《植物生理学习题集》  郭成金 尹德明 主编(7)

本站小编 免费考研网/2018-01-29


5.4.2细胞分裂素对转录和翻译的控制
因为CTK存在与核糖体上,促进核糖体与mRNA结合,形成多核糖体,加快翻译速度,形成新的蛋白质。试验证明,CTK可诱导烟草细胞蛋白质的合成,形成新的硝酸还原酶。此外,CTK还促进的mRNA合成。
5.4.3细胞分裂素与钙信使的关系
免疫荧光技术已证实钙离子最初在靶细胞的核中积累,然后转移到特定的分裂位置,它可能在染色体移动时起重要作用。CTK与Ca2+在分布上的相关性提示我们Ca2+可能是CTK信息传递系统的一部分。Ca2+往往通过Ca2+-CaM复合体而作为第二信使。
6.脱落酸
6.1脱落酸的发现
1961年,刘(W。C。liu)等在研究棉花幼铃的脱落时,从成熟的干棉壳中分离纯化出了促进脱落的物质,并命其为脱落素。1967年,在渥太华召开的第六界国际植物生长物质会议上将这一物质定名为脱落酸(abscisic acid ,ABA)。分子式为C15H20O4,分子量为264.3。植物体内的天然形式主要为右旋ABA即(+)ABA。
1963年Addico的生物检定法:将ABA液涂抹于去除叶片的棉花外植体叶柄切口上4d后叶柄就开始脱落。
6.2.ABA的化学结构与分布及生物代谢
ABA是异戊二烯为单位的倍半萜羧酸。化学名称为5-(1,-羟基-2,,6,,6,,-三甲基-4,-氧代-2,-环己烯-1,-基)-3-甲基-2-顺-4-反-戊二烯酸。ABA存在于全部维管束植物中,包括被子植物、裸子植物和蕨类植物。其含量不等,从毫克到微克/公斤。ABA无极性运输主要以游离态形式运输。运输的速率一般为20mm/h。ABA的生物合成主要有两条:一条是直接的即甲瓦龙酸→法尼基焦磷酸(FPP)→ABA;另一条也是高等植物主要的一条即由甲瓦龙酸→FPP→→→…胡萝卜素→→→…ABA。ABA的降解一是靠氧化途径,二是靠结合失活途径。
6.3.ABA的生理作用
促进休眠  外用ABA可使生长的枝条停止生长而进入休眠。故有“休眠素”之称。
促进气孔关闭.土壤干旱时,根中合成的ABA运至叶片,能使气孔关闭而减少蒸腾。
抑制生长  如能抑制整株植物或离体器官的生长,也能抑制种子萌发。ABA的抑制效应是可逆的。
促进脱落  促进离层形成,加快器官的脱落。
增加抗逆性 干旱、寒冷、高温、盐渍等逆境都能使植物体内的ABA增加,同时抗逆性增强,故ABA有“应急激素”之称。
6.4ABA的作用机理
  ABA的信号转导途径即ABA与质膜上的受体蛋白结合后,激活G蛋白随后释放IP3,后者扩散到细胞质,与内质网或液胞膜上的IP3-Ca2+通道结合,是通道打开。Ca2+顺着离子浓度梯度由液胞释放出来,增加了胞质Ca2+浓度,于是引起生理反应。例如,由于液胞内的Ca2+开离子浓度降低,水势上升于是引起生理反应即气孔关闭。此为IP3/Ca2+信号转导途径。ABA及受体的复合物一方面可通过第二信使系统诱导某些基因的表达;另一方面,也可直接改变膜系统的形状,干预某些离子的跨膜运动。
ABA对基因表达的调空  实验证明ABA能抑制大麦糊粉层中α-淀粉酶的生物合成,有人认为ABA是阻碍了RNA聚合酶的活性,致使DNA到RNA的转录不能进行。
7.乙烯
7.1乙烯的生理作用
7.1.1    改变生长习性  引起植株表现出特有的三重的反应和偏上生长。
7.1.2    促进成熟  乙烯对果实成熟原理P-268;280)、棉铃开裂、水稻的灌浆与成熟都有显著的效应。乙烯有“催熟激素”之称。
7.1.3    促进脱落  促进离层形成,加快器官的脱落。
7.1.4    促进开花和雌花分化 能促进菠萝开花;促进黄瓜等雌花的分化。
诱导插枝不定根的形成,打破种子和芽的休眠,诱导次生物质的分泌。
7.2ETH的作用机理
EHT的受体是带有一价铜离子蛋白。ETH可促进核酸与蛋白质的形成。能提高多种酶的活性及含量,如过氧化物酶、纤维素酶、果胶酶及磷酸酯酶等的含量或活性。因此,ETH可能在翻译水平上起作用。
二.问答题
⒈生长素的生理作用:
⑴诱导雌花分化 用10mg.L-1NAA或500mg.L-1喷洒黄瓜幼苗,能提高雌花数量增加黄瓜产量。
⑵促进插条不定根的形成,如吲哚丁酸、萘乙酸。用50~100ppmIBA浸其茎的基部2~4h便可移栽生根。
⑶促进结实,可诱导无籽果实。香蕉茄子草莓西瓜10ppm 2,4-D溶液喷洒花簇能使子房不受精就膨大成无籽果实,提高结实率和产量。
⑷防止器官脱落 10~50ppmNAA可防止苹果采前脱落,棉花的蕾铃脱落。
⑸疏花疏果  10~50ppmNAA也可做化学疏花疏果剂,如雪花梨在盛花期喷洒40ppmNAA-钠盐,可有效地疏花疏果,节省人力。
⑹抑制发芽 1%NAA甲酯的黏土粉剂均匀地涂布在马铃薯块茎上,随后放回密闭的窖里可防止其抽条发芽造成损失。 
⑺其它生理作用  如:引起顶端优势,促进菠萝开花等。
⒉赤霉素的生理作用:
⑴促进茎的伸长生长 如30mg/升GA,就显著促进水稻茎的伸长。
⑵诱导开花 代替低温和长日照,诱导某些植物成花。如胡萝卜,甘蓝GA100~200g/株-1;郁金香400mg/L,筒状叶长至10~20cm时,灌入1mL/株。
⑹    打破休眠   用1~5mg/L的GA溶液处理休眠状态的马铃薯5~30min,能使其很快发芽。
⑺    促进雄花分化 用50~1000mg/L GA喷施2~4叶期黄瓜,使雌雄异花同株的植物多开雄花。
⑻    诱导单性结实等。如在花前10天用GA涂布,“玫瑰香”葡萄,无核率高达98%。
⑹其他生理效应
⒊.简要说明生长素的作用机理
答:关于生长素的作用机理有两种假说:酸生长理论和基因活化学说。细胞要生长必须满足两个基本条件即细胞得到松弛;细胞内含物的增加。
4.各类植物激素合成的前体物质是什么?
答:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯合成的前体物质分别是色氨酸、甲瓦龙酸(甲羟戊酸)、甲瓦龙酸转化成异戊烯基焦磷酸(IPP),后者和5,-AMP、甲瓦龙、蛋氨酸。赤霉素和脱落酸的前体都来自甲瓦龙酸,所不同的是甲瓦龙酸,在长日照条件下易形成赤霉素,而在短日照条件下易形成脱落酸。见9-130-萜类生物合成;P-170-赤霉素;CTK的生物合成;P-193-ABA-的生物合成。
5.ETH的生物合成途径及其调控因素。
答:ETH的生物合成途径为:蛋氨酸(SAM)→1-氨基酸丙烷-1-羧酸(ACC)→乙烯(ETH)
调控乙烯生物合成的因素有发育因素和环境因素。
⑴发育因素
①在植物正常生长发育的某些时期,如种子萌发、果实后熟、叶的脱落和花的衰老等阶段都会诱导乙烯的产生。
②AA可在转录水平上诱导ACC酶的合成,以诱导乙烯产生。乙烯自我催话是骤变型果实和花卉的一个特征。但是,乙烯的自我抑制似乎更为普遍。
⑵环境因素
①缺氧将阻碍乙烯的形成。
②AVG(氨基乙氧基乙烯基甘氨酸)、AOA(氨基氧乙基)及乙烯能抑制ACC的生成,从而也抑制乙烯的形成。
③无机离子Co2+、解偶联剂、温度>35℃、自由基清除剂都是乙烯生物合成抑制剂。
④各种逆境如低温、干旱、水涝、切割、碰撞、射线、虫害、真菌分泌物,除草剂O3 ,SO2和CO2等都可诱导乙烯的大量产生。
⑶.乙烯生物合成的酶调节
①ACC合成酶在细胞质中催化SAM转变为ACC。
②ACC氧化酶在O2存在的条件下,在液胞膜的内表面催化ACC氧化为乙烯,即自我催化。
③ACC丙二酰基转移酶合成与细胞质,贮存与液胞中,ACC其丙二酰化反应生成MACC(N-丙二酰-ACC)。从而抑制乙烯的生物合成,形成自我抑制过程。
6.为什么有的生长素类物质可用作除草剂?人工合成的生长素类的在农业上有何应用?
答: 生长素对植物生长具有双重作用:即在较低浓度下可促进生长,高浓度时则抑制生长,甚至杀死植物,所以有的生长素类物质如2,4-D可用作除草剂。
7.人工合成的生长素在农业生产上的应用的有:
⑴促进插枝生根  生长素类可使一些不易生根的植物插枝生根,常用人工合成的生长素是IBA、NAA、2,4-D等。
⑵防止器官脱落  在生产上使用10mg.L-1NAA或者1mg.L-12,4-D可使棉花保蕾保铃。
⑶促进单性结实 用10mg.L-12,4-D溶液喷洒番茄花簇,即可坐果,促进结实,且可形无籽果实。
⑷促进菠萝开花 凡是达到14个月营养生长期的菠萝植株,在1年内任何月份,用5~10mg.L-1的NAA或2,4-D处理,2个月后就能开花。
⑸促进黄瓜雌花分化 用10mg.L-1 NAA或500mg.L-1IAA 喷施黄瓜幼苗,能提高黄瓜雌花的数量,增加产量。
⑹其它  用较高浓度的生长素可抑制马铃薯的发芽,也可疏花疏果,还可杀除杂草。
8.IAA、GA、CTK生理效应有什么异同?ABA、ETH又有哪些异同?
 答:⑴IAA、GA和CTK
①共同点 都能促进细胞分裂;在一定程度上都能延缓器官衰老;调节基因表达,IAA、GA还能引起单性结实。
②不同点  IAA能促进细胞核分裂、对促进细胞分化和伸长具有双重作用,即在低浓度下促进生长,在高浓度下抑制生长,尤其是对离体器官效应更明显,还能维持顶端优势,促进雌花分化,促进不定根的形成;而GA促进分裂的作用主要是缩短了细胞周期中的G1期和S期,对整体植株促进细胞伸长生长效应明显,无双重效应,另外GA可促进雄花分化,抑制不定根的形成;细胞分裂素则主要促进细胞质的分裂和细胞扩大,促进芽的分化、打破顶端优势、促进侧芽生长,另外不能延缓衰老;GA、CTK都能打破一些种子休眠,而IAA能延长种子、块茎的休眠。
⑵ABA和ETH
①共同点 都能促进器官的衰老、脱落,增强抗逆性,调节基因表达,一般情况下都抑制营养器官生长。
②不同点 ABA能促进休眠、引起气孔关闭,乙烯则能打破一些种子和芽的休眠,促进果实成熟,促进雌花分化,具有三重反应效应,引起不对称生长,诱导不定根的形成。
9.除五大类激素外,植物外内还含有哪些能显著调节植物生长发育的有活性的物质?它们有哪些主要生理效应?
答:除五大类激素外,植物体内还含有以下能显著调节植物生长发育的有活性的物质:⑴油菜素甾体类化合物(brassinjosteroids,BRs)如油菜素内酯(brassinolide,BR1,BL)其主要生理效应有:
①    促进细胞伸长和分裂。如10ng.L-1的油菜素内酯能使菜豆幼苗的第二节间细胞分裂加快,节间膨大,并显著变曲伸长。
②    促进光合作用。提高叶绿素含量,增加活性。
③提高抗逆性。如可提高水稻、茄子、黄瓜等幼苗的抗寒、抗旱能力。有“逆境缓和激素”之称。
③    促进萌发。可提高陈种子的萌发率。
④    参与光形态建成。
⑵茉莉酸类(jassmonates, Jas)如茉莉酸(jasmonic acid, JA)和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, JA-Me),其主要生理效应有:
①    抑制生长和萌发。如抑制茎和根等器官的伸长生长,能显著抑制水稻幼苗第二叶鞘的伸长。
②    促进生根。如能显著促进派绿豆下胚轴插条生根。
③    促进衰老。如能加快燕麦叶片切段叶绿素降解。
④    抑制花芽分化。如能抑制烟草等植物外植体的花芽形成。
⑤    提高抗性。如的能提高水稻幼苗的抗冷、抗热能力。
⑥    促进块茎形成,诱导气孔关闭。如能促进马铃薯块茎的形成。
⑶水杨酸  水杨酸主要生理效应有:
①    诱导某些植物产热。如外源SA能使天南星科植物的佛焰花序的温度增高。
②    诱导开花。如能促进短日照浮萍开花。
③    增强抗性。尤其是能提高抗病性。
④    抑制顶端优势。如能抑制大豆的顶端生长,促进侧生生长,增加分枝数量。
⑤    促进种子萌发。
⑷多胺类(polyamines,PA) 如腐胺(putrescine,Put) 尸胺(cadaverine,Cad)、亚精胺(spermidine,Spd)、精胺(spermine,Spm)等,其主要生理效应有:
①    促进生长。如的多胺就能促进菊芋块茎在培养基上生长。
②    延缓衰老。多胺可通过维持膜系统的稳定性,抑制体内自由基的产生减慢蛋白质与叶绿素的降解等来延缓衰老。
③    提高抗性。在各种逆境条件下,植株体内多胺水平明显提高,有助于抗性提高。
④    参与光形态建成。能调节与光敏色素有关的生长和形态建成。
⑤    调节植物的开花过程。如参与光敏核不育水稻花粉的育怀转换。
⑥    促进根系对无机离子的吸收。
10.农业上常用的生长调节剂有哪些?在作物生产上有哪些应用?
答:根据对植物生长的效应,农业上常用的生长调节剂可分为三类:
⑴植物生长促进剂 如生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、油菜素内酯等生长调节剂。如IBA,NAA可用于插枝生根;NAA,GA,6-BA,2,4-D可防止器官脱落;2,4-D,NAA,GA,乙烯利可促进菠萝开花;乙烯利、IAA可促进雌花发育;GA可促进雌花发育、促进营养生长;乙烯利可催熟果实,促进茶树花蕾掉落,促进橡胶树分泌乳胶等。
⑵植物生长抑制  如用用三碘苯甲酸可增加大豆分枝;用整形素能使植株矮化而常用来塑造木本盆景。
⑶植物生长延缓剂 如PP矮壮素、烯效唑、缩节胺等可用来调控株型。
11. 植物体内有哪些因素决定了特定组织中生长素的含量?
答:植物体内有下列因素决定了特定组织中生长素的含量。
⑴与生长素生物合成有关的酶活性 酶活性高时,组织中的生长素含量高。
⑵吲哚乙酸氧化酶、过氧化物酶活性、酚类物质、色素种类及水平氧化酶活性高,组织中生长素含量降低;酚类物质可能抑制IAA与氨基酸的结合,影响IAA的侧链的氧化过程,并可抑制IAA的极性运输,使IAA在体内的分布受影响;在有天然色素(可能是核黄素或紫黄质)或合成色素存在的情况下,IAA的光氧化作用将大大加速,因而降低了IAA的含量。
⑶矿质元素 如缺锌影响生长素前体色氨酸的合成,进而影响生长素含量。
⑷形成束缚型生长素的量  束缚型生长素可作为IAA的贮藏和运输的形式,调节游离生长素的含量。
⑸生长素的运输 生长素的运输(输出或输入)等决定了特定组织中的生长素的含量。
12. 各种赤霉素的结构、活性共同点及相互区别是什么?
答:⑴共同点
①    各种赤霉素都具有赤霉烷结构。
②    所有有活性的赤霉素的第七位碳为羧基。
③    C上要有双键。
⑵不同点:
①    据赤霉素中碳原子数的不同可分为赤霉素和赤霉素
②    19C赤霉素活性较高.
③    A环有内值的赤霉素活性较高。
④    C3上有羟基时活性较强。
⑤    第二位碳有羟基时丧失活性。
13. 在调控植物的生长发育方面,五大类植物激素之间在哪些方面表现出增效作用或颉颃作用?
答: ⑴增效作用方面  生长素和赤霉素在促进植物节间的伸长生长、生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂、脱落酸和乙烯在促进器官脱落等方面表现出增效作用。如ABA促进核的分裂,CTK促进质的分裂,两者共同作用,加快了细胞分裂。
⑵颉颃作用方面  GA和ABA在影响淀粉酶合成、GA和ABA在影响伸长生长、生长素和脱落酸在影响器官脱落、脱落酸和细胞分裂素在控制衰老进程、IAA和CTK在影响顶端优势等方面均表现出颉颃作用。如GA促进禾谷类种子淀粉酶合成,而ABA抑制淀粉酶合成;IAA维持顶端优势,而CTK减弱顶端优势。
14.如何用生物测试法来鉴别生长素、赤霉素与细胞分裂素?怎样鉴别脱落酸和吲哚乙酸?★
答:⑴生长素、赤霉素与细胞分裂素的鉴别
①分别用100mg.L-1生长素、赤霉素与细胞分裂素处理(叶面涂抹)萝卜子叶,若能促进萝卜子叶膨大的,则为细胞分裂素,用剩下的两种激素溶液喷施一叶期水稻(如珍珠矮品种)幼苗地上部分,后观察,若能明显促进水稻幼苗生长的,则为赤霉素,而另一种激素则为生长素。
②也可先用燕麦试法检验出生长素,然后用萝卜子叶法判断细胞分裂素。
⑵脱落酸和乙烯的鉴别
①分别用一定浓度的两种激素处理暗中发芽的黄化豌豆幼苗,后观察,能使豌豆幼苗产生三重反应的为乙烯,另一种则为脱落酸。
②分别用一定浓度的两种激素涂抹于去除叶片的棉花外植体叶枘切口上,几天后能使叶柄脱落的激素为ABA,而另一种则为乙烯。
15. 用10μg.株-1GA3在不同时间处理豌豆幼苗,得到 (《植物生理学》教材图7-31)所示结果,从这项研究中引出的结论是什么?
答: 从这项研究中引出的结论有:
⑴GA对幼苗生长有显著的促进作用,不论在幼苗期何时使用都能增加苗高。
⑵在本试验的时间范围内,GA处理豌豆幼苗时间越早(如第三天),其对苗高的影响越明显,处理时间越晚(如第九天),则效果较差(与对照差不多),这表明豌豆幼苗对外源GA的敏感性在一定时间范围内随发育的进程而降低。
16. 乙烯是如何促进果实成熟的?
答:⑴促进呼吸,诱导呼吸跃变,加快果实成熟代谢。
⑵乙烯增加了果实细胞膜的透性,加速了气体交换,使得膜的分室作用减弱,酶能与底物接触。
⑶乙烯可诱导多种与果实成熟相关的基因表达,如纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶、几丁质酶基因等,从而满足了果实成熟过程中有机物质、色素的变化及果实变软等过程的需要。
油菜素淄体类化合物的生理效应及应用
         



 第九章  光的形态建成
一.名词解释
光形态建成(photomorphogenesis): 由低光能调控植物生长、分化的发育过程称为植物
光形态建成,或称光控发育作用。★
光敏色素(phytochrome, Phy): 一种对红光和远红光的吸收,有逆转效应、参与光形态建成调节植物发育的色素蛋白。一般认为光敏色素与膜系统结合。由Borthwick1960年命名。
光敏色素的化学性质★
    光敏色素是一种易溶于水的色素蛋白质,它是由二个亚基组成的二聚体,每个亚基又有两部分组成即生色团和脱辅基蛋白质。光敏色素有两种类型,即红光吸收型(Pr)与远红光吸收型(Pfr)。Pr是生理失活性型,它的吸收高峰为660nm ;Pfr是生理激活型,它的吸收高峰为730nm。二者是可逆转的,只有Pfr.X复合物的形式才能进一步发生生理反应。光敏色素是光调控的生物开关。光敏色素的发现是植物光生理发展的里程碑。
隐花色素(cryptochrome): 又称蓝光受体或蓝光/紫外光A受体。它是吸收蓝光400~500nm和近紫外光320~400nm而引起光形态建成反应的一类光敏受体。隐花色素是一种类黄素结合蛋白。它的生色团可能由FAD和蝶呤组成。在真菌、藻类和厥类的光形态建成中其中要作用。
UV-B受体 指波长为的紫外光(紫外光-B,Ultraviolet-B,280~320nm)。UV-B对植物生长有抑制作用。破坏核酸分子结构,使多种蛋白质变性、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;UV-B还能降低叶绿素和类萝卜素的合成,破坏叶绿体的结构,钝化Rubisco和PEPC等的光合酶活性,使光合速率下降,从而使植物生长量减少。
光稳定平衡  用Φ表示,即Φ=[Pfr]/[Pot]。总光敏色素Pot=Pr+ Pfr。在自然条件下决定植物光反应的值,当 Φ值为0.01~0.05时就可以引起显著的生理变化.★
二.问答题
1.光形态建成与光合作用的区别★
⑴受体不同,光质不同
光合作用的光受体是PSI和 PSⅡ;而光形态建成的光受体是光敏色素和隐花色素及UV-B。前者波长P700nm,P680nm;后者的波长是Pfr730nm,Pr660nm。
⑵作用不同
光合作用是将光能最终转变为化学能,而在形态建成过程中光,只作为一种信号传递信息去激发受体,引发生化反应,最终表现为形态结构发育上的变化。
⑶光照强度不同
光合作用与光照强度有关,而光形态建则与光照强度几乎无关。光合作用的光补偿点总能量高;而光形态建所需的能量低。二者能量相差10个数量级。
2. 光敏色素作用的模式主要有哪两类假说?其要点是什么?如何判断一生理过程是否与光敏色素有关?★
答: 关于光敏色素作用于光形态建成的机理,主要有两种假说:膜作用假说与基因调节假说。
⑴膜作用假说认为光敏色素能改变细胞中一种或多种细胞膜的特性或功能,从而引发一系列的反应。显然光敏色素调控的快速反应都与膜性质的变化有关。
⑵基因调节假说认为光敏色素对光形态建成的作用,是通过调节基因表达来实现的。一般认为光敏色素调控的慢速反应与基因表达有关。
目前判断一个光调节的反应过程是否包含有光敏色素,作为其中光敏受体的实验标准是:如果一个光反应可以被红光诱发,又可以被紧随红光之后的远红光所充分逆转,那么,这个反应的光敏受体就是光敏色素,即所进行的生理过程与光敏色素有关。
3. 试述光对植物生长的影响。
答: ⑴间接作用 即为光合作用对生长的作用。由于植物必须在较强的光强下生长,一定的时间内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”。
⑵直接作用 指光对植物形态建成的作用只需短时间、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在以下几方面:
①影响种子萌发,需光种子的萌发受光光照的促进,而需暗的种子萌发则受光抑制。
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、茎叶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。如能使核酸分子结构破坏,多种蛋白质变性,氧化,细胞的分裂与伸长受阻,从而使植株矮化,叶面积减小。
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,气孔运动以及一些豆科植物叶片的昼开夜合等都受光的调节。
 












 第十章  植物的生长生理
一.名词解释
生长周期(lifecycle):  生物体从生长到死亡所经历的过程称为生长周期
生长(growth):  在生命周期中,生物的细胞、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同的异质细胞类型的过程成为分化。它是质的变化,可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来。细胞分化的实质是组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达。这种差异性表达表现在基因的转录水平和转录后的加工水平染色体和DNA水平以及翻译和翻译后加工与修饰上的复杂而严格的调控过程。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;从形成层转变成疏导组织、机械组织、保护组织等。这些转变过程是分化现象。★
发育(development) : 在生命周期中,生物的组织、器官、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,包含了生长与分化。发育可分为不同水平即生物大分子水平、细胞器水平、细胞水平、组织水平、当然还可以有种群的、群落的、区域生态的、生态系统的以及生物圈水平。★
总之,在发育的每个阶段是彼此相互联系的,在前一个阶段孕育着后一阶段的发生,而后一阶段是依前一阶段为前提发展而来。发育始终贯穿着生物的生长和和分化。发育有两个特点即在时间上严格有序性和空间上巧妙设计性。
细胞全能性(totipotency)至少有三层含义,即从植物个体看,任何一个有完整细胞核(完整染色体组)的生活细胞包括体细胞和性细胞,在适宜的条件下都有可能重新再分化发育成与亲本相同的植物个体;从遗传角度看,每个细胞都包含一个完整植物体的全套基因;从基因角度看,存在于细胞内的每一个都有表达出来的潜在能力。然而,在某一特定时期只有一部分基因(10%)处于活化状态。而且,基因的表达在时间和空间上是严格有序和自我调空的。★

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