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1、生物学教学2011年(第36卷)第4期·65·种子萌发过程中的生理变化祝丽环黄婷(广西梧州市蒙山县蒙山中学546700)对于无休眠期的种子或者已解除休眠的种子来的CO2大大超过O2的消耗;当胚根长出,鲜重又增加说,在足够的水分、适宜的温度和充足的氧气等条件时,O2的消耗高于CO2的释放速率(图2)。这说明初下,呼吸作用会逐渐加快,酶的活性逐渐加强,代谢活期的呼吸主要是无氧呼吸,而随后是有氧呼吸。细胞动逐渐旺盛,种子开始萌发,最终发育成幼苗。种子在呼吸促进了物质的转化,为种子萌发长成幼苗提供营萌发的过程中,内部会发生复杂的生
2、理变化。养物质。1胚乳和胚中的物质变化胚乳以物质分解为主,其重量不断减少。而在胚中,物质转化以合成为主,其重量不断增加,胚由小变大,胚乳由大变小。从整个种子来看,则是分解作用大于合成作用。发芽的种子,虽然体积和鲜重都在增加,但干重却显著减轻,直到幼苗由异养(由胚乳或子叶提供养料)转为自养(子叶进行光合作用制造有机物)后,干重才能增加。干重的减少主要是由于呼吸作用[1]图2种子萌发过程中呼吸速率的变化消耗了一部分干物质。4酶的活性增强2种子吸水在种子萌发的开始阶段,只有少量的水解酶,这是种子的吸水可分为三个阶段(图1):即急
3、剧的吸因为在发芽的开始阶段,贮藏物质的分解十分缓慢。水、吸水的停止和胚根长出后重新迅速的吸水。第一在氧气充足的条件下,一个星期后,水解酶的含量明显阶段的吸水主要是物理吸水即吸胀作用,第二阶段是升高,从而促进种子萌发过程的物质转化。吸水的暂停阶段,而第三阶段重新大量的吸水是由于5有机物转化胚的迅速长大和细胞体积的增加,属于渗透吸水。种子萌发过程中有机物的转化包括以下几个方面:在胚乳中,复杂的贮藏物质分解为简单的物质,例如淀粉分解为麦芽糖,再水解为单糖被利用。脂肪分解为甘油和脂肪酸,蛋白质分解为氨基酸。这些贮藏物质水解后形成的
4、最终产物,在胚中用来合成生命物质,直接用来形成新的器官———即胚的生长,长根、长茎、长叶。在胚中,物质的转化刚好与胚乳相反,可溶图1种子萌发过程中水分吸收变化曲线解的小分子化合物转化为不溶的大分子化合物,简单3呼吸的变化的化合物变成复杂的化合物,最后形成新的细胞结构。研究表明,在种子萌发的第二阶段,种子呼吸产生6植物激素的变化种子萌发过程中,多种激素共同发挥调节作用。+++受H生成NH4,使尿中H浓度减少,有利于肾远曲参与调节的激素主要包括生长素、细胞分裂素、赤霉素++小管分泌H,换回更多的Na,促进固定酸的排出,因和脱落
5、酸。激素含量具体变化见图3。++此当pH值下降时氨的生成量增加。NH4-Na交换扩大了肾脏的排氢能力。2.3.3排出过多的碱血浆NaHCO3的肾阈值约为28mmol/L。当血浆NaHCO3浓度过高时,超过了肾阈+++值,会导致肾小管上皮细胞H-Na交换、NH4-+Na交换减少,对NaHCO3的重吸收也随之减少,于是过多的NaHCO3随尿排出,此时尿液呈碱性。以此来图3种子萌发过程中激素含量的变化维持血浆NaHCO3的正常含量。从图中可以看出脱落酸对种子萌发起抑制作用,·66·生物学教学2011年(第36卷)第4期例谈孟德尔
6、比率的变化司恩保(河北省邯郸邱县第一中学057450)孟德尔比率是在一定的条件下表现出来的,这些2非等位基因间的相互作用条件是:①亲本必需是纯合二倍体,相对性状差异明不同对等位基因间相互作用而导致杂种后代分离显;②基因显性完全,且不受其他基因影响而改变作用比例偏离正常的孟德尔比例,称为基因互作。方式;③减数分裂过程中,同源染色体分离机会均等,2.1互补作用两对独立基因分别处于纯合显性或形成两类配子的数目相等,或接近相等。配子能良好杂合状态时,共同决定一种性状的发育;当只有一对基地发育并以均等机会相互结合;④不同基因型合子及
7、因是显性,或两对基因都是隐性时,则表现为另一种性个体具有同等的存活率;⑤生长条件一致,试验群体比状,这种作用称为互补作用。发生互补作用的基因称为互补基因。例如,香豌豆的花色遗传,香豌豆有许多较大。这些条件在一般的实验中,只要加以全面考虑和品种,其中有两个白花品种,杂交后F1开紫花,F2分离出9/16紫花和7/16白花。妥善安排,基本上都是可以得到保证的,因而都能表现出孟德尔式的比率。但是,在孟德尔以后的研究中,有许多事例表现了孟德尔比率的变更,现就以下几个方面加以简要介绍。1致死基因显然,开紫花是由显性基因C和P互补的结果
8、,因孟德尔的论文被重新发现后不久,法国学者库恩此这两个基因称为互补基因。奥就发现小鼠中黄鼠不能真实遗传,不论是黄鼠与黄2.2累加作用两对显性基因同时存在时(不论是纯鼠相交,还是黄鼠与黑鼠相交,子代都出现分离:①黄合子还是杂合子)产生一种性状,单独存在时则能分别鼠×黑鼠※黄鼠2378,黑鼠2398;②黄鼠
