植物发育分子生物学(1)
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武汉大学考研——微生物学宝典胜利的考研之战考研这场无硝烟的战争,终于以胜利而告终,我的录取通知书已经发下来有一些日子了,可是每当我再次拿起它时内心还是激动不已,深深的为自己能够考上哈工大而骄傲和自豪,我的努力终究没有白费,还是以最理想的结果报答了我。
选择考研,我不知道你的理由是什么?是为了逃避工作,还是觉得自己更适合科研,抑或是觉得现在大学生那么多,实在是有必要读研,比别人拥有更好的平台机会。
我当时是觉得,如果不考研的话,我很可能毕了业之后就会从事一个跟我本科的方向:生物化学,完全没有关系的工作,那我的大学学习生活就完全没有了意义。
我希望在这个环境工程专业的领域,继续深造下去,成为一个环境方面的人才,为培养我的社会作力所能及的贡献。
而且我确确实实想实现我的985高校梦。
不管你选择考研的理由是什么,都希望你好好的考虑清楚,然后下定决心,坚持到顺利考上你理想中大学的那一刻。
只有为它努力奋斗过后你才会真正的体会到成功那一刻的满足感和成就感。
记得我是从5月开始开始准备考研的,那些时间比较靠后开始准备考研的人不用担心焦虑,认真复习一定来得及。
暑假的时候我与舍友一起租了房子,早上七点左右开始学习,晚上大约十点半结束学习。
这段时间,大家起早贪黑不到六点就开始,晚上到十一二点才结束,当然,前期复习时要劳逸结合,注重身体,这样后期才有更好地复习劲头。
所以我要给大家一个建议,考研过程中找几个志同道合的研友非常重要,可以互相监督,可以一起讨论一些专业方面的问题,共同进步,去年我们一起复习考研的几个人最后都取得了成功,有去中科院动物所的,有去厦大的还有考上华师的。
而且研友也不一定只是说你们一个学校一起去图书馆复习的,在这个信息时代我们的研友也可以是在一个考研群里大家共享资源和讨论问题的同学们,去年九月底也就是在我到处寻找交大历年考研真题的过程中,偶然一个机会加入了学姐建的一个交大生物学考研群,在群里我们会共享历年的真题,在冲刺阶段学姐还会提供历年真题的答案,并且平时我们还会讨论很多专业方面的问题,这些都对最后的初试很有帮助,最后我们群里有很多小伙伴都通过了初试,所以说能加入一个好的组织也十分重要,所以希望大家能积极都能找到一个积极又温暖的组织。
中国科学院大学硕士研究生入学考试《植物学》考试大纲一、考试科目基本要求及适用范围概述本《植物学》考试大纲适用于中国科学院大学生态学、植物学和植物生理学等专业的硕士研究生入学考试。
主要内容包括植物的细胞与组织、植物体的形态结构与发育、植物的繁殖、植物分类与系统发育、植物分子系统学、植物进化发育生物学、植物分子生物学以及植物基因组学等八大部分。
要求考生能熟练掌握有关基本概念,掌握植物形态解剖特征,系统掌握植物分类与系统发育知识,了解植物科学研究前沿动态与发展趋势,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
二、考试形式和试卷结构(一)考试形式闭卷,笔试,考试时间180分钟,总分150分(二)试卷结构名词解释、填空题、简答题、论述题三、考试内容(一)植物的细胞与组织1.植物细胞的发现、基本形状、结构与功能;原核细胞与真核细胞的区别。
2.植物细胞分裂的方式;植物细胞的生长与分化。
3.植物的组织类型及其作用;植物的组织系统。
(二)植物体的形态、结构和发育1.种子的结构与类型;种子萌发的条件、过程与幼苗的形成过程。
2.根与根系类型;根的初生生长与初生结构;根的次生生长与次生结构。
3.茎的形态特征和功能;芽的概念与类型;茎的生长习性与分枝类型;茎的初生结构与次生结构。
4.叶的形态、结构、功能与生态类型;叶的发育、脱落及其原因。
5.营养器官间的相互联系。
6.营养器官的变态。
(三)植物的繁殖1.植物繁殖的类型。
2.花的组成与演化;无限花序与有限花序。
3.花的形成和发育。
4.花药的发育和花粉粒的形成。
5.胚珠的发育和胚囊的形成。
6.自花传粉和异花传粉;风媒花和虫媒花。
7.被子植物的双受精及其生物学意义;无融合生殖和多胚现象。
8.胚与胚乳的发育;果实的形成与类型。
9.植物的生活史与世代交替。
(四)植物的分类与系统发育1.植物分类的阶层系统与命名。
2.植物界所包括的主要门类及主要演化趋势。
3.藻类植物的分类和生活史。
☞决定生活周期完成的遗传程序中有关基因的表达均在不同程度上受到环境信号的影响.这种影响在从营养性叶向花器官(萼片)的转变中表现得最为明显。
30、器官形成:是指侧生器官从其原基器官特征被决定后到其特定的形态与功能的建成过程。
31、有关花型的研究辐射对称型(拟南芥花)和两侧对称型(金鱼草花).☞金鱼草花腹背对称性:CYC基因和DICH基因参与腹背对称性的建立。
在花分生组织形成早期,CYC基因仅在靠近花序轴的腹面区域表达,而在远轴的背面区域不表达,且这种腹背特异性的表达能够持续到花瓣和雄蕊原基发育的后期。
CYC和DICH导致的腹背对称性不仅表现在花的整体对称性上,且表现在单个花器官的对称性上.32、花瓣的衰老和脱落是内源乙烯所诱导的花瓣细胞的程序性死亡的结果。
这种内源乙烯的释放被认为是由受精所引起,最早出现于子房,然后扩散到花瓣.33、雄蕊的形态建成及调控问题34、心皮的形态建成及果实的发育①心皮的形态建成☞心皮是茎端分生组织所形成的最后一类侧生器官.12、无融合生殖的研究与利用①定义:无融合生殖(apomixis):是指植物无须经过受精即可得到种子的自然现象。
②无融合生殖类型:(根据发生时期、部位和方式)A、无配子生殖(diplospory):分为有丝分裂的无配子生殖和减数分裂的无配子生殖;B、无孢子生殖(apospory);(1)EMS诱变.。
....。
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EMS诱变法建突变体库(拟南芥) 原理:EMS是一种烷化剂,通过将烷基加到DNA的核苷酸鸟嘌呤上,使DNA 在复制时错误的将G-C碱基对转换为A—T碱基对,因而引起点突变。
诱变步骤:1)取50000——100000粒(1-2克)左右拟南芥种子水中浸泡过夜;2)用0.2%—-0.4%EMS摇动浸泡10-20h;3)倒掉EMS,1NNaOH处理残留EMS;4)用ddH2O洗种20遍,即获M1;5)播种M1种子;6)单株或混合收获M2代种子用于突变体筛选。
一、名词解释1、花器官发生ABC模型:完全花器官由花萼(1轮)、花瓣(2轮)、雄蕊(3轮)、雌蕊(4轮)组成。
A类(AP1、AP2)、B类(AP3/PI)、C类(AG)调控因子分别与SEP1、2、3形成不同的聚合体,分别在1轮(A)、2轮(AB)、3轮(BC)、4轮(C)控制相应部位花器官的分化和形成。
知识点:拟南芥花的结构有4轮:第一轮花萼,第二轮花瓣,第三轮雄蕊,第四轮雌蕊(心皮)。
花型是在几组基因的协调作用下顺序形成的,即各花器官在特定的部位、特定的时间专一化形成,这种机理被称为ABC花器官决定模型。
在这个模型中,A、B、C三类基因决定4轮花器官的定位和形成。
其中A、C互相抑制。
A分布在第一、二轮,C分布在第三、四轮,B分布在第二、三轮。
这样就形成了A、AB、BC、C4种基因的分布组合,决定了第一、二、三、四轮花器官分别为花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊。
A基因是AP1/AP2,B基因是AP3/PI,C基因是AG。
最近发现仅有ABC类基因不能形成花器官,需要一类D基因SEP1、SEP2、SEP3的共同参与花器官决定,SEP蛋白与ABC产物以四聚体形式发挥作用。
2、春化作用:是植物需要经过一段时间的低温处理才能开花的现象。
目前发现低温促进开花是由于三种蛋白VRN1、2、VIN3在低温下诱导表达,它们抑制开花负调控基因FLC的表达,从而促进开花。
相关链接:春化作用是指过冬植物经过冬季的低温处理逐渐积累某种物质,下调FLC的表达,加速开花的过程。
3、光敏素(PHY):是一种N端感光区与线形四环吡咯发色团共价结合的蛋白质复合体,接收红光/远红光后,蛋白质的构象改变,C端激酶活化,通过磷酸化将光信号传导下去。
光敏素有5种形式:PHYA、B、C、D、E。
4、根边界细胞:是生长到一定长度的根尖处由根冠外围细胞脱离的、有组织的活细胞,其功能是防御和帮助植物吸收营养。
环境因素和遗传因素控制边界细胞的释放。
知识点:从根冠分离的细胞被定义为根边界细胞,它是从植物根冠区域释放的,受植物激素和环境的调节控制,需要植物降解酶类的活性。
根边界细胞不是死细胞,细胞内含有大量高尔基体、分泌小泡、线粒体,在植物根际环境中对抵抗生物和非生物的胁迫十分重要。
由根冠形成的边界细胞时程序确定的,在植物与环境交界面起着物理、生物和化学作用。
5、近轴-远轴极性决定基因:近轴远轴特性是指以某器官中心轴为基准,近的是近轴,远的是远轴。
例如HD-ZIP III类基因PHB、PHV、REV决定植物的近轴特性,抑制远轴特性。
KANl\2\3类基因、YAB类的YAB3、FIL决定远轴特性,抑制近轴特性。
二、填空题1.根表皮由(生毛)细胞和(非生毛)细胞组成。
(低WER/CPC)比例决定前者,而后者由(高WER/CPC)比例决定。
根表皮细胞有2类:生毛细胞和非生毛细胞。
生毛细胞发育成根毛,位于下面皮层细胞的裂缝间;而非生毛细胞形成无根毛的表皮细胞,位于皮层细胞外面。
在细胞壁上的受体样激酶SCM介导皮层细胞信号,抑制WER的转录;同时SCM 也受到WER的负反馈调节和CPC的正反馈调节,在生毛细胞壁上形成量多,从而使生毛细胞中GL2只受到CPC的抑制作用,最终造成根毛的形成。
两类MYB类的调控因子比例WER/CPC决定细胞命运:非生毛细胞中高WER/CPC值,生毛细胞中低WER/CPC值。
2.决定生物钟的关键基因有(CCA1)、(LHY)、(TOC1),它们组成生理节奏的关键循环。
拟南芥生物钟分子结构是由三个蛋白构成的一个光周期调控的反馈循环。
这三个蛋白是CCA1、LHY、TOC1。
前两者被磷酸化后抑制TOC1的表达,TOC1转录翻译后促进CCA1、LHY的转录表达。
光通过光受体促进CCA1、LHY的表达,抑制TOC1的表达。
3.(自开花调控)途径和(春化作用)途径通过(下调)控制FLC的表达促进开花。
三、综合题(10分)请叙述从花粉落到柱头到受精的过程花粉落到结构匹配的柱头上后,紧密配合柱头的结构。
花粉外被和柱头分泌物流动到花粉与柱头接触的脚处混合并相互作用后,使花粉吸水膨胀、萌发。
花粉管穿入柱头,沿着花柱内的传输管道向着胚珠的方向生长。
其间传输通道壁细胞分泌多肽、糖蛋白、细胞壁物质水解酶,作为营养物质和细胞壁生长有关物质帮助花粉管生长。
同时从柱头到胚珠,NO和GABA呈浓度梯度分布,引导花粉管向着胚珠生长。
胚珠内中心细胞表达的基因CCG和助细胞表达的MYB98都是胚珠引导花粉管进入胚珠的必须信号。
花粉管进入胚珠后,经过助细胞的纤维突起装置,花粉管破裂,精子释放到助细胞内,引起助细胞进入程序化死亡和细胞破裂,向胚囊内释放大量钙离子,同时在通向中心细胞和卵细胞途径中搭起肌动蛋白冠样桥,指引和帮助精子进入中心细胞和卵细胞授精。
四、选择题1.在远红光下起关键作用的光受体是(A)A.光敏素AB.趋光素C.光敏素BD.隐花素(光敏素:是一种N端感光区与线形四环吡咯发色团结合的蛋白质复合体,接收红光/远红光后,蛋白质的构象改变,C端激酶活化,通过磷酸化将光信号传导下去。
在远红光下,PHYA可能是唯一的光受体)2.AP1是(A)类开花决定基因A.AB.BC.CD.D(A基因是AP1/AP2,B基因是AP3/PI,C基因是AG)3.短日下促进开花的重要激素是:(A)A.赤霉素B.细胞分裂素C.生长素。
D.脱落酸(赤霉素是开花决定过程中的重要激素,其促进短日条件下的花,独立于春化作用,不同于光周期的作用,在一些植物中可以取代春化作用,RGA是开花过程中赤霉素信号转导的重要因子;在长日条件下对开花决定影响较小)4.SHR在(A)转录。
A.中柱内B.中柱外C.皮层D.内、表皮(SHR转录只在中柱中进行,翻译后的蛋白质运输到内皮层、静止中心和皮层/内皮层起始细胞)5.STM和KNAT1在茎顶端分生组织从内层单向运输到表皮,(A)是决定区域。
A.KNOX同源盒B.BLHC.AHK2D.WUS(拟南芥KNAT1、2在茎顶端分生组织中普遍表达,生长素类对KNAT1在茎顶端分生组织中的表达没有明显影响,细胞分裂素和光扩大KNAT1在茎顶端分生组织中的表达范围。
拟南芥KNAT1、2、STM蛋白也可以从茎顶端分生组织内部向L1进行单向细胞间移动。
KNOX同源盒区域的功能足以完成KNOX蛋白和mRNA的细胞间的移动功能)6.赤霉素在玉米花的性别分化中,功能是(A)。
A.促进雌花形成B.促进雄花形成C.都促进D.都不促进(内源赤霉素具有使花雌性化的作用,在黄瓜中,赤霉素起着雄性化的作用,而乙烯起着雌性化的作用)7.CUC蛋白在顶端分生组织和侧生原基的形成中作用是(A)。
A.将侧生原基与顶端分生组织分开B.晚期促进STM表达C.抑制STM 表达D.都不是(一批边界基因在茎顶端分生组织与子叶或侧生原基的分离与STM等基因一起发挥重要作用。
CUC三个同源类似基因具有重叠作用,在茎顶端分生组织与子叶和侧生原基的边界分离中,共同保持分生组织的结构和子叶的分离)8.隐花素接受的光是(AB)。
A.蓝光B.紫外光C.红光D.远红光(隐花素是吸收蓝光紫外光,在N端结合FAD发色团,感受光能,并将能量传给C端激酶区域,使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。
植物中是CRY)9.决定皮层分化的关键基因有(A)。
A.SCRB.STMC.WUSD.TOC1(SHR和SCR编码GRAS家族转录因子,是决定皮层/内皮层分化的关键因子)10.下面哪个受体激酶与根毛有关(D)A.AHK2B.TIR1C.ETR1D.SCM(在细胞壁上的受体样激酶SCM介导皮层细胞信号,抑制WER的转录;同时SCM也受到WER的负反馈调节和CPC的正反馈调节,在生毛细胞壁上形成量多,从而使生毛细胞中GL2只受到CPC的抑制作用,最终造成根毛的形成。
)五、判断题1、拟南芥决定小孢子发生范围的EMS1/EXS与水稻的MSP1是同源基因。
T(类似的还有玉米的mac1)2、花器官决定中花的各部位由ABCE等各类基因编码的蛋白组成特定的异源多聚体进行调控。
T3、生长素在器官发生中起必不可少的作用,这种作用与极性运输密切相关。
T4、没有生长素时细胞分裂素可以在器官发生中单独促进器官发生。
X(互作)5、PIN系列蛋白是细胞分裂素的运输蛋白。
X(生长素)6、花粉管在进入胚珠后先进入助细胞后才能进行授精过程。
T7、ful突变果实生长受到抑制的根本原因是果皮的木质化抑制未受限制。
T8、光在出土后幼苗的发育中起绝对的决定因素。
T9、根中静止中心(干细胞)生长素浓度低于周围起始区域的浓度。
X(高于)10、细胞分裂素在韧皮部的分化中是必需的。
T得分六、简答题1、请举例介绍组织分化的位置效应。
一种组织对其相邻组织的分化起决定作用的现象。
例如:中柱/皮层–中柱中SHR基因转录和翻译后迁移到内皮层细胞,在那里激活SCR基因的表达,SCR促进内皮层细胞分裂形成皮层,决定皮层的分化。
(皮层/根毛—SCM 或叶表皮气孔形成中EPF1/2/TMM的决定作用和叶肉STOMAGEN/TMM的作用,茎顶端周围分生组织与中心干细胞CLV1/2/3与WUS的关系,任意举一例)。
2、简述决定拟南芥果实开裂的分子和生物学机制拟南芥果实是角果,两瓣果皮同中脊相连。
连接处靠果皮的木质部和靠中脊的分离层、内果皮中木质化层(倒数第二层)是成熟后果实开裂的关键结构。
果实成熟时,分离层细胞死亡降解,木质化层长度不变,内果皮以外的果皮脱水干化收缩,形成使果皮拉离果脊的力而开裂,脱离果脊。
连接处SHP1/2、IND、ALC 基因决定分离层的形成,SHP1/2、IND决定木质化层的形成;FUL决定果瓣的形成,RP L决定果脊的形成。
它们各自在相应部位表达,同时抑制其他类型基因在该部位的表达。
3、CLV1/CLV3信号转导的核心作用是什么?该复合体在茎顶端分生组织的周围分生组织区域抑制WUS的表达,使其决定的干细胞区域限制在一定范围内。
4、简述叶表皮毛决定的分子机制叶表皮毛在形成过程中要经过细胞内复制形成多倍体。
促进细胞内复制的GL1是表皮毛形成的正调控因子,抑制多倍化的TRY是表皮毛形成的负调控因子。
其他几种调控因子共同调节表皮毛的形成,并控制在叶表面表皮毛的分布间隔。
5、促进侧根形成都有什么因素?1)生长素:凡是影响生长素运输和分布的因素都影响侧根的形成;2)重力弯曲或手动弯曲引起主根中原生木质部中生长素运出载体PIN1的分布变化,导致生长素在新生长原基处积累,从而诱发侧根形成;3)机械刺激:仅仅是机械弯曲,不依赖重力和生长素就能造成侧根形成的起始;4)乙烯、油菜类甾醇、茉莉酮酸酯、磷酸可通过影响生长素合成、运输和感受、信号转导来影响侧根的形成等。
5)土壤中的腐殖酸可以促进侧根的生长,CO可以提高生长素的含量,促进侧根的生长。