植物的光形態(tài)建成與運動1

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1、第三篇信號轉(zhuǎn)導第九章植物的光形態(tài)建成與運動(1)光為環(huán)境信號，調(diào)節(jié)細胞生理反應，控制植物發(fā)育的過程稱為植物的光形態(tài)建成或稱光控發(fā)育作用。圖9-1模式植物擬南芥的光控發(fā)育的若干事例發(fā)育的很多方面是由光敏色素（PHY），隱花色素（CRY），和向光素（PHOT）單獨或互相聯(lián)合作用來調(diào)控的。能感受和傳導光質(zhì)、光強、光時、光向和光周期等光信號，并能引發(fā)相應細胞反應的一類生物大分子物質(zhì)稱光受體。有三類光受體：(1)光敏色素感受紅光和遠紅光(2)藍光受體感受藍光和近紫外光包括隱花色素和向光素(3)紫外光-B受體感受紫外光B(280～320nm)第九章植物的光形態(tài)建成與運動第

2、一節(jié)光敏色素與光形態(tài)建成第二節(jié)藍光受體和藍光反應第三節(jié)植物的運動小結(jié)第一節(jié)光敏色素與光形態(tài)建成(一)光敏色素的發(fā)現(xiàn)1952年博思威克等人，用不同波長的單色光照射吸水后的萵苣種子，發(fā)現(xiàn)：紅光促進萌發(fā)，最有效660nm，遠紅光抑制萌發(fā)，最有效730nm。一、光敏色素的發(fā)現(xiàn)和分布最后照射的是紅光，則促進萌發(fā)；反之則抑制萌發(fā)。表9-1紅光（R）和遠紅光（FR）對萵苣種子萌發(fā)的控制照光處理萌發(fā)率R70％R＋FR6％R＋FR+R74％R＋FR+R+FR6％R＋FR+R+FR+R76％R＋FR+R+FR+R+FR7％R＋FR+R+FR+R+FR+R81％R＋FR+R+FR+

3、R+FR+R+FR7％R：紅光1min；FR：遠紅光4min1960年，博思威克等人將這種色素蛋白命名為光敏色素。2009年考研題請設(shè)計實驗證明光敏素參與需光種子的萌發(fā)的調(diào)控,要求簡要寫出實驗方法與步驟,預測并分析實驗結(jié)果。(實驗題10分)答案要點（1）實驗方法與步驟①選取需光種子，25下暗中吸脹后，進行以下處理：A組：黑暗處理；B組：紅光處理；C組：紅光-遠紅光處理；D組：紅光-遠紅光-紅光處理。②在25下暗中培養(yǎng)，統(tǒng)計萌發(fā)率（2）結(jié)果預測與分析A組萌發(fā)率很低；B組萌發(fā)率顯著提高，說明紅光促進萌發(fā)；C組萌發(fā)率明顯低于B組，說明紅光和遠紅光的作用可相互逆轉(zhuǎn)；D

4、組萌發(fā)率與B組相當，說明紅光和遠紅光的作用可相互逆轉(zhuǎn)；已知光敏素有紅光吸收型和遠紅光吸收型，吸收相應波長的光后兩種吸收型可相互轉(zhuǎn)換。因此，上述實驗結(jié)果表明，光敏素參與需光種子萌發(fā)的調(diào)控。(二)光敏色素的分布蛋白質(zhì)豐富的分生組織和幼嫩器官中含量較高。黃化幼苗比綠色組織中高出幾十倍。圖9-2光敏色素在黃化豌豆幼苗中的分布用分光光度法測定。光敏色素在發(fā)育旺盛的區(qū)域含量高，集中分布在上胚軸和根尖分生組織中二、光敏色素的化學性質(zhì)及光化學轉(zhuǎn)換脫輔基蛋白由核基因編碼，在細胞質(zhì)中合成；硫醚鍵生色團在質(zhì)體中合成后，運出到胞質(zhì)中(一)光敏色素的化學性質(zhì)1.光敏色素的基本結(jié)構(gòu)和裝配

5、二聚體(二)構(gòu)型與定位1.紅光吸收型和遠紅光吸收型二聚體會出現(xiàn)Pr/Pfr中間型紅光吸收型(Pr型)鈍化形式；較穩(wěn)定；白光或紅光Pr型轉(zhuǎn)化為Pfr型遠紅光吸收型(Pfr型)活化形式；不穩(wěn)定；照射遠紅光Pfr型轉(zhuǎn)化為Pr型中間型具有一定的生理活性(三)吸收光譜和光平衡Pr型在666nm處有最大吸收，Pfr型在730nm處有最大吸收。1.吸收光譜圖9-5光敏色素的吸收光譜純化的樣品來自燕麥黃化苗，Pr與Pfr的吸收光譜，兩者間有較多的重疊