物质的（肌动蛋白）纤维和（微管）纤维，指导生长方向。

5 拟南芥果荚开裂的关键结构是（分离层）、（木质化层）、以及果皮中的（内果皮木质化or enb ）层。

6叶表皮中有（表皮）、（表皮毛）、（气孔）三类细胞。

三、综合题（10 分）

1 请叙述从花粉落到柱头到受精的过程

花粉落到结构匹配的柱头上后，紧密配合柱头的结构。花粉外被和柱头分泌物流动到花粉与柱头接触的脚处混合并相互作用后，使花粉吸水膨胀、萌发。花粉管穿入柱头，沿着花柱内的传输管道向着胚珠的方向生长。其间传输通道壁细胞分泌多肽、糖蛋白、细胞壁物质水解酶，作为营养物质和细胞壁生长有关物质帮助花粉管生长。同时从柱头到胚珠，NO和GABA 呈浓度梯度分布，引导花粉管向着胚珠生长。胚珠内中心细胞表达的基因CCG 和助细胞表达的MYB98 都是胚珠引导花粉管进入胚珠的必须信号。花粉管进入胚珠后，经过助细胞的纤维突起装置，花粉管破裂，精子释放到助细胞内，引起助细胞进入程序化死亡和细胞破裂，向胚囊内释放大量钙离子，同时在通向中心细胞和卵细胞途径中搭起肌动蛋白冠样桥，指引和帮助精子进入中心细胞和卵细胞授精。

请叙述气孔发育的机理以及内外环境的调控机制

2气孔由两个保卫细胞组成，在叶表皮以一定间隔分布，这种分布受内外环境的调控。

气孔发育需要三种前体细胞：类分生细胞母细胞(MMC) 、类分生细胞（MC ）, 保卫细胞母细胞（GMC ），分别由三个bHLH转录因SPCH 、MUTE 、FAMA 的共同控制。第一个关键步骤：类分生细胞母细胞在SPCH的控制下进行不对称分裂形成类分生细胞；第二个关键步骤：MUTE控制类分生组织到保卫细胞母细胞的转变；第三个关键步骤：FAMA促进保卫细胞母细胞进行对称分裂形成保卫细胞；低温通过SCRM1 、2 作用于三个关键调控因子上，在所有阶段控制保卫细胞的形成。光通过光受体和MAPK 途径，作用于三个关键调控因子上。位置信息通过保卫细胞系列中分泌的小分子肽EPF1/2 和叶肉细胞分泌的肽STROMAGEN 与所有表皮细胞都存在的TMM 受体激酶结合，通过MAPK 途径，抑制或促进保卫细胞的形成。

四、选择题

1. 在远红光下起关键作用的光受体是（ A ）

A. 光敏素A

B. 趋光素

C. 光敏素B

D. 隐花素

2.AP1 是（A ）类开花决定基因

A.A

B.B

C.C

D.D

3. 短日下促进开花的重要激素是：（ A ）

A. 赤霉素

B. 细胞分裂素

C. 生长素。

D. 脱落酸

4.SHR在（A ）转录。

A.中柱内

B. 中柱外

C. 皮层

D. 内、表皮

5.STM 和KNAT1 在茎顶端分生组织从内层单向运输到表皮，（ A ）是决定

A.KNOX 同源盒

B.BLH

C.AHK2

D. WUS

6. 赤霉素在玉米花的性别分化中，功能是（A ）。

A. 促进雌花形成

B. 促进雄花形成

C. 都促进

D. 都不促进

7.CUC 蛋白在顶端分生组织和侧生原基的形成中作用是（A ）。

A. 将侧生原基与顶端分生组织分开

B. 晚期促进STM 表达

C. 抑制STM 表达

D. 都不是

8. 隐花素接受的光是（AB ）。

A. 蓝光

B. 紫外光

C. 红光

D. 远红光

9. 决定皮层分化的关键基因有（ A ）。

A.SCR

B.STM

C.WUS

D. TOC1

（SHR和SCR编码GRAS家族转录因子，是决定皮层/内皮层分化的关键因子）

10. 下面哪个受体激酶与根毛有关（D ）

A.AHK2

B.TIR1

C.ETR1

D.SCM

1. 花器官决定的A 、B 、C 类基因是（A ）

A.AP1 、AP2 、PI 、AP3 、AG

B. AP1 、FT

C. AP2 、PI 、FLC

D. 前

2. 拟南芥孢原母细胞决定基因NZZ/SPL 决定（AB or C ）的特化

A. 大孢子孢原母细胞

B. 小孢子孢原母细胞

C. 大孢子和小孢子孢原母细胞

D. 都不是

3. 花粉在柱头上的水化受柱头和花粉之间的（D ）影响。

A. 脂类

B. 油脂蛋白

C. 水

D. 全都是

4. 花粉和柱头的作用中，（ A ）

A. 花粉上的高NO 可以使柱头上的高ROS 降低

B. 花粉上的高ROS 可以使柱头上的高NO 降低

C. ROS 可以帮助花粉进入柱头

D. 柱头上的NO 引导花粉管进入柱头

5. 受精前和刚受精抑制种子和胚发育的基因是（A ）。

A. 母本印记基因

B. 父本印记基因

C. 父本和母本印记基因

D. 都不是

6. 胚乳发育经过（A ）过程。

A. 多核体胚乳和胚乳细胞化

B. 仅仅多核体胚乳

C. 仅仅胚乳细胞化

D. 直接多次分裂

7. 出土前植物中作用的主要光受体是（D ）

A. 隐花素

B. 趋光素

C. 所有五种光敏素

D. 光敏素A

8. 关于根边界细胞的正确描述是（A ）

A. 是程序化控制的、从根冠释放的具有防御和促进发育作用的活细胞

B. 无规则的坏死细胞

C. 不释放，在根的边界

D. 都不对

9. 幼苗出土见光后最初几个小时，茎顶端主要的活性是（C ）

A. 细胞分裂

B. 细胞延长

C. 先进行短暂的细胞延长，然后是细胞分裂

D. 都不是

10. 茎顶端侧生原基形成中，哪两级侧生原基转化中分裂频率最高？（C ）

A. P0- P1

B. P1-P2

C. P2-P3

D. 都不高

五、判断题

1、拟南芥决定小孢子发生范围的EMS1 / EXS 与水稻的MSP1是同源基因。T

（类似的还有玉米的mac1）

2、花器官决定中花的各部位由ABCE 等各类基因编码的蛋白组成特定的异源多聚体进行调控。T

3、生长素在器官发生中起必不可少的作用，这种作用与极性运输密切相关。T

4、没有生长素时细胞分裂素可以在器官发生中单独促进器官发生。X（互作）

5、PIN 系列蛋白是细胞分裂素的运输蛋白。X（生长素）

6、花粉管在进入胚珠后先进入助细胞后才能进行授精过程。T

7、ful 突变果实生长受到抑制的根本原因是果皮的木质化抑制未受限制。T

8、光在出土后幼苗的发育中起绝对的决定因素。T

9、根中静止中心（干细胞）生长素浓度低于周围起始区域的浓度。X（高于）

10、细胞分裂素在韧皮部的分化中是必需的。T

11、生长素的运出载体是PINs 。T

12、机械信号本身就可以诱导侧根形成。T

13、WUS 在茎顶端分生组织中周围分生细胞中表达。X（茎顶端分生组织中心）