传播优秀Word版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！胡景江植物生理学复习题张师姐总结1.简述植物生理学与分子生物学的关系植物生理学有其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，如：植物生长发育的调控机制、植物适应逆境的生理及分子机理，作物重要农艺性状（抗旱、抗盐、抗病、水分养分高效利用、产量与品质的形成）的形成与调控等21世纪植物生理学研究的重点就是植物体内一系列信息传递、能量与物质代谢等复杂生理过程及其调控，而植物生理学研究正是基因水平研究与性状形成研究之间的“桥梁” 目前，植物生理学已经进入到了“植物基因组学”、蛋白组学和代谢组学的研究领域随着与生态学、分子生物学的交叉渗透，植物生理学的研究成果已经开始渗透并影响基因药物生产、生态环境保护、资源合理利用、食品加工储藏等许多产业和行业。
建立在还原论和线性思维研究基础上的分子生物学不能完全揭示生命的奥秘，而生命科学研究的总体特征是精细分析与广阔综合的统一，因此要求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、试述高等植物基因结构的基本特征高等植物基因主要由4个结构区域组成：①5’上游区；②5’非翻译区；③编码区；④3’非翻译区1）5’上游区:转录起点5’端上游一段很长的区域，包含启动子在内的与基因表达起始和表达调控有关的许多元件该区域结构特点是：①基因启动区序列中，在转录起点附近有一一致序列：CTCATCA，其中的一个A 为转录起始核苷酸，此A编为+1，转录本中为正数，此A 的上游用负数表示－NNNNNNCTCATCANNN－② 在上游 –32 ±7有一段TCACTATATAG一致顺序：简称：TATA box该序列是RNA聚合酶II起始转录所必需的在 –75 附近 处常有GC（T/C）CAATCT一致序列，简称CAAT box，确定RNA聚合酶结合部位，具有增强基因转录的作用GC box：-110附近的GGGCGG保守序列，确定RNA聚合酶结合部位③ 在5’远上游区，存在对基因表达有增强或抑制作用、决定基因表达特定时空顺序以及对激素和外界胁迫起应答作用的序列——顺式作用元件（cis-acting element）（2）5’非翻译区:转录起点到翻译起始密码子之间的序列。
该序列 5’端是前体 mRNA 加帽位点3）编码区:起始密码到终止密码之间的序列有时专指外显子（extron）部分① 多数植物基因转录本5’ 有一个起始密码AUG，少数植物5’有4个AUG翻译起点的共有序列： 植物：C（G）AANNATGG 动物：A（G）NNATGG ②外显子中4种碱基比例：单子叶植物：AT含量 43 %；双子叶植物：AT含量 54 %；③编码区中常有数目不等的内含子（intron）外显子与内含子交界处共有序列是：外显子 ···AG GTAAGT ···内含子··· TCNAG G ···外显子4）3’非翻译区:终止密码后的序列，也有一些调控序列，对mRNA的稳定性和翻译效率起调节作用3’末端有转录本mRNA的加尾信号：AATAAA3、逆境蛋白的产生与植物的抗性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①HSP 基因：编码 80~90、65~75、15~30kD几种热激蛋白热胁迫时，HSF单体在核内组装成三聚体，与DNA的HSE（热激元件）结合，刺激HSP-mRNA转录，翻译成HSP。
HSP参与生物体内新生肽的运输、折叠、组装、定位以及变性蛋白的复性和降解HSP维持变性蛋白质的可溶性，使变性蛋白重新折叠成有活性的构象，提高蛋白质（酶）热稳定性②低温诱导基因：植物经低温诱导能使某些特定的基因活化，表达合成一组新蛋白同工蛋白（isoform）、抗冻蛋白（AFP）、类脂转移蛋白（LTP）、胚胎发育晚期丰富蛋白（LEA）、抗冻蛋白（AFP）等抗冻蛋白能降低细胞间隙体液冰点的糖蛋白拟南芥中的冷调节蛋白 COR6.6、油菜的BN28 蛋白与鱼类抗冻蛋白有同源性，体外实验表明冷调节蛋白能减少冻融过程对类囊体膜伤害拟南芥叶绿体的 CORl5 蛋白在体外能有效地防止乳酸脱氢酶因冰冻而失活，其效率较蔗糖高出106倍，较其它蛋白高102倍～103倍 ③水分逆境诱导的基因：水分胁迫会诱导一些特定的基因表达，合成新蛋白质——水分胁迫蛋白(water stress protein)这类蛋白质多数是高度亲水的，能增强原生质的水合度，起到抗脱水的作用水分胁迫蛋白的功能可能还包括对膜结构的保护、恢复一些蛋白质的活性和形成特定的水、离子通道 (如水孔蛋白)，改变或调节液泡和细胞质中的ψs等④创伤诱导的基因： 植物受伤后一些基因往往被诱导表达，如土豆中的蛋白酶抑制剂II基因，其表达产物抑制多种微生物和昆虫蛋白酶活性。
⑤病菌感染诱导的基因：病原物侵染能刺激植物致病相关基因表达，合成与正常组织不同的新蛋白，称为“病程相关蛋白”（PR）几丁质酶基因、葡聚糖酶基因、PAL基因 、CHS基因等4、简述与病原菌相互作用中植物的防卫反应植物病原菌是一类能侵染植物组织的寄生菌，植物与病原物的相互作用可分为识别和表达两个阶段，识别的结果决定植物抗病功能的表达识别模式包括交叉桥结构模式（植物与病原物表面分子结构互作识别）和激发子—受体模式（主动抗性反应中信号分子的识别），激发子是诱导植物产生防卫反应的各类生物和非生物型物质，包括外源激发子（来自病原）和内源激发子（来自植物）低聚糖（含2~20个单糖分子的一系列低聚糖）是一类十分有效的生物类激发子低聚糖激发子的诱导机制在于它能以信号分子激活植物的防卫反应，如：（１）合成植保素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，主要有两大类：类萜植保素（茄科、旋花科）和类黄酮植保素（豆科植物）植保素在植物体的积累有以下特点：①抗性与感性植株都可以积累植保素，但是抗性植株植保素形成的速度快，在感病初期就达到高峰，产生过敏性反应；②植保素只局限在受侵染的细胞周围积累，并不运输到其他部位。
在侵染细胞周围起化学屏障作用，阻挡病原菌的进一步侵染③ 病原物对植保素的诱导是非专一性的，致病的病原菌和非致病的小种都能诱导植保素的形成一些非生物的因子(如紫外光、重金属等)也可能诱导植保素形成 （２）积累木质素感病时植物细胞壁的木质化，为阻止病原菌进一步侵染提供了有效的保护圈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；木质素增加了细胞壁抗真菌穿透能力；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；（３）促进PR积累植物感病侵染初期，正常氮代谢被破坏，植物蛋白质含量增加，同时合成新蛋白— “病程相关蛋白”（PR）４）合成次生代谢酶如PAL等PAL（苯丙氨酸脱氨脱氢酶）是次生代谢中的重要调节酶，其活性受许多内、外因素的控制病菌侵染会引发PAL基因加速表达，促进酚类物质的合成，增强抗病能力 这些抗性物质和酶有的能增强植物细胞壁的强度，有的能分解病菌细胞壁，有的对病菌有毒性，因而起到强化自身的保护结构以及杀灭或抑制病菌生长的作用 植物生理（植物的开花发育生理）-王渭玲1.分析春化作用过程中的生理生化（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。
1928年前苏联李森科(Lysenko)把用低温诱导促进植物开花的作用称为春化作用，需要低温诱导开花的植物，主要是越冬性一年生植物和一些二年生植物，如小麦、芹菜 谭克辉以冬小麦为材料将春化进程分成了5个时期：（1）以旺盛的氧化及氧化磷酸化为主要特征的时期 春化处理初期，如冬小麦春化处理10d即进行到这个时期这个时期的呼吸作用最强，生长点需要充分的呼吸底物（糖）与氧气主要是通过糖酵解及三羧酸循环途径提供能量，但五碳糖支路也同时进行KCN等呼吸抑制剂对春化此期作用敏感，如冬小麦，在14d有一个很强的抑制高峰，随后逐渐降低，直至春化结束此时，胚对无机磷的需求增大，2，4—二硝基苯酚（2，4—DNP）强烈抑制这一阶段的进行，其作用的关键期是7d左右低温处理7d有一个32P的吸收高峰，DNP则几乎完全阻止了冬小麦胚对32P的的吸收2）以脱氢酶活性逐渐占优势的代谢方式时期 春化处理进行到这个时期，缺氧对发育速率的影响不显著，CO、DNP的抑制作用微弱，甚至消失原生质的等电点朝酸性方向转移，同时观察到氧化酶的活性增高，维生素C大量积累此时Cu2+对春化进程有促进作用，这表明细胞色素氧化酶系统已转换到了抗坏血酸氧化酶或多酚氧化酶系统。
3）与核酸代谢密切相关的时期 对不同春化处理的冬小麦进行2-硫代脲嘧啶（2-Tu）处理，只有在14~28d时对春化过程有显著的抑制作用这说明，春化处理的14~28d是一个与核酸代谢密切相关的时期在这个时期，植株内的各种RNA积累迅速，而且有新的mRNA （4）与蛋白质代谢密切相关的时期 用10-3mo1/L的氯霉素在春化不同时期处理种子，对处理21~28d的冬小麦才有抑制作用，这说明春化处理21~28d进入了蛋白质代谢时期在这个时期诱导出一些特异蛋白，它们的功能与成花有着密切的关系5）低温诱导末期及诱导的稳定期 春化进程末期，脱氢酶活性降低，呼吸作用下降，在春化作用下形成的、对低温专一的核酸——蛋白质合成系统逐渐转换为对高温专一的核酸——蛋白质合成系统此期可以观察到特异蛋白质的存在 在农业上的应用：（1）人工春化处理 在育种工作中利用春化过程，在一年中培育出3～4代冬性作物，加速育种进程；（2）引种 在南北地区之间引种时，必须注重了解不同品种成花诱导中对低温需求的差异，避免盲目性北方冬性强的品种引种到南方，可能因南方温度较高而不能满足其对低温的要求，致使植物只进行营养生长而不开花结实；南方的品种引种到北方，会使南方早春开花或晚秋开花的植株，受低温伤害而败育，造成不可弥补的损失。
3）控制花期在园艺生产上用低温处理促进石竹等花卉的花芽分化低温处理使秋播的一、二年生草本花卉改为春播，当年开花；对于一些以营养体为收获物的植物种类，利用高温处理以解除春化，控制开花2.简述植物开花的多途径学说的内容近几年来, 随着拟南芥全基因组序列测定的完成, 开花诱导机理研究取得了显著进展, 研究表明, 拟南芥开花诱导受四种反应途径调控: 光周期途径、自主途径、春化途径和GA途径其中前两条途径受环境因素的影响,后两条途径受植物体自身发育状况的调控1）光周期途径 目前拟南芥中光周期调控开花途径是4个途径中最为清楚的一个,也是比较完整的一条途径拟南芥光周期途径是由光受体(光敏色素和隐花色素)感受光信号开始的它们感受昼夜长短和光的强弱, 产生昼夜节律光受体本身或与其有关的一些物质之间会形成某种平衡, 如果日长和夜长发生变化, 这种平衡就会被破坏, 结果会使一些促进或抑制开花的基因表达, 进而启动或抑制开花进程所以, 光周期诱导植物开花需要适当的昼夜节律, 人们从拟南芥中克隆到的影响昼夜节律的基因这类基因位于光周期途径的上。