高级植物生理题总结

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1、朱延姝副教授1.简述多胺的生理作用及作用机理。一 PA生理作用1促进生长。类似于IAA，GA。2 促扦插生根，促不定根的产生。与内源IAA相似3延缓衰老。同CTK。与ETH生物合成有关，竞争SAM，PA延衰机制：稳定膜结构；抑制ETH合成；可与细胞膜大分子结合，阻止膜脂过氧化；与自由基结合，减少自由基伤害。但对老叶无效4提高植物的抗性， 高盐环境：使根部put增加，有助于维持体内阳离子平衡，适应渗透胁迫或 离子过多产生的影响。 缺K+ ：植物会积累put，维持离子平衡，代替K作用。 渗透胁迫：大麦、玉米等不同植物叶片放入高浓度山梨醇或甘露醇中处理,put增加。 PH5.0或少于5.0，put增

2、加，促进质子分泌逆境put增加的生理意义：作为PH缓冲剂，有利于H+和其他阳离子过膜；可抑制酸性蛋白酶、RNA酶，保护质膜和原生质不被外来伤害，引起分解。 5. 调节植物开花过程：成花诱导,花器官发育及调节某些个别植物的雄性不育。 6. 调节园艺植物果实发育的作用： 对授粉、受精的影响 对座果的影响 对果实生长的影响 对果实成熟与衰老的影响二PA的作用机理：1. 稳定膜结构，保护作用 2. 促进核酸与Pr生物合成。 PA具有稳定核酸的作用 稳定核糖体的作用 3. 充当植物激素作用的媒介 4. 影响某些酶的结构及活性。可激活NADPH氧化酶2.简述油菜素甾醇类的生理作用及作用机理。一、BR可能的

3、作用机理：1 促进核酸和蛋白质的合成2 BR与IAA活性关系可能与细胞的膜电位变化有关：用BR处理,可增强细胞膜的电位势及活性和H+分泌 BR有强化IAA酸化作用,与IAA作用类似,3 BR促进生长必须在有光条件下才有效。二、生理作用 1. 促进伸长生长：细胞分裂、伸长速度加快，包括对整个植物生长。2. 提高产量:小麦用BR可结实率。3. 促进水稻第二叶片弯曲，专一性鉴定方法。4. 促进细胞叶绿素合成：芹菜茎用BR浸泡，叶浓绿有光泽。5. 可延衰：防止膜脂过氧化，维持膜功能，外渗电导率下降。6. 促进光合作用,提高光合速率7. 提高抗逆性 ：BR能增强植物对干旱、病害、除草剂、药害等逆境的抵抗

4、力，因此被称为“逆境缓和激素”3.简述茉莉酸的生理作用和作用机理。一、JA的生理效应。有的与ABA相似1. 抑制生长：通过抑制GA诱导的伸长生长抑制生长。2. 抑制萌发：反式JA作用明显3. 促进插枝生根4. 促进衰老。JA-Me处理燕麦叶片，促进叶绿素降解，衰老加快。高浓度乙烯利促进离层形成，促进脱落。JA也有此效应。对RuBPcase有抑制作用 5 促进ETH产生 6 影响某些酶的活性；对过氧化物酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶有激活作用 7抑制花芽分化：与CTK相反 8提高植物抗性二、JA及JA-me类作用机理(一) 诱导特殊Pr合成 1 ABA可广泛认为是一种信号，诱导PrE抑制物形成 2

5、JA有促进苯丙氨酸裂解酶(PAL)形成的作用，同时可激活此酶。酚类物质为防御素) 3 应用JA及JA-me可诱导营养贮藏Pr合成(VSP)及积累。主要调节植物对N的利用 (二) 诱导次生物质的合成 1光下生长的大豆幼苗，用低浓度JA-me处理，幼苗花色素苷含量比CK明显增加 2类黄酮类物质大大， 3生物碱合成量与JA-me使用浓度及时间成正相关 JA-me处理过程:JA或JA-me诱导PAL活性酚类物质合成（类黄酮类、生物碱）次生物质提高植物抗性。 (三) 诱导基因表达 1几丁质酶及-葡聚糖基因 2苯丙氨酸裂解酶和查耳酮合成酶、查耳酮异构酶基因 3 cellwall结构蛋白基因 4 PrE 抑

6、制剂及营养贮藏Pr基因，可调节植物的N代谢及利用。 JA对基因表达有两方面影响；1 JA-me促进专一性JIPs(茉莉酸诱导Pr)基因表达，从而促进大量JIPs形成。2 对正常存在的Pr mRNA翻译过程调控 (四) 传递胁迫信号，发生在特定的mRNA合成之前4.玉米赤霉烯酮与植物成花的关系。5 从发育的角度植物的一生可分为几个阶段以及每个阶段的主要特点是什么？一 胚胎期 种子和母株之间相互传递信息。在胚和胚乳中，显示出强烈的细胞分裂、原生器官分化以及营养物质（碳水化合物、脂类和矿物质）的贮存；植物激素对物质的转移起重要调节作用,二 发芽与成活 异养到自养的转变 幼苗要求丰富的养料及充足的水分

7、,出苗过程和幼苗期是特别敏感的时期。 三 营养期：最大生长时期 代谢活动最旺盛的时期,植株快速生长,体积增加逐渐呈现典型形态并获得一个良好平衡的根/冠比值,此时植株对水分的适应很重要.四 生殖期：开花和结果的时期.由芽的顶端分生组织状态的变化引起的,成花取决于自动诱导和外界信号诱导,环境因子及内源调节机制一起影响开花的频率,坐果及种子的成熟.五、衰老期 有序撤退 代谢活性减慢， 顶端和形成层生长减少， 叶变小，花和种子更少，种子发芽力降低.有机体对非生物胁迫更敏感，对寄生物侵袭易感性更大。6.简述光敏色素的结构、性质和功能。 1.光敏色素的结构和性质: 主要由2个结构域构成：位于N末端的光感受

8、区域.位于C末端的光调节区域（参与信号传递、进行功能性的核定位调节细胞生理活动） 光敏色素是一种易溶于水的浅蓝色的色素蛋白质。 在天然状态下，Phy以二聚体形式存在。 单体由脱辅基蛋白与生色团组成,生色团是一个开链的、与藻胆素类似的四吡咯环。 在天然状态下，Phy通过C末端的氨基酸残基聚合成二聚体。 2.光敏色素的功能光敏色素是植物体内最重要的红光和远红光受体，参与调控植物生活史中许多生理过程，如种子萌发，幼苗去黄化，一些质体蛋白包括光合器组成蛋白的生物合成，叶片衰老，昼夜节律以及花器官的分化与发育。7.简述蓝光受体的结构、性质和功能蓝光受体-隐花色素和向光素结构：分子量是70-80KDa,具

9、有两个明显的功能域： 氨基（N）末端区域(CNT）， 羧基（C）末端区域 (CCT)性质: N端：CNT介导二聚化，并通过与之非共价结合的FAD吸收光信号。 C端: 传递光信号，隐花色素功能 ： 隐花色素作为蓝光受体，通过感受蓝光影响植物的生长和发育。 植物的蓝光反应包括：抑制下胚轴伸长.刺激子叶扩展,调节开花时间,向光性弯曲,气孔开放.引导昼夜节律时钟.调节基因表达 拟南芥主要的生理作用:一直抑制下胚轴生长,促进子叶扩展和花色素苷的合成,开花和气孔开放,调节生物节律性.向光素结构和性质 1. 拟南芥中PHOT1是最早发现的向光素,PHOT1的C端功能区具有苏氨酸/丝氨酸激酶活性；2. N端功

10、能区含有两个约100个氨基酸组成的重复功能域，两个功能域之间有40%的氨基酸序列相似性。向光素功能 下胚轴向光性反应， 叶绿体的弱蓝光积累反应和强蓝光躲避反应， 介导蓝光促进气孔开放。向光素能够调节植物的趋光性,叶绿体运动,气孔开放,叶伸展,抑制黄化苗的胚轴伸长8、茉莉酸的生理作用和作用机理及于系统素寡糖素的关系茉莉酸的生理作用：抑制生长、抑制萌发、促进插枝生根、促进衰老，促进ETH产生、抑制花芽分化、提高植物抗性等生理作用。茉莉酸的作用机理：JA或JA-m诱导PAL活性增强，进而诱导酚类物质合成（类黄酮类、生物碱），酚类物质诱导合成次生物质进而提高植物抗性。其与系统素、寡糖素属于协同作用，共

11、同完成植物体对外界环境伤害的抵御功能。阮老师1已知某种膜蛋白，如可设计实验确认为是水孔蛋白？如果认其水孔蛋白，如何设计实验，分别对其进行细胞学组织学定位？水孔蛋白又叫水通道蛋白,能高效运转水分,因此可以通过转基因技术将编码的序列转移到瓜蟾的母细胞中鉴别,及转移到其生物膜上,使其在瓜蟾的母细胞中表达,再把其放入水中,观察其生物膜是否吸水膨胀,如果体积增大及吸水膨胀,则证明该蛋白是水孔蛋白.反之,则不是 蛋白质的合成过程也就是基因表达的过程,实际上包括包括遗传信息的转录和翻译两个步骤.因此,确定水孔蛋白的细胞学定位可采用基因标记的方法,即编码水孔蛋白基因由启动子和编码区两部分组成,用限制性内切酶将

12、启动子切下,连接一个标记基因,一般为GFP绿色荧光蛋白然后通过转基因技术,霸气基因转移到大肠杆菌细胞中,是其重组DNA分子在细胞内复制,基因表达,通过标记基因判断水孔蛋白的具体位置,若蛋白质标记在细胞膜上,会发现在细胞膜上有荧光,若标记在细胞质上,则细胞内有荧光2 试述水孔蛋白的分子特性及生物学功能？水孔蛋白:存在于生物膜上的一类具有选折性,高效转运水分功能的内在蛋白.结构:活体生物膜中的AQP以四聚体形式存在,四级结构是由四个对称排列的圆筒状亚基包围形成的四聚体,每一个单体上有一个独立的水通道,这个水通道在胞外部分较窄而在细胞质这边较宽,水通道的收缩区形成了一个选择性的过滤器,它对水分的运转

13、具有选择作用,尿素等大分子将被排斥而不能通过.特征;1所有生命形态中都存在水孔蛋白，是水分跨摸运输的最主要的通道2是高丰度蛋白，传输快，有264个氨基酸残基3是主要的内在蛋白4 6个跨膜区，4个单体形成水孔蛋白，以四聚体的形式存在于膜上，多数是异源四聚体。5在细胞膜上有两种AQP，PIP和PIP，在质膜和液泡膜上分为个家族功能：是水的特异性通道，其它分子离子不能通过在细胞水平上，植物整体水平上，水分子运输都非常重要。在植物体内水分子通过水孔蛋白进行跨膜运输是植物生长快慢的重要限制因子在干旱，盐胁迫条件下应进行水孔蛋白基因调控抑制其表达量，使活性降低提高抗逆性。水孔蛋白与自交不亲和性有密切关系水

14、孔蛋白与胞间连丝有关水孔蛋白不但能透过水而且能透过二氧化碳PH降低抑制其活性3试述水孔蛋白在农业上得应用？水孔蛋白可增加植物对水分的吸收，促进植物生长。在干旱盐碱胁迫下，使水孔蛋白表达受抑制或降低其活性，可提高植物的抗逆性。农业上可利用水孔蛋白基因沉默或超表达的方法对植株进行改造，在适宜环境下，水孔蛋白基因的超表达可提高植物对水分的吸收。4 高等植物NR结构与功能，NR基因的表达是如何被调控的？1不管在藻类还是在高等植物中，酶是多中心氧化还原酶2 酶定位于细胞质中3 NR酶利用NADH或NADPH为电子供体4 在高等植物中，酶是一个同型二聚体，每亚基分子量为5 高等植物NR酶主要存在根部或叶片中1 受NO3-诱导、受光调节、氮代谢物调节、NR和NiR偶联，在转录水平诱导2酶基因受光调节，光下NR酶活性最强，避光活性下降，若用NO3-盐处理绿色或黄化植物时，黑暗下酶活性及累积，增强光照，酶增加，蛋白增加3 N代谢物调控，负调节，外源酰胺显著降低4 NR酶和硝酸还原酶偶联5 .简述钾离