高級植物生理題總結

1、朱延姝副教授1.簡述多胺的生理作用及作用機理。一 PA生理作用1促進生長。類似于IAA，GA。2 促扦插生根，促不定根的產(chǎn)生。與內(nèi)源IAA相似3延緩衰老。同CTK。與ETH生物合成有關，競爭SAM，PA延衰機制：穩(wěn)定膜結構；抑制ETH合成；可與細胞膜大分子結合，阻止膜脂過氧化；與自由基結合，減少自由基傷害。但對老葉無效4提高植物的抗性，高鹽環(huán)境：使根部put增加，有助于維持體內(nèi)陽離子平衡，適應滲透脅迫或 離子過多產(chǎn)生的影響。缺K+ ：植物會積累put，維持離子平衡，代替K作用。滲透脅迫：大麥、玉米等不同植物葉片放入高濃度山梨醇或甘露醇中處理,put增加。PH5.0或少于5.0，put增加，促進

2、質(zhì)子分泌逆境put增加的生理意義：作為PH緩沖劑，有利于H+和其他陽離子過膜；可抑制酸性蛋白酶、RNA酶，保護質(zhì)膜和原生質(zhì)不被外來傷害，引起分解。5. 調(diào)節(jié)植物開花過程：成花誘導,花器官發(fā)育及調(diào)節(jié)某些個別植物的雄性不育。6. 調(diào)節(jié)園藝植物果實發(fā)育的作用：對授粉、受精的影響對座果的影響 對果實生長的影響 對果實成熟與衰老的影響二PA的作用機理：1. 穩(wěn)定膜結構，保護作用2. 促進核酸與Pr生物合成。 PA具有穩(wěn)定核酸的作用 穩(wěn)定核糖體的作用3. 充當植物激素作用的媒介4. 影響某些酶的結構及活性?？杉せ頝ADPH氧化酶2.簡述油菜素甾醇類的生理作用及作用機理。一、BR可能的作用機理：1 促進核酸

3、和蛋白質(zhì)的合成2 BR與IAA活性關系可能與細胞的膜電位變化有關：用BR處理,可增強細胞膜的電位勢及活性和H+分泌BR有強化IAA酸化作用,與IAA作用類似,3 BR促進生長必須在有光條件下才有效。二、生理作用1. 促進伸長生長：細胞分裂、伸長速度加快，包括對整個植物生長。2. 提高產(chǎn)量:小麥用BR可結實率。3. 促進水稻第二葉片彎曲，專一性鑒定方法。4. 促進細胞葉綠素合成：芹菜莖用BR浸泡，葉濃綠有光澤。5. 可延衰：防止膜脂過氧化，維持膜功能，外滲電導率下降。6.促進光合作用,提高光合速率7.提高抗逆性：BR能增強植物對干旱、病害、除草劑、藥害等逆境的抵抗力，因此被稱為“逆境緩和激素”3

4、.簡述茉莉酸的生理作用和作用機理。一、JA的生理效應。有的與ABA相似1. 抑制生長：通過抑制GA誘導的伸長生長抑制生長。2. 抑制萌發(fā)：反式JA作用明顯3. 促進插枝生根4. 促進衰老。JA-Me處理燕麥葉片，促進葉綠素降解，衰老加快。高濃度乙烯利促進離層形成，促進脫落。JA也有此效應。對RuBPcase有抑制作用 5 促進ETH產(chǎn)生 6 影響某些酶的活性；對過氧化物酶、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶有激活作用 7抑制花芽分化：與CTK相反 8提高植物抗性二、JA及JA-me類作用機理(一) 誘導特殊Pr合成 1 ABA可廣泛認為是一種信號，誘導PrE抑制物形成 2 JA有促進苯丙氨酸裂解酶(PAL

5、)形成的作用，同時可激活此酶。酚類物質(zhì)為防御素) 3 應用JA及JA-me可誘導營養(yǎng)貯藏Pr合成(VSP)及積累。主要調(diào)節(jié)植物對N的利用(二) 誘導次生物質(zhì)的合成 1光下生長的大豆幼苗，用低濃度JA-me處理，幼苗花色素苷含量比CK明顯增加 2類黃酮類物質(zhì)大大， 3生物堿合成量與JA-me使用濃度及時間成正相關JA-me處理過程:JA或JA-me誘導PAL活性酚類物質(zhì)合成（類黃酮類、生物堿）次生物質(zhì)提高植物抗性。(三) 誘導基因表達 1幾丁質(zhì)酶及-葡聚糖基因 2苯丙氨酸裂解酶和查耳酮合成酶、查耳酮異構酶基因 3 cellwall結構蛋白基因 4 PrE 抑制劑及營養(yǎng)貯藏Pr基因，可調(diào)節(jié)植物的N

6、代謝及利用。JA對基因表達有兩方面影響；1 JA-me促進專一性JIPs(茉莉酸誘導Pr)基因表達，從而促進大量JIPs形成。2 對正常存在的Pr mRNA翻譯過程調(diào)控(四) 傳遞脅迫信號，發(fā)生在特定的mRNA合成之前4.玉米赤霉烯酮與植物成花的關系。5 從發(fā)育的角度植物的一生可分為幾個階段以及每個階段的主要特點是什么？一 胚胎期 種子和母株之間相互傳遞信息。在胚和胚乳中，顯示出強烈的細胞分裂、原生器官分化以及營養(yǎng)物質(zhì)（碳水化合物、脂類和礦物質(zhì)）的貯存；植物激素對物質(zhì)的轉移起重要調(diào)節(jié)作用,二 發(fā)芽與成活 異養(yǎng)到自養(yǎng)的轉變 幼苗要求豐富的養(yǎng)料及充足的水分,出苗過程和幼苗期是特別敏感的時期。 三

7、營養(yǎng)期：最大生長時期 代謝活動最旺盛的時期,植株快速生長,體積增加逐漸呈現(xiàn)典型形態(tài)并獲得一個良好平衡的根/冠比值,此時植株對水分的適應很重要.四 生殖期：開花和結果的時期.由芽的頂端分生組織狀態(tài)的變化引起的,成花取決于自動誘導和外界信號誘導,環(huán)境因子及內(nèi)源調(diào)節(jié)機制一起影響開花的頻率,坐果及種子的成熟.五、衰老期 有序撤退 代謝活性減慢， 頂端和形成層生長減少， 葉變小，花和種子更少，種子發(fā)芽力降低.有機體對非生物脅迫更敏感，對寄生物侵襲易感性更大。6.簡述光敏色素的結構、性質(zhì)和功能。1.光敏色素的結構和性質(zhì):主要由2個結構域構成：位于N末端的光感受區(qū)域.位于C末端的光調(diào)節(jié)區(qū)域（參與信號傳遞、進

8、行功能性的核定位調(diào)節(jié)細胞生理活動） 光敏色素是一種易溶于水的淺藍色的色素蛋白質(zhì)。 在天然狀態(tài)下，Phy以二聚體形式存在。 單體由脫輔基蛋白與生色團組成,生色團是一個開鏈的、與藻膽素類似的四吡咯環(huán)。 在天然狀態(tài)下，Phy通過C末端的氨基酸殘基聚合成二聚體。 2.光敏色素的功能光敏色素是植物體內(nèi)最重要的紅光和遠紅光受體，參與調(diào)控植物生活史中許多生理過程，如種子萌發(fā)，幼苗去黃化，一些質(zhì)體蛋白包括光合器組成蛋白的生物合成，葉片衰老，晝夜節(jié)律以及花器官的分化與發(fā)育。7.簡述藍光受體的結構、性質(zhì)和功能藍光受體-隱花色素和向光素結構：分子量是70-80KDa,具有兩個明顯的功能域： 氨基（N）末端區(qū)域(CN

9、T）， 羧基（C）末端區(qū)域 (CCT)性質(zhì):N端：CNT介導二聚化，并通過與之非共價結合的FAD吸收光信號。 C端:傳遞光信號，隱花色素功能 ： 隱花色素作為藍光受體，通過感受藍光影響植物的生長和發(fā)育。 植物的藍光反應包括：抑制下胚軸伸長.刺激子葉擴展,調(diào)節(jié)開花時間,向光性彎曲,氣孔開放.引導晝夜節(jié)律時鐘.調(diào)節(jié)基因表達 擬南芥主要的生理作用:一直抑制下胚軸生長,促進子葉擴展和花色素苷的合成,開花和氣孔開放,調(diào)節(jié)生物節(jié)律性.向光素結構和性質(zhì) 1.擬南芥中PHOT1是最早發(fā)現(xiàn)的向光素,PHOT1的C端功能區(qū)具有蘇氨酸/絲氨酸激酶活性；2. N端功能區(qū)含有兩個約100個氨基酸組成的重復功能域，兩個功

10、能域之間有40%的氨基酸序列相似性。向光素功能 下胚軸向光性反應，葉綠體的弱藍光積累反應和強藍光躲避反應，介導藍光促進氣孔開放。向光素能夠調(diào)節(jié)植物的趨光性,葉綠體運動,氣孔開放,葉伸展,抑制黃化苗的胚軸伸長8、茉莉酸的生理作用和作用機理及于系統(tǒng)素寡糖素的關系茉莉酸的生理作用：抑制生長、抑制萌發(fā)、促進插枝生根、促進衰老，促進ETH產(chǎn)生、抑制花芽分化、提高植物抗性等生理作用。茉莉酸的作用機理：JA或JA-m誘導PAL活性增強，進而誘導酚類物質(zhì)合成（類黃酮類、生物堿），酚類物質(zhì)誘導合成次生物質(zhì)進而提高植物抗性。其與系統(tǒng)素、寡糖素屬于協(xié)同作用，共同完成植物體對外界環(huán)境傷害的抵御功能。阮老師1已知某種膜

11、蛋白，如可設計實驗確認為是水孔蛋白？如果認其水孔蛋白，如何設計實驗，分別對其進行細胞學組織學定位？水孔蛋白又叫水通道蛋白,能高效運轉水分,因此可以通過轉基因技術將編碼的序列轉移到瓜蟾的母細胞中鑒別,及轉移到其生物膜上,使其在瓜蟾的母細胞中表達,再把其放入水中,觀察其生物膜是否吸水膨脹,如果體積增大及吸水膨脹,則證明該蛋白是水孔蛋白.反之,則不是蛋白質(zhì)的合成過程也就是基因表達的過程,實際上包括包括遺傳信息的轉錄和翻譯兩個步驟.因此,確定水孔蛋白的細胞學定位可采用基因標記的方法,即編碼水孔蛋白基因由啟動子和編碼區(qū)兩部分組成,用限制性內(nèi)切酶將啟動子切下,連接一個標記基因,一般為GFP綠色熒光蛋白然后

12、通過轉基因技術,霸氣基因轉移到大腸桿菌細胞中,是其重組DNA分子在細胞內(nèi)復制,基因表達,通過標記基因判斷水孔蛋白的具體位置,若蛋白質(zhì)標記在細胞膜上,會發(fā)現(xiàn)在細胞膜上有熒光,若標記在細胞質(zhì)上,則細胞內(nèi)有熒光2 試述水孔蛋白的分子特性及生物學功能？水孔蛋白:存在于生物膜上的一類具有選折性,高效轉運水分功能的內(nèi)在蛋白.結構:活體生物膜中的AQP以四聚體形式存在,四級結構是由四個對稱排列的圓筒狀亞基包圍形成的四聚體,每一個單體上有一個獨立的水通道,這個水通道在胞外部分較窄而在細胞質(zhì)這邊較寬,水通道的收縮區(qū)形成了一個選擇性的過濾器,它對水分的運轉具有選擇作用,尿素等大分子將被排斥而不能通過.特征;1所有

13、生命形態(tài)中都存在水孔蛋白，是水分跨摸運輸?shù)淖钪饕耐ǖ?是高豐度蛋白，傳輸快，有264個氨基酸殘基3是主要的內(nèi)在蛋白4 6個跨膜區(qū)，4個單體形成水孔蛋白，以四聚體的形式存在于膜上，多數(shù)是異源四聚體。5在細胞膜上有兩種AQP，PIP和PIP，在質(zhì)膜和液泡膜上分為個家族功能：是水的特異性通道，其它分子離子不能通過在細胞水平上，植物整體水平上，水分子運輸都非常重要。在植物體內(nèi)水分子通過水孔蛋白進行跨膜運輸是植物生長快慢的重要限制因子在干旱，鹽脅迫條件下應進行水孔蛋白基因調(diào)控抑制其表達量，使活性降低提高抗逆性。水孔蛋白與自交不親和性有密切關系水孔蛋白與胞間連絲有關水孔蛋白不但能透過水而且能透過二氧化碳

14、PH降低抑制其活性3試述水孔蛋白在農(nóng)業(yè)上得應用？水孔蛋白可增加植物對水分的吸收，促進植物生長。在干旱鹽堿脅迫下，使水孔蛋白表達受抑制或降低其活性，可提高植物的抗逆性。農(nóng)業(yè)上可利用水孔蛋白基因沉默或超表達的方法對植株進行改造，在適宜環(huán)境下，水孔蛋白基因的超表達可提高植物對水分的吸收。4高等植物NR結構與功能，NR基因的表達是如何被調(diào)控的？1不管在藻類還是在高等植物中，酶是多中心氧化還原酶2 酶定位于細胞質(zhì)中3 NR酶利用NADH或NADPH為電子供體4 在高等植物中，酶是一個同型二聚體，每亞基分子量為5 高等植物NR酶主要存在根部或葉片中1 受NO3-誘導、受光調(diào)節(jié)、氮代謝物調(diào)節(jié)、NR和NiR偶

15、聯(lián)，在轉錄水平誘導2酶基因受光調(diào)節(jié)，光下NR酶活性最強，避光活性下降，若用NO3-鹽處理綠色或黃化植物時，黑暗下酶活性及累積，增強光照，酶增加，蛋白增加3 N代謝物調(diào)控，負調(diào)節(jié)，外源酰胺顯著降低4 NR酶和硝酸還原酶偶聯(lián)5 .簡述鉀離子通道的主要類型、特征及功能。1 K+通道對膜電勢有調(diào)節(jié)功能2 參與K+營養(yǎng)的吸收轉運3 參與葉片運動4 K+通道參與氣孔運動，細胞因子和第二信使對保衛(wèi)細胞，K+通道具有調(diào)節(jié)作用，誘導細胞內(nèi)2+水平提高，抑制內(nèi)向鉀離子通道活化，外向鉀離子通道鉀離子外流，導致保衛(wèi)細胞膨壓下降氣孔關閉5 鉀離子通道的物質(zhì)運輸，通過改變或維持跨膜電勢可保持其他離子吸收反向同向轉運6 鉀

16、離子吸收轉運的克隆6 . 植物營養(yǎng)遺傳學中，分離目的基因的常用方法有哪些？并簡述其原理。張立軍老師1何為膜上信號轉換系統(tǒng)？它由哪幾部分組成？它們是如何進行信號轉換的？ A細胞感受環(huán)境剌激或胞間信號的主要部位是質(zhì)膜。質(zhì)膜不僅可感受，而且可轉換胞外信號。質(zhì)膜轉換胞外信號的系統(tǒng)稱為信號轉換系統(tǒng)。B這個系統(tǒng)由受體、（G蛋白）、效應器組成。C它們之間的關系是：受體感受胞外信號，或與胞外信號結合后，（使G蛋白活化，活化的G蛋白）誘導效應器產(chǎn)生胞內(nèi)信號。2.何為胞外信號？植物的胞外信號主要有哪些？胞外信號包括：外源的環(huán)境刺激。植物體內(nèi)其它部位細胞合成的內(nèi)源胞間信號，主要是植物激素。1環(huán)境刺激 ：環(huán)境因子，如

17、光、溫、水、氣、礦質(zhì)元素、應力、風、觸 摸和傷害等，都可能作為信號影響酶活性，直接引起細胞運動或代謝變化。環(huán)境因子也通過影響基因表達，引起植物代謝和生長發(fā)育變化。在信號轉導系統(tǒng)中，研究最多的環(huán)境信號是光信號。2胞間信號：當環(huán)境刺激的作用位點與效應位點處于植物的不同部位時，需要作用位點細胞產(chǎn)生信號，傳遞給效應位點，引起細胞反應。這個作用位點細胞產(chǎn)生的信號就是胞間信號。胞間信號可以是物理的、化學的3植物激素：植物激素是植物體內(nèi)最重要的胞間信號，也被稱為第一信使。植物的主要激素： 生長素 赤霉素 細胞分裂素 脫落酸 乙烯 油菜素內(nèi)酯 3.細胞的胞內(nèi)信號系統(tǒng)有哪些？它們是如何工作的？胞內(nèi)信號是由膜上信

18、號轉換系統(tǒng)產(chǎn)生的，有調(diào)節(jié)活性的細胞內(nèi)因子，也稱為第二信使。生物體內(nèi)的胞內(nèi)信號系統(tǒng)主要有：1鈣信號系統(tǒng):植物細胞在未受到刺激時（靜息態(tài)），細胞漿中a2+濃度很低，只10-710-6，大部分鈣離子在質(zhì)外體空間，細胞間隙或液泡中，濃度在10-410-3。當細胞受到刺激時，細胞漿中的a2+濃度增大，a2+來自質(zhì)外體空間和胞內(nèi)鈣庫（如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和液泡等）。細胞漿鈣離子濃度升高，引起細胞的生理生化變化。當信息傳遞完成后，鈣離子又被泵到胞外或被細胞內(nèi)的鈣庫吸收，細胞漿中的鈣離子濃度又落到靜息態(tài)水平，這樣，細胞通達胞內(nèi)鈣離子濃度變化，將胞外信息傳遞到細胞內(nèi)。2 肌醇磷脂信號系統(tǒng)3 環(huán)腺苷酸信號系統(tǒng) :在cAMP信

19、使系統(tǒng)中，cAMP的作用是活化蛋白激酶。cAMP信使系統(tǒng)在糖代謝中的作用是促進糖元的分解。cAMP可活化K+和Ca2+通道，可能不需要磷酸化。cAMP通過激活蛋白激酶使特定的轉錄因子磷酸化，從而調(diào)節(jié)特定基因的表達。4 何謂滲透調(diào)節(jié)？有哪些有機滲調(diào)物質(zhì)？在逆境條件下植物積累滲調(diào)物質(zhì)有何意義？定義： 細胞主動積累溶質(zhì)降低滲透勢，提高吸水和保水能力，從而維持細胞膨壓的作用滲調(diào)物質(zhì)：其中主要有可溶性唐，脯氨酸甜菜堿，以及其它物質(zhì)，如甘油山梨醇，植物在逆境條件下產(chǎn)生參透調(diào)節(jié)物質(zhì)是對逆境的一種適應性反應，固而積累參調(diào)物質(zhì)有重要的意義的作用：維持細胞膨壓，維持植物光合作用，此外還有保護細胞持續(xù)生長，延遲莖葉

20、以維持葉片較好的氣體交換，保護酶活性，維持細胞膜穩(wěn)定性等重要功能。干旱條件失水，通過滲透調(diào)節(jié)可提高含水量；鹽堿地，水勢低，通過滲透調(diào)節(jié)，是植物自由水勢下降，吸收土壤中水分；冰凍，根系水分下將，氣孔活動受阻地上部分蒸發(fā)繼續(xù)導致脫水；脯氨酸對細胞膜，蛋白具有保護作用，還可作為氨基；甜菜堿在生物合成中可提供甲基，保護膜蛋白，作為氨庫，甜菜堿能解除NH的毒害，無毒對沒有保護作用。5何謂活性氧？有何危害？植物如何能夠避免或減輕它的危害？定義：指化學性質(zhì)活潑氧化能力極強的氧化代謝產(chǎn)物及衍生的含氧物的總稱危害:1損傷核酸：2損傷蛋白質(zhì)：3引起脂質(zhì)過氧化：活性氧可引起膜脂不飽和脂肪酸和脂肪酸的鏈式過氧化分解，

21、使膜脂有序排列受到破壞，膜透性加大，內(nèi)含物外滲活性氧的清除系統(tǒng):酶系統(tǒng) ： 超氧化物岐化酶，清除活性氧自由基過氧化氫酶，清除高濃度HO過氧化物酶，清除低濃度HO非酶系統(tǒng)抗氧化劑抗壞血酸循環(huán)非酶抗氧化劑：VC. VE. 類胡蘿卜素，黃酮素，花色素元，酚類物質(zhì)等也具有自由基和活性氧的清除功能。6如何正確評價植物的水分狀況？水勢滲透勢壓力勢百分含水量（鮮重含水量）相對含水量7比較各種逆境對生物膜損傷機制的異同？機械損傷相變脫水脂質(zhì)過氧化 蛋白質(zhì)變性w = s + m + p 水勢 滲透勢 襯質(zhì)勢 壓力勢表示真正的細胞水分狀況靈敏的反映細胞水分數(shù)量的變化，是逆境生理中表示植物體內(nèi)水分狀況的最好指標8

22、綜合分析決定植物抗旱性的因素。決定植物抗旱性的因素包括形態(tài)因素和生理因素形態(tài)因素:根系;根系發(fā)達,根冠比大,能有效吸收利用土壤深層中水分葉片:葉片卷曲或脫落,降低蒸騰面積,減少蒸騰損失葉片氣孔:葉片氣孔調(diào)節(jié)能力和特殊的葉片結構,葉片氣孔多而小,內(nèi)陷,葉脈較密,輸導組織發(fā)達,絨毛多,角質(zhì)化層度高,或蠟質(zhì)層厚,有利于水分的貯存和供應,減少水分散失.生理因素:細胞滲透勢：滲透調(diào)解能力強，增大細胞保水和吸水能力原生質(zhì)：原生質(zhì)具有較高的親水性，粘性與彈性，能抵抗或減輕脫水造成的機械損傷.代謝;缺水時正常代謝活動受到影響較小，合成反應占優(yōu)勢，水解酶類活性變化不大，能減少生物大分子的破壞，使原生質(zhì)穩(wěn)定的生命

23、活動正常。ABA：干旱時根系能迅速合成ABA并運輸?shù)饺~片，使氣孔關閉，干旱解除后ABA迅速恢復到正常水平?？购抵参飸哂械奶卣靼l(fā)達的根系，可吸收土壤深層的水分，在干旱時保證充足的水分供應，靈敏的氣孔調(diào)解能力和特殊的氣孔結構，如氣孔內(nèi)陷，發(fā)達的角質(zhì)層，減少蒸騰失水，在干旱時葉片卷曲或脫落，降低蒸騰面積，減少蒸騰損失，葉片脫落對植物渡過干旱期有利，但對生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量將會產(chǎn)生不利影響：滲透調(diào)節(jié)能力強，增大細胞保水或吸水能力；細胞體積小，減輕脫水時的機械損傷；細胞原生質(zhì)含有較多的保護像性物質(zhì)，如活性氧清除能力強等詳細LHC的功能及天線假說詳細高等植物R的結構、功能及組裝過程結構與組裝：由8個大亞基

24、和8個小亞基構成，整個復合體相對分子量為56000，活性部分在大亞基上。大亞基由葉綠體基因編碼，小亞基由核基因編碼。大小亞基在葉綠體內(nèi)組裝成為一個活性整體。功能：:羧化和加氧L8S8 L2在卡爾文循環(huán)中Rubisco催化1,5二磷酸核酮糖于二氧化碳發(fā)生羧化反應，生成2分子3-磷酸甘油醛。在光呼吸過程中Rubisco與2分子氧氣進行加氧反應，生成兩分子乙醇酸，經(jīng)線粒體釋放1分子二氧化碳。L8S8 L23詳細Rubisco活化酶如何調(diào)節(jié)Rubisco活性1 Rubiso活化酶和Rubp對Rubisco酶活性的調(diào)節(jié)2 植物體內(nèi)二羧基-糖醇磷酸抑制Rubisco活性3 活化酶和ubp及CABP對Rubisco活性的調(diào)節(jié)4詳述光合電子傳遞中的Q循環(huán)PS的Q接受電子和質(zhì)子形成PQH2,PQH2擴散到cytb6f的類囊體腔側的氧化還原部位,將兩個H+釋放到腔中,被傳遞的2個電子之一經(jīng)直線電子傳遞鏈經(jīng)過PQH2 RFe-S cytf PC,另一個電子經(jīng)過循環(huán)途徑傳遞到cytb6f類囊體基質(zhì)的氧化還原部位,這是第一個PQH2的氧化過程,第二個PQ