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植物的生長生理簡答題

1. 細胞的分化受哪些因素控制?

(1) 遺傳基因的表達細胞分化是具有相同基因的細胞有著不同蛋白質(zhì)產(chǎn)物的表達結(jié)果。基因表達要經(jīng)過兩個過程，即轉(zhuǎn)錄與翻譯。然而在細胞分化時的基因表達控制主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平上，因此，細胞分化的本質(zhì)就是不同類型的細胞專一地激活了某些特定基因，再使它轉(zhuǎn)錄成特定的mRNA的過程。

(2) 細胞極性極性是細胞分化的前提，細胞極性的建立會引發(fā)不均等分裂，使兩個子細胞的大小和內(nèi)含物不等，由此引起分裂細胞的分化。

(3) 環(huán)境條件光照、溫度、營養(yǎng)、pH、離子、電勢以及地球的引力等環(huán)境條件都能影響細胞的分化。如短日照處理，可誘導(dǎo)菊花提前開花低溫處理，能使小麥經(jīng)過春化而進入幼穗分化對作物多施氮肥，則能使其延遲開花。

(4) 植物激素植物激素能誘導(dǎo)細胞的分化，如IAA有誘導(dǎo)維管組織分化的作用改變培養(yǎng)基中生長素和細胞激動素的比例，可改變愈傷組織的向根還是向芽的分化。

2. 產(chǎn)生頂端優(yōu)勢的可能原因是什么?

(1) 產(chǎn)生頂端優(yōu)勢的原因有多種假說用來解釋，但一般都認(rèn)為這與營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)和內(nèi)源激素的調(diào)控有關(guān)。

①“營養(yǎng)”假說認(rèn)為頂芽是一個“營養(yǎng)庫”，它在胚中就形成，發(fā)育早，輸導(dǎo)組織也較發(fā)達，能優(yōu)先獲得營養(yǎng)而生長，側(cè)芽則由于養(yǎng)分缺乏而被抑制。

②“激素抑制”假說認(rèn)為頂端優(yōu)勢是由于生長素對側(cè)芽的抑制作用而產(chǎn)生的。植物頂端形成的生長素，經(jīng)過極性運輸，下運到側(cè)芽，側(cè)芽對生長素比頂芽敏感而使生長受抑制。

③營養(yǎng)轉(zhuǎn)移假說認(rèn)為：生長素既能調(diào)節(jié)生長，又能控制代謝物的定向運轉(zhuǎn)，植物頂端是生長素的合成部位，高濃度的IAA使其保持為生長活動中心和物質(zhì)交換中心，將營養(yǎng)物質(zhì)調(diào)運至莖端，因而不利側(cè)芽的生長。

④細胞分裂素假說認(rèn)為細胞分裂素能促進側(cè)芽萌發(fā)，解除頂端優(yōu)勢。已知生長素可影響植物體內(nèi)細胞分裂素的含量與分布。頂芽中含有高濃度的生長素，其一方面可促使由根部合成的細胞分裂素更多地運向頂端另一方面，影響側(cè)芽中細胞分裂素的代謝或轉(zhuǎn)變。

⑤原發(fā)優(yōu)勢假說認(rèn)為器官發(fā)育的先后順序可以決定各器官間的優(yōu)勢順序，即先發(fā)育的器官的生長可以抑制后發(fā)育器官的生長。頂端合成并且向外運出的生長素可以抑制側(cè)芽中生長素的運出，從而抑制側(cè)芽生長。

多種假說有一點是共同的，即都認(rèn)為頂端是信號源。這信號源就是由頂端產(chǎn)生并極性向下運輸?shù)纳L素，它直接或間接地調(diào)節(jié)著其它激素、營養(yǎng)物質(zhì)的合成、運輸與分配，從而促進頂端生長而抑制側(cè)芽的生長。

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