2025年高考生物人教版配套课件 新高考新教材 情境突破课9　生长素极性运输的机制探讨.pdfVIP

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情境突破课9生长素极性运输的机制探讨

命题情境阅读

关于生长素(IAA)极性运输的机制可用化学渗透假说来解释,如下图所示。

+

细胞膜上的质子泵将ATP水解,提供能量,同时将H从细胞质释放到细胞壁,

所以细胞壁空间的pH较低。在酸性环境中,IAA的羧基不易解离,为非解离

-

型(IAAH),较亲脂。IAAH通过细胞膜进入细胞质要比阴离子型(IAA)快,

除此之外,细胞顶部的细胞膜上还有生长素输入载体AUX1膜蛋白,该蛋白

+-+

是H/IAA协同运输载体。IAA通过该蛋白质主动地与H协同转运进入细

胞质。同时,在细胞基部的细胞膜上,有生长素输出载体PIN蛋白,该蛋白负

-

责将IAA运出细胞。如此反复进行,就形成了生长素的极性运输。

命题角度设计

(1)生长素在植物体内的极性运输,体现在细胞上,生长素只能由细胞的

顶部基部

向运输,原因是。

细胞顶部的AUX1膜蛋白负责生长素输入细胞,细胞基部的载体PIN蛋白负

责生长素输出细胞

(2)研究人员用射线处理拟南芥幼苗,培育出生长素极性运输缺陷的突变体,

该突变体植株弱小,生长异常缓慢。突变体拟南芥不能正常运输生长素的

原因可能是

。

细胞膜上的质子泵或细胞顶部的AUX1膜蛋白或细胞基部的载体PIN蛋白

异常

-

解析(1)由于IAAH只能由细胞壁进入细胞质,在细胞质中又形成IAA,

-+

IAA与细胞壁中的H结合后又形成IAAH,而细胞顶部的AUX1膜蛋白负责

生长素输入细胞,细胞基部的载体PIN蛋白负责生长素输出细胞,故生长素

由细胞的顶部向基部运输。

+-

(2)细胞膜上的质子泵将H泵到细胞壁,使之呈酸性,在酸性条件下,IAA与

+

H结合生成IAAH再进入下一个细胞,同时还有细胞顶部的生长素输入载

体AUX1膜蛋白,细胞基部的细胞膜上有专性的生长素输出载体PIN蛋白,

与生长素的运输有关,突变体拟南芥不能正常运输生长素可能是因为细胞

膜上的质子泵或细胞顶部的AUX1膜蛋白或细胞基部的载体PIN蛋白异常

导致。

情境突破训练

1.生长素(IAA)主要促进细胞的伸长,而细胞壁的弹性非常小,影响细胞的

伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的

作用机理如图所示。下列说法正确的是()

D

A.生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2+

引发H+以被动运输的方式向外运输

B.酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长使细

胞壁对细胞的压力减小,引起细胞横向生长

C.活化因子与生长素结合使相关基因在细胞

核内表达,合成mRNA和蛋白质

D.生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传

递,体现了细胞结构和功能的联系

2.如图是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长

的原理图。下列叙述错误的是()

A

A.结构A的作用是促使H+由胞外主动运输至胞内

B.生长素和赤霉素在促进细胞伸长方面具有协同作用

C.用单侧光照射胚芽鞘尖端,酶X所处溶液的pH背光侧低于向光侧

D.酶X的直接作用是使多糖链断裂、细胞壁松散,促进细胞伸长

+

解析结构A参与H运输到细胞壁需要ATP供能,因此从胞内运输至胞外属

于主动运输,