【正文】 菜豆葉再不變化條件下的運動 第七章復(fù)習(xí)思考題 名詞 生長、發(fā)育、分化、脫分化、再分化、極性、細胞全能性、組織培養(yǎng)、外植體、生長大周期、生理鐘、向性運動、感性運動 種子萌發(fā)必需的外界條件有那些？種子萌發(fā)時吸水的三個階段及吸水機理如何？ 高山上的樹木為什么比平地的生長矮??？ 試述光對植物生長的影響。 當(dāng)含羞草的葉片被觸摸時 ， 小葉在1～ 2秒內(nèi)便向下彎曲 ，這是葉枕中運動細胞中K+與 Cl大量運動的結(jié)果 ，同時也導(dǎo)致了膨壓的改變 。 圖 Mimosa pudica葉片的感受性運動（ A）小葉張開（ B）小葉關(guān)閉。s1(強烈刺激時可達20cm有趣的是含羞草的刺激部位往往是小葉，可發(fā)生動作的部位是葉枕，兩者之間雖隔一段葉柄，但刺激信號可沿著維管束傳遞。 ? 如花生葉片的感夜運動很靈敏，健壯的植株一到傍晚小葉就合擾，而當(dāng)植株有病或條件不適宜時，葉片的感夜性就表現(xiàn)得很遲鈍。 ? 此外，三葉草和酢醬草的花以及許多菊科植物的花序晝開夜閉；月亮花、甘薯、煙草等花的晝閉夜開，也是由光引起的感夜運動。 ? 當(dāng)恢復(fù)光照后，滲出至質(zhì)外體的 K+與 Cl 被上側(cè)細胞重新吸收，引起細胞吸水，膨壓增加，又使小葉平展。 ? 當(dāng)環(huán)境條件變化時，如斷光，上側(cè)細胞失去 K+，這些 K+可滲出至質(zhì)外體。 ? 小葉基部膨壓的變化是由 K+進出上側(cè)細胞引起的，研究發(fā)現(xiàn)合歡小葉基部 K+濃度很高，可達 這種節(jié)律性在完全的黑暗中仍然在有限的時間以較低的振幅進行。 圖 Albizia葉片在晝夜運動中的晝夜節(jié)奏性。 圖 小葉基部結(jié)構(gòu)的示意圖 。 ? 如合歡的葉片是二回偶數(shù)狀復(fù)葉，它有兩種運動方式，一是復(fù)葉的上(晝 )下 (夜 )運動，二是小葉成對的展開 (晝 )與合攏 (夜 )運動。 (一 )感夜性 感夜性運動主要是由晝夜光暗變化引起的。 感性運動多數(shù)屬 膨壓運動(turgor movement)，即由細胞膨壓變化所導(dǎo)致的 。花粉落到柱頭上后，受到胚珠細胞分泌物 (如退化助細胞釋放的Ca2 +)的誘導(dǎo)，就能順利地進入胚囊。 ?香蕉、竹子等以肥引芽，也是利用了根和地下莖在水肥充足的地方生長較為旺盛的這個生長特點。 ?根的向水性 (hydrotropism)也是一種向化性。根在土壤中總是朝著肥料多的地方生長。 ? ?是化學(xué)物質(zhì)分布不均勻引起的生長反應(yīng)。 ? 推測，在動作電位傳遞的過程中質(zhì)膜的透性被改變，從而影響離子、水分及營養(yǎng)物質(zhì)的運輸方向和數(shù)量，最終使接觸物體一側(cè)的細胞膨壓減少，伸長受抑，而其背側(cè)細胞膨壓增加，伸長促進，產(chǎn)生卷須的卷曲生長。當(dāng)這些細胞受到機械刺激后，質(zhì)膜內(nèi)外會產(chǎn)生動作電位，并以 ? 許多攀緣植物，如豌豆、黃瓜、絲瓜、葡萄等，它們的卷須一邊生長，一邊在空中自發(fā)地進行回旋運動，當(dāng)卷須的上端觸及粗糙物體時，由于其接觸物體的一側(cè)生長較慢，另一側(cè)生長較快，使卷須發(fā)生彎曲而將物體纏繞起來。在莖中下側(cè)生長素和 GA有效濃度高，促進莖細胞伸長，從而使莖向上彎曲。 ?胞液內(nèi) Ca2+濃度的增加促進一系列的反應(yīng)，并引起生長類激素的不均等分布。 ?淀粉體或葉綠體在細胞內(nèi)的位置，會因莖的倒伏而很快發(fā)生變化。 ?地上部分彎曲部位就是重力感受部位 。 ? 圖根在向重性反應(yīng)中 Ca2+和生長素的重新分布 ? 行； ? ? 根向重性反應(yīng)在柱細胞中的信息感受與傳導(dǎo) 根的向重性信號感受及傳導(dǎo)的可能過程歸納如下 (圖 831)： (1)根由垂直改為水平后，柱細胞下部的淀粉體隨重力方向沉降，此過程被視為 “ 重力感受 ” ；(2)淀粉體的沉降觸及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，使 Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放； (3) Ca2+在胞質(zhì)內(nèi)與 CaM結(jié)合 (根冠中存在較高濃度的 CaM)； (4) Ca2+CaM復(fù)合體激活質(zhì)膜 ATPase； (5)活化 的 ATPase把 Ca2+和 IAA從不同通道運出柱細胞，并向根尖運輸。 當(dāng)把含有 Ca2+的瓊脂塊置于垂直方向放置的玉米根冠一側(cè)時，根會被誘導(dǎo)轉(zhuǎn)向放瓊脂塊的一側(cè)而彎曲生長。 擬南芥中平衡細胞對重力的感受作用 ? 許多實驗指出 Ca2+對 IAA運輸及分布起重要作用。 （ B） 中軸細胞的放大的圖象 ， 顯示了位于細胞底部內(nèi)質(zhì)網(wǎng)頂部的淀粉體 。 ?平衡石學(xué)說認為柱細胞中的淀粉體 (密度為 )具有感受與傳遞重力信息的功能。 ?根中感受重力最敏感的部位是根冠，去除根冠，橫放的根就失去向重性反應(yīng)。 即使將竹子切段倒置，根也會從其基部生長出來。 CholodnyWent生長素學(xué)說認為， 植物的向重性生長是由于重力誘導(dǎo)對重力敏感的器官內(nèi)生長素不對稱分布，而引起器官兩側(cè)的差異生長。這是一種非常有益的生物學(xué)特性，可以降低因倒伏而引起的減產(chǎn)。 ? (二 )向重性 ? 對重力的感受只限于生長器官的某些部位 如離根尖約 ～ 的根冠、離莖端約 10mm的一段嫩組織以及其它尚未失去生長機能的節(jié)間、胚軸、花軸等。 ? 向重性的意義 ? 根的正向重性有利于根向土壤中生長，以固定植株并攝取水分和礦質(zhì)。這種順著重力作用方向的生長稱正向重性 (positive gravitropism),逆著重力作用方向的生長稱負向重性(negative gravitropism)。 ? ? 植物感受重力刺激，并在重力矢量方向上發(fā)生生長反應(yīng)的現(xiàn)象稱 植物的向重性 。 上述結(jié)果表明，根具有負向光性，且負向光性與向重性的控制機構(gòu)相互獨立存在 圖連續(xù)光照 ()與間斷光 (3)對水稻種子根生長的影響 1. 連續(xù)照光 2d 2. 連續(xù)照光 3d ， 12小時斷光。 水稻 根的負向光性 ?我們用透明容器 (如玻璃缸 )水培剛萌發(fā)的水稻等，并以單側(cè)光照射根，也觀察到根具有負向光性，即種子根向背光的一面傾斜生長 (與水平面夾角約 60176。 以綠色向日葵為材料 (表 88)的測定結(jié)果指出，單側(cè)光照射后，IAA在下胚軸兩側(cè)的含量相同，但抑制物質(zhì)黃質(zhì)醛 (xanthoxin)則是向光側(cè)含量高 向光側(cè)的生長抑制物質(zhì)多于背光側(cè)，向光側(cè)的生長受到抑制 生長抑制劑抑制生長的原因可能是妨礙了 IAA與 IAA受體結(jié)合，減少 IAA誘導(dǎo)與生長有關(guān)的 mRNA的轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的合成。 ?70年代 ， 有人分別采用生物測定法和物理化學(xué)方法重復(fù)了溫特的實驗 ， 得到的實驗結(jié)果 ， 即用生物測定法得到了與溫特類似的數(shù)據(jù) ， 但物理化學(xué)方法顯示 ， 向光側(cè)和背光側(cè)的生長素含量沒有明顯差異 。 ?從作用光譜推測，其光敏受體為藍光受體。 ? 這個假說認為，植物向光性是由于光照下生長素自頂端向背光側(cè)運輸，使背光側(cè)的生長素濃度高于向光側(cè)而生長較快，導(dǎo)致莖葉向光彎曲。 ? 溫