技能一覧 › 高校生物 生物の環境応答（知識）

光受容体と光発芽

フィトクロム（赤色光・遠赤色光で Pr 型と Pfr 型が変換、光発芽種子の発芽）、フォトトロピン（青色光、光屈性・気孔の開口）、クリプトクロムのはたらきについて、正しい記述を選べる

前提

• さまざまな植物ホルモン （高校生物 生物の環境応答（知識））

説明

なぜそうしてよいのか

手順

1. 記述に出てくる光の色を確かめる。赤色光・遠赤色光ならフィトクロム、青色光ならフォトトロピンかクリプトクロムの候補とする

2. フィトクロムの記述なら、型の変換の向きを確かめる：$\text{Pr型}\stackrel{\text{赤色光}}{\to }\text{Pfr型}$、$\text{Pfr型}\stackrel{\text{遠赤色光}}{\to }\text{Pr型}$。はたらく型は Pfr 型

3. 光発芽種子の実験なら、赤色光と遠赤色光の照射の順をたどり、最後に当てた光で発芽するかどうかを決める（最後が赤色光なら発芽、遠赤色光なら発芽しない）

4. 青色光の記述なら、反応の内容で受容体を決める：光屈性・気孔の開口・葉緑体の移動はフォトトロピン、胚軸の伸長の抑制はクリプトクロム

5. 受容体・光の色・反応の 3 つの組み合わせがすべて合っている選択肢を正しいものとして選ぶ

例題

よくある誤り

• 赤色光で Pfr 型が Pr 型に変わるとしてしまう誤り。正しくは $\text{Pr型}\stackrel{\text{赤色光}}{\to }\text{Pfr型}$、$\text{Pfr型}\stackrel{\text{遠赤色光}}{\to }\text{Pr型}$ で、「Pr の r は red（赤色光を吸収する型）」と覚えるとよい

• 赤色光と遠赤色光を交互に当てたとき、当てた回数の多い光や最初の光で発芽が決まるとしてしまう誤り。正しくは、最後に当てた光で決まる（赤→遠赤→赤→遠赤 なら発芽しない）

• 光屈性や気孔の開口をフィトクロム（赤色光）のはたらきとしてしまう誤り。正しくは、これらは青色光を受け取るフォトトロピンのはたらき

• フォトトロピンとクリプトクロムを、どちらも青色光の受容体なので同じはたらきとしてしまう誤り。正しくは、光屈性・気孔の開口・葉緑体の移動はフォトトロピン、胚軸の伸長の抑制はクリプトクロム

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

• 難易度 1（教科書の例題レベル）

  植物の光受容体と光発芽について述べた文として正しいものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

  • ア　フィトクロムは青色光を受容し、茎の光屈性を引き起こす。
  • イ　光発芽種子に赤色光を照射すると、フィトクロムが Pfr 型に変わり、発芽が促進される。
  • ウ　光発芽種子に赤色光を照射した直後に遠赤色光を照射すると、発芽が促進される。
  • エ　フォトトロピンは赤色光を受容し、気孔の開口を引き起こす。

この技能を使う問題

• 難易度 2（教科書の章末問題レベル）

  植物の光受容体と環境応答に関する記述として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

  • ア　光発芽種子に赤色光を照射したのち、続けて遠赤色光を照射すると、発芽が促進される。
  • イ　フォトトロピンは主に赤色光を受容する光受容体であり、光屈性や気孔の開口にはたらく。
  • ウ　フィトクロムは赤色光を吸収すると遠赤色光吸収型（Pfr型）に変わり、Pfr型が光発芽種子の発芽を促進する。
  • エ　幼葉鞘に一方向から光を当てると、オーキシンが光の当たる側へ移動し、光の当たる側の成長が促進される。
  • オ　植物が乾燥条件におかれると、葉でジベレリンの濃度が高まり、気孔が閉じる。

この技能の次に学べること

• 花芽形成と光周性 （高校生物 生物の環境応答（知識））