【最新版】23届高考生物二轮复习之专题跟踪检测(九) 植物激素调节
展开1.(2021·海口模拟)生长素是最早发现的一类促进植物生长的激素。《农桑辑要》是元朝司农司撰写的一部农业科学著作,其中描述“苗长高二尺之上,打去‘冲天心’。叶叶不空,开花结实”。此项操作与生长素有关。下列分析正确的是( )
A.生长素是由谷氨酸经过一系列反应转变形成的
B.打去“冲天心”是通过促进侧芽合成生长素发挥作用
C.该实例证明生长素具有促进棉花开花结实的作用
D.田间除草,利用的是生长素浓度过高杀死植物的原理
解析:D 生长素是由色氨酸经过一系列反应转变形成的,A错误;打去“冲天心”可减少顶芽生长素运输到侧芽,通过调节顶芽和侧芽的生长素含量而起作用,B错误;生长素的作用是促进植物生长,没有促进开花结实的作用,C错误;田间除草,利用的是生长素浓度过高杀死植物的原理,D正确。
2.(2021·通辽模拟)打顶、打杈是促进农作物或果树增产的一项简单易行的措施,其主要目的是调整株型,合理地调节植株体内营养物质的分配和运输。下列与之相关的叙述,错误的是( )
A.打顶可以解除顶端优势,进而调整株型
B.植物的正常生长发育过程是多种植物激素共同调节的结果
C.植株体内营养物质的分配和运输的改变只与生长素的作用有关
D.摘除一定量的没有挂果的枝条,可以减少水分散失和营养消耗
解析:C 打顶的目的是解除植物的顶端优势,打破生长素过多对侧芽的抑制作用,促进侧芽的生长,进而调整株型,A正确;在植物生长发育和适应环境过程中,各种激素相互作用、共同调节,植物的正常生长发育过程是多种植物激素共同调节的结果,B正确;光照、温度等环境因素的变化会引起包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组表达进行调节,植物的正常生长发育过程,在根本上是基因组控制的结果,生长素的作用只是影响植株体内营养物质的分配和运输的改变的一部分因素,C错误;摘除一定量成熟和衰老叶片,是为了防止蒸腾作用散失过多的水分,同时也可减少营养消耗,D正确。
3.(2021·淄博模拟)我国科学家研究发现,在黄瓜由野生型(多侧枝)向栽培种(少侧枝)的驯化过程中,侧枝调控基因CsBRC1的表达量逐渐增高,在侧枝中直接抑制生长素运输基因PIN3的活性,导致侧枝中生长素过量积累。下列关于上述材料的叙述,错误的是( )
A.若抑制顶芽的PIN3活性,则侧枝生长不会受抑制
B.若增强侧枝的PIN3活性,则侧枝生长素的合成增强
C.抑制侧枝中CsBRC1的表达,可解除“顶端优势”
D.该研究说明生长素的运输受基因的控制
解析:B 根据题意可知,PIN3是生长素运输基因,若抑制顶芽的PIN3活性,则生长素不能运输到侧枝,不会抑制侧枝生长,A正确;若增强侧枝的PIN3活性,只影响侧枝生长素的运输,不影响生长素的合成,B错误;根据题意可知,CsBRC1的表达能抑制生长素运输基因PIN3的活性,反之,若抑制侧枝中CsBRC1的表达,则生长素运输基因PIN3的活性不被抑制,侧枝中生长素含量减少,促进侧枝生长,即解除“顶端优势”,C正确;该研究说明生长素的运输受基因的控制,D正确。
4.(2021·潍坊一模)生长素极性运输的化学渗透偶联学说的基本观点是:生长素以弱酸的形式经输入载体协同运输(能量由跨膜质子电位提供)进入细胞,在细胞质中生长素主要以离子形式存在并大量积累。离子形式的生长素通过分布于细胞基部的输出载体顺浓度梯度输出细胞,正是由于输出载体在细胞中的极性分布决定了生长素的极性运输。下列叙述错误的是( )
A.植物体内的生长素多为IAA,合成它的原料是色氨酸
B.若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用,可利用其抑制剂设计实验
C.生长素的输入、输出载体都能转运生长素,空间结构相同
D.生长素的极性输出载体大多分布在幼嫩组织细胞中
解析:C 植物体内的生长素是色氨酸通过一系列转化形成的,A正确;若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用,可利用其抑制剂设计实验,B正确;生长素的输入、输出载体不同,因此空间结构不同,C错误;生长素的极性输出载体大多分布在幼嫩组织细胞中,成熟组织中可进行非极性运输,D正确。
5.(2021·江苏模拟)某杨树叶片在一定浓度外源激素NAA(生长素类调节剂)诱导下形成不定根。诱导8天左右,叶片细胞脱分化形成不定根原基,15天后形成一定长度的不定根。测定叶片生根过程中内源激素IAA(生长素)、ZR(细胞分裂素类)含量的动态变化,结果如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.IAA浓度越低,不定根伸长速度越快
B.ZR在不定根原基形成过程中不起作用
C.ZR浓度大于IAA浓度,有利于不定根细胞的伸长生长
D.不定根能产生ZR,所以不定根伸长过程中ZR浓度变大
解析:D IAA浓度与不定根伸长速度无直接关系,A错误;ZR在不定根原基形成过程中先增加后减少,说明其能起作用,B错误;细胞分裂素促进细胞分裂,生长素促进细胞伸长,C错误;由于不定根能产生ZR,所以不定根伸长过程中ZR浓度变大,D正确。
6.(2021·济南二模)脱落酸(ABA)在根和茎叶生长中的作用不同,这些作用强烈地依赖于植物的水分情况。某科研小组利用了两种玉米幼苗:①ABA水平正常的野生型幼苗,②ABA缺陷突变体幼苗,比较了生长在水分充足(高水势)和缺水条件(低水势)下茎叶和根的生长情况,结果如图。据图推断下列说法错误的是( )
A.低水势下ABA抑制了野生型幼苗茎叶和根的生长
B.高水势下内源ABA有促进根和茎叶生长的作用
C.低水势下野生型幼苗的ABA产生于根冠,通过筛管运输到茎叶
D.与高水势相比,低水势下ABA对根的促进作用更显著
解析:A 由图分析,在低水势条件下,突变体的枝条增加长度比野生型的多,野生型的根增加长度比突变体的多,说明ABA对野生型的根有促进作用,对茎叶有抑制作用,A错误;据图分析,高水势下野生型的枝条和根都比高水势下突变体的生长状况好,说明高水势下内源ABA有促进根和茎叶生长的作用,B正确;低水势下野生型幼苗的ABA产生于根冠,通过筛管运输到茎叶,C正确;由图分析可知,高水势下突变体与野生型的根生长长度相差不大,而低水势下突变体与野生型的根生长长度相差较大,说明低水势下ABA对根的促进作用更加显著,D正确。
7.(2021·烟台二模)ABI5蛋白是脱落酸(ABA)信号转导途径中的核心调控蛋白,ABA是通过磷酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白来发挥作用的。番茄的MAPK11蛋白能促进SnRK2.2蛋白的磷酸化和ABA合成中的关键基因NCEDI的转录,从而影响番茄种子的萌发。下列说法错误的是( )
A.ABA和赤霉素通过拮抗作用共同调控种子的休眠和萌发
B.ABA发挥作用受到MAPK11基因两方面的调控
C.ABI5基因缺失突变体在种子萌发过程中表现为萌发率高,用SnRK2.2蛋白处理后,萌发率恢复
D.MAPK11基因高表达的种子在萌发过程中对ABA具有高敏感性
解析:C 脱落酸能够抑制植物细胞的分裂和种子的萌发,而赤霉素具有解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用,故脱落酸和赤霉素通过拮抗作用共同调控种子的休眠和萌发,A正确;由题干信息分析可知,MAPK11基因从两个方面对种子的萌发发挥作用,一方面影响ABA的合成,从而影响ABA的含量,另一方面影响ABA的作用途径,B正确;由题干信息分析可知,ABA是通过磷酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白来发挥作用的;ABI5基因缺失突变体内缺乏ABI5蛋白,ABA无法发挥作用,表现为萌发率高。缺乏ABI5蛋白,SnRK2.2蛋白无法发挥作用,故用SnRK2.2蛋白处理后萌发率无法恢复,C错误;由题干信息分析可知,ABA需要通过磷酸化的SnRK2.2蛋白发挥作用,MAPK11蛋白能促进SnRK2.2蛋白的磷酸化;MAPK11基因高表达的种子中MAPK11蛋白含量高,磷酸化SnRK2.2蛋白的能力更强,ABA更易发挥作用,种子对ABA更敏感,D正确。
8.(2021·菏泽模拟)种子见光后解除休眠而萌发是种子植物中重要的生理和形态发生过程。拟南芥种子感知远红外光后,在光敏色素phyA作用下,种子萌发抑制因子被降解,提高了种子中赤霉素/脱落酸的值,从而启动种子的萌发。研究发现,种子液泡中的蓝铜蛋白(PCY)是萌发抑制因子,影响种子萌发。下列叙述中不正确的是( )
A.光敏色素在黑暗状态下处于不活跃状态,对种子的萌发没有影响
B.蓝铜蛋白通过下调种子中赤霉素/脱落酸的值来影响种子的萌发
C.赤霉素可通过促进细胞的分裂增加细胞的数目,促进种子的萌发
D.从液泡中除去PCY有助于提高赤霉素/脱落酸的值,使种子萌发
解析:C 光敏色素只有在光下才会起作用,在黑暗条件下对种子萌发没有影响,A正确;蓝铜蛋白为萌发抑制因子,可使赤霉素/脱落酸的值降低,抑制种子的萌发,B正确;赤霉素通过促进细胞的伸长,影响细胞的分化,促进种子的萌发,C错误;从液泡中除去蓝铜蛋白,相当于去掉了萌发抑制因子,有助于提高赤霉素/脱落酸的值,启动种子萌发,D正确。
9.(2021·青岛二模)芸苔素(BR)是一种新型植物内源激素。为探究芸苔素对生长素(IAA)生理作用的影响,有人将多组植物幼根分别浸泡在不同浓度的芸苔素和生长素溶液中,一段时间后统计主根长度,结果如图。下列有关叙述不合理的是( )
A.实验结果表明,生长素对主根生长的作用具有两重性
B.芸苔素对生长素的生理作用具有抑制作用
C.促进主根生长的最适生长素浓度介于10~100 nM·L-1之间
D.为确定芸苔素和生长素的实验浓度,最好先进行预实验
解析:C 在未加芸苔素的实验组中,生长素浓度在一定浓度以内对主根的生长具有促进作用,但是超过该浓度后,生长素对主根的生长具有抑制作用,故可判断生长素对主根生长的作用具有两重性,A正确;在加入芸苔素的实验组中,主根生长长度小于未加芸苔素的实验组,故芸苔素对生长素的生理作用具有抑制作用,B正确;在未添加芸苔素的实验组,100 nM·L-1生长素浓度下主根长度达到最大,故促进主根生长的最适生长素浓度为100 nM·L-1,C错误;为确定芸苔素和生长素的实验浓度,最好先进行预实验,D正确。
二、不定项选择题
10.(2021·滨州模拟)气孔是分布于植物表皮由保卫细胞围成的小孔,是植物体与外界环境进行气体交换的重要通道,其发育过程受生长素的调节。当细胞中生长素的含量降低时,细胞趋于由保卫母细胞向保卫细胞转化,促进气孔的发育,反之则会抑制气孔的发育。在该调节过程中存在着生长素的极性运输,极性运输由生长素输入载体蛋白AUX/LAX和输出载体蛋白PIN参与完成。下列有关叙述正确的是( )
A.生长素对气孔发育的调节作用具有两重性
B.保卫细胞发育不良将会使附近的叶肉细胞中C5的含量降低
C.在保卫母细胞的形态学上端和下端分布的生长素载体蛋白不同
D.与保卫母细胞相比,保卫细胞中遗传信息的执行情况不同
解析:ACD 由题干信息“当细胞中生长素的含量降低时,细胞趋于由保卫母细胞向保卫细胞转化,促进气孔的发育,反之则会抑制气孔的发育”可知,生长素对气孔发育的调节具有两重性,A正确;绿叶通过气孔从外界吸收CO2,若保卫细胞发育不良,将会影响叶肉细胞吸收CO2,使CO2固定减弱,C5含量升高,B错误;由题意可知,生长素的极性运输是指从形态学上端到形态学下端的单方向运输,由输入载体蛋白AUX/LAX和输出载体蛋白PIN参与完成,故可推知保卫母细胞的形态学上端和下端分布的生长素载体蛋白不同,C正确;保卫母细胞经过分化形成保卫细胞,因此与保卫母细胞相比,保卫细胞遗传信息的执行情况不同,D正确。
11.(2020·济南模拟)研究发现,大麦种子萌发过程中需要α淀粉酶水解淀粉供胚生长需要。赤霉素与受体GID1结合后通过一系列过程可诱导GAMYB基因的表达,GAMYB蛋白通过结合到α淀粉酶基因的启动子上来激活α淀粉酶基因的表达,促进种子萌发;脱落酸可以抑制GAMYB基因的表达,同时激活ABI5基因的表达来抑制种子萌发;细胞分裂素可以通过激活ARRs基因的表达,抑制ABI5基因的表达,从而间接促进种子的萌发。下列有关叙述正确的是( )
A.GID1基因突变体中α淀粉酶基因的表达受抑制,种子不能正常萌发
B.适宜浓度的细胞分裂素处理种子可以解除脱落酸对种子萌发的抑制
C.植物激素直接参与细胞的代谢而调节植物生命活动
D.冲洗种子可以解除脱落酸对赤霉素的抑制作用
解析:ABD α淀粉酶基因的表达可促进种子萌发,GID1基因突变体中α淀粉酶基因的表达受抑制,因此种子不能正常萌发,A正确;根据题干信息“细胞分裂素可以通过激活ARRs基因的表达,抑制ABI5基因的表达,从而间接促进种子的萌发”可知,适宜浓度的细胞分裂素处理种子可以解除脱落酸对种子萌发的抑制,B正确;植物激素不直接参与细胞代谢,只对植物体的生命活动进行调节,C错误;冲洗种子可以解除脱落酸对赤霉素的抑制作用,促进种子的萌发,D正确。
12.(2021·菏泽模拟)某实验小组探究一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT)溶液对棉花主根长度及单株侧根数的影响,结果如图所示。据此分析,下列叙述正确的是( )
A.空白对照中主根长度大于侧根数,说明在生长过程中主根具有顶端优势
B.乙、丙组的实验结果分别与甲组比较,说明NAA抑制主根生长,KT则促进主根生长
C.丙、丁组的实验结果与甲组比较,可以说明KT对侧根的发生具有两重性
D.甲、乙、丁组实验结果比较,说明KT能增强NAA对侧根生长的促进作用
解析:BD 主根长度与侧根数是不同的因变量,它们之间不好比较,A错误;乙、丙组的实验结果分别与甲组比较,说明NAA抑制主根生长,KT则相反,B正确;丙组的实验结果与甲组比较,可以说明KT对侧根的发生具有抑制作用,而丁组的实验结果与甲组比较,可以说明NAA和KT共同作用对侧根的发生具有促进作用,但不能说明KT单独作用对侧根的发生起促进作用,故不能说明KT对侧根的发生具有两重性,C错误;甲、乙、丁组实验结果比较,说明KT能增强NAA对侧根生长的促进作用,D正确。
三、非选择题
13.(2020·泰安四模)赤霉素广泛分布于植物生长旺盛的部位,光敏色素(接收光信号的蛋白质)分布在植物的各个器官中。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光敏色素A的突变体、光敏色素B的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂(PAC)的固体培养基上,在光照条件下培养8天后,测量幼苗地上部分高度和主根长度,得到如图所示结果。请分析回答:
(1)研究人员将种子播种在固体培养基上,而不是播种在培养液中,其原因是固体培养基能为种子萌发提供______________,同时有利于幼苗扎根。水稻幼苗中赤霉素的主要合成部位是________________。
(2)据图一分析,光照条件下,PAC处理对水稻地上部分的生长具有________作用,而光敏色素________(填“A”或“B”)突变体传递的光信号减弱了PAC的该效果。
(3)据图二分析,PAC浓度分别为10-7、10-5时对野生型水稻幼苗主根生长分别起________、________作用,PAC处理对三种水稻主根生长的影响是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)农业生产中常用赤霉素进行稻谷浸种,利用的是其________________的作用。赤霉素在绿叶菜、根菜、果菜类等蔬菜生产中应用广泛。据题目信息分析,使用赤霉素应该注意__________________________。
解析:(1)相对于培养液,固体培养基可以为种子萌发提供充足的氧气;赤霉素的合成部位主要是幼根和幼芽。(2)从图一看出,随着PAC浓度的增加,植物地上部分生长长度逐渐减小,所以对其有抑制作用;光敏色素B突变体地上部分相对长度的下降程度小,所以减弱了PAC的作用。(3)PAC浓度分别为10-7和10-5时根的生长长度比PAC浓度为0时长,说明都是起促进作用;而浓度更高时根的生长长度比PAC浓度为0时短,说明起抑制作用,因此PAC浓度较低时促进主根生长,浓度较高时抑制主根生长。(4)赤霉素可以促进种子萌发;根据题目信息可知,使用赤霉素需要合理控制赤霉素的浓度。
答案:(1)充足的氧气(空气) 幼根和幼芽 (2)抑制 B (3)促进 促进 浓度较低时促进主根生长,浓度较高时抑制主根生长 (4)促进种子萌发 合理控制赤霉素的浓度(适量使用)
14.(2021·枣庄模拟)独脚金内酯是一种由植物根系产生的类胡萝卜素衍生物,被认为是一种新型植物激素,其对植物的顶端优势有一定的影响。
(1)顶端优势的产生原因是:植物顶芽产生的__________向下运输,在侧芽积累后________侧芽生长,导致顶芽生长比侧芽快,该现象体现了生长素的作用具有________。
(2)某科研团队提出“独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势”。现有若干胚芽鞘、独脚金内酯类似物、琼脂块等实验材料,请设计实验验证该结论,写出简要的实验设计思路和预期的实验结果:___________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)进一步研究发现生长素的极性运输机制,如图所示:生长素的输出需要输出载体(PIN),该载体均位于细胞膜上,据图可知PIN蛋白基因表达后,需要经________________________的加工和运输才能到达正确部位。请结合图示从细胞或分子水平提出一种独脚金内酯抑制生长素极性运输的可能机制:____________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由于植物顶芽产生的生长素向下运输,在侧芽积累后抑制侧芽生长,导致顶芽生长比侧芽快,该现象称为顶端优势,体现了生长素的作用具有两重性。(2)实验思路:将胚芽鞘分成甲、乙两组,甲组基部下端涂抹独脚金内酯类似物,乙组不做处理。将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上,一段时间后检测空白琼脂块中生长素的含量。预期结果:甲组琼脂块中不含有生长素,乙组琼脂块中含有生长素。(3)分析题图可知,PIN蛋白基因表达后,需要经粗面内质网和高尔基体的加工和运输才能到达正确部位。独脚金内酯抑制生长素极性运输的可能机制:PIN蛋白表达量低或PIN蛋白未能正确加工或PIN蛋白的囊泡运输异常等。
答案:(1)生长素 抑制 两重性 (2)实验思路:将胚芽鞘分成甲、乙两组,甲组基部下端涂抹独脚金内酯类似物,乙组不做处理。将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上,一段时间后检测空白琼脂块中生长素的含量。预期结果:甲组琼脂块中不含有生长素,乙组琼脂块中含有生长素 (3)粗面内质网和高尔基体 PIN蛋白表达量低(或PIN蛋白未能正确加工;或PIN蛋白的囊泡运输异常)
15.(2021·烟台模拟)向水性是指当土壤水分分布不均匀时,根趋向较湿的地方生长的特性。这种特性有助于植株牢固的扎根土壤中。国内某团队以拟南芥为实验材料对根的向水性进行了研究。回答下列问题:
(1)为研究生长素在根的向水性中的作用,他们对拟南芥进行向水性处理后,测得生长素在根尖均匀分布。根据实验结果,可以得出______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知EdU是一种胸腺嘧啶核苷类似物,在DNA分子复制时能够代替胸腺嘧啶进入正在复制的DNA分子中。EdU可与某种染料发生特异性反应,进而检测EdU的含量和分布,实验结果如图所示。请解释向水性处理组的结果:________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该团队根据上述实验结果,提出假说:根尖的细胞分裂素含量在水分少侧高于水分多侧,诱导分生区两侧细胞不均等分裂,进而产生向水性弯曲生长。请以拟南芥幼苗为实验材料,设计实验来验证这一假说,要求简要写出实验思路和预期结果。(已知细胞分裂素能够溶于75%酒精中;培养基是MS固体培养基,且培养基分左、右侧)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由“向水性处理后,生长素在根尖均匀分布”可知:引起根尖向水性的原因与生长素无关。(2)由题意可知,EdU积累的区域,细胞进行了较多的DNA分子复制,因此该区域细胞分裂旺盛,由此可知水分少侧分裂的细胞多于水分多侧。(3)由“根尖的细胞分裂素含量在水分少侧高于水分多侧,诱导分生区两侧细胞不均等分裂,进而产生向水性弯曲生长”可知:自变量是根尖处的细胞分裂素浓度梯度环境,因此实验组应使根尖一侧具有一定浓度的细胞分裂素,对照组应将幼苗培养在含细胞分裂素溶剂的环境。由实验假说可知:根尖向细胞分裂素少的一侧生长,因此甲组幼苗根尖直立生长,乙组幼苗根尖向右弯曲生长。
答案:(1)引起根尖向水性的原因与生长素无关 (2)水分少侧的细胞发生了较多的DNA复制,其分裂的细胞多于水分多侧 (3)实验方案:①选取拟南芥幼苗若干株,随机分为甲、乙两组;②甲组幼苗培养在用一定体积75%酒精配制的含有适宜浓度细胞分裂素的培养基中;乙组幼苗培养在左侧加入相同体积酒精配制的含有适宜浓度细胞分裂素的培养基中;③适宜条件下培养一段时间,观察拟南芥幼苗根尖生长情况。预期结果:甲组幼苗根尖直立生长,乙组幼苗根尖向右弯曲生长
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