2019考研农学植物生理学知识：植物的生长生理
2017-12-28 17:43 | 考研集训营
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2019考研农学植物生理学知识：植物的生长生理
了解生长、分化和发育的概念，以及控制细胞生长和分化的因素;了解组织培养的原理和基本过程;了解种子萌发的特点和影响种子萌发的外界条件;了解植物的生长大周期和生长周期性的表现形式;了解地上部分与地下部分、主茎与侧枝、营养生长与生殖生长等植物生长的相关性;了解影响生长的环境因素;了解光敏色素的性质及其在光形态建成中的作用;了解植物向性运动和感性运动的概念及其向重性和向光性的机理。
名词解释
生长(growth) 在生命周期中，植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加过程称为生长。例如根、茎、叶、花、果实和种子的体积扩大或干重增加都是典型的生长现象。
分化(differentiation) 从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程称为分化。它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来。例如：从受精卵细胞分裂转变成胚;从生长点转变成叶原基、花原基;从形成层转变成输导组织、机械组织、保护组织等。这些转变过程都是分化现象。
发育(development) 在生命周期中，生物的组织、器官或整体，在形态结构和功能上的有序变化过程。它泛指生物的发生与发展
极性(polarity) 细胞、器官和植株内的一端与另一端在形态结构和生理生化存在差异的现象。如扦插的枝条，无论正插还是倒插，通常是形态学的下端长根，形态学的上端长枝叶。
胚状体(embryoid) 在特定条件下，由植物体细胞分化形成的类似于合子胚的结构。胚状体又称体细胞胚(somatic embryo) 或体胚。胚状体由于具有根茎两个极性结构，因此可一次性再生出完整植株。
人工种子(artificial seeds) 将植物组织培养产生的胚状体、芽体、及小鳞茎等包裹在含有养分的胶囊内，这种具有种子的功能，并可直接播种于大田的颗粒称为人工种子，又称人造种子或超级种子。
生物钟(biological clock) 生命活动中有内源性节奏的周期变化现象。亦称生理钟(physiological clock)。由于这种内源性节奏的周期接近24小时，因此又称为近似昼夜节奏(circadian rhythum)。
光形态建成(photomorphogenesis) 由光调节植物生长、分化与发育的过程称为植物的光形态建成，或称光控发育作用。
根冠比(root top ratio，R/T) 植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值，它能反映植物的生长状况以及环境条件对地上部与地下部生长的不同影响。
顶端优势(apical dominance) 植物的顶芽生长占优势而抑制侧芽生长的现象。
相对生长速率(relative growth rate) 缩写为RGR，在单位时间内植株或器官的增量占原有植株或器官数量的比值。RGR可作为植株生长能力的指标。
协调最适温度 能使植株生长最健壮的温度。协调最适温度通常要比生长最适温度低。
叶面积比(leaf area ratio) 缩写为LAR，是总叶面积除以植株干重的商。LAR代表了植物光合组织与呼吸组织之比。
问答题
1.细胞的分化受哪些因素控制?
答：(1) 遗传基因的表达 细胞分化是具有相同基因的细胞有着不同蛋白质产物的表达结果。基因表达要经过两个过程，即转录与翻译。然而在细胞分化时的基因表达控制主要发生在转录水平上，因此，细胞分化的本质就是不同类型的细胞专一地激活了某些特定基因，再使它转录成特定的mRNA的过程。
(2) 细胞极性 极性是细胞分化的前提，细胞极性的建立会引发不均等分裂，使两个子细胞的大小和内含物不等，由此引起分裂细胞的分化。
(3) 环境条件 光照、温度、营养、pH、离子、电势以及地球的引力等环境条件都能影响细胞的分化。如短日照处理，可诱导菊花提前开花;低温处理，能使小麦通过春化而进入幼穗分化;对作物多施氮肥，则能使其延迟开花。
(4) 植物激素 植物激素能诱导细胞的分化，如IAA有诱导维管组织分化的作用;改变培养基中生长素和细胞激动素的比例，可改变愈伤组织的向根还是向芽的分化。
2.产生顶端优势的可能原因是什么?
答：(1) 产生顶端优势的原因 有多种假说用来解释，但一般都认为这与营养物质的供应和内源激素的调控有关。
①“营养”假说 认为顶芽是一个“营养库”，它在胚中就形成，发育早，输导组织也较发达，能优先获得营养而生长，侧芽则由于养分缺乏而被抑制。
②“激素抑制”假说 认为顶端优势是由于生长素对侧芽的抑制作用而产生的。植物顶端形成的生长素，通过极性运输，下运到侧芽，侧芽对生长素比顶芽敏感而使生长受抑制。
③营养转移假说 认为：生长素既能调节生长，又能控制代谢物的定向运转，植物顶端是生长素的合成部位，高浓度的IAA使其保持为生长活动中心和物质交换中心，将营养物质调运至茎端，因而不利侧芽的生长。
④细胞分裂素假说 认为细胞分裂素能促进侧芽萌发，解除顶端优势。已知生长素可影响植物体内细胞分裂素的含量与分布。顶芽中含有高浓度的生长素，其一方面可促使由根部合成的细胞分裂素更多地运向顶端;另一方面，影响侧芽中细胞分裂素的代谢或转变。
⑤原发优势假说 认为器官发育的先后顺序可以决定各器官间的优势顺序，即先发育的器官的生长可以抑制后发育器官的生长。顶端合成并且向外运出的生长素可以抑制侧芽中生长素的运出，从而抑制侧芽生长。
多种假说有一点是共同的，即都认为顶端是信号源。这信号源就是由顶端产生并极性向下运输的生长素，它直接或间接地调节着其它激素、营养物质的合成、运输与分配，从而促进顶端生长而抑制侧芽的生长。
3.试述光对植物生长的影响。
答：(1) 间接作用 即为光合作用。由于植物必须在较强的光照下生长一定的时间才能合成足够的光合产物供生长需要，所以说，光合作用对光能的需要是一种“高能反应”。
(2) 直接作用 指光对植物形态建成的作用。由于光形态建成只需短时间、较弱的光照就能满足，因此，光形态建成对光的需要是一种“低能反应”。
光对植物生长的直接作用表现在以下几方面：
①影响种子萌发 需光种子的萌发受光照的促进，而需暗种子的萌发则受光抑制。
②黄化苗的转绿 植物在黑暗中生长呈黄化，表现出茎叶淡黄、茎杆细长、叶小而不伸展等状态。若给黄化植株照光就能使茎叶逐渐转绿，这主要是叶绿素和叶绿体的形成需在光下形成。
③控制植物的形态 叶的厚度和大小，茎的高矮，分枝的多少、长度、根冠比等都与光照强弱和光质有关。如UV-B能使核酸分子结构破坏，多种蛋白质变性，IAA氧化，细胞的分裂与伸长受阻，从而使植株矮化、叶面积减少。
④日照时数影响植物生长与休眠 绝大多数多年生植物都是长日照条件下促进生长、短日照条件诱导休眠。
⑤与植物的运动有关 如向光性，即植物器官对受单方向光照射所引起的弯曲生长现象，通常茎叶有正向光性，而根有负向光性。另外，一些豆科植物叶片的昼开夜合，气孔运动等都受光的调节。
植物生理学在业务课试卷中所占分值50%，说明是考核的重点，以上是文都考研集训营为大家总结的农学植物生理学基础知识，希望2019考研农学的考生认真学习。最后，文都考研集训营会一直伴随2019考生一起备考。
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