植物的光形态建成与运动.ppt

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202X
第三篇 信号转导第九章 植物的光形态建成与运动(1)
光为环境信号，调节细胞生理反应，控制植物发育的过程称为植物的光形态建成或称光控发育作用。
图9-1 模式植物拟南芥的光控发育的若干事例
发育的很多方面是由光敏色素（PHY），隐花色素（CRY），和向光素（PHOT）单独或互相联合作用来调控的。
能感受和传导光质、光强、光时、光向和光周期等光信号，并能引发相应细胞反应的一类生物大分子物质称光受体。
有三类光受体：
光敏色素感受红光和远红光
蓝光受体感受蓝光和近紫外光 包括隐花色素和向光素
紫外光-B受体 感受紫外光B (280～320nm)
第九章 植物的光形态建成与运动
第一节 光敏色素与光形态建成
第二节 蓝光受体和蓝光反应
第三节 植物的运动
小结
第一节 光敏色素与光形态建成
”
光敏色素的发现
1952年博思威克等人，用不同波长的单色光照射吸水后的莴苣种子，发现：
红光促进萌发，最有效660nm，
远红光抑制萌发，最有效730nm。
光敏色素的发现和分布
最后照射的是红光，则促进萌发；反之则抑制萌发。
表9-1 红光（R）和远红光（FR）
对莴苣种子萌发的控制
照光处理
萌发率
R
70 ％
R＋FR
6 ％
R＋FR+R
74 ％
R＋FR+R+FR
6 ％
R＋FR+R+FR+R
76 ％
R＋FR+R+FR+R+FR
7 ％
R＋FR+R+FR+R+FR+R
81 ％
R＋FR+R+FR+R+FR+R+FR
7 ％
R：红光1min；FR：远红光4min
1960年，博思威克等人将这种色素蛋白命名为光敏色素。
2009年考研题
请设计实验证明光敏素参与需光种子的萌发的调控,要求简要写出实验方法与步骤,预测并分析实验结果。(实验题10分)
答案要点
（1）实验方法与步骤
①选取需光种子，25下暗中吸胀后，进行以下处理：
A组：黑暗处理；
B组：红光处理；
C组：红光-远红光处理；
D组：红光-远红光-红光处理。
②在25下暗中培养，统计萌发率
（2）结果预测与分析
A组萌发率很低；
B组萌发率显著提高，说明红光促进萌发；
C组萌发率明显低于B 组，说明红光和远红光的作用可相互逆转；
D组萌发率与B组相当，说明红光和远红光的作用可相互逆转；
已知光敏素有红光吸收型和远红光吸收型，吸收相应波长的光后两种吸收型可相互转换。因此，上述实验结果表明，光敏素参与需光种子萌发的调控。
(二)光敏色素的分布
蛋白质丰富的分生组织和幼嫩器官中含量较高。
黄化幼苗比绿色组织中高出几十倍。
图9-2 光敏色素在黄化豌豆幼苗中的分布
用分光光度法测定。光敏色素在发育旺盛的区域含量高，集中分布在上胚轴和根尖分生组织中
二、光敏色素的化学性质及光化学转换
光敏色素的化学性质
二聚体
光敏色素的基本结构和装配
脱辅基蛋白 由核基因编 码，在细胞质中合成；
硫醚键
生色团 在质体中合成后，运出到胞质中