植物的生殖与衰老生理

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1、第十一章植物的成熟和衰老生理一. 名词解释I. 单性结实2.休眠3.呼吸跃变4.衰老5.脱落6.层积处理二. 填空题1 桃、李等果实生长是 曲线，而草莓等果实的生长是 曲线。2引导花粉管定向生长的无机离子是 。3 种子中的贮藏物质主要有 、。4 昼夜温差大，有机物质呼吸消耗，瓜果含糖量，禾谷类作物千粒重 。5北方小麦的蛋白质含量比南方的 。北方油料种子的含油量比南方的。6. 花粉的识别物质是 ，雌蕊的识别感受器是柱头表面的 。7. 双受精过程中，一个精细胞与卵细胞融合形成 ,另一个精细胞与中央细胞的两个极核融合，形成初生核。&在育种工作中，一般用 、和等条件来暂时保存花粉。9. 冬季甘薯，果实

2、等变甜是因为贮存的一部分淀粉在 的作用下，分解成的缘故。10. 植物在能感受环境条件的刺激而诱导开花所必需达到的生理状态称为。II. 果实成熟过中酸味降低是因为 、。12. 细胞膜衰老的基本特征是 。13秋季促使植物落叶进入休眠的环境信号是 和。14果实成熟后涩味消失是因为 。15. 肉质果实成熟时物质变化是 、。16. 银杏种子休眠的原因是 。17. 与器官脱落有关的两种重要的酶是 、。18. 影响脱落的环境因素有 、。19. 绿色果实在成熟过程中逐渐变黄、红、橙、紫色等，这些变化的原因，一方面是由于 破坏后，原有的 的颜色显现出来，另一方面是由于 形成。20. 在正常条件下，日照长度对衰老

3、的影响是：长日照 ，短日照 。21. 植物衰老的最基本特征是 ，在生理上表现为 受到抑制，而得到促进；在代谢上表现为 代谢降低,代谢加强；处于衰老阶段的植物对逆境抵抗与适应的能力。22. 植物的脱落可分为三种，即 、。23. 要延长马铃薯的休眠期可用 化学药剂处理；为打破休眠，促进萌发，可用植物激素处理。24. 人们认为果实发生呼吸跃变的原因是由于果实中产生_的结果。25. 果实成熟后变甜是由于 的缘故。未成熟的柿子之所以有涩味是由于细胞液内含有。26引起种子休眠的原因主要有 、和。27. 在叶片衰老时，蛋白质含量下降可能有两个原因：一是蛋白质，二是蛋白质。28植物在衰老过程中，内源激素的含量

4、会发生变化，其中含量增加的激素有、含量下降的激素有 、。29. 一般来说，CTK对叶片衰老有 作用，ABA则可叶片衰老。30. 元素对花粉的萌发和花粉管的生长有明显的促进效应。31 叶片和花果的脱落都是由于 细胞分离的结果。三. 选择题1 可育花粉中含量最多的氨基酸是。A .脯氨酸B .羟脯氨酸C.谷氨酸 D .色氨酸2 在淀粉种子成熟过程中，可溶性糖的含量是 。A .逐渐降低B .逐渐增高C .变化起伏较大D .变化不大3. 在豌豆种子发育过程中，种子最先积累的是。A .蛋白质B .以蔗糖为主的糖分C.脂肪 D .淀粉4. _能促进糖类运输，增加籽粒或其它贮藏器官的淀粉含量。A . N肥 B

5、 . P肥 C. K肥 D . B肥5 .在油料种子发育过程中，最先积累的贮藏物质是_。A .油脂B .脂肪酸C .蛋白质D.淀粉6. 中国小麦单产最高地区在青海，原因是该地区 。A .生育期长B .气温高C.昼夜温差大D .湿度低7. 在生产上，一般不用作诱导果实单性结实的植物生长物质有。A. NAA B. GA C. 6-BA D . 2, 4-D&苹果、梨的种子胚已经发育完全，但在适宜条件下仍不能萌发，这是因为。A 种皮限制B 抑制物质C 未完成后熟D 日照长度9 有些木本植物的种子要求在 的条件下解除休眠，因此通常用层积处理来促进其萌发。A 低温、湿润B 温暖、湿润 C.湿润、光照D.

6、低温、光照10可以迅速解除芽休眠的物质是。A GA B .青鲜素C .萘乙酸钠盐D IAA11. 一般认为在 条件下形成的小麦种子休眠程度低，易引起穗发芽。A .强光 B .低温C.高温 D .干燥12种子生活力一般就是指：。13. 在植物衰老过程中也有某些蛋白质合成，这些蛋白质主要是 。A .水解酶B. Rubisco C. LEA蛋白D .识别蛋白14生产上常用一种乙烯吸收剂 _来推迟果实、叶片的衰老和延长切花寿命。A. KClB . KMnO4 C . KNO3 D . NaCI15.以下哪种环境因素能加速植物的衰老。A .干旱 B .施NC . CTK处理 D .长日照16 .在不发生

7、低温伤害的条件下，适度的低温对衰老的影响是：。A .促进衰老B.抑制衰老C .无影响17 .以下哪种因素能抑制或延缓脱落。A .弱光 B .高温C.高氧 D .施N18 叶片脱落与生长素有关，把生长素施于离区的近基一侧，则会。A .加速脱落B.抑制脱落C .无影响19 .以下哪种作物不会产生离层，因而不会发生叶片脱落。A.棉花B .大豆C .水稻D .油菜四是非判断与改正1. 干旱地区生长的小麦种子，其蛋白质含量较高。（）2. 短日照成为叶片脱落的环境信号的原因是由于短日照有利于乙烯的合成。（）3. 小麦籽粒成熟时总重量的减少主要是因为含水量的减少，而干物质在增加。（）4. 松柏种子不能萌发，

8、主要是因为种子未完成后熟作用。（）5生长素类和赤霉素均可以诱导一些果实如西瓜、葡萄等单性结实。（）6. 骤变型果实与非骤变型果实的最重要区别是它们的乙烯生成和对乙烯反应特性的不同。7. 纬度较高或海拔较高地区的种子的饱和脂肪酸含量较高。（）8. 未成熟的果实有酸味是因为果肉中含有很多抗坏血酸的缘故。（）9. 种子成熟时幼胚中具有浓厚的细胞质而无液泡。（）10. 适当提高CO浓度和充N2可以刺激呼吸骤变的早临，加速果实的成熟。（）1 1 .植物受精后，受精卵发育成种子，子房发育成果实。 （）12我国小麦种子的蛋白质含量从南到北有显著差异，北方小麦蛋白质含量比南方的显著增加。（）13. 一些蔷薇科

9、植物（如：樱桃、梨等）胚已经发育完全，但在适宜条件下仍不能萌发，这主要是因为抑制物质的存在。（）14. 苜蓿和紫云英的种皮比较坚厚，透水、透气性较差，在自然条件下，通过空气氧化种皮的组成物， 微生物分泌的酶类水解种皮等作用使种皮等作用使种皮变软，使其透水透气性增加，可以逐步破除休眠。（）15. 种子含水量超过安全含水量时， 呼吸速率会急剧增加， 影响种子的活力或品质。 （）五. 问答题1简述肉质果实成熟时的生理生化变化。 2简述种子成熟时的生理生化变化。3试述乙烯与果实成熟的关系及作用机理。4. 如何调控植物器官的衰老与脱落？5. 简述植物衰老的机理。答案：1. 单性结实 （parthenoc

10、arpy） ：不经过受精作用，子房直接发育成果实的现象。单性结实一 般都形成无籽果实，故又称 无籽结实 。2. 休眠 （dormancy） ：植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象。 它是植物抵制不良自然环 境的一种自身保护性的生物学特性。 一、二年生植物大多以种子为休眠器官； 多年生落叶树 以休眠芽过冬；多种多年生草本植物则以休眠的根系、鳞茎、球茎、块根、块茎等渡过不良环境。3. 呼吸跃变：成熟果实的呼吸首先降低，然后强烈升高，后又下降的现象。4. 衰老 （senescence） ：在正常条件下发生在生物体的机能衰退并逐渐趋于死亡的现象。本文指的是植物的细胞、组织、器官或整个植株的生理功能衰

11、退的现象。5. 脱落 (abscission) ：植物细胞、组织或器官脱离母体的过程。脱落有三种类型： 一是正常 脱落， 由于衰老或成熟引起的脱落， 比如果实和种子的成熟脱落； 二是生理脱落， 因植物自 身的生理活动而引起的脱落， 如营养生长与生殖生长竞争、 源与库不协调等引起的脱落； 三 是胁迫脱落，因逆境条件引起的脱落。6. 层积处理 (stratification) ：解除种子休眠的方法，即将种子埋在湿沙中置于低温(110 C)环境中，放置数月(13月)的处理。这种处理能使一些木本植物种子中抑制发 芽的物质含量下降，而促进发芽的 GA和CTK等物质含量升高，提高了萌发率。另外层积处 理也

12、有促进胚后熟的作用。二. 填空题1. 双“ S” 单“ S”2 Ca2+3淀粉，蛋白质，脂类4少，高，高5高，高6. 糖蛋白，亲水蛋白质膜7合子，胚乳8干燥、低温、低氧9. 淀粉磷酸化酶 葡萄糖10. 花熟状态11. 有机酸氧化成 CO和H2O被K+、Ca2+等中和12. 膜脂发生过氧化13. 短日照 脱落酸14. 单宁转化15. 糖量增多 酸味减少 涩味消失 香味产生 由硬变软 色泽变艳16. 种子未完成后熟17. 干燥 低温 低氧或无氧18. 苹果、梨、桃、番茄 葡萄、草莓、菠萝、黄瓜19. 纤维素酶 果胶酶20. 光照 水分 温度 氧气21. 叶绿素 类胡萝卜素 花色素苷22. 延缓 加

13、速23. 生活力下降 促进生长延缓衰老的激素体系 加速成熟和衰老的激素体系 合成分解 逐 渐减弱24. ETH25. 淀粉转变成糖，单宁26 胚未成熟，种皮（果皮）的限制，抑制物的存在27. 合成能力减弱，分解加快28. ABA，ETH；IAA，GA，CTK29. 延缓，加速30离层31. B32. 短命种子，中命种子，长命种子三. 选择题1A2.A3B4 C.5 D6 C7C8. B9. A 10A11C12C 13A 14B 15A 16.B 17D 18A 19C 四是非判断与改正1. V 2. x “乙烯”改为“脱落酸” 3. V 4. V 5. V 6. V 7. X “饱 和脂肪酸

14、”改为“不饱和脂肪酸” 8. X “抗坏血酸”改为“有机酸” 9. V 10. X延迟呼吸高峰到来，延迟果实成熟 11. X “受精卵”改为“胚珠”12. V 13. X “抑制物”改为“种子未完成后熟”14. V 15. V五. 问答题1 简述肉质果实成熟时的生理生化变化。答：（ 1 ）糖含量增加 果实成熟后期，淀粉转变成可溶性糖，使果实变甜。（ 2）有机酸减少 未成熟的果实中积累较多的有机酸， 使果实出现酸味。 随着果实的成熟，含酸量逐渐下降，这是因为：有机酸的合成被抑制；部分酸转变成糖；部分酸被用于呼吸消耗；部分酸与 K+、Ca2+等阳离子结合生成盐。（ 3）果实软化 这与果肉细胞壁物质

15、的降解有关， 如中层的不溶性的原果胶水解为可溶 性的果胶或果胶酸。（4）挥发性物质的产生 主要是产生酯、醇、酸、醛和萜烯类等一些低分子化合物，使 成熟果实发出特有的香气。5）涩味消失 有些果实未成熟时有涩味， 这是由于细胞液中含有单宁等物质。 随着果实的成熟， 单宁可被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物， 或凝结成不溶性的单宁盐， 还有 一部分可以水解转化成葡萄糖，因而涩味消失。（ 6）色泽变化 随着果实的成熟，多数果色由绿色渐变为黄、橙、红、紫或褐色。与果 实色泽有关的色素有叶绿素、类胡萝卜素、花色素和类黄酮素等。叶绿素破坏时果实褪绿， 类胡萝卜素使果实呈橙色，花色素形成使果实变红，类黄酮素被

16、氧化时果实变褐。 2简述种子成熟时的生理生化变化。（ 1）种子成熟时贮藏物质的变化： 大体上和种子萌发时的变化相反， 植物营养器官制造 的养料以可溶性的低分子化合物如糖和氨基酸等运往种子； 在种子内逐渐转化为不溶性的高 分子化合物淀粉、蛋白质和脂肪等并贮藏起来。油料种子在成熟过程中，一般先积累糖类， 然后才积累脂肪和蛋白质。 其脂肪代谢具有以下特点： 随着种子的成熟， 脂肪含量不断提 高，而淀粉和可溶性糖含量相应下降。 说明脂肪是由碳水化合物转化来的。 种子的酸价逐 渐降低， 表明成熟初期含较多的游离脂肪酸， 在成熟过程中游离脂肪酸逐渐减少。 种子的 碘价逐渐提高， 表明种子成熟初期先形成饱和

17、脂肪酸， 然后再转变为不饱和月旨肪酸， 使组 成油脂的脂肪酸不饱和程度与数量增加。豆科种子在成熟过程中，先在豆荚中合成蛋白质， 成为暂时的贮存状态；然后以酰胺态运至种子，转变为氨基酸，再由氨基酸合成蛋白质。当 种子成熟脱水时，肌醇六磷酸 （植酸）常与Ca Mg等结合形成植酸钙镁，很多种子中的磷以 植酸钙镁的形式积累。（2）呼吸作用变化： 种子成熟过程是有机物质合成积累的过程， 需要大量的能量供应， 因而种子中有机物的积累与呼吸速率密切相关。 试验证明， 干物质积累迅速时， 呼吸速率旺 盛；种子接近成熟时干物质积累缓慢，呼吸速率就逐渐降低。（3）水分含量、状态的变化：随着种子成熟，其含水量逐渐下

18、降，自由水逐渐减少， 束缚水相对增加， 原生质胶体由溶胶态渐变为凝胶状态， 种子逐渐转入代谢微弱的休眠状态。（4）激素变化：小麦种子成熟过程中；植物激素最高含量顺序的出现，可能与它们的作用有关。首先出现的是玉米素，可能调节籽粒的细胞分裂过程；然后是GA随后是IAA，可能调节有机物向籽粒的运输和积累；此外，籽粒成熟期ABA大量增加，可能调节籽粒生长后期的成熟和休眠。3试述乙烯与果实成熟的关系及作用机理。用人为方法除去果实答：伴随果实成熟，乙烯产生量逐渐增加；增加到一定阈值，诱导果实成熟；如果 促进或抑制果实内乙烯的合成，也会相应地促进或诱导果实成熟； 内部的乙烯或人工应用乙烯利，也可相应地推迟或

19、促进果实成熟； 番茄突变体的研究也 表明，突变体 Rin 失去了乙烯合成能力，突变体 Nor 乙烯生成量仅为正常番茄的 5-12 ，使本来为变型的果实变为非跃变型酌果实，成熟受到阻碍。利用反义RNA技术将ACC合成酶或ACC氧化酶的cDN反义系统导人番茄， 转基因番茄果实的乙烯合成严重受抑，不出现吸收高峰， 果实不能正常成熟。 由此可见， 果实成熟与乙烯作用直接有关， 尤其是跃变型果实。 乙烯促进果实成熟的原因可能是： 乙烯与细胞膜结合，改变了膜的透性，诱导呼吸高峰出现，加速了果实的物质转化， 促进了果实成熟； 乙烯引起与成熟相关的酶的活性变化， 如乙烯处理后纤维素酶、 过氧化 物酶、苯丙氨酸

20、解氨酶、 磷酸酯酶的活性增强；乙烯诱导与成熟相关的酶的合成，包括与 呼吸酶相关的 mRNA勺合成。4. 如何调控植物器官的衰老与脱落？答：（ 1）调控衰老的措施 主要有： 应用基因工程 植物的衰老过程受多种遗传基因控制，并由衰老基因产物启动衰老过程。通过抗衰老基因的转移可以对植物或器官的衰老进行调控，然而基因工程只能加速或延缓衰老，而不能抑制衰老。 使用植物生长物质 一般CTK低浓度IAA、GA BR PA可延缓植物衰老；ABA乙烯、 JA 高浓度 IAA 可促进植物衰老。 改变环境条件 适度光照能延缓多种作物叶片的衰老， 而强光会加速衰老； 短日照处理可促进衰老，而长日照则延缓衰老。干旱和水

21、涝都能促进衰老。营养（如N、P、K、Ca、Mg）亏缺也会促进衰老。 高浓度02会加速自由基形成，引发衰老，而高浓度C02抑制乙烯形成， 因而延缓衰老。另外，高温、低温、大气污染、病虫害等都不同程度地促进植物或器官的衰老。（ 2 ）调控脱落的措施 主要有： 应用植物生长调节剂 可用各类生长调节剂以促进或延缓脱落。 改善水肥条件 如增加水肥供应和适当修剪，使花、果得到足够养分，减少脱落。 基因工程 可通过基因工程，调控与衰老有关的基因表达，进而影响脱落。5. 简述植物衰老的机理。答：（1）自由基损伤 衰老时S0D活性降低和脂氧合酶活性升高，会导致生物体内自由 基产生与消除的平衡被破坏， 以致积累过量的自由基， 对细胞膜及许多生物大分子产生破坏DNA损伤、改变酶作用，如加强酶蛋白的降解、促进脂质过氧化反应、加速乙烯产生、引起 的性质等，进而引发衰老。（ 2）蛋白质水解 当液泡膜蛋白与蛋白水解酶接触而引起膜结构变化时即启动衰老过程， 蛋白水解酶进入细胞质引起蛋白质水解，从而使植物衰老与死亡。（3）激素失去平衡 抑制衰老的激素（如 CTK IAA、GA BR PA等）和促进衰老的激素 （如Eth、ABA JA等）之间不平衡时或促进衰老的激素增高时可加快衰老进程。（ 4）营养亏缺和能量耗损 营养亏缺和能量耗损的加快会加速衰老。