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根际

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根际rhizosphere

字体[大][中][小]受植物根生命活动的影响,在物理、化学和生物特性上不同于原土体的根周围的土壤微区。它是土壤-根系-微生物相互作用的产物,并依据植物种类或品种,土壤性质和环境条件形成特定的微生态体系。在这一微区中进行着活跃的物质转化和流通,以及动力学过程。这些过程直接影响着植物的生长发育、水分和养分的吸收利用、有益和有害微生物的存活和繁殖,植物对逆境的调节反应等等。因此,根际环境是当今植物营养学科中新兴的边缘学科分支,涉及到土壤化学、植物生理学和微生物学的交叉科学。

根际是从希腊文根(rhizo)和圈围(sphere)两字合并而来。1904年由德国微生物家学L.赫瑟(Hilther)将这一名词应用于豆科作物,称根周围密集的细菌数量和活性为根际效应。以后,根际的概念由单一的微生物效应扩展到物理、化学和生物效应的各个方面,使之从理论到应用发展成为现代化农业中极为重要的基础研究课题。

根际研究的深入是与微观技术的发展分不开的。继电子显微镜以后电子探针显微分析,微电极等原位检测手段应用到生物科学后,也为根际养分状况和化学变化等的微观研究提供了可能。而根际土壤的液氮冷冻和切片技术相结合的方法建立,进一步扩展了根际研究的范围,为微区距离间水分、养分和微生物分布等的梯度变化积累了资料。80年代以来,高压液相色谱仪和穆斯堡尔谱仪的应用,对根际分泌物和根际土壤中某些重金属化学行为的研究更有所推进。

根际的显微特征由于根表面在空间和时间上的发展,不同根区的根际显微特征不尽相同(图1)。其中根冠细胞中的高尔基体分泌大量的粘液到根外,以及与脱落组织降解物混合,在根与土壤之间形成厚度为几微米到几十微米的粘液层。这层粘液与土壤颗粒有很强的亲和性,在其外沿粘附土粒形成一圈土壤鞘,直径约为根直径的一倍,粘附的程度表现为经水重复冲洗后仍不易洗脱。其后的根伸长区,存在结构致密的表皮细胞。这层细胞仅有初生壁,胞壁外的根冠延伸的及细胞分泌的粘液,它们与初生壁混为一体,厚度约为1~10微米。其中出现少量的细菌群落。当细胞停止伸展后,次生壁形成,粘液层中细菌和其它微生物数量明显增加。

图2成熟根区内土壤、细菌群落和细胞壁

图3粘液-土壤过渡层

物理特征根际内的水分状况取决于土壤中水分的流速、植物根系的吸水速率和单位土体中根系的总长度。根表面水分流量的最高值为每天每平方厘米1立方厘米,相当于每天单位厘米根长吸收0.1立方厘米水。在湿润土壤上,水流速度约为单位面积0.2×10-6立方厘米。因此,在土壤含水量较低时距根5毫米的根际土壤中出现水分亏缺梯度;潮润土壤上水分亏缺区仅在根周围,2毫米以外即不明显;湿土上则不存在水分亏缺区。

(×、·为重复的不同土块测定数据)

在一定范围内水分亏缺区的存在可增加根际内水分的流速,其线型速率可超过每秒1.7×10-6厘米。因此,也有利于质流过程中养分向根的运输。当然,在亏缺达到水分胁迫的临界值以上时,将引起粘液层收缩,影响根与土壤接触,从而降低根际中养分的溶解和运输。

由于根系通常沿着土壤孔隙伸展,在一般情况下土壤孔隙比根直径要小。因而根际土壤存在紧实效应。这种紧实压在根尖区的最大值可达帕。但实际上受根挤压的土壤范围很小,通常只是紧靠根表的周围土壤。应用穿透计曾测出,小麦根尖周围粉砂壤土的容重由

提高到1.55。在粘土上豌豆根周围0.5~1.5毫米内土壤的孔隙比由1.19下降至

根际土壤的容重增加将伴随气体中含氧量减少,当降至10%以下时则明显影响根的生长和生理代谢过程。

根际的化学特征包括酸碱度、氧化还原状况的变化、养分的亏缺和累积,以及养分的络合、溶解等化学过程。

反映酸碱度的量值。根际的氢离子浓度通常与原土体有明显的差别。这是由于根系分泌H+或HCO-3(

阴离子的比例不同,而有密切关系。其中氮素形态、某些养分缺乏均可诱导根际pH值的变化。

各类作物根系对硝态氮和铵态氮的吸收都是很迅速的。当两种形态的氮共存于生长介质中,由于铵态氮对硝酸还原酶的抑制作用,作物通常优先吸收铵态氮,然后吸收硝态氮。因此,根际会出现pH值先下降,再上升的过程。而铵态氮或硝态氮分别作为唯一氮源施用时,铵态氮将引起硝态氮则上升。这种变化趋势在大多数植物种类中都相似,禾谷类作物的这种变化规律更为显著

值下降。这主要是因为豆科植物在共生固氮中释放出质子,以及硝酸还原酶作用的位置主要在地上部的叶片中,根组织内不致因游离硝酸离子引起阴阳离子不平衡而使pH值上升。

图5氮素形态对根系介质pH值的影响

稻、麦、油菜、豆类等作物的根际pH值随供磷水平下降而显著降低,并有明显的昼夜变化(图6)。强光照下更为敏感,表明根际pH值与磷水平的关系是与光照影响磷同化能力相联系。当供磷不足时,稻、麦根际酸化的部位主要在根尖4厘米以上的吸收区,而羽扇豆在低磷条件下局部形成短的不定根,呈串状簇生根。这类根周围的pH值明显下降。缺磷逆境下作物还诱导有机酸从根溢泌,根际中柠檬酸量显著增加。表明,磷不足时,植物体内代谢失调,使柠檬酸在体内相对积累而外溢。因此,磷逆境条件下通过根际酸化,有利于土壤中难溶性磷部分溶解,由此提高土壤磷的利用率。

图6水稻根系分泌H+量的昼夜变化

缺铁在双子叶和大多数单子叶作物中引起根尖膨大,表皮层的层次增加,其中有转移细胞形成。这部分细胞大量溢泌H

此基础上根细胞质膜上还原酶活性增加,促使根表面高铁还原而被吸收。禾谷类作物则完全不同,缺铁时并不引起根际酸化。

值变化以提高对土壤养分的利用率,可以认为是对逆境条件的一种适应性。这种适应的强弱主要受遗传因素的影响。因此,植物种类或品种间均有差异。此外,土壤缓冲性能、原有土壤pH值的基础,以及水旱条件等都对这种适应性反应的表现程度有影响。

表示氧化还原电位大小的量值。它是由氧化剂和还原剂的活度比所决定。因此,在一定的体系中,Eh值愈大氧化强度愈大。旱作物O2和释放CO2,脱落物降解等耗氧过程等使E h值比原土体要低;而水稻根际则与旱作不同,在拔节前。而且不同土层深度(0~30厘米)趋势都相同。这是由于水稻在淹水条件下具有从地上部向根输送氧气的特殊适应性。但是,拔节以后,茎节形成,地上部向根输氧的通道受到阻碍,同时厌氧性根际细菌滋生。因此,根际的Eh值明显下降,低于原土体,直到表层的浮根出

图7两种NH+4-N肥料在作物根际土壤中的分布情况

有效磷的亏缺仅限于离根1毫米左右,相当于根毛长度。在砂性土壤上亏缺范围可扩展到4毫米以内。磷亏缺的范围很窄的原因是与它在土壤中有效扩散系数很小有关,通常为10-9~10-11厘米/(厘米2·秒)。显然,仅仅依靠土壤中有效磷径向扩散以供应根系吸收是难以满足需要的。而依靠新生根的伸展不断获取根附近新土区中的磷则是主要的途径。

钾的梯度变化类似于铵态氮,但亏缺范围比后者要小,通常在离根8~10毫米的范围内。代换性钾和迟效性钾(1摩尔/升HCl提取)有类似的亏缺趋势。但是,在土壤水分含量较高时有效钾在根际可出现相反的向根富集的现象。

有效性锰、锌和硅通常也在根际出现亏缺。硼和钼在根际的含量变化取决于它们在土壤溶液中的浓度。浓度低时可出现亏缺,浓度高时则累积。

根际亏缺梯度的存在有利于土壤养分向根扩散。但是,亏缺量过大时则影响根系的吸收。

土壤溶液中NO-3、SO2-4、Ca2+、Mg2+等含量相对较大。因此,这些养分通常作为溶质随着植物蒸腾流的水势差向根迁移,即质流过程。通过这种过程流向根表面的量一般是供大于求,由此而出现顺浓度梯度,累积率可达10%~30%,但梯度存在的范围很窄,通常不超过5毫米。

有机物根际土壤中有机碳含量比原土体明显增加。其来源主要是根系分泌物,这些物质在化学上具有多样性,从简单的低分子量的有机酸、糖、氨基酸,到复杂的维生素和植物激素;还有大分子的多种碳水化合物、肽和蛋白质,以及根组织的脱落物等等。这些有机碳约占光合产物的30%左右。此外,微生物在根际的迭代更新,残体的生物量也大大超过原土体,成为根际有机物质的主要组成成分。它们以粘肽和结构蛋白质与根际分泌物混合,并可进一步分解成氨基糖和有机氮化物。这些多种来源相混合的根际有机物质吸持的养分比土壤原有的有机物质易于矿化,成为根际供给植物养分的贮备库。仅从氮量来看,这部分有效态氮约占根际供氮量的60%以上。同时,根际有机物质的相对聚集也有利于土壤团粒结构的形

成,改善土壤的物理性质。

生物特性根际微生物群落的数量可达到每立方厘米土壤上细菌数为109个、放线菌约107个、真菌约106个、原生动物约103个和藻类约103个。然而,绝大多数的微生物仅存在根表面50微米以内,而且只覆盖7%~15%的根表面。其分布的规律性是趋向于聚集在粘液密集或分泌物多的位置,如表皮细胞相连接的凹槽处,根毛的尖端和基部,以及侧根出生的突破口处。扫描电镜的观察表明,即使处于根表皮层10微米以内的细菌也不直接附着在根表面上,而是包埋在粘液层中或本身有胶膜包围。距根1毫米以外部位的微生物数量则显著下降,平均只有根面上的30%左右,并随距离增加其数量呈梯度减少。

通常应用根际内不同距离微生物的数量(R)与原土体中数量(S)之间的比值表示微生物的根际效应。豆科植物的R/S值明显高于禾本科植物。然而,R/S值的大小与植物生长期有密切关系,大多数一年生植物的R/S值随植物生长而不断增加,直到生理活动的高峰期为止,如小麦不同发育时期根际细菌、放射菌和真菌的R/S值均以分蘖期最高,开花期次之,苗期和成熟期则很低。

聚集在根际的微生物对高等植物生长可能有害也可能有益。一般情况下各种未灭菌的根际土壤的吸氧量比灭菌的要高。大田条件下麦类作物约高2~4倍。施肥后的摄氧量更高,CO2释放量也明显增加,促使根际土壤的氧化还原电位下降,从而可增加某些难溶性养分的溶解度。另外,某些微生物可以产生激素、固氮、溶磷,以及对养分转化的有益作用。与此同时,根际土壤中也存在一些有害的微生物,如土传病原菌,引起氮素损失的反硝化细菌等等。无疑,根际是一个微生物活动极为活跃的区域,影响着植物养分的固持、矿化和有效性。并且在种群上与植物遗传特性和土壤性质有着密切关系,形成多种多样特定的根际微生物体系,决定着农作物的生长发育和产量。

总之,根际土壤虽然只占土体体积的1%~3%。但由于其特殊的生态环境,对水分、养分的迁移和转化,有益和有害微生物的繁殖和控制,以及污染化学毒物的降解等方面起着重要的作用。因而与现代化农业管理、提高作物生产力都有着十分密切的关系。

字数:5818

参考文献

Elroy A. Curl and Br yan Tr uelove,The R hizospher e.Spri nger-verl ag,Berli n Hei del berg,New Yor k,1986.

作者:刘芷宇

知识来源:中国农业百科全书总编辑委员会农业化学卷编辑委员会,中国农业百科全书编辑部编.中国农业百科全书·农业化学卷.北京:农业出版社.1996.第108-112页.

广东省2020届高三二模理综生物试题 含答案

2020年普通高等学校招生全国统一考试 广东省理科综合能力测试模拟试题(二)一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.下列有关叶肉细胞中叶绿体和线粒体的叙述,正确的是 A.以相同的方式增大内膜的面积 B.两者的膜参与组成叶肉细胞的生物膜系统 C.都能进行物质转变和能量转换,并将能量贮存在稳定的有机物中 D.都能被健那绿染液染成绿色,说明都含有染色体 2.下列有关真核细胞内DNA复制、转录和翻译的说法,正确的是 A.DNA复制、转录只能发生在细胞核中,翻泽发生在细胞质中 B.DNA复制、转录过程需要酶催化,翻译过程不需要酶催化 C.三个过程都发生了碱基互补配对,形成了相同的碱基对 D.三个过程的产物都不相同,但都进行了遗传信息的传递 3.茉莉酸(JA)广泛存在于高等植物中,其作用具有多效性,如可以促进乙烯的生成、促进叶片脱落、促进不定根的形成。有关JA的说法错误的是 A.JA属于植物生长调节物质B.JA可诱导与乙烯生成有关的基因的表达 C.JA与脱落酸在作用上互相拮抗D.JA能提高扦插繁殖的成功率 4.合理选择实验试剂和材料有利于提高生物实验的成功率,下列有关实验合理的是A.用卡诺氏液同定经低温诱导染色体数日变化的洋葱根尖细胞的形态 B.用双缩脲试剂提取花生种子匀浆中的脂肪和蛋白质 C.用重铬酸钾溶液检验酒精的产生而探究培养液中酵母菌种群数量的变化 D.用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞会发生质壁分离复原 5.病毒侵入人体被吞噬细胞处理后,产生一系列反应。下列有关叙述错误的是A.吞噬细胞能将病原体的抗原传递给T细胞 B.T细胞接受抗原刺激后增殖分化成记忆B细胞 C.效应T细胞和浆细胞分别参与细胞免疫和体液免疫 D.肺炎痊愈者的记忆细胞参与二次免疫时,体内抗体含量快速上升

不定根发生机制

1.2.3 不定根发生机制的研究现状和发展趋势。 不定根发生机制的研究最早从形态学观察开始,随着显微技术的不断改进,人们逐步的了解了根在细胞水平的发生过程。同时生长素作用的发现及作用机制深入的研究,为从生理生化水平开展不定根发生机制的研究提供了理论依据。20世纪末特别是近年来,植物分子生物技术的发展和应用,又为其提供了新的研究手段,对不定根发生机制的认识深入到分子及基因水平。 1.2.3.1 不定根发生的解剖学研究。 不定根是植物按非正常的时序发生且发生部位不定的根,多发生于茎杆、叶子或老根等器官。多半是因为植物的器官或组织受到伤害、激素或病原微生物等刺激,而由根原始体经过细胞分裂、分化发育为根原基,再由根原基发育而成。 大量研究表明,不定根发源于插穗内一些变成分生组织的细胞群,即根原始体。 不定根的根原始体有“潜伏根原始体”和“诱发根原始体”[6]。潜伏根原始体在插条发育的早期未离体时,就已经产生,即在采条时已经存在。扦插前,它一直处于休眠状态,直至插穗离体后,在适宜的条件下才解除休眠,继续发育成根原基和不定根。潜伏根原始体多产于维管系统内的韧皮组织、形成层或髓射线中,芽隙、枝隙或叶隙常常是它的发生部位。而植物的插条扦插后才分化而成的根原始体,称为“诱发根原始体”,多产生于插穗下端0.1~0.3 mm 范围内,从维管形成层、韧皮薄壁组织细胞、韧皮射线、髓射线及其复合组织等部位都可产生诱发根原始体,也可在愈伤组织中产生。 不定根形成的一个关键阶段是根原基的形成。Jarvis[7]等(1986)将不定根形成过程分为促进期、起始早期、起始晚期和生长分化期四个阶段。潘瑞炽认为不定根形成的步骤大致如下:薄壁细胞或维管束间细胞经过脱分化,形成潜在的根原始点,经过刺激开始细胞分裂,细胞增大,形成形成层,进一步形成根原基,根原基形成维管束并连接起来,生长,不定根露出表皮(潘瑞炽[8],1998)。李小方[9](2001)等将不定根原基分为3类,即形成于原位的根原基,向着插条基部但不是在原初细胞分裂点处形成的根原基和形成于基部愈伤组织的根原基。后两种情况根发生的最初解剖学事件之前需要细胞分裂。根原基发生于原位的情况,已经定义了4个明显的阶段:⑴、新的分生组织位置的诱导;⑵、最初的细胞分裂;⑶、后期细胞分裂形成有组织的根原基(分生组织);⑷、通过分生组织产生细胞并进行伸长生长完成根的发育。肖尊安等[10](2002)则将不定根的形成过程分为五个时期:脱分化期、

苎麻根际和非根际环境的土壤比较研究

苎麻根际和非根际环境的土壤比较研究 Abstract: The dynamic property of soil nutrients, soil microbes, soil enzyme and pH in ramie rhizosphere soil and non-rhizosphere soil collected from producing areas of 6 ramie varieties was studied. And the relationship between them was discussed. The results showed that the content of available N, available K, organic matter, total K and water, the numbers of soil bacteria, actinomyces and fungi, the activities of urease and acid phosphatase in rhizosphere soils were all significantly higher than those of non-rhizosphere. Meanwhile, there was significant difference in pH between rhizosphere soil and non-rhizosphere soil. The correlations among soil nutrients, soil microbes, soil enzyme and pH in rhizosphere soil were more significant than that in non-rhizosphere soil. It was hypothesized that the ramie root brought about the differences between the rhizosphere soil and non-rhizosphere soil. Key words: ramie; rhizosphere; non-rhizosphere; soil factors 在植物生长过程中,由于根系和土壤的相互作用,根际环境在物理?化学和生物特性上不同于周围的土体,即产生了根际效应?研究作物的根际环境对作物的水肥管理和病虫害防治有重要意义[1]?根际土壤中聚居着的微生物包括细菌?放线菌?真菌?藻?原生动物和病毒?它们在营养的转化中起着极其重要的作用?在土壤中,由于根际是一个特殊的生态环境,因此在根际的土壤微生物比根外的土壤微生物在数量和种类上都要多,它们在根上的繁殖和分布受根系生长发育的影响而表现出较为明显的根际效应?因此,根际微生物研究也倍受关注?土壤养分是土壤肥力的重要组成,是作物高产稳产的基础条件?在水?热?气等条件适宜时,土壤养分的含量及比例直接影响作物的生长发育和产量高低?氮?磷?钾是植物生长发育所必需的三大基本元素;土壤pH值是土壤重要的化学性质,它通过影响土壤微生物活动?土壤有机质的分解?矿质营养的有效状态等影响土壤的肥力状态;土壤有机质的数量与质量变化是土壤肥力及环境质量状况的最重要表征,是制约土壤理化性质如水分?通气性?抗蚀力?供保肥能力和养分有效性等的关键因素[2]?土壤酶参与土壤中许多重要的生物化学过程和物质循环,可以客观地反映土壤肥力状况,是土壤生物学肥力的重要因素?由于受植物根系和微生物的影响,植物根际土壤中酶的活性与原土体存在差异?玉米根际土壤中磷酸酶[3,4]和脲酶[5]的活性均比非根际土壤高? 苎麻是我国极具特色的经济作物,其产量和面积均占全世界的90%以上?但近几年由于诸多原因导致麻类的种植面积和总产大幅度降低?苎麻的高产栽培方面已有很多研究报道[6-9],但是苎麻根际环境的研究还较少?本试验主要通过比较根际和非根际环境的土壤养分?土壤酶?土壤微生物含量的差异及其相关关系的不同来研究苎麻的根际环境,旨在为苎麻的施肥管理提供理论基础? 1材料与方法 1.1材料

高级植物营养学考题及答案

1根系的形态及其结构,根的初生结构及其功能 1) 根系在形态上分为直根系和须根系,其中直根系由主根与侧根组成,而须根系由若干不定根组成,另外还有许多的特殊根系,如肉质根(萝卜)和支柱根。 2)根系的结构可以从纵、横两个侧面去分析: 纵向结构:由上至下依次为根尖、根冠、顶端分生组织、伸长区、根毛区和成熟区。 横向结构:由外向内依次为表皮层、皮层、微管柱、韧皮部、根冠 3) 根的功能: 表皮层:构成皮组织系统, 皮层:通常只由薄壁细胞组成,皮层的最内层分化为内皮层,而靠外的一层或几层分化为外皮层,其中内皮层的主要功能是调节水分及溶质在根中的运输。 微管柱:体内水分和无机物运输,信号传导及机械支持等。 韧皮部:使微管植物将茎叶系统光合产物运输到根、茎、花、果实等器官。 根冠:保护根系分生组织,协助根系向下层穿透,物理与化学信号的感知部位。 2试述侧根及根毛的发生、形成部位和影响因素,及对矿质养分吸收的重要性? 1)发生、形成部位:侧根发生于中柱鞘,根毛外表皮; 2)影响因素: 侧根:a土壤养分状况b土壤微生物,包括一些内生菌c土壤含水量d激素种类及浓度e 病原体 根毛:a土壤湿度b土壤通气状况c土壤质地d生长物质 3)重要性:除了一些水生植物和特殊情况下的叶面施肥外,植物主要靠根系和根毛吸收养分和水分。因此,侧根和根毛的发生数量和发生时间决定了植物的生长状况。一般来说,侧根和根毛发生越多,植物的吸收功能越强,尤其是当养分缺乏的时候,植物生长更多的侧根和根毛,扩大吸收面积,能吸收更大范围的养分。 3内外皮层对根系吸收和运输水分及矿质元素的影响 水和矿质养分进入外皮层后,可通过质外体和共质体两条途径向内皮层运输,到达内皮层后由于其有凯氏带的阻隔,不能直接进入中柱,而必须先穿过内皮层细胞原生质膜转入共质体途径,才能进入中柱。 4质外体及其在植物生长发育过程中有何作用 1)质外体是细胞壁,质膜与细胞壁间的间隙,以及细胞间隙等空间组成的体系。 2)在植物生长发育过程中的作用:a水分,矿质养分运输的重要途径,可贮存、活化养分。B其性质影响根系对离子的吸收。c影响离子行为的因素。d是微生物的生活空间,有利于抵御真菌入侵。e叶片质外体是第一个与大气有害物质接触并进行防御的部位。f 和光合产物运输有关。 5植物如何维持细胞的PH恒定和电荷平衡?以供NO3_和NH4 +说明。 1)细胞通过2种机制来完成这项工作。一是生物物理方式,以通过质膜或液泡膜上的质子泵将H+ 从细胞质通过质膜运输到质外体或通过液泡膜运输到液泡中来实现的。二是生物化学方式,包括质子的产生和消耗,通过羧基基团的形成和消耗来完成。植物过多吸收阳离子与细胞质PH上升有关并诱导有机酸合成,从而产生阴离子(R.COO)来维持PH恒定及电荷平衡。反之过量的吸收阴离子与细胞PH的下降有关,细胞通过储藏库中的有机酸脱羧来维持PH的恒定及电荷的平衡。 2)供N形态在植物体内阴--阳离子相互关系中起关键作用。供NH4+时尽管细胞吸收阳离子总量多,但是其同化过程中细胞质PH下降,必须通过质子分泌和有机酸的脱羧来维持PH稳定。供NO3 _时,NO3 _同化伴有OH_ 的产生或 H+的消耗,植物根中有机酸的合成数量会增加,来维持PH的恒定及电荷的平衡。 6植物对缺铁的适应性反应及其生态意义 1)植物对缺铁的适应性反应有两种不同的机制:一是双子叶植物和非禾本科单子叶植物属于机理I型,缺铁时其在形态上表现为根系伸长受阻,根尖部分直径增加并产生大量根毛,有些植物根表皮细胞和皮层细胞会形成转移细胞;在生理上表现为还原能力增强,质子净分泌量增加。二是对于禾本科机理Ⅱ型植物,在缺铁时表现为根系铁载体的释放增加,而且Fe(Ⅲ)─植物载体复合物的吸收速度也增加,表现出较高的运输能力。 2)禾本科植物对缺铁的适应性机制,对我国北方普遍缺铁的石灰性土壤上作物的生长发育有着非同寻常的生态学意义。 7养分胁迫条件下植物形态会发生什么变化?举例说明 1)植物根的形态变化:胁迫条件下,根一般会增长,变细。但当缺铁时,根生长受阻,根尖增粗。有的植物会形成排根。根毛的长度,密度会增加 2)地上部的变化,植株矮化,叶面积变小,颜色变化等,如缺锌时会出现小叶病。3)根冠比的变化,养分胁迫时根冠比会发生变化,缺钾时,根冠比下降,缺氮、磷时根冠比增加。

离体细胞培养的器官形态发生模式及其可能机制

离体细胞培养的器官形态发生模式及其可能机制 学院:生命科学学院专业:生物技术学号:114120425 姓名:钱富明 一 器官发生是指培养细胞在适宜的诱导培养条件下形成不定芽和不定根,形成完整植物的过程。离体细胞培养器官分化有俩种模式,一种是间接的,另一种是直接的。间接的是指外植体先形成一团愈伤组织,从愈伤组织中产生拟分化组织,最后形成芽;直接的是指没有经过愈伤组织或分生组织中心阶段,从外植体直接发生芽。 对于间接发生途径来说,外植体细胞脱分化后,细胞分裂形成一团愈伤组织,即拟分生组织或分生组织中心。这是在许多植物器官发生前,愈伤组织内部所产生的细胞群,其特点是细胞小、等径、壁薄、核染色质色深等。 直接发生途径在一些植物细胞和组织培养中表现突出。首先,从当个细胞开始细胞分裂,形成2、3个细胞,然后这些细胞再产生相邻细胞,即以此为中心继续进行快速分裂。 离体器官的发生一般经由三个连续的时期组成,第一阶段是外植体经过诱导形成愈伤组织。第二阶段是“生长中心”形成。当把愈伤组织转移到有利于有序生长的条件下以后,首先在若干部位成丛出现类似形成层的细胞群,通常称之为“生长中心”,也称为拟分生组织,它们是愈伤组织中形成器官的部位。第三阶段是器官原基及器官形成。在有些情况下,外植体不经过典型的愈伤组织即可形成器官原基。这一途径有两种情况:一是外植体中已存在器官原基,进一步培养即形成相应的组织器官进而再生植株,如茎尖、根尖分生组织培养;另一种情况是外植体某些部位的细胞,在重新分裂后直接形成分生细胞团,然后由分生细胞团形成器官原基。这种不经过愈伤组织直接发生器官的途径在以品种繁殖为目的的离体培养中具有重要的实践意义。 研究表明,在叶肉细胞再生植株过程中,最初分裂细胞的第一次分裂轴向是十分重要的。在不经过愈伤组织的器官分化中,这次平周分裂既是叶肉细胞的脱分化,同时也是该细胞转变发育方式极性的确定。现在,有人把最先启动分裂的这些细胞称之为感受态细胞。 通过器官发生形成再生植株大体上有三种方式:第一种方式是先芽后根;第二种方式为先根后芽;第三种方式是在愈伤组织的不同部位形成芽和根,再通过维管组织的联系形成完整植株。多数植物的器官发生以先芽后根途径实现表达,如果是先由愈伤组织长根,则很难长芽。 对器官发生产生影响的有以下几个因素: (一)起始材料对器官分化的影响: 外植体材料对器官分化的影响主要在于母体植株的遗传基础和生理状态。1.母体植株的遗传基础,被子植物比裸子植物容易诱导器官发生。茄科、秋海棠科、景天科、十字花科等被子植物更容易诱导器官发生。同种植物不同基因型的诱导效果也存在很大差异。2.外植体的生理状态:生理状态年轻,生长活跃或生长潜力大的组织和器官的细胞更容易培养。不同部位来源的外植体对分化程度和分化器官类型也有一定影响。如百合基部鳞茎外植体接种后有较强的再生能力,而顶端鳞茎接种后往往分化能力较弱。又如来自植株花芽的表皮细胞只能诱导形成花芽,来自植株基部的表皮只能诱导形成营养芽,而来自植株中间部位的表皮则可同时

高级植物生理题总结

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:①稳定膜结构;②抑制ETH合成;③可与细胞膜大分子结合,阻止膜脂过氧化;④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, ①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。 ②缺K+ :植物会积累put,维持离子平衡,代替K作用。 ③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。 ④PH5.0或少于5.0,put增加,促进质子分泌 逆境put增加的生理意义: ①作为PH缓冲剂,有利于H+和其他阳离子过膜; ②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:①对授粉、受精的影响②对座果的影响③对果 实生长的影响④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。①PA具有稳定核酸的作用 ②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:①用BR处理,可增强细胞膜的电位势 及ATPase活性和H+分泌②BR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。

2017年高考生物-植物激素调节-专题练习及答案解析

2017年高考生物专题练习 植物激素调节 一、选择题 1.通常,叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响,将某植物离体叶片分组,并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断,下列叙述错误的是() A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老 B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱 C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组 D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程 2.研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响,结果如下图。下列相关叙述正确的是() A.自变量是NAA,因变量是平均生根数 B.不同浓度的NAA均提高了插条生根率 C.生产上应优选320 mg/ L NAA处理插条 D.400 mg/ L NAA具有增加生根数的效应 3.用三种不同浓度的生长素类似物溶液处理某植物插条使其生根,结果如下表。下列叙述错误的是()

.下列甲、乙、丙三图分别表示有关的生物学过程,相关叙述中正确的是()

A.1、2、3组能说明生长素的作用具有两重性 B.1、2、3、4组能说明幼嫩的植物茎叶中存在生长素 C.若用脱落酸处理黄豆,则黄豆有可能长不出不定根 D.若用乙烯处理黄豆,则黄豆最可能不会长出不定根 12.下列关于生命科学研究方法与操作的叙述中,正确的是() A.利用光学显微镜观察蚕豆叶肉细胞叶绿体的基粒 B.罗伯特森利用电子显微镜观察细胞膜并提出流动镶嵌模型 C.达尔文的实验证明,生长素分布不均匀是植物弯曲生长的原因 D.基因分离定律和自由组合定律的研究均利用了假说-演绎法 13.下列有关植物激素的描述,错误的是() A.植物激素必须与受体结合后才能发挥作用 B.植物激素具有调节作用,但不直接参与细胞的代谢 C.植物激素都是由特定的组织细胞产生的微量有机物 D.外界因素会影响激素的合成,进而调节基因组的表达 14.用外源脱落酸(ABA)及其合成抑制剂(fluricbne)分别处理采摘后的番茄,番茄的乙烯释放量变化如图所示(CK为对照处理),下列有关分析正确的是() A.外源脱落酸(ABA)可以诱导乙烯的生成 B.采摘后番茄果实内乙烯的生成需要ABA诱导 C.脱落酸合成抑制剂可以促进乙烯的生物合成 D.脱落酸与乙烯对果实成熟的调控有拮抗作用 15.下面4幅是植物激素的相关示意图,表示错误的是() A B

2016年海南单招生物模拟试题:细胞的分化

2016年海南单招生物模拟试题:细胞的分化 【试题内容来自于相关网站和学校提供】 1:下列关于细胞的叙述,不正确的是() A、硝化细菌、霉菌、水绵的细胞都含有核糖体、DNA和RNA B、能进行光合作用的细胞不一定含有叶绿体 C、细胞分化会使各种细胞的遗传物质有所差异 D、蛙红细胞、人脑细胞、洋葱根尖分生区细胞并不都有细胞周期 2:下列细胞分化程度最低和最高的依次是 ①卵细胞②受精卵③胚胎干细胞④造血干细胞 A、②① B、①④ C、②④ D、③② 3:自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是() A、骨髓干细胞与胰岛样细胞的核基因组成不同,基因表达产物不同 B、骨髓干细胞与胰岛样细胞的核基因组成相同,基因表达产物不完全相同 C、胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失,分化成为胰岛样细胞 D、胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响,分化是由基因决定的 4:下列结构发育到一定程度就不再继续发育的结构是 A、胚芽 B、胚柄 C、胚轴 D、胚根 5:细胞分化是多细胞生物生命历程普遍存在的生命现象,下列过程不属于细胞分化的是 A、扦插的枝条长出不定根 B、精子和卵细胞融合形成受精卵 C、B细胞在抗原刺激下形成浆细胞 D、人的红细胞在成熟过程中失去细胞核 6:(5分)图为人体的部分细胞分化示意图。请据图回答:

(1)图中细胞分化程度最低的是(填字母)细胞,全能性最高的是(填字母)细胞,骨髓移植实质上是将图甲中的(填字母)细胞移植到患者体内。 (2)图中的皮肤细胞、肝细胞、白细胞内具有(答“相同”或“不同”)的遗传物质DNA,各自结构和功能不同的原因是。 7:下图中A、B是呼吸道管壁上分布最多的两种细胞结构示意图,即纤毛细胞和黏液腺细胞,当灰尘、病菌等异物进入时,呼吸道可将包裹异物的黏液推向喉的方向,通过咳嗽将痰排出体外。观察图中细胞结构,回答下列问题: (1)图中(填字母)是黏液腺细胞,其细胞器中,特别发达,该细胞的主要功能是分泌黏液粘住灰尘、细菌,湿润气管。 (2)纤毛细胞在结构和功能上最显著的特点是 。 (3)与所有上皮细胞一样,呼吸道上皮细胞也不断衰老、脱落,并被底部向上推进的新细胞所代替,图中C、D 细胞位于A、B的底部且无突出特征,它们均属于未分化的细胞,其中(填字母)细胞可能分化为纤毛细胞,细胞分化的根本原因是。 8:(8分)下图表示干细胞的三个发育途径。据图回答下列问题:

植物生理学教案16

基本内容 第十一章植物的生殖生理(Reproductive of plant)当植物生长到一定年龄后,在适宜的外界条件下,营养枝的顶端分生组织就分化出生殖器官(花),最后结出果实。植物的个体生长过程中,存在一个内在的计时机制,即生长到一定时间才具有接受外界环境诱导开花的能力,人们把这种能力称为“感受”(competent)能力。植物要在适宜季节才能诱导开花,而季节变化的主要特征是温度高低和日照长短,植物开花就与温度高低和日照长短有密切关系。当顶端分生组织进入新的花发育过程(分化)后,如将植株转放到不适宜的外界条件下(例如把已通过长日处理的长日植物放到短日条件),植株仍然继续花芽分化,因为这时的花发育就已进入“决定”(determined)阶段了。然

而,花原基要接受刺激表达的发育信号后,才能“表达”(expressed)开花。例如,长日植物毒麦长日处理28 h后,切下枝条顶端分生组织进行组织培养,培养基中有GA才能正常开花;而短日条件下生长的切段,即使培养基中有GA,也不会开花。因此,毒麦开花的“决定”是长日条件,而决定状态的“表达”需要GA(图11-1)。 第一节幼年期(juvenility) 幼年期(juvenility)是植物早期生长的阶段。在此期间,任何处理都不能诱导开花。 一、幼年期的特征 幼年期和成年期的区别,除了能开花与否外,它们的形态和生理特征也不同,其特征比较见表11-1。至于生理特征,则是幼年期生长快,呼吸强,核酸代谢和蛋白质合成都快。当转入成年期后,组织成熟,代谢和生理活动较慢,光合速率和呼吸速率都下降。幼年期茎的切段易发根,而成年期的切段不易发根,这可能与幼年期切条内含较多生长素有关。 表11-1 常春藤的幼年期和成年期的特征比较 由于植株从幼年期转变为成年期是由茎基向顶端转变,所以植株不同部位的成熟度不一样。树木的基部通常是幼年期,顶端是成年期,中部则是中间型(图11-2)。从常春藤茎基取材插植,繁殖出的植株呈幼年期特征;如从顶端取材插植,则长出的植株呈成年期特征;如从中部取材,长出的植株呈成年期和幼年期混合特征。冬季,落叶植物顶端叶片脱落而基部叶片不脱落,这就是幼年期的特征。以基部或顶端为接穗嫁接,则前者一两年后仍不开花,而后者一两年则开花。 图11-2 树木幼年期和成年期的部位 二、提早成熟 由于植株处于幼年期不能开花,所以要设法加速生长,迅速通过幼年期,或者设法减慢生长以提早开花。有人将桦树在连续长日照下生长,可使不开花期由5~10年缩短不到1年,这可能是长日照促进植物生长的缘故。树的大小决定幼年期长短。果树工作者注意到,幼年期的通过可能需要达到一定大小。例如,以直径大小不同的幼年期植株为接穗,嫁接在相同砧木上时,接穗直径如达到最大

2020年高考江苏卷生物试题word版(含答案)

2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷) 生物试题 一、单项选择题:本部分包括20题,每题2分,共计40分。每题只有一个 ....选项最符合题意。 1.下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是() A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应 B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中 C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成 D.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用 2.下列关于细胞中生物大分子的叙述,错误 ..的是() A.碳链是各种生物大分子的结构基础 B.糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子 C.细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子 D.细胞中生物大分子的合成需要酶来催化 3.下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是() A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖 B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同 C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少 D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关 4.下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是() A.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖 B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达 C.正常组织细胞在体外长时间培养,一般会走向衰老 D.凋亡细胞内有活跃的基因表达,主动引导走向坏死 5.如图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是()

A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同 B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞 C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离开细胞 D.口服维生素D通过方式⑤被吸收 6.采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验,下列叙述错误 ..的是() A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂 B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏 C.研磨时添加石英砂有助于色素提取 D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散 7.有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁 殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误 ..的是() A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子 B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应 C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰 D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系 8.下列叙述中与染色体变异无关 ..的是() A.通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率 B.通过连续自交,可获得纯合基因品系玉米 C.通过植物体细胞杂交,可获得白菜-甘蓝 D.通过普通小麦和黑麦杂交,培育出了小黑麦 9.某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列CTCTT CTCTT CTCTT,下列叙述正确的是() A.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变 B.CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例 C.若CTCTT重复6次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变

水培花卉理论

一、不定根是高湿与水环境的特有根系 植物的根有两种,一种是来源于胚的胚生根(Embryotic rcxgt),它是植株形成强大根系的基础;另一种是不定根(Adventitious root),它不按正常时序发生,且出现在非正常的位置(如茎、叶)。大多数情况下,不定根的发生是由于植物器官受伤或激素、病原微生物等外界因素的刺激,因此表现为植物的再生反应。特别是在受到机械创伤与水份的厌氧胁迫时,植物会在形态学下端的受伤部位或水淹的水陆交界处形成大量的不定根。这种不定根的形成对于特殊环境下植物生理生化的调控上具有积极的作用。 植物的根系是因环境的变化而发生变化的具有强大生态适应性的组织器官,从水生植物进化为陆生植物的伟大演变中,根系的进化也发生了巨大的变化,从水生植物的不定根进化为种子植物的胚根或定根根系,从水生植物根系的柔嫩组织进化为具有发达机械组织的陆生根,从没有根毛或少有根毛的水生根进化为根系发达,且网状分布根毛众多的旱生根。这种进化过程的根形态与结构的嬗变主要是由根域水环境的丰缺程度所决定的,在水资源丰富的环境,如水环境或湿生环境下,根系摄取水份及营养极为方便,无需分化出结构复杂网状分布的多级分枝构型与固定的定根骨架。植物会以最为快速高效的吸收方式来构建它的根系形态,从金字塔式的多级分根模式变成放射爆炸结构的基生分根模式。会在根茎部位或枝干上形成大量的不定根根系。这是植物所固有的一种特性与本能,纵观水生植物与湿生植物发现,如生长于水环境中的水生植物、湿生植物、沼生植物、挺生植物、浮生植物等,它们大多以不定根的方式来形成水份与营养的吸收器官,就是生长于水边的木本植物红树林,也是以大量的不定根如呼吸根与水生根来形成它特有生态下的根构模式。根系构型的形成是完全以生态环境为参照而进行选择进化与协同发育的,在水环境下它就分化形成须状的不定根,干旱环境下就形成多级分枝网络结构的根构型与胚根根系。是根系对水环境的一种生态适应性表现。 水生环境具有均一的水与营养环境也是决定了根构型及发育上均一性的关键所在,从而形成了形态与组织结构相对一致的根系即须状的不定根根系,在研究根系发育的过程中发现,环境的均一性对其根形态形成具有非常重要的作用,如气雾环境或水环境中生长的根系,它的每个部位受到的外界刺激与所处的水及

乙烯对黄瓜外植体不定根发生的影响及其差异蛋白分析

乙烯对黄瓜外植体不定根发生的影响及其差异蛋白分析 不定根的发育是植物生命周期中一个复杂而重要的过程。乙烯是一种结构较为简单的气态植物激素,能够促进不定根形成。 然而,乙烯诱导不定根形成的分子机制仍不清楚。因此,乙烯对不定根发生的调控机制研究具有重要理论与实践意义。 本研究以黄瓜(Cucumis sativus‘Xinchun 4’)为材料,通过观察其外植体不定根发生过程解剖结构的变化,确定其三个发育阶段。利用iTRAQ技术获得与不定根发生不同阶段的相关差异表达蛋白(DEPs)。 同时,通过iTRAQ技术研究外源乙烯诱导黄瓜外植体不定根发生过程的DEPs,并通过转录水平、Western-blot蛋白半定量和生理生化手段进行验证。最终,探讨黄瓜不定根发生的生理及分子机制,为不定根发生的调控提供理论依据和技术支持。 主要研究结果如下:1.采用石蜡切片技术对黄瓜不定根发生过程进行观察,将其划分为三个阶段:不定根原基诱导阶段(IRP;0-12 h),不定根原基的形成阶段(FRP;12-24 h)以及不定根的伸长阶段(EAR;24-72小时)。外源乙烯释放化合物乙烯利(ethrel)可显著促进黄瓜外植体不定根的形成,其中0.5μM促进效果最好。 黄瓜不定根的发生被乙烯抑制剂氨基乙氧基乙烯甘氨酸和硝酸银能够抑制,且逆转了ethrel对黄瓜不定根发生的促进作用,表明黄瓜外植体生根过程受乙烯的正调控。2.对黄瓜外植体不定根发生的三个阶段进行了比较蛋白质组学分析,以确定可能参与调控不定根的相关蛋白。 在检测到的3622个差异表达的蛋白中,57个已知蛋白被认为与不定根发育

相关,其中20个作为候选蛋白。对所鉴定的蛋白进行功能分类,发现在生根过程中这些蛋白质主要与光合作用、碳水化合物和能量代谢、脂代谢、应激反应和氨基酸代谢有关。 用实时荧光定量PCR进一步分析了19个差异表达蛋白的转录水平,其中包括脂氧合酶(Lipoxygenase;LOX)和微管蛋白α链(Tubulin alpha chain;TUA),17个基因与iTRAQ的结果一致,占检测蛋白的89%,其中Threonine dehydratase (Csa6G448740)和Ferredoxin-1(Csa3G146700)与差异蛋白表达结果不一致。Western blot实验分析显示,LOX和TUA能在黄瓜外植体中正常表达,在三个生根阶段中LOX蛋白表达呈上升趋势,而TUA的表达表现出下降趋势,与差异表达蛋白结果一致。 在三个生根阶段中LOX活性与乙烯释放量明显升高,而且不同生根阶段乙烯的释放量与LOX活性密切相关。除此以外,还揭示了细胞周期活性的激活在三个生根阶段中,细胞从G1期转移向S期,同时细胞周期相关基因CycA、CycB、CDKA 和CDKB在三个阶段诱导表达。 说明LOX和TUA可能参与了不同生根阶段不定根的发育。3.黄瓜外植体不定根发生经乙烯处理影响的差异蛋白分析:在检测到的5014个差异表达的蛋白中,115个已知蛋白被认为与不定根发育相关,其中24个作为候选蛋白Ethrel处理的与对照(蒸馏水)相比,所鉴定到的蛋白质主要涉及到光合的作用、转录的翻译、碳水的化合物和能量的代谢、氨基酸的代谢和蛋白质的折叠修饰,这几类的功能范畴在乙烯诱导不定根的形成过程中发挥重要作用。 在转录水平上进一步分析了23个差异表达的蛋白,包括S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthase;SAMS)和ATP合成酶α亚基(ATP

气孔运动机理

气孔运动机理?气孔主要受保卫细胞的液泡水势调节,但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。淀粉—糖互变学说:保卫细胞光合作用消耗CO2,细胞质PH↑,淀粉水解,可溶性糖增加,细胞水势↓,吸取水分,气孔张开。K吸收学说:保卫细胞质膜上的ATP 质子泵,H分泌出保卫细胞,PH↑,质膜超极化,质膜内侧电视变得更负,K从表皮细胞通过K通道进入保卫细胞,液泡水势降低,吸水张开。苹果酸生成学说:保卫细胞在PEP唆激酶作用生成苹果酸,进入液泡,水势↓,吸水气孔张开,开放气孔时保卫细胞淀粉含量下降而苹果酸的含量升高。 C4植物具有较高光合速率的因素?1、C4植物的光合速率比C3快很多。2、C4植物的PEP 羧化酶活性较强,对CO2的亲和力很大。3、C4植物的光呼吸酶主要集中在维管束鞘薄壁细胞中,光呼吸就局限在维管束鞘内进行,他外面的叶肉细胞,具有对CO2亲和力很大的PEP酶,即使光呼吸在维管束鞘放出CO2,也很快被叶肉细胞再次吸收利用。4、鞘细胞中的光合产物就可就近运入维管束,从而避免了光合产物积累对光合作用可能产生的抑制作用。 生长素的生理作用?1:促进作用:促进雌花增加,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,偏上性生长,乙烯产生,叶片脱落,形成层活性,伤口愈合,不定根形成,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。2、抑制作用:抑制花朵脱落,侧枝生长,块根形成,叶片衰老。 逆境对植物的伤害①逆境可使细胞脱水,膜系统破坏,一切位于膜上的酶活性紊乱,各种代谢活动无序进行,透性加大。②逆境会使光合速率下降,同化物形成减少,因为组织缺水引起气孔关闭,叶绿体受伤,有关光合过程的酶失活或变性。③呼吸速率变化,其变化进程因逆境种类而异。冰冻、高温、盐渍和淹水胁迫时,呼吸逐渐下降;零上低温和干旱胁迫时,呼吸先升后降;感染病菌时,呼吸显著增高。④逆境诱导糖类和蛋白质转变成可溶性化合物增加,这与合成酶活性下降,水解酶活性增强有关。 植物对低温的适应?1、植物含水量下降:温度降低,吸水减少,含水量降低。2、呼吸减弱:呼吸减弱,消耗的糖分减少,利于糖分的积累;代谢活动减弱,利于对不良反应的抵抗3、脱落酸含量增加:送到生长点,抑制茎伸长、形成休眠芽,叶子脱落,植物休眠,抵制寒冷。4、生长停止,进入休眠:抑制细胞生长,代谢减弱,适应环境。5、保护物质增加:可溶性糖增加,提高细胞液浓度,冰点降低,缓冲细胞质过度失水,保护细胞质基质不凝固。脂质增加,在细胞质表层,水分不亦透过,代谢降低,不结冰,不过度脱水。6、抗冻蛋白和冻基因:低温诱导100种以上抗冻基因表达,合成抗冻蛋白在膜内外,保护、稳定、防止冻伤,提高抗冻性 冷还机制?膜脂呈凝胶相,膜的流动性降低,H—A TPase活性下降,溶质运输和正常的能量转换途径受到抑制。 生态因子的作用1综合性,2非等价性,3不可替代性和互补性,4限定性,5直接因子和间接因子 种流对生态系统的影响新增种造成系统内原有种的大量灭绝,种去出造成系统内其它种的猛增增加种改变了生态系统发展的方向,增加种改变了生物地球的化学循环。种流动改变了整个生态系统的结构和功能。种流动对生态系统间接影响。 群落发生的一般过程?1、种的迁移:一种植物的繁殖体,从一个地方传播到新定居的地方,不同植物迁移的能力和方式不同,决定于繁殖体的构造特征和数量,依靠风力,水力,动物传播的种类,迁移距离往往可以很远,依靠自身重力传播以地下茎或根向新地段延伸的迁移距离都比较近。2、定居:繁殖体迁移到新地点后,即进入定居阶段,定居包括发芽,生长,繁殖等一系列环节,各环节能否顺利通过,决定于种的生物学,生态学特征和定居地环境。 3、竞争和反应:一个钟在新的地点开始定居,新定居点原有的其他生物与新迁移生物之间

植物地理学复习重点

第一章绪论 1.1、植物地理学研究的对象是作为生物圈基本组成要素之一的植被。 植物地理学的基本任务:阐明地球上植物和植被的分布的基本规律。 具体的研究内容:包括地球上植被的组成结构、动态变化和分级分类;植被与环境之间的相互关系;植物分布区和植物区系的形成和演变;岛屿植物为主的拓展和灭绝等。 1.2植物地理学与其他学科的关系 植物地理学与植物学:植物地理学研究植物和植被的空间分布规律,植物学是植物地理学的基础。 植物地理学与生态学:生态学研究植物群体与环境的关系,特别关注环境对生态系统结构和功能的影响。 2、植物在生物圈中的作用: 1.植物是生产者; 2.植物参与了自然界的物质循环; 3.植物为大的某些生物提供的赖以生存和繁衍后代的场所和物质基础。 4.植物是环境的构造者。(表现在调节气候、涵养水源、保持水土、土壤的形 成、群落的演替、净化环境等方面。) 第二章植物形态结构与基本类群 2.2细胞类型: 原核细胞:直径为0.2~10μm,没有核膜将遗传物质和细胞质隔开,由原核细胞构成的生物称原核生物。 真核细胞:具有细胞器和细胞核,由真核细胞构成的生物称真核生物。 古核生物:20世纪80年代出现的名称,表示一类生活在极端特殊环境中的细菌。 植物细胞的形态结构与其功能具有一致性和相关性。 2.3.细胞器:是在细胞基质中具有一定的形态结构和功能的微结构。 2.4植物的组织

1分生组织(具有持续分裂能力的细胞群) 位置:顶端分生组织;侧生分生组织;居间分生组织。 2成熟组织:薄壁组织;保护组织;输导组织;机械组织;分泌组织。 2.3植物的器官 器官(organ):是由多种组织构成、在外形上有显著形态特征和特定功能、易于区分的部分,是组成植物体的结构和功能单位。 器官的类型 营养器官(vegetative organ):根、茎、叶 生殖器官(reproductive organ): 花、果实、种子 根的类型 一株植物根的总体称为根系,包含主根及它分支的各级侧根、或不定根或它分支的各级侧根。 花的组成:花柄;花托;花被;花萼;花冠;雄蕊群雌蕊群 果实的类型:真果;假果;单果;聚合果,坚果;翅果;颖果;双悬果。 2.4繁殖是植物产生新个体的现象。 繁殖的类型:营养繁殖;无性繁殖;有性繁殖。 植物的生活史:植物从生长发育的某一阶段开始,经过一系列生长发育阶段,产生下一代又重现该阶段的现象称为生活周期或生活史。 2.5植物命名 每一种植物统一使用科学名称,称为学名。用拉丁文命名。 以林奈1753年创立的双名法为依据,由两个拉丁字组成。第一个字是属名(名词),第一个字母必须大写,第二个字是种名(形容词)。 2.6种的概念:种是植物分类的基本单位,具有一定自然分布区的生物类群。 如果种内个体之间具有显著差异,可分为亚种、变种和变型等。 亚种、变种和变型的区别 亚种是指某种植物分布在不同地区的种群,由于受所在地区生活环境的影响,他们在形态构造或生理机能上发生某些变化的种群。

2020年江苏高考生物试卷及答案

2020年江苏高考生物试卷及答案 一、单项选择题:本部分包括20题,每题2分,共计40分。每题只有一个 ....选项最符合题意。 1.下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是() A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应 B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中 C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成 D.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用 2.下列关于细胞中生物大分子的叙述,错误 ..的是() A.碳链是各种生物大分子的结构基础 B.糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子 C.细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子 D.细胞中生物大分子的合成需要酶来催化 3.下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是() A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖 B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同 C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少 D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关 4.下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是() A.高度分化的细胞执行特定的功能,不能再分裂增殖 B.癌变细胞内发生变异的基因都不再表达 C.正常组织细胞在体外长时间培养,一般会走向衰老 D.凋亡细胞内有活跃的基因表达,主动引导走向坏死 5.如图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是()

A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同 B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞 C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离开细胞 D.口服维生素D通过方式⑤被吸收 6.采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验,下列叙述错误 ..的是() A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂 B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏 C.研磨时添加石英砂有助于色素提取 D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散 7.有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。 某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下 列叙述错误 ..的是() A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子 B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应 C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰 D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系 8.下列叙述中与染色体变异无关 ..的是() A.通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率 B.通过连续自交,可获得纯合基因品系玉米 C.通过植物体细胞杂交,可获得白菜-甘蓝 D.通过普通小麦和黑麦杂交,培育出了小黑麦 9.某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列CTCTT CTCTT CTCTT,下列叙述正确的是() A.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变 B.CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例 C.若CTCTT重复6次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变 D.CTCTT重复次数越多,该基因编码的蛋白质相对分子质量越大 10.下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述,错误 ..的是() A.将酵母菌接种到培养液中,并进行第一次计数 B.从静置的培养液中取适量上清液,用血细胞计数板计数

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