第四章 植物生命活动的调节 章末验收评价(课件PPT)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修1 稳态与调节（苏教版2019）

开始 1 (一)融合大概念·形成知识体系 (二)课题串知识·做到学以致用　 课题探究　酸生长理论、CO基因、向光素与植物生命活动的调节 材料一：植物酸生长理论 原生质膜上存在着非活化的质子泵(H＋­ATP酶)，生长素作为泵的变构效应剂，与泵蛋白结合后使其活化；活化了的质子泵消耗能量(ATP)，将细胞内的H＋泵到细胞壁中，导致细胞壁基质溶液的pH下降。 在酸性条件下，H＋一方面使细胞壁中对酸不稳定的键(如氢键)断裂，另一方面(也是主要的方面)使细胞壁中的某些糖水解酶(如纤维素酶)活化或增加，从而使连接木葡聚糖与纤维素微纤丝之间的键断裂，细胞壁松弛；细胞壁松弛后，细胞的压力势下降，导致细胞的水势下降，细胞吸水，体积增大而发生不可逆增长。 材料二：调控植物开花的CO基因 CO(CONSTANS)基因是监测日照长度，调控植物开花的重要基因。目前从拟南芥、水稻、油菜、马铃薯等多个物种中都已经克隆到同源基因。 其作用机理是长日照激活CO基因，由CO基因表达产生的CO蛋白结合在成花素基因靠近RNA聚合酶作用的部位，从而激活该基因表达出成花素，并运输到茎顶端，促进植物开花。 材料三：向光素对植物生长的影响 向光素是继光敏色素、隐花色素之后发现的一种蓝光受体蛋白，介导植物向光性运动、叶绿体移动与气孔开放等反应。 在蓝光信号传导反应中向光素启动生长素载体的运动和诱导Ca2＋的流动，从而调节植物细胞相关的反应，例如由蓝光激活的向光素调节着生长素运输载体的磷酸化，引起生长素的侧向运动，导致植物器官不对称生长。 [串知设计] 1．根据材料一信息，简述生长素促进细胞生长的机理？ 提示：生长素能够促进H＋向细胞外主动运输，使细胞壁周围pH下降，软化细胞壁从而促进生长。 2．根据材料二信息，CO蛋白能促进开花，说明它是一种植物激素吗？ 提示：CO蛋白是由长日照激活CO基因表达产生的，能与成花素基因结合并激活其表达，促进开花，并不能证明CO蛋白是一种植物激素。 3．科学家提出“酸生长理论”，认为生长素能够促进H＋向细胞外主动运输，使细胞壁周围pH下降，软化细胞壁从而促进生长。科研工作者证实生长素可以诱导细胞膜上类受体激酶(TMK)激活质子泵，将大量H＋泵出细胞，为解释“酸生长理论”提供证据。根据以上信息，以下说法错误的是 (　 ) A．将胚芽鞘切段放入酸性缓冲液中也能表现促进细胞伸长的效果 B．将胚芽鞘切段置于pH为7的缓冲液，施加生长素，促进生长的作用减弱 C．将TMK基因敲除的胚芽鞘放入适宜浓度的生长素溶液中，生长速度慢于正常胚芽鞘 D．阻断胚芽鞘的细胞呼吸后放入适宜浓度的生长素溶液中，一段时间后溶液pH将降低 答案：D　 解析：根据科学家的“酸生长理论”，细胞壁周围pH下降，可以软化细胞壁从而促进生长，将胚芽鞘切段放入酸性缓冲液中，溶液为酸性，可以软化细胞壁促进细胞生长，而将胚芽鞘切段放在pH为7的中性缓冲液中，促进生长的作用会减弱，A、B正确；将TMK基因敲除的胚芽鞘放在适宜浓度的生长素溶液中，由于TMK基因已经被敲除，无法通过生长素诱导H＋通过质子泵泵出细胞，生长速度慢于正常胚芽鞘，C正确；由题意知，生长素能够促进H＋向细胞外主动运输，阻断胚芽鞘的细胞呼吸会导致胚芽鞘无法产生ATP，因此阻断细胞呼吸的胚芽鞘在适宜浓度的生长素溶液中，由于缺少能量，无法把H＋运出细胞，一段时间后溶液pH不会下降，D错误。 4．CONSTANS(缩写为CO)基因是监测日照长短、调控植物开花的重要基因。长日照条件下，植物韧皮部细胞中的CO蛋白会结合在FT基因靠近转录起始的部位，从而激发FT基因表达出成花素，并运输到茎顶端，促进植物开花。下列分析正确的是 (　 ) A．CO蛋白通过与非基因片段结合，调控基因的表达 B．成花素从韧皮部细胞运输到茎顶端细胞的方式为协助扩散 C．成花素的加工与核糖体、内质网、高尔基体有关 D．植物开花受日照长短和相关基因的共同影响 答案：D　 解析： CO蛋白结合的是FT基因，即基因片段，A错误；根据题意无法判断成花素从韧皮部细胞运输到茎顶端细胞的方式，有可能为主动运输，B错误；成花素的合成场所是核糖体，内质网和高尔基体是加工场所，C错误；根据题意可知，在长日照条件下，植物体内相关基因表达，植物才会开花，D正确。 5．研究表明，高等植物的向光性与向光素(光受体)有关，向光素是一种自磷酸化蛋白激酶。不同波长的光照影响向光素的自磷酸化过程，激活的向光素调节着生长素运输载体的磷酸化，引起生长素的侧向运动，导致植物器官不对称生长。下图为用不同波长的单侧光照射玉米胚芽鞘后测量的吸收值与胚芽鞘弯曲角度曲