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第十章植物的生殖与衰老一、名词解释：1．授粉 2．受精作用3．识别反应 4．双受精作用5．单性结实6．假单性结实 7．休眠8．生理休眠 9．强迫休眠 10．呼吸跃变 11．跃变型果实 12．非跃变型果实 13．孤雌生殖 14．无融合生殖 15.集体效应 16. 花粉的萌发 17. 衰老 18. 脱落 19. 离区与离层 20. 自由基 21. 活性氧二、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．鉴定花粉生活力的方法是______和______。
脯氨酸的作用有以下四方面______、______、______、______。
3．花粉与柱头的相互识别作用，可在保证物种的＿＿＿＿的同时，维持该种的。
4. 人工培养花粉的条件是______、______、______。
5. 花粉和柱头相互识别的物质基础是_______________________________。
6．单性结实分为______和______。
7. 目前就植物衰老的机理有营养竞争、激素调控、＿＿＿＿和＿＿＿＿等主要假说。
8．果实根据有无呼吸跃变可分为______和______。
6．银杏种子休眠的原因是_______________________________。
7．肉质果实成熟时物质变化是______、______、______、______、______、______。
8. 油料种子成熟时，酸价逐渐______，碘价逐渐______。
9．冬季甘薯，果实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______ 。
11.果实成熟过程中酸味降低是因为______、______。
12. 油料种子成熟时，油脂的形成有两个特点______和______。
13．十字花科植物的花粉中，除五类内源激素外，还含______。
第十章植物的生殖和衰老Reproduction, Senescence of Plant第一节授粉和受精 Pollination and Fertilization一、花粉pollen花粉虽小，但它携带遗传信息，肩负完成种的延存的重要使命。
1. 花粉粒的构造structure of pollen grain花粉有各种形状，多半是园型，最外面是壁，常有凹陷与各种突出。
外壁——纤维素，角质，孢粉素(pollenin)，蛋白质（糖蛋白、酶、凝集素）内壁——纤维素，果胶质，胼胝质，蛋白质（水介酶）外壁上有萌发孔，有一定的透水性，所以花粉放在水中就会吸水以至破裂。
萌发孔处的内壁蛋白特别丰富。
孢粉素是一种类胡萝卜素氧化产物的聚合物，性质极为稳定，能耐高温，高压、酸、碱与有机溶剂，（各植物的成分不大相同，如黑麦的为C90H134O31，松树C90H158O44）有保护作用。
外壁的蛋白质主要是糖蛋白，起识别作用内壁的蛋白质主要是各种水介酶花粉内部是营养细胞（营养核），生殖细胞（生殖核）游离在其中。
所以花粉粒又称为细胞中有细胞，2. 化学成分chemical composition①碳水化合物糖——核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉②色素虫媒花粉中，特别富含色素，主要是胡萝卜素和花青素，这些色素可吸引昆虫，还可防止紫外光对花粉粒的破坏作用。
③含N化合物在花粉中，一个生物化学特点就是含可溶性N多，有大量的游离氨基酸：自然界中存在二十多种氨基酸在花粉中都有，尤其是脯氨酸含量特别高，而在不育花粉中则几乎没有这种氨基酸。
花粉还有游离的腺嘌呤、鸟便嘌呤等。
正常花粉中DNA和RNA也比不育花粉含量高。
④蛋白质和酶在花粉的外壁上有与糖结合的糖蛋白：花粉由壁及花粉中富含酶类，特别是各种水解酶，淀粉酶、转化酶、查胶酶和过氧化氢酶等。
这些酶在花粉中并不活跃，因为花粒PH为中性或偏碱性，而这些酶的最适PH都偏酸性，只有在传粉时，花粉落在柱头上，遇到酸性环境，这些酶才活跃起来。
第十章植物的生殖和衰老第十章植物的生殖和衰老学习指南一、教学大纲基本要求了解花粉的构造、主要成分、花粉萌发和花粉管的生长；掌握被子植物中存在的两种自交不亲和性及其特点，了解克服不亲和的方法；了解胚和胚乳的发育，以及种子中贮藏物质的积累过程；熟悉果实的生长模式、单性结实现象和果实成熟时的变化；掌握种子和芽的休眠并了解其调控方法；熟悉植物衰老时的生理生化变化和引起衰老的原因、影响衰老的因素；掌握器官脱落的细胞学及生物化学过程，并了解影响脱落的内外因素及调控方法。
二、本章知识要点（一）名词解释1．雄性生殖单位(male gerem unit，MGU) 包含两个相互连接的精细胞和一个营养核，它作为一个功能团，经花粉管传递到胚囊，与雌性生殖单位发生双受精。
2．精细胞的二型性(heteromorphism) 指同一花粉粒中的两个精细胞在形态、大小及内含的细胞器等方面有差异的特性。
3．偏向受精(preferential fertilization) 同一花粉粒中的两个精细胞在双受精过程中，其中一个精细胞只能与卵细胞融合，而另一个精细胞只能与中央细胞融合的现象。
4．配子体型不亲和(gamatophytic self-incompatibility,GSI) 受花粉本身的基因控制的不亲和，引起自交不实。
5．孢子体型不亲和(sporphyric self-incompatibility,SSI) 受花粉亲本基因控制的不亲和，引起自交不实。
6．识别反应(recognition response) 识别(recognition)是细胞分辨“自己”与“异己”的一种能力，表现在细胞表面分子水平上的化学反应和信号传递。
本文中的识别反应是指花粉粒与柱头间的相互作用，即花粉壁蛋白和柱头乳突细胞壁表层蛋白薄膜之间的辨认反应，其结果表现为“亲和”或“不亲和”。
亲和时花粉粒能在柱头上萌发，花粉管能伸入并穿过柱头进入胚囊受精；不亲和时，花粉则不能在柱头上萌发与伸长，或不能发生受精作用。
第十二章植物的成熟和衰老生理一、名词解释衰老活性氧休眠一稔植物脱落正常脱落真正休眠多稔植物自由基胁迫脱落强迫休眠生物自由基生理脱落程序性细胞死亡二、写出下列符号的中文名称O 2 1 O 2 ? OH RO ? PuFA HbFeLFP P ? PP ? P （P ）nP ? MDA JAMJ GSH-PX Vitc SOD POD CATGSH-R PCD三、填空题1. 活性氧是指性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称，主要有（）、（）、（）和（），植物体内活性氧主要是在（）和（）中产生的。
2. 植物衰老的类型包括（）、（）、（）和（）。
3. 细胞的保护酶主要有（）、（）、（）等。
4. 膜脂过氧化产物是（）。
5. 非酶类的活性氧清除剂（抗氧化剂）有（）、（）、（）、（）。
6. 植物衰老的最基本特征是（）。
7. 叶片衰老最明显的标志是（），叶片衰老的顺序是从（）开始，逐渐过渡到（）。
8. 植物体内的氧自由基可分为两类，一是无机氧自由基，如（）、（）、（）；二是有机氧自由基，如（）、（）、（）。
9. 在植物细胞内自由基产生的部位主要有（）、（）、（）、（）、（）。
10. 自由基产生具有多渠道多途径的特点，可通过（）、（）、（）和（）四种作用产生。
另外，逆境条件如（）、（）、（）、（）等亦可引起自由基的产生。
11. 自由基对核酸的损伤主要通过（）反应和（）反应使碱基降解破坏，造成碱基缺失或使主链断裂而实现的。
12. 自由基对脂类的伤害主要表现为（）作用。
13. 被称为衰老激素的植物激素是（）、（），被视为死亡激素的物质是（）、（）。
14. SOD 是一种含金属的酶，根据含金属的不同可分为三种类型，即（）、（）和（）。
15. 在Cu-ZnSOD 中，Cu 与Zn 之比为（），酶的活力与（）元素有关，酶结构的稳定性与（）元素有关。
SOD 的作用主要是清除（），通过歧化反应，生成无毒的（）和毒性较低的（）。
后者可进一步由（）酶清除掉。
16. 根据引起植物器官脱落的原因的不同，可将脱落分为三种，即（）、（）和（）。
17. 光照强度和日照长度均能影响器官的脱落。
强光（）脱落，弱光（）脱落。
长日照（）脱落，短日照（）脱落。
18. 日照长短对植物营养体休眠有不同影响，对冬休眠植物来说，短日照（）休眠，长日照（）休眠。
对于夏休眠的植物来说，长日照（）休眠，短日照（）休眠。
19. 植物通过休眠期对低温有量上的要求，长期适应北方寒冷地区的植物休眠期对低温的需要量（），而适应南方温度地区的植物对低温的需要量（）。
20. 丙二醛与两个蛋白质分子交联形成的物质为（）。
21. 种子成熟时，P 、Ca 、Mg 等营养元素结合在（）上，该化合物称为（）。
22. 根据果实成熟过程中有无呼吸高峰，可分为两类：（）和（）。
23. 在果实的果皮中存在的主要色素是（）、（）和（）。
24. 油料种子发育过程中，最初形成的物质是（），以后转化为（）。
25. 果实成熟后涩味消失是因为（）。
26. 果实成熟后变软是主要是因为（）。
27. 使果实致香的物质主要是（）类和（）类物质。
28. 跃变型果实在成熟过程中释放（）。
29. 随着油料作物种子的成熟，种子内碳水化合物的含量会（），酸价会（），碘价会（）。
30. 当禾谷类的淀粉种子萌发时，非丁分解会放出（）、（）和（）元素供幼胚发育所需。
31. 一般说来，在低温干旱条件下，小麦籽粒内蛋白质含量较（），而在温暖潮湿条件下，则淀粉含量较（）。
32. 引起禾谷类作物籽粒空秕的两个主要生理过程是（）、（）。
33. 种子成熟时，累积的磷化合物主要是（）。
四、选择题1. 在衰老的植物组织或器官中，蛋白质含量明显下降，其原因是（）（1 ）蛋白质周转速率降低（2 ）氨基酸的生物合成受阻（3 ）蛋白水解酶活性增加（4 ）土壤中氮素含量下降2. 下列植物生长物质中，仅有哪种是死亡激素。
（）（1 ）赤霉素（2 ）茉莉酸（3 ）三十烷醇（4 ）芸苔素3. 以下几种酶中，仅有哪种与器官脱落有密切关系。
（）（1 ）酯酶（2 ）核酸酶（3 ）纤维素酶（4 ）淀粉酶4. 树龄已有4913 年之久的刺果松正在衰老，其衰老的类型应属于（）（1 ）整体衰老（2 ）地上部分衰老（3 ）脱落衰老（4 ）渐近衰老5. 在空气中氧浓度升高时，对棉花叶柄脱落产生的影响是（）（1 ）促进脱落（2 ）抑制脱落（3 ）没有影响（4 ）可能促进，也可能抑制6. 在不产生低温伤害的条件下，降低温度时则（）（1 ）促进衰老（2 ）抑制衰老（3 ）可能促进，也可能抑制（4 ）对衰老无影响7. 用呼吸抑制剂碘乙酸、氟化钠和丙二酸处理叶柄时（）（1 ）促进脱落（2 ）抑制脱落（3 ）对脱落没有影响（4 ）促进衰老8. 下列哪组代谢变化能较正确的代表叶片衰老时所发生的生理变化（）（1 ）叶绿素含量减少，光合速率下降，蛋白质含量减少，可溶性碳水化合物含量增加。
（2 ）叶绿素含量减少，光合速率下降，蛋白质含量减少，可溶性碳水化合物含量减少。
（3 ）叶绿素含量减少，光合速率下降，蛋白质含量增加，可溶性碳水化合物含量增加（4 ）叶绿素含量减少，光合速率略增，蛋白质含量增加，可溶性碳水化合物略增。
9. 在下列哪种情况下，会加速叶片脱落。
（）（1 ）当远轴端与近轴端IAA 的比值大时（2 ）当离层内IAA 与ABA 的比值增大时（3 ）当离层内IAA 与ABA 的比值变小时（4 ）当远轴端与近轴端IAA 的比值小时10. 油料种子发育过程中，最先累积的贮藏物质是（）（1 ）淀粉（2 ）蛋白质（3 ）脂肪酸（4 ）油脂11. 油料种子成熟时，脂肪的碘值（）（1 ）逐渐减小（2 ）逐渐升高（3 ）没变化（4 ）变化没规律12. 在衰老的植物或器官中，RNA 含量显著下降，其原因是（）（1 ）DNA 聚合酶活性下降（2 ）RNA 聚合酶活性下降（3 ）核糖核酸酶活性升高（4 ）脱氧核糖核酸酶活性升高五、是非题1. 衰老的组织内所含的内含物大量向幼嫩部分或子代转移的再分配是生物学中的一个普遍规律。
（）2. 叶片中SOD 活性和O 2 等随衰老而呈增加趋势。
（）3. MDA 积累速率可代表组织中总的清除自由基能力的大小。
（）4. SOD 、CAT 和POD 是植物体内重要的保护酶，一般称为自由基清除剂。
（）5. 缺水和N 素供应不足均能促进植物休眠。
（）6. 休眠芽在整个休眠期间，呼吸速率的变化呈倒置的单峰曲线。
（）7. 衰老的最早信号表现在叶绿体的解体上，但衰老并不是叶绿体启动的。
（）8. 茉莉酸甲酯能显著地促进衰老进程。
（）9. 在衰老的植物组织或器官中，RNA 与蛋白质的含量均显著增加。
（）10. 植物的组织、器官和个体的衰老是从细胞衰老开始的，细胞衰老的重要标志是膜的衰老。
（）11. 在细胞趋向衰老的过程中，膜脂的不饱和脂肪酸含量增加，且脂肪链加长，使膜由液晶相逐渐转变的凝固相。
（）12. 植物细胞内多胺类物质的存在会加速植物的衰老进程。
（）13. 干旱地区生长的小麦种子，其蛋白质含量较高。
（）14. 对淀粉种子来说，氮肥可提高蛋白质含量，磷钾肥可增加淀粉含量。
（）15. 小麦籽粒成熟时，ABA 含量大大减少。
（）16. 外源ETH 能诱导非跃变型果实本身产生ETH ，使成熟加快。
（）17. 高温促进油料种子不饱和脂肪酸的合成，因而碘值升高。
（）六、问答题1. 衰老的生物学意义如何？2. 植物衰老时的生理生化变化如何？3. 导致脱落的外界因素有哪些？4. 自由基通过哪几种方式伤害蛋白质？5. 写出植物体内能清除活性氧的抗氧化物质与抗氧化酶类。
6. 到了深秋，树木的芽为什么会进入休眠状态？7. 如何调控器官的衰老与脱落?8. 禾谷类种子成熟过程中发生哪些生理生化变化？9. 肉质果实成熟过程中内部有机物质发生哪些生理生化变化？10. 引起植物衰老的可能因素有哪些？11. 光对植物衰老有何影响？12. 钙素为什么能延缓衰老？13. 你怎样理解植物细胞的程序化死亡？14. 何谓呼吸跃变？出现呼吸跃变的原因是什么？参考答案一、名词解释衰老是指一个器官或整个植株的生理活动及功能自然衰退，最终导致自然死亡的一系列恶化过程，既受基因的调节，也受环境的影响。
脱落植物器官（如叶片、花、果实、种子或枝条等）自然离开母体的现象。
自由基是指带有未配对电子的原子、离子、分子以及基团的总称。
自由基的特点是：①不稳定，寿命短；②化学性质活泼，氧化能力强；③能持续进行链式反应。
生物自由基是通过生物体内自身代谢产生的一类自由基。
生物自由基包括氧自由基和非含氧自由基，其中氧自由基是最主要的，它又可分为两类：一类是无机氧自由基，如超氧自由基（O 2 ）、羟自由基（·OH ）；另一类是有机氧自由基，如过氧化物自由基（ROO ·）等。
生物自由基对细胞膜和许多生物大分子产生破坏作用。
活性氧是化学性质活泼，氧化能力很强的含氧物质的总称。
生物体内的活性氧主要包括氧自由基、单线态氧（1 O 2 ）和H 2 O 2 等，它们能氧化生物分子，破坏细胞膜的结构与功能。
正常脱落由于衰老或成熟而引起的脱落。
如叶片和花朵衰老脱落，果实和种子成熟后脱落。
胁迫脱落是指由于胁迫的环境条件（高温、低温、干旱、水涝、盐渍、污染）和生物因素（病、虫危害）而引起的脱落。
生理脱落由于植物本身生理活动而引起的脱落。
如营养生长与生殖生长的竞争，源与库的不协调，光合产物运输受阻或分配失控等引起的脱落。
休眠是指一年之中不良环境条件或季节来临之时，植物的某些器官甚至整株处于生长极为缓慢或者暂停的一种状态，并出现保护性结构或形成贮藏器官，以利于植物抵抗或适应恶劣的外界环境。
真正休眠（亦称深休眠）是指由植物内部原因而引起的自发性休眠。
这种休眠程度深沉，在刚进入休眠或休眠中期不易解除。
强迫休眠（亦称相对休眠）是指由于不利于生长的逆境而引起的被迫性休眠。
这种休眠可因提供适宜生长的条件而解除并恢复生长。
程序性细胞死亡（programmed cell death ，PCD ）与通常意义上的细胞死亡不同，是一种主动的受细胞自身基因调控的衰老死亡过程。
在PCD 发生过程中，通常伴随有特定的形态变化和生化反应，如细胞核和细胞质浓缩、DNA 降解等。
它是多细胞生物中某些细胞所采取的主动死亡方式，在细胞分化、过敏性反应和抗病抗逆中有特殊作用，如维管束中导管的形成一稔植物在一生中只开一次花，开花结实后整株便衰老死亡的植物。
多稔植物在一生中多次开花结实，营养生长和生殖生长交替进行的植物。
二、写出下列符号的中文名称O 2 ：超氧自由基；1 O 2 ：单线态氧；? OH ：羟基自由基；RO ? ：烷氧自由基；PuFA ：多元不饱和脂肪酸；HbFe ：血红蛋白；LFP ：脂褐素；P ? ：蛋白质自由基；PP ? ：二聚蛋白质自由基；P(P)nP ? ：多聚蛋白质自由基；MDA ：丙二醛；JA ：茉莉酸；MJ ：茉莉酸甲酯；GSH-PX ：谷胱甘肽过氧化酶；Vitc ：抗坏血酸；SOD ：超氧歧化酶；POD ：过氧化物酶；CAT ：过氧化氢酶；GSH-R ：谷胱甘肽还原酶；PCD ：程序性细胞死亡三、填空题1. O 2 ，? OH ，1 O 2 ，H 2 O 2 , 叶绿体，线粒体2. 整体衰老，地上部衰老，脱落衰老，渐进衰老3. 超氧化物歧化酶（SOD ），过氧化物酶（POD ），过氧化氢酶（CAT ）4. 丙二醛（MDA ）5. 还原型谷胱甘肽（GSH ），类胡萝卜素，Cyt f ，铁氧还蛋白，（答甘露糖醇、维生素C 和维生素E 等也可）6. 生活力下降7. 由绿变黄，顶部，基部8. 超氧自由基（O 2 ），单线态氧（1 O 2 ），羟基自由基（? OH ），过氧自由基（ROO ? ），烷氧自由基（RO ? ），多元不饱和脂肪酸自由基9. 细胞壁，细胞核，叶绿体，线粒体，微体10. 单电子的氧化还原反应，共价键的断裂，高能辐射，光（主要是紫外光）分解，高温，低温，干旱，大气污染11. 加成，夺H12. 脂质过氧化13. ABA ，ETH ，JA ，MJ14. Mn-SOD Fe-SOD Cu-Zn SOD15. 1 ︰1 ，Cu ,Zn O 2 O 2 H 2 O 2 CAT16. 正常脱落，胁迫脱落，生理脱落17. 延迟，促进，延迟，促进18. 促进，解除，促进，解除19. 偏高，偏低20. 脂褐素21. 肌醇，非丁（植酸钙镁）22. 跃变型，非跃变型23. 叶绿素，类胡萝卜素，花色素24. 碳水化合物，脂肪25. 单宁被氧化26. 原果胶水解为可溶性果胶27. 酯类，醛类28. ETH29. 降低，降低，升高30. Pi ，Ca ，Mg31. 高，高32. 没有受精，有机物供应不足或运输受阻33. 非丁四、选择题1. （3 ）2. （2 ）3. （3 ）4. （4 ）5. （1 ）6. （2 ）7. （2 ）8. （1 ）9. （4 ）10. （1 ）11. （2 ）12. （3 ）五、是非题1. √2. ×3. √4. ×5. √6. √7. √8. √9. ×10. √11. ×12. ×13. √14. √15. ×16. ×17. ×六、问答题1. 总起来说，衰老既有积极的一面又有消极的一面。
