植物生理.docx
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植物生理
龚:
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1.若要进行逆境生理研究,试根据所学内容,分析可以在光合作用方面进行哪些研究。
解:
凡是对植物生长发育不利的环境条件称为逆境。
如干旱,低温,高光强等,通常逆境对光合作用会产生以下影响:
(1)叶绿体结构受损,光合性能降低。
(2)引起细胞脱水,气孔关闭,限制CO2供应,光合速率降低。
(3)参与光合作用的酶的活性降低或者丧失。
(4)逆境条件下,氧代谢失调,破坏了以SOD为主导的酶促和非酶保护系统。
产生氧胁迫,破坏光合膜,今儿影响光合作用。
根据以上逆境对光合作用的影响,在植物逆境生理研究中,可以对光合作用进行以下研究:
(1)对叶绿体中叶黄素循环的研究。
许多证据表明,依赖叶黄素循环的热耗散是保护光合机构在自然条件下免受强光破坏的主要途径。
另有证明,在植物遭受水分.盐分.高温.低温等胁迫时,光合机构通过叶黄素循环处理过剩光能的能力有所增强,说明叶黄素循环在多种自然条件下都有保护光合作用正常进行的作用。
(2)Rubisco酶活性的测定。
植物光合作用同化CO2的途径C3循环,催化C3循环第一步反应的酶是核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco).它即可催化底物RuBP的羧化产生2个3-PGA(3磷酸甘油醛)又能催化RuBP的氧化降解产生1分子2-磷酸乙醇酸。
因此Rubisco是碳同化的关键酶,在逆境研究光合作用中必须测定它的活性。
(3)对膜脂组分的研究,即不饱和脂肪酸/蛋白质的比值。
因处于逆境时,氧胁迫会使-SH基氧化,PUFA/蛋白质的值会发生改变,膜运输过程紊乱,严重影响光合作用。
(4)测定保护酶活性:
SOD,POD,CAT。
因为光合机构的光破坏在很多情况下是由于活性氧引起的。
所以在逆境生理中应测定活性氧清除剂SOD,POD,CAT的活性。
(5)对叶绿素荧光分析。
因为色素发射荧光的能量与用于光合作用的能量是相互竞争的,可以测定光合作用中无效光指标。
(6)PG中反式十六碳-烯酸,MGDG,SQPG中不饱和脂肪酸含量的变化。
因类囊体膜含有的不饱和脂肪酸对膜的流动性及功能的发挥是必须的,如不饱和MGDG可恢复Tritonx-100处理的类囊体膜的光谱性质而饱和的MGDG则不能。
(7)光合速率测定:
逆境中光合速率是光合作用受到影响的主要外在表现。
(8)光合作用有机物产量。
2.若你现在需要研究小麦或其他作物,同化物的转运分配可以进行哪些测定。
解:
小麦同化物的分配实际和其它事物一样,即受内在因素的影响又受外在因素的影响。
(1)内在因素:
同化物的分配实际上是植物本身源、流、库相互协调的结果,因此,在源-流-库体系中任何一个因子的变化都会影响到小麦(或其它作物)同化物的分配。
1)源的影响:
源的大小及源活性(光合速率、磷酸丙糖从叶绿体向细胞质的输出速率、叶肉细胞、蔗糖合成速率)影响到源强度,进而影响到同化物的分配。
所以可测定叶面积指数、光合速率、蔗糖合成酶和淀粉合成酶的活性。
2)流的影响:
同化物从源器官向库器官的运输是由韧皮部来承担的,韧皮部的横截面积和源库间的距离是同化物运输的决定因子。
因此可以测定韧皮部横截面积、同化物的运输速率(同位素C14示踪法)以及用空种皮技术测定同化物的卸出机理。
3)库的影响:
库是消耗和贮存同化物的器官,库具有优先权和库强度,这二者决定了同化物在库之间的分配。
所以可测定库容量(每亩穗数X每穗粒数X每粒体积)、库活力(吸收光合产物的强度)即单位库在单位时间内积累的光合产物量。
(2)外在因素:
除植物体内源流库特性外,仍有一些外界因素显著影响同化物的运输分配,当然这种影响是通过影响植物的源流库相互间的协调关系而表现来的,从而改变了光合同化物的运输和分配去向。
1)矿质元素:
一般指N、P、K、Na、Mn、S、B、Fe、Co、Mg、Cu等的影响,如,一般缺氮会使同化物向根分配的多一些,向茎叶分配减少,使根冠比上升。
因此,可对它们进行测定。
2)水分胁迫:
一般在最适的水分生长条件下,同化物从叶子向外运输的速率比缺水的高,水分胁迫会使同化物向根部分配多,故可进行水分状况测定。
3)温度:
温度对同化物的影响主要通过影响源或器官代谢活性而实现,如光合、呼吸速率,酶活性,原生质粘滞性。
4)光照:
光照和波长影响同化物的运输分配,如:
红光使小萝卜的同化物向茎叶分配多一些,而蓝光刺激同化物更多的运向下胚轴。
5)CO2浓度:
光周期CO2浓度较高时,不仅光合增强,而且同化物从叶子的运出叶增加,CO2的浓度高时,同化物的分配向根部分配比枝多一些。
6)激素:
参与微管束的分化发育,会对不同植物筛管横截面积、筛孔大小或胞间连丝的半径等产生影响。
激素通过影响ATP酶活性可以对同化物的跨膜运输产生很达影响,激素也可以通过对调节库强度来影响同化物的分配等。
总之,在影响同化物分配的内在和外在因素中,内因中源流库是决定因素。
胡:
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1.植物生理学与分子生物学的关系。
(必考)
解:
(一)生命的复杂性
(1)组分之间存在着广泛的相互作用。
(2)具有“次序和层次”。
(3)整体大于部分之和。
(4)生命系统具有开放性.。
(二)分子生物学对植物生理学的影响:
(1)随着DNA双螺旋结构的揭示及遗传密码的破译,分子生物学迅速渗透到生命科学的各个领域。
分子生物学的研究成就,使植物生理学对植物生命现象的认识更加深入,从过去的个体、器官、细胞、亚细胞和生化反应的水平,向生物大分子的结构与功能以及代谢过程和性状控制的原初原因——基因表达与调控的探索前进了一大步。
(2)生物物理、生物化学和分子生物学的研究成果促使逆境生理的研究向深层次发展:
①生物膜组成、结构和功能与植物抗逆性的关系;
②活性氧伤害和活性氧清除系统与植物抗逆性;
③植物逆境蛋白合成及其功能与植物抗逆性;
④此外,还通过对抗逆性有关基因的转移和改造,培育出大量抗逆性强的作物新种质。
(3)分子生物学的迅速发展对传统的植物生理学提出了严峻挑战,许多植物生理学家转向从事分子生物学的研究;权威性的国际植物生理学评论刊物也因此改名。
(三)植物生理学与分子生物学的关系
(1)植物生理学作为一门独立的学科,有它特殊的研究领域和范畴,植物在自然界中的生存与繁衍是以个体为基本单位而体现出来的,植物各个器官的生命活动必须在个体水平上进行整合,才能成为一个完整的植物体。
分子生物学的成就,使人们从过去的个体、器官、细胞、亚细胞和生化反应的水平,向代谢过程和性状控制的原初原因——基因表达与调控的探索前进了一大步。
(2)植物整体生理学的研究正借助现代分子生物学的成就不断取得新的进展。
源(source)库(sink)间物质的装入与卸出、信息传递与交换的机理以及维管束结构与功能的研究在理论方面有了重大突破,增加了植物产量。
(3)分子生物学在近半个世纪虽然取得了显著的成就,但并没有完全揭示生命的奥秘。
其原因在于分子生物学是一种“简单的”生命科学,其研究基础是建立在还原论和线性思维上。
而生命之复杂性是简单生命科学研究方法难以解决的,植物生理学作为整体系统中得研究方法是分子生物学不能代替的。
(4)当今,生命科学研究的总体特征是精细分析与广阔综合的统一,已经从分子生物学热转向在分子、细胞、组织、器官、整体乃至群体的多层次、全方位研究,并呼唤着学科间的整合以及系统生物学、理论生物学等新学科的出现,从而使生命系统的复杂问题得以解决。
2.植物主动抗病性及抗病因子。
(1)植物抗病性是寄主植物抵抗病原物侵染的能力。
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。
植物的抗病性分为:
主动抗病性(诱发型抗性)和被动抗病性(静止型抗性)。
前者是寄主植物对病原侵染主动作出的反应;后者是寄主植物本来就有的、预存性的。
(2)主动抗病性有以下几个方面:
1)产生抗菌物质
①产生抗菌物质重新合成:
主要是指植物保卫素的合成。
植保素是植物受侵染而产生的一类低Mr的抗病原物的化合物,已在17种植物中发现并鉴定了200多种植保素,主要有两大类:
类萜植保素和类黄酮植保素
②原有组分转化:
主要指由糖苷类化合物转化而成的抗菌物质。
葡糖苷是在许多植物都有的一种无毒糖苷。
植物受伤后无毒糖苷由葡糖苷酶水解成有毒内脂。
含氰氢酸的生氰糖苷经相应水解酶水解产生对病菌有毒的氰氢酸。
不含氰的糖苷可通过氧化产生有抗菌活性的醌类物质。
③诱导增加合成:
受病原物侵染而增加合成的抗菌物质包括酚类化合物及其衍生物。
酚类化合物及其氧化产物醌的作用包括:
a参与植物生长和细胞壁的形成。
b与真菌性结构发育和代谢调节有关。
c干扰酶与金属辅基结合。
d是多数植物保卫素合成的重要原料。
2)水酶类的产生:
指寄主中产生的对真菌细胞壁有水解作用的酶:
①几丁质酶:
降解几丁质,有直接攻击病原真菌的潜在能力。
②1,3葡聚糖酶:
能降解1,3葡聚糖,通过该酶的作用既能分解病原菌细胞壁葡聚糖直接破坏病原菌细胞,同时分解产生的低聚糖又可诱导其他与防卫有关的酶系(如PAL、4CL等)的合成。
二者都能降解真菌细胞壁组分葡聚糖和几丁质,轻则使菌丝停止生长,粗缩畸形,重则使菌丝消化。
3)细胞壁修饰:
病原物感染后会引起植物细胞壁的修饰,主要表现在:
①木质化作用加强:
木质素增加了细胞壁抗真菌穿透能力;木质化增强了寄主细胞的抗酶溶解作用;木质化限制真菌酶和毒素从真菌向寄主扩散,同时限制了水和营养物质从寄主向真扩散;木质素形成过程产生的低Mr酚类前体、多聚作用时产生的游离基能钝化真菌的膜、酶和毒素。
②富含脯氨酸糖蛋白含量增加:
起凝集素的作用,HRGP可与病原菌发生凝集作用,将病原菌固定在细胞壁中,阻止病原菌的入侵或在细胞间的扩散;作为木质素的沉积位点,导致木质素在细胞壁中的沉积;作为细胞壁多聚体起结构屏障作用,HRGP能充填在细胞壁纤维素骨架的间隙中,并与其它成分共价结合形成更为致密、不可穿透的结构屏障,阻止病原物入侵。
③胼胝质的沉积。
胼胝质广泛分布在高等植物中,一般在韧皮部的筛管中找到,在那里其重要性是形成筛板。
病原物入侵后在细胞壁中也有胼胝质的积累,造成壁的加厚或形成乳头状小突起,它围绕在感染部位可能有阻碍病原物的扩散的作用。
4)过敏反应:
过敏反应是典型的快速防卫反应,是寄主植物对病原物侵染的重要抗病类型,主要特征是受侵染部位的组织迅速坏死(属编程死亡,apoptosis),阻止病菌扩展,使病害症状的发展局部化。
在坏死班点集中了植保素、酚类等多种抗病物质,使包围在坏死区内的病原菌最终被杀死。
3.植物细胞质膜通道蛋白和载体蛋白的区别,及在矿质粒子吸收中的作用
解:
膜转运蛋白包括两类:
通道蛋白和载体蛋白。
(1)离子通道:
是一类内部蛋白,其构象随环境条件而变,在某种构象时分子中间会形成孔,允许溶质通过。
决定选择性的是孔内表面的电荷及孔的大小。
一种通道通常只允许适宜大小的分子和离子通过。
通道中有感受蛋白或感受器,它可能通过改变其构象对适当刺激作出反应,并引起“孔”的开闭。
根据孔开闭的机制,可将通道分为两类:
一类对跨膜电势梯度产生响应;一类对外界刺激(如光,激素等)产生反应。
现已观察到原生质膜中有K+、Cl-、Ca2+通道。
也可能存在着供有机离子通过的通道。
从保卫细胞中已鉴定出两种K+通道,一种是允许K+外流的通道,另一种是K+吸收的内流通道,两种通道都受膜电位控制。
(2)载体蛋白:
又称为载体、透过酶或运输酶,是一类跨膜运输物质的内在蛋白。
载体蛋白也是内部蛋白,在跨膜区域不形成明显的孔道结构。
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。
载体蛋白对被转运物质的结合及释放,与酶促反应中酶与底物的结合及对产物的释放情况相似------运输酶。
载体蛋白有三种类型:
①单向运输载体:
只有一种离子出入的运输载体。
可分为两类,一类是主动运输载体,需要能量,如H+-ATPase;另一类是被动运输载体,不消耗能量,协同分子或离子顺着电化学梯度被动的单向的垮膜运输,如Fe2+②同(共)向运输载体:
阴离子如Cl-或中性溶质如糖,AA等可随着H+一同进入膜内;③反向运输载体:
H+由胞外进入胞内的同时,Na+、Ca2+等由胞内排除到胞外。
(3)溶质是经通道蛋白还是经载体蛋白转运,二者区别是:
①通道蛋白没有饱和现象;顺电化学势梯度转运;被动吸收。
②载体蛋白有饱和现象(结合部位有限);顺电化学势梯度也可逆电化学梯度转运(主动);被动吸收或主动吸收.
4.质子泵(H+ATPase)的基本性质及其在矿质元素吸收中的应用。
解:
(一)基本性质
(1)H+-ATPase是一种插入蛋白,它可以将ATP水解释放的能量用于转运离子。
有2个结合部位:
有一个与阳离子H+的结合部位,还有一个与ATP的Pi结合的部分。
当未与Pi结合时,H+的结合部位对H+有高亲合性,它在膜的内侧与H+结合,同时与ATP末端的Pi结合(称为磷酸化),释放ADP。
当磷酸化后,ATP酶处于高能态,其构象发生变化,将M+暴露于膜的外侧,同时对H+的亲合力降低,将H+释放出去,并将结合的Pi水解释放膜的内侧,又恢复原先的低能态构象,开始下一个循环。
(2)质膜H+-ATPase对植物许多生命活动起着重要的调控作用:
①使细胞质的pH值升高:
细胞质较强的缓冲作用,这种升高并不显著。
细胞质的pH通常在7.0到7.5之间;②使细胞壁的pH值降低。
胞壁缓冲能力小,其pH值通常降到5.5到5.0;(酸生长学说)③使细胞质相对于细胞壁表现电负性。
由于将阳离子运出细胞质而保留阴离子,就使质膜从内到外形成负的电势差.
(3)
(二)应用
通常把H+-ATPase“泵”出H+的过程,称为原初主动运转,这个过程的结果是:
①使膜两侧形成H+化学势差(△pH);②膜外正电荷堆积,产生了膜内外两侧的电势梯度差(△E),使膜电位过极化(增大)。
跨膜的H+梯度和膜电位的增加,产生了跨膜离子的自由能差,这种自由能差为质子的,以△μH+表示.以电化学梯度(△μH+)为动力的分子或离子的转运称为次级主动转运。
原初主动运转在能量形式的转化上是把化学能转为渗透能,而离子的次级运转利用质膜两边渗透能转运离子,前者的能量来源是ATP,而后者的能量来源是前者活动的结果,即质子驱动力。
具有水合层的无机离子则借助共向传递体、反向传递体以及单向传递体等具有运转功能的蛋白在渗透能的作用下进入细胞。
王1/5
1.分析春化作用过程中生理生化(基本特征,生理生化变化及分期),并简述春化作用在农业生产中的应用。
解:
(一)定义:
某些越冬性一年生植物和一些二年生植物,如小麦、芹菜、等需要低温诱导才能在来年开花。
低温处理启动或加速了植物的成花过程,是植物完成正常生命周期所必需的条件。
温度是这些植物成花的重要信号,是植物长期适应低温环境条件的结果。
(二)基本特征:
1.植物对春化作用的需求有绝对与相对之分,但这种区分并不严格。
同一物种不同的生态类型对春化作用的需求有一个数量型分布,如春小麦不需要春化即能抽穗,而强冬性冬麦需要更长的春化天数;
2.春化处理时间与处理温度呈反比关系。
3.春化作用的接受位点是茎尖生长点.
4.春化效应可以被高温处理解除,即脱春化作用,如果春化彻底完成则不能为高温所解除,被脱春化的种子可被再低温春化。
5.春化作用完成后可在当代稳定传递,但经过有性过程后则消失;
6.春化作用与光周期的关系极为复杂,如一些植物短日照可替代冷处理,而对另一些植物却有脱春化效果。
(二)春化作用的过程(题目未做要求)
第Ⅰ阶段是春化作用的前体物在低温下转变成不稳定的中间产物;不稳定的中间产物如遇高温会被破坏或被钝化,所以在春化过程中遇上高温春化作用会被解除。
第Ⅱ阶段是在低温下不稳定的中间产物转变成能诱导开花的热稳定物质,即形成春化作用的最终产物而促进开花。
(三)生理生化变化
1.春化进程中的酶变化。
a春化进程中有多种酶类发生变化,而且还存在着酶系统活性的交替。
b微量元素对春化作用的促进或抑制从侧面反映了某些酶类的变化。
在低温处理时期,分别使用Cu2+、Fe2+两种离子时,Cu2+表现为加速,而Fe2+则表现为一定程度的抑制。
2.与呼吸代谢相关的变化
1)呼吸途径a.在春化进程中,EMP途径提供更多的ATP。
b.而HMP途径却提供了足够的NADPH2。
c.植物体依靠这些代谢途径为整个春化进程的完成提供必须的核酸、酶类、蛋白质或其它生理活性物质。
2)与氧化有关
在低温处理期间,给予合适的温度、水分及充足的碳水化合物,如果不供给氧,则不能完成春化过程。
氧对于春化作用在前期是必需的,而春化后期则完全可在无氧条件下进行。
3.春化作用与核酸代谢
春化作用是植物在长期进化过程中获得的一个性状,它的进行必然是一个基因表达的过程。
春化处理加速了植物体内的核糖核酸的合成或代谢。
通过DNA-RNA体外杂交实验发现,在冬小麦胚中春化处理30~50d有新的RNA出现,这更说明春化处理可诱导某些基因的启动或关闭,而这些基因最终诱导了花的形成。
4.春化作用与蛋白质代谢
在植物的春化进程中存在着一引起特异蛋白质的形成,它们的功能与植物的成花有着极其密切的关系。
(四)春化作用进程的分期
根据春化作用进程可以总结为:
1.前期为碳水化合物氧化和能量代谢的旺盛时期。
2.中期是核酸代谢的关键时期。
3.中后期为蛋白质起主要作用的时期。
尽管各个时期在时间上交叉,但先后顺序是明确的。
(五)春化作用在农业生产上的应用
1.人工春化处理
农业生产上对萌动的种子进行人为的低温处理,使之完成春化作用的措施称为春化处理。
在育种工作中利用春化处理,可以在一年中培育3~4代冬性作物,加速育种过程;为了避免春季倒春寒对春小麦的低温伤害,可以对种子进行人工春化处理后,适当晚播,缩短生育期。
2.调种引种
不同纬度地区的温度有明显的差异,在我国南北方地区之间引种时,必须了解品种对低温的要求,满足植物的低温要求才能得到理想的效果。
3.控制花期
在园艺生产上可用低温处理促进石竹等花卉的花芽分化;低温处理还可使秋播的一、二年生草本花卉改为春播,当年开花;利用解除春化的效应还能控制某些植物开花,如越冬贮藏的洋葱鳞茎在春季种植前用高温处理以解除春化,可防止它在生长期抽薹开花而获得大的鳞茎,以增加产量;
2.简述植物开花的多途径学说的内容。
答:
近年来应用现代遗传学理论和分子生物学手段,结合以往有关的假说,对成花机制有了更加深入的理解和认识,以拟南芥为材料,发现成花诱导是由四条发育途径控制的。
(1)光周期途径:
光敏色素和隐花色素参与这个途径。
Phyb控制constans(co)的表达,而光敏色素(phya)cry1和cry2相互作用,通过生物钟基因促进“开花素”的形成,从而促进co的表达,co是一个转录因子,通过作用于AGAMCUS-LIKE20(AaL20)而促进开花。
(2)自主/春化途径:
植物要达到一定的年龄才能开花,称为自主途径,它与遇低温通过春化一样,都抑制开花,阻碍抑制基因FLOWERIAGLOCUSC(FLC)的表达,FLC又通过抑制ALG20抑制下游基因表达。
(3)糖类(活蔗糖)途径:
它反映植物的代谢状态,蔗糖是通过促进AGL20表达而促进植物开花的
(4)赤霉素途径:
GA被受体接受后,通过自身的信号转导途径来促进ALG20表达,促进造开花,和非诱导短日下开花,蔗糖和GA如何进入AGL20表达目前还不清楚。
上面四条途径集中于增加关键花分生组织决定基因AGL20的表达。
AGL20是含有MADS的转录因子,它通过整合四条途径传来的喜好而调节下游基因的花分生组织决定基因LEAFY(LFY)的表达,后者的下游基因就是决定花旗鼓那形成的ABC基因。
3.试述光受体与植物光周期诱导中的作用。
简述光敏色素的信号传导途径。
解:
(一)植物细胞中某些微量元素能感受光的信息如光强度、光质、光照时间、光照方向等光信号的变化,把这些信号放大,使植物能随外界光照因素的变化而做出相应的反应,进而影响植物的光形态建成,将这些微量色素称为光受体。
目前已知高等植物中至少有三类光受体,它们是光敏色素、隐花色素、和紫外光—B受体。
其中研究最多的是光敏色素。
作用:
1.光受体作为光的原初受体,构成光周期时间测量的基础,它将光暗转变信号通过信号转导启动节奏。
2.在NB敏感相(SDP诱导相),光受体接受光信号与内源节奏相互作用抑制开花。
由于夜间断有效光为R,并可为FR逆转,所以夜间断反应的光受体是光敏色素。
3.高Pfr反应对开花是直接需要的。
(二)光敏色素信号传导途径:
光敏色素分子本身并不能移动到细胞核里去直接调节目的基因的表达。
一个细胞里从光敏色素的活化到基因表达之间存在许多信号传导中间体,而从单个细胞的光反应到组织或器官水平的光形态建成反应还有细胞之间的信号传导。
利用分子生物学和细胞显微注射方法,以光敏色素A缺失的番茄突变系为试材,研究了完整叶绿体中多种光系统色素蛋白质及酶基因表达所必需的光信号传递过程。
结果表明phyA接受光形成的Pfr首先激活一种(或几种)G蛋白,然后信号链分支:
cGMP和Ca2+/CaM分别调节不同的反应;在某个未知的位点,两条信号链合并,共同调节编码PSⅡ组分和cytb6·cytf复合体的基因表达。
总之,明了Ca2+CaM及cGMP两个信号系统在合成完整成熟叶绿体中协同起作用。
4.简述植物花器官发育的同源异型基因(作用)模型,并分析从拟南芥中克隆到的控制花器官发育的5个基因的功能。
(必考)
解:
在正常情况下,属性相同的分生组织由于发生变异,最后生成不同的器官或组织,引起这种突变的基因被称为同源异型基因.
目前,花发育的ABC模型,使得对于花发育的研究取得了突破性的进展。
1.ABC模型认为典型的花器官从外到内应具有花萼、花瓣、雄蕊、心皮四轮基本结构。
控制花四轮基本结构的基因按功能可划分为ABC三大组。
花的4轮结构花萼、花瓣、雄蕊和心皮分别由A、AB、BC、C组基因决定。
2.A组基因控制第1、2轮花器官的发育,其功能丧失会使第1轮萼片变成心皮,第2轮花瓣变成雄蕊;
3.B组基因控制第2、3轮花器官发育,其功能丧失会使第2轮花瓣变成萼片,第3轮雄蕊变成心皮;
4.C组基因控制第3、4轮花器官发育,其功能丧失会使第3轮雄蕊变成花瓣,第4轮心皮变成萼片。
在拟南芥中已发现分别属于A、AB、BC、C组的基因AP1、AP2、AP3、PI和AG。
AP1、AP2属于A组基因.
AP3、PI属B组基因.
AG属C组基因.
其功能可以概括为:
A功能基因在花萼和花瓣中起作用,B功能基因在花瓣和雄蕊中起作用,C功能基因在雄蕊和心皮中起作用。
其中A功能和C功能基因又相互抑制,由A功能基因单独作用调控花萼发育,A和B功能基因共同调控花瓣发育,B和C功能基因共同调控雄蕊发育,C功能基因单独调控心皮发育。
5.简述激素及环境条件与植物性别分化的关系。
解:
(一)激素调节。
植物体内存在的五大类激素及一些生长调节剂对植物的性别表现都有明显的作用。
激素各有自己的功效,且同一激素对不同的植物效应也不同。
可能存在生殖器官发生的特异受体在促进雌性或雄性器官发育时特异地起作用。
1.IAA一般促进雌株和雌花的发育和形成,如用IAA处理雌雄同株的黄瓜,可使黄瓜雌花数目增多;
2.GA:
与IAA相反,GA主要促进雄性器官的分化,可使黄瓜的雄花数目增多。
3.CTK:
CTK有利于雌花的分化,它可使葡萄雄株的雄花中产生雌蕊,也可使玉米的雌花增多;CTK可引起菠菜和大麻雄性向雌性转变。
4.乙烯作用与IAA相同,可促进黄瓜、大麻等植物的雌花分化。
在生产中,烟熏植物可以增加雌花,这是
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