【正确答案】光是一切生物赖以生存的主要能量来源,绿色植物通过光合作用利用光能将无机物同化为有机物,以化学能形式贮存能量,为自身或其他生物所利用;同时,光作为一种环境信号参与调控植物的发育过程,从种子萌发、幼苗生长到植物的生殖、衰老和休眠的各个阶段,从基因表达到器官建成的各个水平,光无所不在地起着信号开关的作用。光是影响植物生长发育最重要的环境因子之一。
黑暗中生长的双子叶植物幼苗的根发育减缓,下胚轴伸长,茎细长柔弱,顶端弯勾不伸直,叶片小且不扩展,缺乏叶绿素而呈白色或黄色,叶绿体发育不正常,许多酶的活性也低;黑暗中生长的单子叶植物上胚轴或第一节间特别长,叶片卷紧不伸展。这些现象是植物的暗形态建成,或称黄化现象。而在光下生长的植物,下胚轴弯钩伸直,叶片展开,叶绿体发育完善,合成叶绿素,叶片转绿,能正常进行光合作用以获得碳素和能量,使植物生长正常而强壮,与光合作用相比,这是一种低能量反应,只需较弱的、短时间的光照,通过对膜功能的影响、诱导基因表达等一系列细胞反应,就能导致明显的细胞分化、结构和功能的变化,表现于组织和器官建成等形态变化,即所谓植物的光形态建成。
植物由光受体感知光的信号,然后通过胞内信使的传导,将光信号转换为生理反应,最终表现为发育的光形态建成。目前所知植物的光受体包括3类:①光敏色素;②蓝光/紫外光-A受体;③紫外光-B受体。
光敏色素是光调节自磷酸化的苏氨酸/丝氨酸激酶。红光使其残基磷酸化,而后再使其他蛋白质发生磷酸化而活化,进而启动或抑制胞质或核内的正、负调控因子的基因表达。光敏色素在转录水平调控细胞内多种酶,最终影响光形态建成。
【答案解析】