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1、1.植物激素主要有哪些？各有何生理功能？答：植物激素有六大类：即生长素（auxin）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（abscisic acid，ABA）、乙烯（ethyne，ETH）和油菜素甾醇（brassinosteroid，BR）。它们都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理效应却非常复杂、多样。一、生长素类 增加雌花，单性结实，子房壁生长，细胞分裂，维管束分化，光合产物分配，叶片扩大，茎伸长，偏上性，乙烯产生，叶片脱落，形成层活性，伤口愈合，不定根的形成，种子发芽，侧根形成，根瘤形成，种子和果实生长，座果，顶端优势。 但是必须指出，生长素对细胞伸长的促进作用，与生长素浓
2、度、细胞年龄和植物器官种类有关。一般生长素在低浓度时可以促进生长，浓度较高则会抑制生长，如果浓度更高则会使植物受伤。细胞年龄不同对生长素的敏感程度不同。一般来说，幼嫩细胞对生长素反应非常敏感，老细胞则比较迟钝。不同器官对生长素的反应敏感也不一样，根最敏感，其最适浓度是10-10mol/L左右；茎最不敏感，最适浓度是10-4mol/L左右；芽居中，最适浓度是10-8mol/L左右。二、赤霉素类 （一）促进茎的生长 1、促进整株植物的生长 尤其是对矮生突变品种的效果特别明显，但GA对离体茎切段的伸长没有明显的促进作用， 而IAA对整株植物的生长影响较小，却对离体茎切段的伸长有明显的促进作用。GA促
3、进矮生 植株伸长的原因是由于矮生种内源GA生物合成受阻，使得体内GA含量比正常品种低的缘故。 2、促进节间的伸长 GA主要作用于已有的节间伸长，而不是促进节数的增加。 3、不存在超最适浓度的抑制作用 即使GA浓度很高，仍可表现出最大的促进效应，这与生长素促进植物生长具有最适浓度显著 不同。（二）诱导开花 某些高等植物化芽的分化是受日照长度（即光周期）和温度影响的。例如，对于二年生植物，需要一定日数的低温处理（即春化）才能开花，否则表现出莲座状生长而不能抽薹开花。若对这些未经春化的植物施用GA，则不经低温过程也能诱导开花，且效果很明显。此外，GA也能代替长日照诱导某些长日植物开花，但GA对短日植
4、物的化芽分化无促进作用。 对于花芽已经分化的植物，GA对其花的开放具有显著的促进效应。（三）打破休眠 GA可以代替光照和低温打破休眠，这是因为GA可诱导-淀粉酶、蛋白酶和其他水解酶的合成，催化种子内贮藏物质的降解，以供胚的生长发育所需。 在啤酒制造业中，用GA处理萌动而未发芽的大麦种子，可诱导-淀粉酶的产生，加速酿造时的糖化过程，并降低萌芽的呼吸消耗，从而降低成本。（四）促进雄花分化 对于雌雄异花同株的植物，用GA处理后，雄花的比例增加；对于雌雄异株植物的雌株，如用GA处理，也会开出雄花。GA在这方面的作用与生长素和乙烯相反。（五）其他生理效应 GA还可以加强IAA对养分的动员效应，促进某些植
5、物坐果和单性结实、延缓叶片的衰老等。此外，GA也可以促进细胞的分裂和分化，GA促进细胞分裂是由于缩短了G1期和S期。但GA对不定根的形成却起抑制作用，这与生长素的作用又有所不同。 三、细胞分裂素类 （一）促进细胞分裂 细胞分裂素的主要生理功能就是促进细胞的分裂。生长素、赤霉素和细胞分裂素都有促进细胞分裂的效应，但它们各自所起的作用不同。细胞分裂包括核分裂和胞质分裂两个过程，生长素只促进核的分裂 (因促进了DNA的合成)，而与细胞质的分裂无关。而细胞分裂素主要是对细胞质的分裂起作用，所以，细胞分裂素促进细胞分裂的效应只有在生长素存在的前提下才能表现出来。而赤霉素促进细胞分裂主要是缩短了细胞周期中
6、的G1期 (DNA合成准备期)和S期 (DNA合成期)的时间，从而加速了细胞的分裂。 （二）促进芽的分化 促进芽的分化是细胞分裂素最重要的生理效应之一。1957年斯库格和米勒在进行烟草的组织培养时发现，细胞分裂素 (激动素)和生长素的相互作用控制着愈伤组织根、芽的形成。当培养基中CTK/IAA比值高时，愈伤组织形成芽;当CTK/IAA比值低时，愈伤组织形成根;如二者的浓度相等，则愈伤组织保持生长而不分化;所以，通过调整二者的比值，可诱导愈伤组织形成完整的植株。（三）促进细胞扩大 细胞分裂素可促进一些双子叶植物如菜豆、萝卜的子叶或叶圆片扩大，这种扩大主要是因为促进了细胞的横向增粗。因生长素只促进
7、细胞的纵向伸长，赤霉素对子叶的扩大没有显著效应，所以CTK这种对子叶扩大的效应可作为CTK的一种生物测定方法。（四）促进侧芽发育，消除顶端优势 CTK能解除由生长素所引起的顶端优势，促进侧芽生长发育。如豌豆苗第一真叶叶腋内的侧芽，一般处于潜伏状态，但若以激动素溶液滴加于叶腋部位，腋芽则可生长发育。 （五）延缓叶片衰老 如在离体叶片上局部涂以激动素，则在叶片其余部位变黄衰老时，涂抹激动素的部位仍保持鲜绿 。这不仅说明了激动素有延缓叶片衰老的作用，同时也说明了激动素在一般组织中不易移动。细胞分裂素延缓衰老是由于细胞分裂素能够延缓叶绿素和蛋白质的降解速度，稳定多聚核糖体 (蛋白质高速合成的场所)，抑
8、制DNA酶、RNA酶及蛋白酶的活性，保持膜的完整性等。此外，CTK还可调动多种养分向处理部位移动，因此有人认为CTK延缓衰老的另一原因，是由于促进了物质的积累。现在有许多资料证明激动素有促进核酸和蛋白质合成的作用。例如细胞分裂素可抑制与衰老有关的一些水解酶 (如纤维素酶、果胶酶、核糖核酸酶等)的mRNA的合成，所以，CTK可能在转录水平上起防止衰老的作用。 由于CTK有保绿及延缓衰老等作用，故可用来处理水果和鲜花等以保鲜、保绿，防止落果。如用40Omg/L的6-BA水溶液处理柑橘幼果，可显著防止第一次生理脱落，对照的坐果率为21%，而处理的可达91%，且果梗加粗，果实浓绿，果个也比对照显著增大
9、。（六）打破种子休眠 需光种子，如莴营和烟草等在黑暗中不能萌发，用细胞分裂素则可代替光照打破这类种子的休眠，促进其萌发。四、脱落酸 在植物体内，ABA不仅存在多种抑制效应，还有多种促进效果。在各种实验系统中，它的最适浓度可跨4个数量级（0.1 200mol/L）。对于不同组织，它可以产生相反的效应。例如，它可促进保卫细胞的Ca2+水平上升，却诱导糊粉层细胞的胞液Ca2+水平下降。通常把这些差异归因于各种组织与细胞的ABA受体的性质与数量的不同。 促进：叶、花、果实的脱落，气孔关闭，侧芽、块茎休眠，叶片衰老，光合产物运向发育着的种子，果实产生乙烯，果实成熟。 抑制：种子发芽，IAA运输，植株生长
10、。 乙烯的生理作用 促进：解除休眠，地上部和根的生长和分化，不定根形成，叶片和果实脱落，某些植物花的诱导形成，两性花中雌花形成，开花，花和果实衰老，果实成熟，茎增粗，萎蔫。 抑制：某些植物开花，生长素的转运，茎和根的伸长生长。五、乙烯乙烯可以促进RNA和蛋白质的合成，在高等植物体内，并使细胞膜的透性增加， 加速呼吸作用。因而果实中乙烯含量增加时，已合成的生长素又可被植物体内的酶或外界的光所分解，可促进其中有机物质的转化，加速成熟。乙烯也有促进器官脱落和衰老的作用。用乙烯处理黄化幼苗茎可使茎加粗和叶柄偏上生长。乙烯还可使瓜类植物雌花增多，在植物中，促进橡胶树、漆树等排出乳汁。六、其他植物激素主要
11、有油菜素甾醇、水杨酸、茉莉酸等，目前比较公认的第六大类植物激素是油菜素甾醇（Brassinosteroid）。油菜素甾醇是甾体类激素，与动物甾体激素的作用机理不同。其具有促进细胞伸长和细胞分裂、促进维管分化、促进花粉管伸长而保持雄性育性、加速组织衰老、促进根的横向发育、顶端优势的维持、促进种子萌发等生理作用。而目前油菜素甾醇的信号转导途径也是目前研究的前沿和热点之一。2.高等植物生殖和发育是如何进行的？答：3.说明突触的结构和神经冲动的传导过程。答：突触 神经元与神经元之间，或神经元与非神经细胞（肌细胞、腺细胞等）之间的一种特化的细胞连接，称为突触（synapse）。它是神经元之间的联系和进行
12、生理活动的关键性结构。突触可分两类，即化学性突触（chemical synapse）和电突触（electrical synapsse）。通常所说的突触是指前者而言。（一）化学性突触 光镜下，多数突触的形态是轴突终未呈球状或环状膨大,附在另一个神经元的胞体或树突表面，其膨大部分称为突触小体（synaptic corpuscle）或突触结（synaptic bouton）。 根据两个神经元之间所形成的突触部位，则有不同的类型，最多的为轴-体突触（axo-somatic synapse）和轴-树突触（axo-axonal synapse）此外还有轴-棘突触（axo-spinous），轴-轴突触（ax
13、o-axonal synapse）和树-树突触（dendroden-driticsynapse）等等。通常一个神经元有许多突触，可接受多个神经元传来的信息，如脊髓前角运动神经元有2000个以上的突触。大脑皮质锥体细胞约有30000个突触。小脑浦肯野细胞可多达200 000个突触，突触在神经元的胞体和树突基部分布最密，树突尖部和轴突起始段最少。 电镜下，突触由三部分组成:突触前部、突触间隙和突触后部。突触前部和突触后部相对应的细胞膜较其余部位略增厚,分别称为突触前膜和突触后膜，两膜之间的狭窄间隙称为突触间隙。 （二）电突触电突触是机体的一种兴奋传递方式。构成突触的两个神经元的膜紧贴在一起形成的缝
14、隙链接是电突触的结构基础。此种结构的特点是，突触连接处的膜不增厚，突触间隙仅为23nm，抗阻很低，邻近突触两侧轴浆内无突触小泡存在，膜上有允许带电离子和局部电流通过的水相蛋白通道。因此电突触无前膜后膜之分，传递一般为双向，而电传递速度快，几乎不存在潜伏期。电突触传递可能有促进不同神经元产生同步发电的功能。神经冲动的传导过程可概括为：刺激引起神经纤维膜透性发生变化，Na+大量从膜外流入，从而引起膜电位的逆转，从原来的外正内负变为外负内正，这就是动作电位，动作电位的顺序传播即是神经冲动的传导；纤维内的Na+继续向外渗出，从而使膜恢复了极化状态；Na+-K+泵的主动运输使膜内的Na+流出，使膜外的K
15、+流入，由于Na+：K+的主动运输量是3：2，即流出的Na+多，流入的K+少，也由于膜内存在着不能渗出的有机物负离子，使膜的外正内负的静息电位和Na+、K+的正常分布得到恢复。6.静息电位和动作电位是怎样的？答：1.静息电位（Resting Potential，RP）是指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。它是一切生物电产生和变化的基础。细胞膜两侧存在电位差，膜内的电位较膜外低。该电位在安静状态始终保持不变，因此称为静息电位。几乎所有的动植物细胞的静息电位膜内均较膜外低，若规定膜外电位为零，则膜内电位即为负值。大多数细胞的静息电位在-10100mV之间。静息电位产生的基本原因是细胞静息时在膜两侧存在电位差的原因：细胞膜两侧各种离子浓度分布不均；在不同状态下，细胞膜对各种离子的通透性不同。钾离子外流是静息电位形成的基础，推动钾离子外流的动力是膜内外钾离子浓度差。安静状态下膜对K+通透性大，K+顺浓度差向膜外扩散，膜内的蛋白质负离子不能通过膜而被阻止在膜内，结果引起膜外正电荷增多，电位变正；膜内负电荷相对增多，电位变负，产生膜内外电位差。这个电位差阻止K+进一步外流，当促使K+外流浓度差和阻止K+外流的电位差这两种相互对抗的力量相等时，K+外流停止。膜内外电位差便维持在一个稳定的状态，即
