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2023届高考生物二轮复习植物生命活动的调节作业 （广东版）含答案
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这是一份2023届高考生物二轮复习植物生命活动的调节作业 （广东版）含答案，共36页。试卷主要包含了20 μml/L的乙烯和0等内容，欢迎下载使用。
植物生命活动的调节
A组
简单情境
1.植物激素的实践应用(2022雅礼十六校二模,11)我国劳动人民积累了丰富的农业生产经验,至今仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用有直接关系的是( )
A.正其行,通其风;通风见日,实大而美
B.肥田之法,种绿豆最佳,小豆、芝麻次之
C.正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟
D.种萝卜,宜沙糯地。五月犁,六月种,锄不厌多,稠即小间,拔令稀
答案 C “正其行,通其风;通风见日,实大而美”与光合作用有关,A错误;“肥田之法,种绿豆最佳,小豆、芝麻次之”与固氮作用有关,B错误;“正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟”描述了植物的生长发育过程,与赤霉素等激素有关,C正确;“种萝卜,宜沙糯地。五月犁,六月种,锄不厌多,稠即小间,拔令稀”与光合作用有关,D错误。
2.植物激素的相互作用(2022长沙雅礼中学一模,8)植物的生命活动比如种子萌发,依赖于多种激素的共同调节,赤霉素与受体结合后可诱导GAMYB基因的表达,GAMYB蛋白可以激活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,ABI5蛋白可激活种子中脱落酸介导的基因转录,从而导致种子休眠。下列叙述正确的是( )
A.ABI5基因与α-淀粉酶基因大量表达都会抑制种子萌发
B.休眠的种子中脱落酸的含量较高,它通过抑制基因的表达来抑制种子萌发
C.赤霉素和脱落酸对GAMYB基因的表达具有对抗作用
D.上述研究表明,基因可通过控制酶的合成控制代谢,进而直接控制生物性状
答案 C 据题干可知,α-淀粉酶基因大量表达会促进种子萌发,A错误;休眠的种子中脱落酸的含量较高,脱落酸可抑制GAMYB基因的表达,同时激活ABI5基因表达ABI5蛋白,ABI5蛋白可激活种子中脱落酸介导的基因转录,从而导致种子休眠,B错误;赤霉素可诱导GAMYB基因的表达,脱落酸可抑制GAMYB基因的表达,二者具有对抗作用,C正确;基因通过控制酶的合成控制代谢,属于间接控制生物性状,D错误。
复杂情境
3.打顶与涂抹生长素(2022衡阳师范祁东附中二模,9)烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时,打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施,但打顶后侧芽会萌动生长,消耗营养,需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量,该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.打顶后涂抹的生长素进入烟草后,可向下运输
B.打顶后的抹芽措施不利于营养物质向上部叶片转运
C.打顶涂抹生长素能建立人工顶端优势抑制侧芽萌发
D.打顶后涂抹生长素与不涂抹相比,能增强上部叶片净光合速率
答案 B 在芽处,生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端,生长素涂抹处为形态学上端,因此打顶后涂抹的生长素进入烟草后,可向下运输,A正确;打顶后的抹芽措施利于营养物质向上部叶片转运,可提高上部叶片的质量,B错误;打顶涂抹生长素能抑制侧芽萌动,相当于建立人工顶端优势抑制侧芽萌发,C正确;由图示可知,打顶后涂抹生长素与打顶后不涂抹生长素相比,能增强上部叶片净光合速率,D正确。
4.不同植物激素对种子生根的影响(2022湖南百校联考,16)(不定项)为探究不同浓度的外源赤霉素(GA3)、生长素(IAA)以及脱落酸(ABA)对青稞种子生根的影响,某兴趣小组选取健康无污染、颗粒饱满的青稞种子进行实验,第6天的实验结果如图所示。下列有关叙述中,错误的是( )
A.浓度为4 μmol/L~8 μmol/L时,IAA、GA3促进青稞种子生根,ABA抑制青稞种子生根
B.浓度为8 μmol/L的GA3对青稞种子的生根率和平均根长的影响均达到最大
C.浓度为10 μmol/L的IAA对青稞种子根的伸长生长具有明显的抑制作用
D.青稞种子在休眠过程中,IAA、 GA3和ABA的浓度均较高
答案 BD 据图可知,与浓度为0时相比较,浓度为 4 μmol/L~8 μmol/L 时,IAA、GA3 促进青稞种子生根,而ABA 抑制青稞种子生根,A 正确;图示浓度中,浓度为 8 μmol/L 的 GA3 对青稞种子平均根长的影响最大,4 μmol/L 的 GA3对青稞种子生根率的影响最大,B 错误;据图可知,与浓度为0时相比较,浓度为 10 μmol/L 的 IAA 对青稞种子根的伸长生长具有明显的抑制作用,C正确;一定浓度的 IAA、GA3 可促进种子萌发,而 ABA 抑制种子萌发,据此可推测青稞种子在休眠过程中,IAA、GA3 的浓度可能较低,ABA 的浓度可能较高,D错误。
复杂陌生情境
5.探究乙烯影响植物根生长的机理(2022湖南长沙三校联考,19)为研究乙烯影响植物根生长的机理,研究者以拟南芥幼苗为材料进行实验。
(1)乙烯和生长素都要通过与 结合,将 传递给靶细胞,从而调节植物的生命活动。
(2)实验一:研究者将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC(乙烯前体,分解后产生乙烯)、IAA(生长素)的培养液中培养,测量并记录幼苗根伸长区细胞长度,结果如表。
组别
植物激素及处理
浓度(μmol/L)
根伸长区细胞
长度(μm)
1
对照
175.1
2
0.20 ACC
108.1
3
0.05 IAA
91.1
4
0.20 ACC+0.05 IAA
44.2
实验结果说明
。
(3)实验二:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养,12小时后测定幼苗根中生长素的含量,实验结果如图所示。
实验三:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养(同实验二),同时往培养液中加入NPA(生长素极性运输阻断剂),进行与实验二等时长的培养后,比较实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度,结果与实验二无差异。由此分析,实验三的目的是探究
。
(4)综合上述各实验的结果可推测,乙烯影响根生长的作用最可能是通过
实现的。
答案 (1)受体 信息 (2)0.20 μmol/L的乙烯和0.05 μmol/L的生长素都能够抑制根生长,两者共同作用时抑制作用增强 (3)乙烯是否通过影响生长素的极性运输来影响根生长 (4)促进生长素的合成(促进生长素的分泌)
解析 (1)乙烯和生长素都是植物激素,发挥作用时要与受体结合,将信息传递给靶细胞,从而调节植物的生命活动。(2)据表可知,与对照组相比,单独处理的根伸长区细胞长度均较小,两者共同处理的最小,说明0.20 μmol/L的乙烯和0.05 μmol/L的生长素都能够抑制根生长,两者共同作用时抑制作用增强。(3)实验二将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养后,与对照组相比,一定范围内,ACC浓度越高,生长素的含量越高,说明乙烯通过促进生长素含量增加来影响根生长。实验三将拟南芥幼苗放在含NPA(生长素极性运输阻断剂)的培养液中培养,其余培养条件同实验二,观察实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度,结果与实验二无差异,说明乙烯并不是通过影响生长素的极性运输来影响根生长的,即研究者的目的是探究乙烯是否通过影响生长素的极性运输来影响根生长。(4)根据各实验的结果可推测,乙烯对根生长的作用最可能是通过促进生长素的合成,而不是通过促进生长素的运输实现的。
B组
简单情境
1.TIBA解除顶端优势(2022北京东城一模,9)三碘苯甲酸(TIBA)是一种人工合成的化学物质,将TIBA喷洒在植株顶端能够解除顶端优势,促进侧芽的分化和生长。据此分析,以下推测最合理的是( )
A.TIBA阻碍了植物体内生长素的极性运输
B.TIBA提高了植株侧芽处的生长素浓度
C.TIBA促进了植株顶芽处生长素的合成
D.TIBA能够增强植物内源生长素的作用
答案 A 由“将TIBA喷洒在植株顶端能够解除顶端优势,促进侧芽的分化和生长”可推测,三碘苯甲酸(TIBA)可能是通过阻碍植物体内生长素从顶芽到侧芽的极性运输,使顶芽生长素浓度升高,抑制顶芽生长,并且可使侧芽的生长素浓度降低,促进侧芽的分化和生长,从而达到消除顶端优势的效果,A正确,B、C错误;若TIBA能够增强植物内源生长素的作用,则会增强顶端优势,D错误。
2.生长素合成、运输及功能相关实验探究(2022北京丰台一模,9)取长势相同且直立生长的燕麦胚芽鞘若干,切去尖端,分组进行如表实验。下列有关该实验的分析正确的是( )
组别
处理
条件
现象
Ⅰ
含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧
黑暗
胚芽鞘朝对侧弯曲生长,弯曲角度是(10.3±0.71)度
Ⅱ
含有与Ⅰ组相同浓度生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧
光照
胚芽鞘朝对侧弯曲生长,弯曲角度是(8.6±0.64)度
Ⅲ
切去尖端的燕麦胚芽鞘
光照
直立生长
A.黑暗抑制生长素以极性运输的方式运输到胚芽鞘
B.光照提高生长素的活性从而影响胚芽鞘的生长
C.去掉尖端后胚芽鞘内的生长素促进尖端下部生长
D.尖端下部生长速度与切去尖端后的时间正相关
答案 C 分析组别Ⅰ和组别Ⅱ,组别Ⅰ胚芽鞘弯曲的角度大于组别Ⅱ,推测黑暗条件可能促进了生长素从琼脂块运输至尖端以下,且光照可能抑制了生长素的活性,从而使胚芽鞘弯曲的角度低于黑暗情况,A、B错误;组别Ⅲ切去尖端的胚芽鞘可以直立生长,说明胚芽鞘内的生长素促进尖端下部生长,C正确;由题干和表格信息无法推出尖端下部生长速度与切去尖端后的时间的关系,D错误。
3.赤霉素与温度对植物生命活动的影响(2022北京海淀二模,9)冬小麦经历一段时间低温后才能抽穗开花,这种低温诱导作用称为春化作用。用一定浓度的赤霉素溶液(GA)处理含水量正常的冬小麦种子,不经过低温处理也可以抽穗开花。下列相关叙述,不正确的是( )
A.温度是诱导植物开花的一种环境因素
B.生产上可用GA 处理实现春天补种冬小麦
C.低温后才会开花是植物不适应环境的结果
D.植物激素与环境因素共同调控植物生命活动
答案 C 温度为影响植物生命活动及生长发育的外界环境因素,A正确;用一定浓度的赤霉素(GA)处理未经低温处理的冬小麦,可以抽穗开花,说明赤霉素能够诱导未经春化作用的冬小麦开花,故生产上可以用GA处理实现春天补种冬小麦,B正确;冬小麦经历低温后才能旺盛生长并抽穗开花,可保证小麦在寒冷时维持较低代谢,为开花作准备,是适应环境的结果,C错误;植物体的生命活动依赖于基因、内源激素、外界环境等的共同调节,D正确。
知识归纳 植物生长、发育、繁殖、休眠等生命活动实际上是植物为了适应环境变化,通过调控基因表达以及激素的产生、分布等,最终表现在器官和个体水平上的变化。
陌生情境
4.植物激素调节与抗冷胁迫(2022北京丰台一模,17)近年来发现,水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)在植物抗冷胁迫的过程中起重要的调节作用。研究者以李子果实为材料研究了SA和ABA在采后果实抗冷害过程中的作用。
(1)李子果实在低温下贮藏时,细胞膜脂由液态变为凝胶态,细胞膜 增强,导致胞内离子等物质渗出,果实代谢失衡,最终出现果皮凹陷、褐变等冷害症状。
(2)将李子果实随机平均分组,采用不同溶液浸泡后晾干,置于-80 ℃贮藏一段时间,统计冷害发生率,部分数据如图所示。
①本实验中对照组应使用 浸泡李果实。对照组中由于 的作用导致冷害发生率略低于钨酸钠组。
②结果表明: ,
且 的作用依赖于 。
(3)进一步探讨ABA抗冷害的调控机制时,发现SA和ABA能够显著提高果实对自由基的清除能力,从而减轻其对细胞膜的伤害。H2O2能参与自由基的调控过程,延缓冷害的发生。据此提出假说:ABA通过H2O2的信号途径起作用。请从A~E中选择合适的处理并预期实验结果,填入下表中,为上述假说提供新的证据。
A.SA B.H2O2
C.SA+H2O2清除剂 D.ABA+H2O2清除剂
E.钨酸钠+H2O2
组别
处理
预期实验结果
1
对照组
冷害发生率:
第2组低于第1组
第3组 ②
第4组 ④
2
ABA
3
①
4
③
答案 (1)通透性 (2)①等量蒸馏水 内源ABA ②SA和ABA均能提高李子果实的抗冷性(SA和ABA均能降低冷害发生率,且随时间延长作用效果增强) SA ABA (3)①D ②高于第2组(接近第1组) ③E ④与第2组相似(低于第1组)
解析 (1)由“导致胞内等离子物质渗出”易知此空填“通透性”。(2)①根据单一变量原则可知,对照组应该用等量的蒸馏水处理。和钨酸钠(ABA合成抑制剂)组相比,对照组冷害发生率较低,说明果实的内源ABA起到了降低冷害发生率的作用。②和对照组相比,SA组和ABA组冷害发生率均较低,说明SA和ABA均能提高李子果实的抗冷性,且随时间延长效果增强。再对比SA组(含内源ABA)和SA+钨酸钠组(不含ABA),前者的冷害发生率显著低于后者,说明SA的作用依赖于ABA。(3)设计实验为“ABA→H2O2→抗冷害能力”提供新的证据,1组与2组对照,说明ABA能提高抗冷害能力,2组与3组对照,要验证ABA通过H2O2的信号途径降低冷害发生率,所以第三组的处理应为ABA+H2O2清除剂,如果3组的冷害发生率高于第2组,则支持假说;第2组与4组对照,要说明即使没有ABA,只要有H2O2的存在,就可以提高抗冷害能力,所以第四组的处理应为钨酸钠+H2O2,如果第4组的冷害发生率与第2组相似,则支持假说。
复杂情境
5.植物生命活动受激素与环境共同调节(2022北京海淀一模,16)为研究机械压力在豌豆幼苗出土时对上胚轴生长的影响,科研人员完成下列实验。
(1)在植物生长过程中, 等环境因素参与调节植物的生长。对出土的豌豆幼苗而言,机械压力具有重要影响。
(2)科研人员将若干豌豆幼苗分为实验组和对照组,实验组施加机械压力,对照组不施加(如图1),测定幼苗的乙烯产生量,实验结果如图2。
图1
图2
请结合图1,解释图2两条曲线异同的原因: 。
(3)科研人员进一步实验,给豌豆幼苗施加机械压力(分别覆盖厚度为60 mm、90 mm、120 mm的玻璃珠)或施用不同浓度乙烯处理(单位为ppm),得到图3所示结果。
图3
①由实验结果分析, 可导致豌豆上胚轴缩短变粗。
②综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯,论证依据是 。
(4)由此可见,植物生长发育的调控是由 共同完成的。
答案 (1)光、温度和重力 (2)两组幼苗生长高度均未触及或刚触及施加机械压力位置时,乙烯产生量无明显差异;实验组幼苗生长高度触及施加机械压力位置后,乙烯产生量明显增加,对照组不施加机械压力,几乎无乙烯产生 (3)①机械压力和乙烯 ②机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗;单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗 (4)激素调节和环境因素调节
解析 (1)在植物生长过程中,光、温度和重力等环境因素参与调节植物的生长。(2)分析图1可知,造成图2 两条曲线异同的原因:20天之前,两组幼苗的上胚轴高度均未触及或刚触及施加机械压力的位置,乙烯产生量无明显差异;20天后,实验组幼苗的上胚轴高度触及施加机械压力的位置,乙烯产生量明显增加,对照组不施加机械压力,几乎无乙烯产生。(3)由实验结果分析,无论是施加机械压力还是单独施用乙烯都可导致豌豆上胚轴缩短变粗。综合上述结果,推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯(机械压力→乙烯→上胚轴缩短变粗),论证依据是机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗;单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗,说明乙烯作为下游信号参与机械压力导致的上胚轴缩短变粗。(4)植物生长发育的调控是由激素调节和环境因素调节等共同完成的。
名师点睛 深度理解植物生命活动受激素与环境共同调节
植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
6.防御激素茉莉酸的信号转导通路(2022北京朝阳一模,18)茉莉酸(JA)是植物应对机械伤害的重要激素,但植物防御反应过度会抑制自身的生长发育,因此JA作用后的适时消减对于植物生存十分重要。
(1)植物受到损伤后,释放的JA与 结合,启动相关基因表达,实现对伤害的防御。
(2)机械损伤处理野生型和JA受体突变型番茄幼苗,检测叶片细胞中基因表达情况,结果如图1。据此推测MYC和MTB蛋白参与JA信号转导,且MTB是MYC的下游信号,依据是 。
图1
(3)研究证实,MYC蛋白是JA信号转导途径的核心转录因子,可与靶基因的 序列结合促进其转录。为验证MTB基因是MYC蛋白作用的靶基因,对照组和实验组的处理分别是 。
a.野生型番茄幼苗 b.低表达MTB的番茄幼苗 c.低表达MYC的番茄幼苗 d.机械损伤番茄幼苗后,检测MTB的表达量 e.不进行机械损伤,检测MTB的表达量
(4)研究MTB不同表达水平的番茄对机械伤害的抗性反应,结果如图2。
图2
结果说明 ,
推测MTB实现了JA作用后的消减。
(5)MYC蛋白需通过与转录激活蛋白MED结合促进靶基因的转录,抗性基因也是MYC蛋白调控的靶基因。MTB蛋白与MYC蛋白形成二聚体后会结合转录抑制蛋白JAZ,进而与MYC蛋白竞争性结合相同的靶基因启动子。根据以上信息,将JA发挥作用以及JA消减过程的分子机制补充完整。
答案 (1)受体 (2)机械损伤后,野生型番茄MYC和MTB基因的表达均增加,突变体番茄无显著变化;且MTB基因的表达峰值出现时间晚于MYC基因 (3)启动子 ad、cd (4)MTB基因的表达量与番茄对机械伤害的抗性呈负相关
(5)
解析 (1)激素发挥作用时要与相应的受体特异性结合。(2)机械损伤后,野生型番茄MYC和MTB基因的表达水平均增加,JA受体突变型番茄无显著变化;且MTB基因的表达峰值出现的时间晚于MYC基因(信号转导需要时间),据此推测MYC和MTB蛋白参与JA信号转导,且MTB是MYC的下游信号。(3)启动子是RNA聚合酶识别、结合的一段DNA序列,MYC蛋白是JA信号转导途径的核心转录因子,可与靶基因的启动子序列结合促进其转录。为验证MTB基因是MYC蛋白作用的靶基因(机械损伤→MYC蛋白与MTB基因启动子结合→促进MTB基因表达),自变量为番茄幼苗中是否含有MYC蛋白,因变量为MTB基因的表达量,其他无关变量要相同且适宜。因此对照组为野生型番茄幼苗(a)经机械损伤后,检测MTB的表达量(d);实验组处理为低表达MYC的番茄幼苗(c)经机械损伤后,检测MTB的表达量(d)。(4)图2显示:MTB表达水平为“MTB低表达<野生型野生型>MTB过表达”,说明MTB基因的表达量与番茄对机械伤害的抗性呈负相关。(5)JA发挥作用以及JA消减过程的分子机制:机械损伤促进植物释放茉莉酸(JA),JA促进MYC基因表达出MYC蛋白,MYC蛋白需与转录激活蛋白MED结合促进其靶基因(MTB基因、抗性基因)转录,表现出抗性;MYC蛋白促使MTB基因表达出MTB蛋白,MTB蛋白与MYC蛋白形成二聚体后会结合转录抑制蛋白JAZ,进而与MYC蛋白竞争性结合相同的靶基因启动子,抑制抗性。过程图示见答案。
C组
1.生长素的基础知识综合(2022苏、锡、常、镇调研二,10)下列关于生长素的叙述,错误的是( )
A.单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素的分布不均匀
B.生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中,会消耗能量
C.植物幼叶和发育的种子中的色氨酸,经过一系列反应可转变成生长素
D.生长素在植物各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部位
答案 A 单侧光会引起生长素分布不均匀,但不会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,A错误;生长素的极性运输属于主动运输,因此会消耗能量,B正确;植物体内合成生长素的部位主要是幼芽、幼叶和发育中的种子,这些部位中的色氨酸经过一系列反应可转化成生长素,C正确;生长素在植物体的各个器官中都有分布,其中在植物胚芽鞘、芽与根的顶端分生组织、根与茎的形成层、发育中的果实与种子等生长旺盛的部位分布较多,其他部位相对较少,D正确。
复杂情境
2.油菜素内酯(2022南京三模,19)油菜素内酯(BL)被称为第六类植物激素,某实验小组进行了如下实验,在含有(+)或者不含(-)一定浓度BL的琼脂培养基上,利用不同生长素浓度处理、培养某幼苗,一段时间后,统计结果如图所示。下列叙述正确的是(多选)( )
A.随着BL浓度增大,幼苗侧根形成率逐渐升高
B.BL和生长素可能通过调控基因的表达发挥作用
C.适宜浓度的BL与生长素可协同促进侧根的形成
D.为促进侧根形成,应优选20 mmol/L生长素处理幼苗
答案 BC 结合题干信息分析题图,一定范围内,在相同生长素浓度的条件下,含有一定浓度BL的琼脂培养基上培养的某幼苗的侧根形成率高于不含BL的琼脂培养基上培养的某幼苗侧根形成率,但实验中不能体现随着BL浓度增大,幼苗侧根形成率逐渐升高的特点,A错误;BL和生长素可能通过调控基因的表达而调节幼苗侧根的形成,B正确;由实验结果可以看出,一定范围内,在含一定浓度BL的琼脂培养基上,某幼苗侧根的形成率随生长素浓度的增加而增多,且含一定浓度的BL处理比不含BL处理的幼苗的侧根形成率高,由此推断适宜浓度的BL与生长素可协同促进侧根的形成,C正确;由题图可以看出,当生长素浓度大于20 mmol/L时,在含一定浓度BL和不含BL的琼脂培养基上,幼苗侧根的形成率都显著升高,因此为促进侧根形成,处理幼苗的最佳生长素浓度应大于20 mmol/L,D错误。
3.干旱与脱落酸(2022江苏新高考基地学校四联,11)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成,科学家利用某拟南芥突变体研究ABA在植物生长发育中的作用,实验处理及结果如图表所示。下列相关叙述错误的是( )
拟南芥
野生型
野生型
突变体
突变体
处理
方式
MS培
养基
MS培
养基
MS培
养基
MS培
养基
/
加ABA
/
加ABA
种子萌
发与否
萌发
未萌发
萌发
萌发
A.ABA主要在植物幼嫩的芽、叶中合成
B.该突变体可能是ABA受体异常
C.ABA可能有助于植物根的生长
D.野生型比突变体更能适应干旱环境
答案 A ABA主要在植物根冠、萎蔫的叶片等中合成,A错误;分析题表,野生型拟南芥在加ABA的MS培养基中不能萌发,而在不加ABA的MS培养基中可以萌发,说明ABA会抑制拟南芥种子萌发,而突变体拟南芥在加ABA和不加ABA的MS培养基中都能萌发,即ABA对突变体不起作用,可能是该突变体的ABA受体异常,B正确;由题干信息“干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成”可知,在一定干旱处理时间内,随着干旱处理时间的延长,野生型拟南芥能合成ABA,野生型根长度增加值始终高于突变体,说明ABA可能有助于植物根的生长,野生型比突变体更能适应干旱环境,C、D正确。
4.拟南芥(2022南通如皋适应性二,17)研究发现,高温会影响拟南芥雄蕊生长,如图1所示。研究小组探究了不同浓度的生长素对此现象的影响,结果如图2所示。下列说法正确的是(多选)( )
图1
图2
A.高温抑制雄蕊的生长,对拟南芥的自花传粉会有明显影响
B.IAA浓度为10-7M时较10-4M更能缓解高温对植物的抑制作用
C.该实验自变量有两个,分别是高温和生长素浓度
D.施加IAA对正常温度条件下拟南芥雄蕊的生长无明显影响
答案 AC 由图1可知,高温条件下,雄蕊发育不良,可推测高温可能抑制雄蕊的生长,由于雄蕊的长度短于雌蕊,不利于花粉落到柱头上,因此高温对拟南芥的自花传粉会有明显影响,A正确;由图2可知,生长素浓度为10-4M、高温条件时,雄蕊长度大于2 mm及雄蕊长度在1.5~2.0 mm所占的比例大于生长素浓度为10-7M、高温条件时所占的比例,说明IAA浓度为10-4M时较10-7M时更能缓解高温对植物的抑制作用,B错误;从题图上看,该实验的自变量有温度和IAA浓度,C正确;对比正常温度条件下,施加IAA组与对照组的雄蕊各长度比例可知,施加IAA可使正常温度条件下拟南芥雄蕊长度在1.5~2.0 mm的比例增加,而雄蕊长度大于2 mm的比例减小,D错误。
D组
简单情境
1.种子萌发(2022济宁二模,18)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激活淀粉酶基因的表达,促进种子萌发;脱落酸可以抑制种子萌发;细胞分裂素可促进种子的萌发。下列叙述错误的是( )
A.GID1基因突变体的种子不能正常萌发
B.脱落酸既可抑制种子萌发,还可促进气孔开放
C.细胞分裂素与赤霉素协同促进种子的萌发
D.种子的萌发是多种植物激素共同调节的结果
答案 B 赤霉素与受体GID1结合后通过一系列过程激活淀粉酶基因的表达,促进种子萌发,GID1基因突变体无法合成受体GID1,赤霉素无法正常发挥作用,会导致种子不能正常萌发,A正确;脱落酸对气孔的开放有抑制作用,B错误;细胞分裂素可促进种子萌发,赤霉素也能促进种子萌发,二者在促进种子萌发方面表现为协同作用,C正确;题中显示,赤霉素能促进种子萌发,脱落酸可以抑制种子萌发,细胞分裂素可促进种子的萌发,可见,种子的萌发是多种植物激素共同调节的结果,D正确。
2.黄瓜雌花的分化(2022德州二模,8)普通黄瓜品种多数是雌雄同株、单性花,但也存在纯雌株、纯雄株和两性花株情况,黄瓜雌花、雄花和两性花都是由两性花原基发育而来的。乙烯可以促进黄瓜雌花的分化,赤霉素可以诱导纯雌株黄瓜产生雄花。下列说法错误的是( )
A.黄瓜花的分化受基因、激素等因素的调控
B.纯雌株黄瓜既能合成乙烯也能合成赤霉素
C.乙烯和赤霉素通过协同作用共同调控花的分化
D.施加赤霉素可以解决纯雌株黄瓜留种难的问题
答案 C 乙烯可以促进黄瓜雌花的分化,赤霉素可以诱导纯雌株黄瓜产生雄花,同时黄瓜花的分化根本上是基因调控的结果,A正确;赤霉素主要在未成熟的种子、幼根和幼芽中合成,而植物体几乎所有部位都可以合成乙烯,故纯雌株黄瓜既能合成乙烯也能合成赤霉素,B正确;乙烯可以促进黄瓜雌花的分化,赤霉素可以诱导纯雌株黄瓜产生雄花,两者在调控黄瓜花的分化方面不属于协同作用,C错误;赤霉素可以诱导纯雌株黄瓜产生雄花,故施加赤霉素可以解决纯雌株黄瓜留种难的问题,D正确。
复杂情境
3.黄化豌豆幼苗的生长(2022枣庄二模,18)如图表示不同质量浓度的乙烯对黄化豌豆幼苗在黑暗中处理48 h后,黄化豌豆幼苗的生长变化。有关叙述错误的是( )
A.低浓度乙烯促进伸长生长,高浓度乙烯抑制伸长生长
B.施加乙烯会对黄化豌豆幼苗有横向生长的作用
C.乙烯的产生和分布是基因表达和控制的结果,同时受环境影响
D.施加乙烯会对黄化豌豆幼苗的背地生长起抑制作用
答案 A 据图可知:随着乙烯质量浓度的增加,幼苗茎越来越矮,说明乙烯能抑制幼苗伸长生长,A错误;随着乙烯浓度的增加,植物生长的变化是横向生长,茎伸长生长减慢,B正确;激素的产生和分布是基因表达和控制的结果,同时受环境影响,C正确;随着乙烯质量浓度的增加,幼苗茎弯向地面生长,失去了背地性,据此推测施加乙烯会对黄化豌豆幼苗的背地生长起抑制作用,D正确。
解题关键 该实验的自变量是乙烯的质量浓度,因变量是豌豆幼苗的生长情况。
4.烟草种子萌发(2022泰安二模,18)(不定项)烟草种子萌发需要在有光的条件下才能发生。野生型与突变体(此突变体为光敏色素合成相关的chromophore基因突变所造成)烟草于白光中种植后的发芽率,并且检测其种子内所含脱落酸(ABA)的浓度,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.脱落酸(ABA)含量升高不利于烟草种子萌发
B.突变体烟草光敏色素的合成异常,感受光信息的能力可能下降
C.烟草细胞通过光敏色素调控与ABA代谢相关的基因表达
D.突变体烟草种子浸水处理较长时间才能发芽,导致其发芽率较低
答案 ABC 脱落酸(ABA)有抑制种子萌发的作用,A正确;植物靠光受体感受光信息,光敏色素是常见的光受体,突变体为光敏色素合成相关的chromophore基因突变所造成,突变体感受光信息的能力下降,B正确;突变体烟草细胞的光敏色素合成异常,其种子内ABA含量高于野生型,推测烟草细胞通过光敏色素调控与ABA代谢相关的基因表达,C正确;由图可知,该突变体烟草种子发芽率较低,经过一定时间浸水后,发芽率也并没有提升至与野生型相同,可知浸水处理较长时间才能发芽并不是其发芽率低的原因,D错误。
知识归纳 光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
E组
复杂情境
1.三因子调节假说(2022天津和平一模,3)研究发现,能萌发的种子中均存在赤霉素(GA),而种子中是否存在脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CTK)也影响着种子的休眠与萌发。有研究人员据此提出“三因子调节假说”,该假说认为种子的萌发需要GA的诱导,ABA会抑制GA的诱导作用而使种子保持休眠,而CTK能解除ABA的抑制作用。只考虑以上三种激素的作用,根据此假说,下列推测合理的是( )
A.种子中存在GA就可以萌发
B.种子中仅存在CTK就可以萌发
C.种子中仅存在GA、ABA就可以萌发
D.种子中存在GA、CTK就可以萌发
答案 D 由题可知,种子中存在GA可以诱导种子的萌发,但休眠的种子中可能仍存在ABA,则会抑制GA的诱导作用,而使种子保持休眠,A错误;种子萌发需要GA的诱导,故缺乏GA,种子无法萌发,B错误;种子中仅存在GA、ABA难以萌发,因为ABA会抑制GA的诱导作用而使种子保持休眠,C错误;种子中存在GA可以诱导种子萌发,CTK可以解除ABA这类抑制种子萌发的激素的作用,保证种子的萌发,D正确。
2.种子萌发相关实验(2021天津十二校联考二模,7)研究人员用不同浓度的生长素(IAA)、赤霉素(GA3)对野牛草种子进行浸种处理,两种激素的不同浓度均设置3个重复组。待种子萌发后对幼苗地上部分与地下部分的生长情况进行测定,测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.应以蒸馏水浸种处理作为对照组,以3个重复组的平均值作为测定值
B.在野牛草幼苗的生长过程中,IAA和GA3均不直接参与细胞代谢
C.GA3主要促进幼苗茎的生长,IAA主要促进幼苗根的生长
D.实验结果表明IAA、GA3对野牛草幼苗的生长调控均为在浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长
答案 D 由题中信息可知,该实验的自变量为激素的种类和浓度,因变量为幼苗地上部分与地下部分的生长情况。该实验的目的是探究不同种类、不同浓度的植物激素对野牛草幼苗生长的影响,因此需要设置空白对照,应以蒸馏水浸种处理作为对照组,并以3个重复组的平均值作为测定值来减少实验误差,A正确;生长素(IAA)和赤霉素(GA3)作为植物激素,可调节植物的生命活动,但并不直接参与细胞代谢,B正确;根据实验结果,与对照组相比可以发现,赤霉素(GA3)主要促进幼苗茎的生长,生长素(IAA)主要促进根的生长,C正确;实验结果只体现了两种植物激素对野牛草幼苗生长的促进作用,未体现其对野牛草幼苗生长的抑制作用,D错误。
3.赤霉素合成(2021天津河西二模,8)如图为生长素(IAA)对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中GA1、GA8、GA20、GA29是四种不同的赤霉素,只有GA1能促进豌豆茎的伸长。若图中酶1或酶2的基因发生突变,会导致相应的生化反应受阻。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.酶2基因突变的豌豆,其植株较正常植株矮
B.对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株可恢复正常植株高度
C.用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽,该植株较正常植株高
D.对去顶芽的豌豆幼苗外施加适宜浓度IAA,该植株茎内GA1的合成可恢复正常
答案 D 由图可知,酶2促进GA1→GA8、GA20→GA29的过程,酶2基因突变的豌豆会使GA1→GA8、GA20→GA29的过程受阻,豌豆体内GA1含量升高,植株较正常植株高,A错误;由题意可知,GA20不能促进豌豆茎的伸长,对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株不能恢复正常植株高度,B错误;生长素极性运输抑制剂能抑制生长素由形态学上端向形态学下端运输,从而导致茎中缺少生长素,豌豆幼苗茎内GA20→GA1的过程受阻,豌豆幼苗茎内因缺乏GA1而使植株较矮,C错误;分析题图可知,生长素有促进GA20→GA1的作用,对去除顶芽幼苗外施加适宜浓度的IAA,该植物茎内GA1的合成可恢复正常,D正确。
4.桑葚发育过程中的激素含量变化(2021天津河东一模,8)在探究桑葚不同生长发育阶段内源激素含量变化规律的过程中,研究者测量了某品种桑葚从盛花期到完全成熟期不同成熟程度的果实中可溶性糖、可滴定酸含量及生长素(IAA)、赤霉素(GA3 )、脱落酸(ABA)三种激素的含量的变化,统计结果如图所示,其中盛花期后,1~16天为快速生长期Ⅰ,17~33天为缓慢生长期,34~52天为快速生长期Ⅱ。以下相关说法不正确的是( )
A.在植物生长发育过程中,不同激素的调节表现出一定的顺序性
B. 由曲线可知,果实的可溶性糖的积累以快速生长期Ⅱ为主,可以用斐林试剂进行含量测定
C.在缓慢生长期,GA3含量出现急剧下降,解除了对果实成熟的抑制作用
D. 在快速生长期 Ⅱ,ABA含量处于较高水平时,GA3含量持续下降、可溶性糖含量不断增加,说明ABA和GA3可共同作用于碳源的积累
答案 B 由图可知,不同时期各激素含量都会发生相应的增减变化,每一时期主要作用的激素不同,所以激素的调节表现出一定的顺序性,A正确;常见的可溶性糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖等,斐林试剂只能用来检测还原糖,果糖和蔗糖不是还原糖,B错误;赤霉素的作用为促进茎伸长,打破种子休眠期,促进种子萌发、开花和果实发育,在缓慢生长期,GA3含量出现急剧下降,解除了对果实成熟的抑制作用,C正确;在快速生长期Ⅱ,ABA处于较高水平,赤霉素下降且可溶性糖增加,可以说明ABA和赤霉素可共同作用于碳源的积累,D正确。
F组
简单情境
1.细胞分裂素(2022 T8联考二模,12)天然莲座状植物或发生“丛枝病”的植物里,常含有较多的细胞分裂素。细胞分裂素具有防止离体叶片衰老、保绿的作用,这主要是由于它能促进某些蛋白质的合成。下列关于细胞分裂素的说法错误的是( )
A.细胞分裂素可以延缓叶绿素的分解
B.细胞分裂素可以调节基因的表达
C.细胞分裂素的含量不仅受基因的控制,还受环境的影响
D.细胞分裂素可以促进细胞伸长,与生长素具有协同作用
答案 D 细胞分裂素可以延缓叶绿素的分解而“保绿”,A正确;细胞分裂素能促进某些蛋白质的合成,这表明细胞分裂素可以调节基因的表达,B正确;激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受环境因素的影响,C正确;细胞分裂素可促进细胞分裂,不可促进细胞伸长,D错误。
2.胺鲜酯(2022河北衡水一模,8)胺鲜酯DA-6是一种具有广谱和突破性效果的植物生长调节剂,能使叶片变绿,促进植物细胞的分裂和伸长,促进根系的发育,调节体内养分的平衡。下列有关叙述正确的是( )
A.胺鲜酯DA-6通过供能调节植物的生命活动
B.胺鲜酯DA-6可能促进叶绿素的合成,有利于光合作用
C.胺鲜酯DA-6促进根系吸收有机物以平衡体内养分
D.胺鲜酯DA-6作用后就被灭活了,需源源不断提供
答案 B 胺鲜酯DA-6是植物生长调节剂,只起调节作用,不提供能量,A错误;胺鲜酯DA-6能使叶片变绿,可推测胺鲜酯DA-6可能促进叶绿素的合成,有利于光合作用,B正确;根细胞只能吸收水和无机盐,不能吸收有机物,C错误;胺鲜酯DA-6是人工合成的植物生长调节剂,植物体内不存在分解胺鲜酯DA-6的酶,可以较持久地发挥作用,D错误。
3.膨大剂(2022福建宁德三模,10)膨大剂(氯吡苯脲)是一种植物生长调节剂,能促进果实膨大、促进侧芽萌发、改善作物品质等,在农业生产上应用广泛。下列有关植物生长调节剂及其应用的叙述正确的是( )
A.从膨大剂作用效果推断,其可能与细胞分裂素相互对抗
B.西瓜栽培中使用膨大剂,儿童食用过量后导致性早熟
C.草莓幼苗喷施膨大剂,可导致果肉细胞染色体数目加倍
D.植物生长调节剂易人工合成,作用效果稳定
答案 D 膨大剂可促进果实膨大,果实通过细胞分裂与生长而膨大,细胞分裂素促进细胞分裂,故细胞分裂素与膨大剂在促进细胞分裂方面表现为协同作用,A错误;人体细胞没有识别膨大剂的受体,膨大剂不会对人体起调节作用,B错误;膨大剂通过促进细胞分裂与生长使果实膨大,不能使果实细胞染色体数目增加,C错误。
知识总结 植物生长调节剂
植物生长调节剂是人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质;具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,因植物体内没有分解植物生长调节剂的酶,植物生长调节剂作用持久。
复杂情境
4.独脚金内酯(2022安徽合肥蚌埠三模,5)独脚金内酯是一类由类胡萝卜素衍生的植物激素,在调控植物株型方面起着重要作用。在植物体内,独脚金内酯通过抑制侧芽的伸长生长而抑制分枝的形成。拟南芥植株中的羧酸酯酶AtCXE15是一种独脚金内酯分解代谢的关键酶,AtCXE15转录水平受到独脚金内酯和多种外界环境信号调控。下列与此有关的叙述错误的是( )
A.独脚金内酯是一种植物激素,含量少,作用大
B.过量表达AtCXE15基因可能会因为独脚金内酯增加而减少分枝数目
C.独脚金内酯可以通过调控植物体内基因的表达过程而发挥效应
D.干扰植物体内独脚金内酯的合成可以优化植物株型
答案 B 独脚金内酯会抑制侧芽伸长生长进而抑制分枝的形成,AtCXE15是一种独脚金内酯分解代谢的关键酶,过量表达AtCXE15基因会导致体内独脚金内酯减少,从而增加分枝数目,B错误。
5.乙烯的作用机制(2022河北邯郸一模,18)(多选)植物细胞的内质网上存在乙烯的某种受体,乙烯和该受体结合后发挥的生理效应如图所示。下列说法中错误的是( )
A.乙烯与该受体特异性结合会促进植物果实的成熟
B.蛋白质激酶处于失活状态可能会缩短植物果实成熟的时间
C.内质网上该受体的数量增多能提高乙烯的生理效应
D.乙烯只在植物成熟的部位合成,具有微量高效的特点
答案 ACD 乙烯与活化的受体结合后,蛋白质激酶被活化,使转录调控蛋白降解,导致乙烯响应基因关闭,乙烯不能发挥作用,不可以促进果实成熟,A错误;蛋白质激酶处于失活状态时,乙烯可以发挥作用,可以缩短果实成熟的时间,B正确;乙烯与活化的受体结合,经一系列反应使乙烯响应基因关闭,乙烯不能发挥作用,即内质网上乙烯活化的受体增多不能提高乙烯的生理效应,C错误;植物体各个部位都可合成乙烯,D错误。
复杂陌生情境
6.春化处理(2022河北衡水一模,11)春化处理是指对种子或植物给了一定时间的低温处理,促进其花芽形成。现研究发现,赤霉素能够促进淀粉酶的合成,进而催化淀粉水解,代替春化处理而收到同样的效果。下列有关叙述正确的是( )
A.春化处理时淀粉酶的活性升高,淀粉水解加快
B.春化处理可能产生某些蛋白质改变种子代谢过程
C.赤霉素可进入细胞内促进淀粉的水解,促进种子萌发
D.海南夏季水稻没有经过春化处理,种子发芽效果较差
答案 B 春化处理时温度较低,不会使淀粉酶活性升高,A错误;春化处理促使种子产生淀粉酶,淀粉酶的本质是蛋白质,B正确;赤霉素属于植物激素,植物激素不催化细胞代谢,不是进入细胞,而是与细胞的受体结合起调节作用,C错误;海南地区温度高,夏季水稻虽未经过春化处理,但可受赤霉素调节,使其种子发芽正常,D错误。
易混易错 激素作用的三不一调节
激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
7.赤霉素与淀粉酶(2022河北唐山二模,21改编)赤霉素诱发大麦种子淀粉酶系统的形成和糖类移动的研究比较明确,当种子吸水萌发时,胚能合成赤霉素(GA)并将之释放到胚乳和糊粉层,糊粉层细胞接受GA刺激后,释放α-淀粉酶到胚乳,将胚乳内的淀粉水解为小分子糖以供幼苗的生长。
(1)赤霉素除了促进种子萌发,还有促进细胞伸长和 等作用。在植物体内,赤霉素可以向上运输,也可以向下运输,说明赤霉素在植物体内进行的是 运输。
(2)用外源GA处理大麦,种子无须发芽,糊粉层也可以产生α-淀粉酶。使用外源GA处理大麦种子进而生产啤酒的方式,减少了发芽过程中 的消耗,可以增加啤酒产量。若设计实验证明胚产生的GA通过促进糊粉层细胞释放淀粉酶来促进幼苗生长,实验组对种子的处理是 后,施加外源GA,检测淀粉酶的含量。
(3)植物体生命活动受到多种激素相互作用共同调节。图是种子萌发过程中两种重要的植物激素含量变化示意图,激素X可能是 ,X与赤霉素存在 作用。
(4)植物的生长发育过程在根本上是植物基因组在一定时间和 程序性表达的结果, 等环境因素的变化会引起植物体内产生多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
答案 (1)果实发育 非极性 (2)有机物 去除胚
(3)脱落酸 对抗 (4)空间 光照、温度
解析 (1)赤霉素的功能包括促进细胞伸长生长,引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发;促进开花和果实发育。在植物体内,赤霉素可以向上运输,也可以向下运输,说明赤霉素在植物体内进行的是非极性运输。(2)用外源GA处理大麦,种子无须发芽,糊粉层也可以产生α-淀粉酶,从而减少了发芽过程中有机物的消耗,增加啤酒产量。若设计实验证明胚产生的GA通过促进糊粉层细胞释放淀粉酶来促进幼苗生长,自变量为是否去除胚,因变量为淀粉酶的含量,因此实验组对种子的处理是去除胚后,施加外源GA,检测淀粉酶的含量。(3)在种子萌发方面赤霉素与脱落酸具有对抗作用,X可能是脱落酸。(4)植物的生长发育过程在根本上是植物基因组在一定时间和空间程序性表达的结果。光照、温度等外界因素的变化会引起包括植物激素在内的多种变化,进而对植物基因组的表达进行调节。
G组
简单情境
1.生长素发现过程中的实验(2022浙江湖丽衢二模,9)如图是生长素发现过程中的部分实验示意图,据图中信息判断错误的是 ( )
A.实验甲证明了幼苗的感光部位在苗尖端
B.实验乙若换成在黑暗中进行,可得到相同实验结论
C.实验丙证明幼苗弯曲生长与苗尖端产生的物质分布不均有关
D.实验丁证明了苗尖端产生一种能促进生长的化学物质
答案 D 实验甲用不透光的薄膜包住幼苗尖端,幼苗不能向光弯曲生长,用不透光的薄膜包住幼苗尖端下部,幼苗仍能向光弯曲生长,证明了幼苗的感光部位在苗尖端,A正确; 实验乙若换成在黑暗中进行,明胶片组可以直立生长,仍可得到尖端产生某种物质运输到下部并促进下部生长的实验结论,B正确; 实验丙中,得到苗尖端产生的物质多的一侧生长快,证明幼苗弯曲生长与苗尖端产生的物质分布不均有关,C正确;实验丁还需增设两个对照组(不放琼脂块和放纯琼脂块),以排除琼脂块本身物质的影响,D错误。
复杂情境
2.乙烯对抗冻能力的影响(2022浙江宁波二模,23)为研究乙烯对拟南芥抗冻能力的影响,研究人员做了以下实验:①分别使用含有ACC(乙烯的前体物质)和不含ACC的MS培养基培养拟南芥,统计相应温度下的存活率,结果如图甲所示;②将内源乙烯合成量增多的突变体1和内源乙烯合成量减少的突变体2经不同温度处理后统计其存活率,结果如图乙所示。下列叙述正确的是( )
图甲
图乙
A.由图甲可知, ACC可提高拟南芥的抗冻能力
B.由图乙可知,突变体1抗冻能力最强
C.由图甲、乙可知,内源性乙烯与ACC的作用效果一致
D.大田生产中遇强寒流时,可通过喷洒适宜浓度乙烯类植物生长调节剂提高农作物存活率
答案 C 由图甲可知,ACC会降低拟南芥的抗冻能力,A错误;由图乙可知,突变体1在致死低温下的存活率最低,因此突变体1抗冻能力最弱,B错误;由图甲、乙可知,内源性乙烯与ACC的作用效果一致,均会降低拟南芥的抗冻能力,C正确,D错误。
易错提醒 题图中纵坐标表示存活率,含有ACC组和内源乙烯合成量增多组在致死低温下存活率较低,说明ACC和乙烯不利于拟南芥抵抗低温。
3.NAA对生根的影响(2022浙江温州二模,20)某菊花丛状苗在含不同浓度NAA的生根培养基中培养,其生根结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.实验说明高浓度NAA对根的生长有抑制作用
B.图中测量的数据不可推算出丛状苗根的生物量
C.丛状苗的生根及根的生长不只是受NAA的调控
D.若使用无添加NAA的培养基,丛状苗也可能生根
答案 A 该实验没有设置空白对照组,不能说明高浓度NAA抑制生根,A错误;平均生根数和平均根长度可计算得出根的总长度,但不能推算根的生物量,B正确;丛状苗的生根及根的生长受多种激素的调节,C正确;若使用无添加NAA的培养基,丛状苗产生的内源性植物激素也会促使其生根,D正确。
4.淀粉-平衡石假说(2022浙南名校联考,19)“淀粉-平衡石假说”认为,植物对重力的感受是通过根冠内部中柱细胞富含“淀粉体”,即平衡石实现的。根的向重力生长与“淀粉体”导致生长素分布不均匀有关。研究人员将水平放置的根用不同浓度的H2O2溶液处理,根均呈背地生长,测得结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.植物细胞代谢产生的H2O2一般不会引起植物根出现背地生长
B.由图可知,根的背地生长与近地侧生长素浓度高于远地侧有关
C.外源H2O2浓度升高,淀粉含量逐渐减小,使根减弱对重力的感应
D.本实验中根能表现出背地生长可能与根对生长素比较敏感有关
答案 B 自然情况下,植物根会向地生长,因此植物细胞正常代谢产生的H2O2一般不会引起根出现背地生长,A正确;H2O2处理后,根出现背地生长,根据IAA含量的图示结果可知,此时根的近地侧生长素浓度低于远地侧,B错误;随着外源H2O2浓度升高,淀粉含量逐渐减小,使根减弱对重力的感应,导致生长素没有过多地往近地侧运输,C正确;本实验中,根表现出背地生长,原因是远地侧的生长素浓度较高,抑制了根的生长,D正确。
5.植物开花调控(2022浙江杭州二模,23)某科研小组探究一定浓度的GA3(赤霉素类)溶液和6-BA(细胞分裂素类)溶液对墨兰花芽形成和提早开花的影响,结果如图所示。据此分析,下列叙述正确的是( )
A.由甲组数据可知,没有激素调节墨兰也能形成花芽和开花
B.GA3促进墨兰花芽形成和提早开花的效果高于6-BA
C.6-BA能促进墨兰成花器官细胞的分裂和分化
D.GA3和6-BA协同促进墨兰花芽形成和提早开花,且效果能够累加
答案 C 甲组是空白对照,没有外源性激素参与调节,但有植物自身产生的内源性激素调节生长发育,A错误;甲、乙、丙组对照可知,GA3促进墨兰花芽形成和提早开花的效果弱于6-BA,B错误;6-BA能促进墨兰花芽形成和提早开花,因此能促进墨兰成花器官细胞的分裂和分化,C正确;GA3和6-BA共同作用下,墨兰开始开花时间晚于6-BA单独作用时,D错误。
植物生命活动的调节
A组
简单情境
1.植物激素的实践应用(2022雅礼十六校二模,11)我国劳动人民积累了丰富的农业生产经验,至今仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用有直接关系的是( )
A.正其行,通其风;通风见日,实大而美
B.肥田之法,种绿豆最佳,小豆、芝麻次之
C.正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟
D.种萝卜,宜沙糯地。五月犁,六月种,锄不厌多,稠即小间,拔令稀
答案 C “正其行,通其风;通风见日,实大而美”与光合作用有关,A错误;“肥田之法,种绿豆最佳,小豆、芝麻次之”与固氮作用有关,B错误;“正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟”描述了植物的生长发育过程,与赤霉素等激素有关,C正确;“种萝卜,宜沙糯地。五月犁,六月种,锄不厌多,稠即小间,拔令稀”与光合作用有关,D错误。
2.植物激素的相互作用(2022长沙雅礼中学一模,8)植物的生命活动比如种子萌发,依赖于多种激素的共同调节,赤霉素与受体结合后可诱导GAMYB基因的表达,GAMYB蛋白可以激活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,ABI5蛋白可激活种子中脱落酸介导的基因转录,从而导致种子休眠。下列叙述正确的是( )
A.ABI5基因与α-淀粉酶基因大量表达都会抑制种子萌发
B.休眠的种子中脱落酸的含量较高,它通过抑制基因的表达来抑制种子萌发
C.赤霉素和脱落酸对GAMYB基因的表达具有对抗作用
D.上述研究表明,基因可通过控制酶的合成控制代谢,进而直接控制生物性状
答案 C 据题干可知,α-淀粉酶基因大量表达会促进种子萌发,A错误;休眠的种子中脱落酸的含量较高,脱落酸可抑制GAMYB基因的表达,同时激活ABI5基因表达ABI5蛋白,ABI5蛋白可激活种子中脱落酸介导的基因转录,从而导致种子休眠,B错误;赤霉素可诱导GAMYB基因的表达,脱落酸可抑制GAMYB基因的表达,二者具有对抗作用,C正确;基因通过控制酶的合成控制代谢,属于间接控制生物性状,D错误。
复杂情境
3.打顶与涂抹生长素(2022衡阳师范祁东附中二模,9)烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时,打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施,但打顶后侧芽会萌动生长,消耗营养,需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量,该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.打顶后涂抹的生长素进入烟草后,可向下运输
B.打顶后的抹芽措施不利于营养物质向上部叶片转运
C.打顶涂抹生长素能建立人工顶端优势抑制侧芽萌发
D.打顶后涂抹生长素与不涂抹相比,能增强上部叶片净光合速率
答案 B 在芽处,生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端,生长素涂抹处为形态学上端,因此打顶后涂抹的生长素进入烟草后,可向下运输,A正确;打顶后的抹芽措施利于营养物质向上部叶片转运,可提高上部叶片的质量,B错误;打顶涂抹生长素能抑制侧芽萌动,相当于建立人工顶端优势抑制侧芽萌发,C正确;由图示可知,打顶后涂抹生长素与打顶后不涂抹生长素相比,能增强上部叶片净光合速率,D正确。
4.不同植物激素对种子生根的影响(2022湖南百校联考,16)(不定项)为探究不同浓度的外源赤霉素(GA3)、生长素(IAA)以及脱落酸(ABA)对青稞种子生根的影响,某兴趣小组选取健康无污染、颗粒饱满的青稞种子进行实验,第6天的实验结果如图所示。下列有关叙述中,错误的是( )
A.浓度为4 μmol/L~8 μmol/L时,IAA、GA3促进青稞种子生根,ABA抑制青稞种子生根
B.浓度为8 μmol/L的GA3对青稞种子的生根率和平均根长的影响均达到最大
C.浓度为10 μmol/L的IAA对青稞种子根的伸长生长具有明显的抑制作用
D.青稞种子在休眠过程中,IAA、 GA3和ABA的浓度均较高
答案 BD 据图可知,与浓度为0时相比较,浓度为 4 μmol/L~8 μmol/L 时,IAA、GA3 促进青稞种子生根,而ABA 抑制青稞种子生根,A 正确;图示浓度中,浓度为 8 μmol/L 的 GA3 对青稞种子平均根长的影响最大,4 μmol/L 的 GA3对青稞种子生根率的影响最大,B 错误;据图可知,与浓度为0时相比较,浓度为 10 μmol/L 的 IAA 对青稞种子根的伸长生长具有明显的抑制作用,C正确;一定浓度的 IAA、GA3 可促进种子萌发,而 ABA 抑制种子萌发,据此可推测青稞种子在休眠过程中,IAA、GA3 的浓度可能较低,ABA 的浓度可能较高,D错误。
复杂陌生情境
5.探究乙烯影响植物根生长的机理(2022湖南长沙三校联考,19)为研究乙烯影响植物根生长的机理,研究者以拟南芥幼苗为材料进行实验。
(1)乙烯和生长素都要通过与 结合,将 传递给靶细胞,从而调节植物的生命活动。
(2)实验一:研究者将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC(乙烯前体,分解后产生乙烯)、IAA(生长素)的培养液中培养,测量并记录幼苗根伸长区细胞长度,结果如表。
组别
植物激素及处理
浓度(μmol/L)
根伸长区细胞
长度(μm)
1
对照
175.1
2
0.20 ACC
108.1
3
0.05 IAA
91.1
4
0.20 ACC+0.05 IAA
44.2
实验结果说明
。
(3)实验二:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养,12小时后测定幼苗根中生长素的含量,实验结果如图所示。
实验三:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养(同实验二),同时往培养液中加入NPA(生长素极性运输阻断剂),进行与实验二等时长的培养后,比较实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度,结果与实验二无差异。由此分析,实验三的目的是探究
。
(4)综合上述各实验的结果可推测,乙烯影响根生长的作用最可能是通过
实现的。
答案 (1)受体 信息 (2)0.20 μmol/L的乙烯和0.05 μmol/L的生长素都能够抑制根生长,两者共同作用时抑制作用增强 (3)乙烯是否通过影响生长素的极性运输来影响根生长 (4)促进生长素的合成(促进生长素的分泌)
解析 (1)乙烯和生长素都是植物激素,发挥作用时要与受体结合,将信息传递给靶细胞,从而调节植物的生命活动。(2)据表可知,与对照组相比,单独处理的根伸长区细胞长度均较小,两者共同处理的最小,说明0.20 μmol/L的乙烯和0.05 μmol/L的生长素都能够抑制根生长,两者共同作用时抑制作用增强。(3)实验二将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养后,与对照组相比,一定范围内,ACC浓度越高,生长素的含量越高,说明乙烯通过促进生长素含量增加来影响根生长。实验三将拟南芥幼苗放在含NPA(生长素极性运输阻断剂)的培养液中培养,其余培养条件同实验二,观察实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度,结果与实验二无差异,说明乙烯并不是通过影响生长素的极性运输来影响根生长的,即研究者的目的是探究乙烯是否通过影响生长素的极性运输来影响根生长。(4)根据各实验的结果可推测,乙烯对根生长的作用最可能是通过促进生长素的合成,而不是通过促进生长素的运输实现的。
B组
简单情境
1.TIBA解除顶端优势(2022北京东城一模,9)三碘苯甲酸(TIBA)是一种人工合成的化学物质,将TIBA喷洒在植株顶端能够解除顶端优势,促进侧芽的分化和生长。据此分析,以下推测最合理的是( )
A.TIBA阻碍了植物体内生长素的极性运输
B.TIBA提高了植株侧芽处的生长素浓度
C.TIBA促进了植株顶芽处生长素的合成
D.TIBA能够增强植物内源生长素的作用
答案 A 由“将TIBA喷洒在植株顶端能够解除顶端优势,促进侧芽的分化和生长”可推测,三碘苯甲酸(TIBA)可能是通过阻碍植物体内生长素从顶芽到侧芽的极性运输,使顶芽生长素浓度升高,抑制顶芽生长,并且可使侧芽的生长素浓度降低,促进侧芽的分化和生长,从而达到消除顶端优势的效果,A正确,B、C错误;若TIBA能够增强植物内源生长素的作用,则会增强顶端优势,D错误。
2.生长素合成、运输及功能相关实验探究(2022北京丰台一模,9)取长势相同且直立生长的燕麦胚芽鞘若干,切去尖端,分组进行如表实验。下列有关该实验的分析正确的是( )
组别
处理
条件
现象
Ⅰ
含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧
黑暗
胚芽鞘朝对侧弯曲生长,弯曲角度是(10.3±0.71)度
Ⅱ
含有与Ⅰ组相同浓度生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧
光照
胚芽鞘朝对侧弯曲生长,弯曲角度是(8.6±0.64)度
Ⅲ
切去尖端的燕麦胚芽鞘
光照
直立生长
A.黑暗抑制生长素以极性运输的方式运输到胚芽鞘
B.光照提高生长素的活性从而影响胚芽鞘的生长
C.去掉尖端后胚芽鞘内的生长素促进尖端下部生长
D.尖端下部生长速度与切去尖端后的时间正相关
答案 C 分析组别Ⅰ和组别Ⅱ,组别Ⅰ胚芽鞘弯曲的角度大于组别Ⅱ,推测黑暗条件可能促进了生长素从琼脂块运输至尖端以下,且光照可能抑制了生长素的活性,从而使胚芽鞘弯曲的角度低于黑暗情况,A、B错误;组别Ⅲ切去尖端的胚芽鞘可以直立生长,说明胚芽鞘内的生长素促进尖端下部生长,C正确;由题干和表格信息无法推出尖端下部生长速度与切去尖端后的时间的关系,D错误。
3.赤霉素与温度对植物生命活动的影响(2022北京海淀二模,9)冬小麦经历一段时间低温后才能抽穗开花,这种低温诱导作用称为春化作用。用一定浓度的赤霉素溶液(GA)处理含水量正常的冬小麦种子,不经过低温处理也可以抽穗开花。下列相关叙述,不正确的是( )
A.温度是诱导植物开花的一种环境因素
B.生产上可用GA 处理实现春天补种冬小麦
C.低温后才会开花是植物不适应环境的结果
D.植物激素与环境因素共同调控植物生命活动
答案 C 温度为影响植物生命活动及生长发育的外界环境因素,A正确;用一定浓度的赤霉素(GA)处理未经低温处理的冬小麦,可以抽穗开花,说明赤霉素能够诱导未经春化作用的冬小麦开花,故生产上可以用GA处理实现春天补种冬小麦,B正确;冬小麦经历低温后才能旺盛生长并抽穗开花,可保证小麦在寒冷时维持较低代谢,为开花作准备,是适应环境的结果,C错误;植物体的生命活动依赖于基因、内源激素、外界环境等的共同调节,D正确。
知识归纳 植物生长、发育、繁殖、休眠等生命活动实际上是植物为了适应环境变化,通过调控基因表达以及激素的产生、分布等,最终表现在器官和个体水平上的变化。
陌生情境
4.植物激素调节与抗冷胁迫(2022北京丰台一模,17)近年来发现,水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)在植物抗冷胁迫的过程中起重要的调节作用。研究者以李子果实为材料研究了SA和ABA在采后果实抗冷害过程中的作用。
(1)李子果实在低温下贮藏时,细胞膜脂由液态变为凝胶态,细胞膜 增强,导致胞内离子等物质渗出,果实代谢失衡,最终出现果皮凹陷、褐变等冷害症状。
(2)将李子果实随机平均分组,采用不同溶液浸泡后晾干,置于-80 ℃贮藏一段时间,统计冷害发生率,部分数据如图所示。
①本实验中对照组应使用 浸泡李果实。对照组中由于 的作用导致冷害发生率略低于钨酸钠组。
②结果表明: ,
且 的作用依赖于 。
(3)进一步探讨ABA抗冷害的调控机制时,发现SA和ABA能够显著提高果实对自由基的清除能力,从而减轻其对细胞膜的伤害。H2O2能参与自由基的调控过程,延缓冷害的发生。据此提出假说:ABA通过H2O2的信号途径起作用。请从A~E中选择合适的处理并预期实验结果,填入下表中,为上述假说提供新的证据。
A.SA B.H2O2
C.SA+H2O2清除剂 D.ABA+H2O2清除剂
E.钨酸钠+H2O2
组别
处理
预期实验结果
1
对照组
冷害发生率:
第2组低于第1组
第3组 ②
第4组 ④
2
ABA
3
①
4
③
答案 (1)通透性 (2)①等量蒸馏水 内源ABA ②SA和ABA均能提高李子果实的抗冷性(SA和ABA均能降低冷害发生率,且随时间延长作用效果增强) SA ABA (3)①D ②高于第2组(接近第1组) ③E ④与第2组相似(低于第1组)
解析 (1)由“导致胞内等离子物质渗出”易知此空填“通透性”。(2)①根据单一变量原则可知,对照组应该用等量的蒸馏水处理。和钨酸钠(ABA合成抑制剂)组相比,对照组冷害发生率较低,说明果实的内源ABA起到了降低冷害发生率的作用。②和对照组相比,SA组和ABA组冷害发生率均较低,说明SA和ABA均能提高李子果实的抗冷性,且随时间延长效果增强。再对比SA组(含内源ABA)和SA+钨酸钠组(不含ABA),前者的冷害发生率显著低于后者,说明SA的作用依赖于ABA。(3)设计实验为“ABA→H2O2→抗冷害能力”提供新的证据,1组与2组对照,说明ABA能提高抗冷害能力,2组与3组对照,要验证ABA通过H2O2的信号途径降低冷害发生率,所以第三组的处理应为ABA+H2O2清除剂,如果3组的冷害发生率高于第2组,则支持假说;第2组与4组对照,要说明即使没有ABA,只要有H2O2的存在,就可以提高抗冷害能力,所以第四组的处理应为钨酸钠+H2O2,如果第4组的冷害发生率与第2组相似,则支持假说。
复杂情境
5.植物生命活动受激素与环境共同调节(2022北京海淀一模,16)为研究机械压力在豌豆幼苗出土时对上胚轴生长的影响,科研人员完成下列实验。
(1)在植物生长过程中, 等环境因素参与调节植物的生长。对出土的豌豆幼苗而言,机械压力具有重要影响。
(2)科研人员将若干豌豆幼苗分为实验组和对照组,实验组施加机械压力,对照组不施加(如图1),测定幼苗的乙烯产生量,实验结果如图2。
图1
图2
请结合图1,解释图2两条曲线异同的原因: 。
(3)科研人员进一步实验,给豌豆幼苗施加机械压力(分别覆盖厚度为60 mm、90 mm、120 mm的玻璃珠)或施用不同浓度乙烯处理(单位为ppm),得到图3所示结果。
图3
①由实验结果分析, 可导致豌豆上胚轴缩短变粗。
②综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯,论证依据是 。
(4)由此可见,植物生长发育的调控是由 共同完成的。
答案 (1)光、温度和重力 (2)两组幼苗生长高度均未触及或刚触及施加机械压力位置时,乙烯产生量无明显差异;实验组幼苗生长高度触及施加机械压力位置后,乙烯产生量明显增加,对照组不施加机械压力,几乎无乙烯产生 (3)①机械压力和乙烯 ②机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗;单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗 (4)激素调节和环境因素调节
解析 (1)在植物生长过程中,光、温度和重力等环境因素参与调节植物的生长。(2)分析图1可知,造成图2 两条曲线异同的原因:20天之前,两组幼苗的上胚轴高度均未触及或刚触及施加机械压力的位置,乙烯产生量无明显差异;20天后,实验组幼苗的上胚轴高度触及施加机械压力的位置,乙烯产生量明显增加,对照组不施加机械压力,几乎无乙烯产生。(3)由实验结果分析,无论是施加机械压力还是单独施用乙烯都可导致豌豆上胚轴缩短变粗。综合上述结果,推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯(机械压力→乙烯→上胚轴缩短变粗),论证依据是机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗;单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗,说明乙烯作为下游信号参与机械压力导致的上胚轴缩短变粗。(4)植物生长发育的调控是由激素调节和环境因素调节等共同完成的。
名师点睛 深度理解植物生命活动受激素与环境共同调节
植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
6.防御激素茉莉酸的信号转导通路(2022北京朝阳一模,18)茉莉酸(JA)是植物应对机械伤害的重要激素,但植物防御反应过度会抑制自身的生长发育,因此JA作用后的适时消减对于植物生存十分重要。
(1)植物受到损伤后,释放的JA与 结合,启动相关基因表达,实现对伤害的防御。
(2)机械损伤处理野生型和JA受体突变型番茄幼苗,检测叶片细胞中基因表达情况,结果如图1。据此推测MYC和MTB蛋白参与JA信号转导,且MTB是MYC的下游信号,依据是 。
图1
(3)研究证实,MYC蛋白是JA信号转导途径的核心转录因子,可与靶基因的 序列结合促进其转录。为验证MTB基因是MYC蛋白作用的靶基因,对照组和实验组的处理分别是 。
a.野生型番茄幼苗 b.低表达MTB的番茄幼苗 c.低表达MYC的番茄幼苗 d.机械损伤番茄幼苗后,检测MTB的表达量 e.不进行机械损伤,检测MTB的表达量
(4)研究MTB不同表达水平的番茄对机械伤害的抗性反应,结果如图2。
图2
结果说明 ,
推测MTB实现了JA作用后的消减。
(5)MYC蛋白需通过与转录激活蛋白MED结合促进靶基因的转录,抗性基因也是MYC蛋白调控的靶基因。MTB蛋白与MYC蛋白形成二聚体后会结合转录抑制蛋白JAZ,进而与MYC蛋白竞争性结合相同的靶基因启动子。根据以上信息,将JA发挥作用以及JA消减过程的分子机制补充完整。
答案 (1)受体 (2)机械损伤后,野生型番茄MYC和MTB基因的表达均增加,突变体番茄无显著变化;且MTB基因的表达峰值出现时间晚于MYC基因 (3)启动子 ad、cd (4)MTB基因的表达量与番茄对机械伤害的抗性呈负相关
(5)
解析 (1)激素发挥作用时要与相应的受体特异性结合。(2)机械损伤后,野生型番茄MYC和MTB基因的表达水平均增加,JA受体突变型番茄无显著变化;且MTB基因的表达峰值出现的时间晚于MYC基因(信号转导需要时间),据此推测MYC和MTB蛋白参与JA信号转导,且MTB是MYC的下游信号。(3)启动子是RNA聚合酶识别、结合的一段DNA序列,MYC蛋白是JA信号转导途径的核心转录因子,可与靶基因的启动子序列结合促进其转录。为验证MTB基因是MYC蛋白作用的靶基因(机械损伤→MYC蛋白与MTB基因启动子结合→促进MTB基因表达),自变量为番茄幼苗中是否含有MYC蛋白,因变量为MTB基因的表达量,其他无关变量要相同且适宜。因此对照组为野生型番茄幼苗(a)经机械损伤后,检测MTB的表达量(d);实验组处理为低表达MYC的番茄幼苗(c)经机械损伤后,检测MTB的表达量(d)。(4)图2显示:MTB表达水平为“MTB低表达<野生型
C组
1.生长素的基础知识综合(2022苏、锡、常、镇调研二,10)下列关于生长素的叙述,错误的是( )
A.单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素的分布不均匀
B.生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中,会消耗能量
C.植物幼叶和发育的种子中的色氨酸,经过一系列反应可转变成生长素
D.生长素在植物各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部位
答案 A 单侧光会引起生长素分布不均匀,但不会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,A错误;生长素的极性运输属于主动运输,因此会消耗能量,B正确;植物体内合成生长素的部位主要是幼芽、幼叶和发育中的种子,这些部位中的色氨酸经过一系列反应可转化成生长素,C正确;生长素在植物体的各个器官中都有分布,其中在植物胚芽鞘、芽与根的顶端分生组织、根与茎的形成层、发育中的果实与种子等生长旺盛的部位分布较多,其他部位相对较少,D正确。
复杂情境
2.油菜素内酯(2022南京三模,19)油菜素内酯(BL)被称为第六类植物激素,某实验小组进行了如下实验,在含有(+)或者不含(-)一定浓度BL的琼脂培养基上,利用不同生长素浓度处理、培养某幼苗,一段时间后,统计结果如图所示。下列叙述正确的是(多选)( )
A.随着BL浓度增大,幼苗侧根形成率逐渐升高
B.BL和生长素可能通过调控基因的表达发挥作用
C.适宜浓度的BL与生长素可协同促进侧根的形成
D.为促进侧根形成,应优选20 mmol/L生长素处理幼苗
答案 BC 结合题干信息分析题图,一定范围内,在相同生长素浓度的条件下,含有一定浓度BL的琼脂培养基上培养的某幼苗的侧根形成率高于不含BL的琼脂培养基上培养的某幼苗侧根形成率,但实验中不能体现随着BL浓度增大,幼苗侧根形成率逐渐升高的特点,A错误;BL和生长素可能通过调控基因的表达而调节幼苗侧根的形成,B正确;由实验结果可以看出,一定范围内,在含一定浓度BL的琼脂培养基上,某幼苗侧根的形成率随生长素浓度的增加而增多,且含一定浓度的BL处理比不含BL处理的幼苗的侧根形成率高,由此推断适宜浓度的BL与生长素可协同促进侧根的形成,C正确;由题图可以看出,当生长素浓度大于20 mmol/L时,在含一定浓度BL和不含BL的琼脂培养基上,幼苗侧根的形成率都显著升高,因此为促进侧根形成,处理幼苗的最佳生长素浓度应大于20 mmol/L,D错误。
3.干旱与脱落酸(2022江苏新高考基地学校四联,11)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成,科学家利用某拟南芥突变体研究ABA在植物生长发育中的作用,实验处理及结果如图表所示。下列相关叙述错误的是( )
拟南芥
野生型
野生型
突变体
突变体
处理
方式
MS培
养基
MS培
养基
MS培
养基
MS培
养基
/
加ABA
/
加ABA
种子萌
发与否
萌发
未萌发
萌发
萌发
A.ABA主要在植物幼嫩的芽、叶中合成
B.该突变体可能是ABA受体异常
C.ABA可能有助于植物根的生长
D.野生型比突变体更能适应干旱环境
答案 A ABA主要在植物根冠、萎蔫的叶片等中合成,A错误;分析题表,野生型拟南芥在加ABA的MS培养基中不能萌发,而在不加ABA的MS培养基中可以萌发,说明ABA会抑制拟南芥种子萌发,而突变体拟南芥在加ABA和不加ABA的MS培养基中都能萌发,即ABA对突变体不起作用,可能是该突变体的ABA受体异常,B正确;由题干信息“干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成”可知,在一定干旱处理时间内,随着干旱处理时间的延长,野生型拟南芥能合成ABA,野生型根长度增加值始终高于突变体,说明ABA可能有助于植物根的生长,野生型比突变体更能适应干旱环境,C、D正确。
4.拟南芥(2022南通如皋适应性二,17)研究发现,高温会影响拟南芥雄蕊生长,如图1所示。研究小组探究了不同浓度的生长素对此现象的影响,结果如图2所示。下列说法正确的是(多选)( )
图1
图2
A.高温抑制雄蕊的生长,对拟南芥的自花传粉会有明显影响
B.IAA浓度为10-7M时较10-4M更能缓解高温对植物的抑制作用
C.该实验自变量有两个,分别是高温和生长素浓度
D.施加IAA对正常温度条件下拟南芥雄蕊的生长无明显影响
答案 AC 由图1可知,高温条件下,雄蕊发育不良,可推测高温可能抑制雄蕊的生长,由于雄蕊的长度短于雌蕊,不利于花粉落到柱头上,因此高温对拟南芥的自花传粉会有明显影响,A正确;由图2可知,生长素浓度为10-4M、高温条件时,雄蕊长度大于2 mm及雄蕊长度在1.5~2.0 mm所占的比例大于生长素浓度为10-7M、高温条件时所占的比例,说明IAA浓度为10-4M时较10-7M时更能缓解高温对植物的抑制作用,B错误;从题图上看,该实验的自变量有温度和IAA浓度,C正确;对比正常温度条件下,施加IAA组与对照组的雄蕊各长度比例可知,施加IAA可使正常温度条件下拟南芥雄蕊长度在1.5~2.0 mm的比例增加,而雄蕊长度大于2 mm的比例减小,D错误。
D组
简单情境
1.种子萌发(2022济宁二模,18)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激活淀粉酶基因的表达,促进种子萌发;脱落酸可以抑制种子萌发;细胞分裂素可促进种子的萌发。下列叙述错误的是( )
A.GID1基因突变体的种子不能正常萌发
B.脱落酸既可抑制种子萌发,还可促进气孔开放
C.细胞分裂素与赤霉素协同促进种子的萌发
D.种子的萌发是多种植物激素共同调节的结果
答案 B 赤霉素与受体GID1结合后通过一系列过程激活淀粉酶基因的表达,促进种子萌发,GID1基因突变体无法合成受体GID1,赤霉素无法正常发挥作用,会导致种子不能正常萌发,A正确;脱落酸对气孔的开放有抑制作用,B错误;细胞分裂素可促进种子萌发,赤霉素也能促进种子萌发,二者在促进种子萌发方面表现为协同作用,C正确;题中显示,赤霉素能促进种子萌发,脱落酸可以抑制种子萌发,细胞分裂素可促进种子的萌发,可见,种子的萌发是多种植物激素共同调节的结果,D正确。
2.黄瓜雌花的分化(2022德州二模,8)普通黄瓜品种多数是雌雄同株、单性花,但也存在纯雌株、纯雄株和两性花株情况,黄瓜雌花、雄花和两性花都是由两性花原基发育而来的。乙烯可以促进黄瓜雌花的分化,赤霉素可以诱导纯雌株黄瓜产生雄花。下列说法错误的是( )
A.黄瓜花的分化受基因、激素等因素的调控
B.纯雌株黄瓜既能合成乙烯也能合成赤霉素
C.乙烯和赤霉素通过协同作用共同调控花的分化
D.施加赤霉素可以解决纯雌株黄瓜留种难的问题
答案 C 乙烯可以促进黄瓜雌花的分化,赤霉素可以诱导纯雌株黄瓜产生雄花,同时黄瓜花的分化根本上是基因调控的结果,A正确;赤霉素主要在未成熟的种子、幼根和幼芽中合成,而植物体几乎所有部位都可以合成乙烯,故纯雌株黄瓜既能合成乙烯也能合成赤霉素,B正确;乙烯可以促进黄瓜雌花的分化,赤霉素可以诱导纯雌株黄瓜产生雄花,两者在调控黄瓜花的分化方面不属于协同作用,C错误;赤霉素可以诱导纯雌株黄瓜产生雄花,故施加赤霉素可以解决纯雌株黄瓜留种难的问题,D正确。
复杂情境
3.黄化豌豆幼苗的生长(2022枣庄二模,18)如图表示不同质量浓度的乙烯对黄化豌豆幼苗在黑暗中处理48 h后,黄化豌豆幼苗的生长变化。有关叙述错误的是( )
A.低浓度乙烯促进伸长生长,高浓度乙烯抑制伸长生长
B.施加乙烯会对黄化豌豆幼苗有横向生长的作用
C.乙烯的产生和分布是基因表达和控制的结果,同时受环境影响
D.施加乙烯会对黄化豌豆幼苗的背地生长起抑制作用
答案 A 据图可知:随着乙烯质量浓度的增加,幼苗茎越来越矮,说明乙烯能抑制幼苗伸长生长,A错误;随着乙烯浓度的增加,植物生长的变化是横向生长,茎伸长生长减慢,B正确;激素的产生和分布是基因表达和控制的结果,同时受环境影响,C正确;随着乙烯质量浓度的增加,幼苗茎弯向地面生长,失去了背地性,据此推测施加乙烯会对黄化豌豆幼苗的背地生长起抑制作用,D正确。
解题关键 该实验的自变量是乙烯的质量浓度,因变量是豌豆幼苗的生长情况。
4.烟草种子萌发(2022泰安二模,18)(不定项)烟草种子萌发需要在有光的条件下才能发生。野生型与突变体(此突变体为光敏色素合成相关的chromophore基因突变所造成)烟草于白光中种植后的发芽率,并且检测其种子内所含脱落酸(ABA)的浓度,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.脱落酸(ABA)含量升高不利于烟草种子萌发
B.突变体烟草光敏色素的合成异常,感受光信息的能力可能下降
C.烟草细胞通过光敏色素调控与ABA代谢相关的基因表达
D.突变体烟草种子浸水处理较长时间才能发芽,导致其发芽率较低
答案 ABC 脱落酸(ABA)有抑制种子萌发的作用,A正确;植物靠光受体感受光信息,光敏色素是常见的光受体,突变体为光敏色素合成相关的chromophore基因突变所造成,突变体感受光信息的能力下降,B正确;突变体烟草细胞的光敏色素合成异常,其种子内ABA含量高于野生型,推测烟草细胞通过光敏色素调控与ABA代谢相关的基因表达,C正确;由图可知,该突变体烟草种子发芽率较低,经过一定时间浸水后,发芽率也并没有提升至与野生型相同,可知浸水处理较长时间才能发芽并不是其发芽率低的原因,D错误。
知识归纳 光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
E组
复杂情境
1.三因子调节假说(2022天津和平一模,3)研究发现,能萌发的种子中均存在赤霉素(GA),而种子中是否存在脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CTK)也影响着种子的休眠与萌发。有研究人员据此提出“三因子调节假说”,该假说认为种子的萌发需要GA的诱导,ABA会抑制GA的诱导作用而使种子保持休眠,而CTK能解除ABA的抑制作用。只考虑以上三种激素的作用,根据此假说,下列推测合理的是( )
A.种子中存在GA就可以萌发
B.种子中仅存在CTK就可以萌发
C.种子中仅存在GA、ABA就可以萌发
D.种子中存在GA、CTK就可以萌发
答案 D 由题可知,种子中存在GA可以诱导种子的萌发,但休眠的种子中可能仍存在ABA,则会抑制GA的诱导作用,而使种子保持休眠,A错误;种子萌发需要GA的诱导,故缺乏GA,种子无法萌发,B错误;种子中仅存在GA、ABA难以萌发,因为ABA会抑制GA的诱导作用而使种子保持休眠,C错误;种子中存在GA可以诱导种子萌发,CTK可以解除ABA这类抑制种子萌发的激素的作用,保证种子的萌发,D正确。
2.种子萌发相关实验(2021天津十二校联考二模,7)研究人员用不同浓度的生长素(IAA)、赤霉素(GA3)对野牛草种子进行浸种处理,两种激素的不同浓度均设置3个重复组。待种子萌发后对幼苗地上部分与地下部分的生长情况进行测定,测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.应以蒸馏水浸种处理作为对照组,以3个重复组的平均值作为测定值
B.在野牛草幼苗的生长过程中,IAA和GA3均不直接参与细胞代谢
C.GA3主要促进幼苗茎的生长,IAA主要促进幼苗根的生长
D.实验结果表明IAA、GA3对野牛草幼苗的生长调控均为在浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长
答案 D 由题中信息可知,该实验的自变量为激素的种类和浓度,因变量为幼苗地上部分与地下部分的生长情况。该实验的目的是探究不同种类、不同浓度的植物激素对野牛草幼苗生长的影响,因此需要设置空白对照,应以蒸馏水浸种处理作为对照组,并以3个重复组的平均值作为测定值来减少实验误差,A正确;生长素(IAA)和赤霉素(GA3)作为植物激素,可调节植物的生命活动,但并不直接参与细胞代谢,B正确;根据实验结果,与对照组相比可以发现,赤霉素(GA3)主要促进幼苗茎的生长,生长素(IAA)主要促进根的生长,C正确;实验结果只体现了两种植物激素对野牛草幼苗生长的促进作用,未体现其对野牛草幼苗生长的抑制作用,D错误。
3.赤霉素合成(2021天津河西二模,8)如图为生长素(IAA)对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中GA1、GA8、GA20、GA29是四种不同的赤霉素,只有GA1能促进豌豆茎的伸长。若图中酶1或酶2的基因发生突变,会导致相应的生化反应受阻。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.酶2基因突变的豌豆,其植株较正常植株矮
B.对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株可恢复正常植株高度
C.用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽,该植株较正常植株高
D.对去顶芽的豌豆幼苗外施加适宜浓度IAA,该植株茎内GA1的合成可恢复正常
答案 D 由图可知,酶2促进GA1→GA8、GA20→GA29的过程,酶2基因突变的豌豆会使GA1→GA8、GA20→GA29的过程受阻,豌豆体内GA1含量升高,植株较正常植株高,A错误;由题意可知,GA20不能促进豌豆茎的伸长,对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株不能恢复正常植株高度,B错误;生长素极性运输抑制剂能抑制生长素由形态学上端向形态学下端运输,从而导致茎中缺少生长素,豌豆幼苗茎内GA20→GA1的过程受阻,豌豆幼苗茎内因缺乏GA1而使植株较矮,C错误;分析题图可知,生长素有促进GA20→GA1的作用,对去除顶芽幼苗外施加适宜浓度的IAA,该植物茎内GA1的合成可恢复正常,D正确。
4.桑葚发育过程中的激素含量变化(2021天津河东一模,8)在探究桑葚不同生长发育阶段内源激素含量变化规律的过程中,研究者测量了某品种桑葚从盛花期到完全成熟期不同成熟程度的果实中可溶性糖、可滴定酸含量及生长素(IAA)、赤霉素(GA3 )、脱落酸(ABA)三种激素的含量的变化,统计结果如图所示,其中盛花期后,1~16天为快速生长期Ⅰ,17~33天为缓慢生长期,34~52天为快速生长期Ⅱ。以下相关说法不正确的是( )
A.在植物生长发育过程中,不同激素的调节表现出一定的顺序性
B. 由曲线可知,果实的可溶性糖的积累以快速生长期Ⅱ为主,可以用斐林试剂进行含量测定
C.在缓慢生长期,GA3含量出现急剧下降,解除了对果实成熟的抑制作用
D. 在快速生长期 Ⅱ,ABA含量处于较高水平时,GA3含量持续下降、可溶性糖含量不断增加,说明ABA和GA3可共同作用于碳源的积累
答案 B 由图可知,不同时期各激素含量都会发生相应的增减变化,每一时期主要作用的激素不同,所以激素的调节表现出一定的顺序性,A正确;常见的可溶性糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖等,斐林试剂只能用来检测还原糖,果糖和蔗糖不是还原糖,B错误;赤霉素的作用为促进茎伸长,打破种子休眠期,促进种子萌发、开花和果实发育,在缓慢生长期,GA3含量出现急剧下降,解除了对果实成熟的抑制作用,C正确;在快速生长期Ⅱ,ABA处于较高水平,赤霉素下降且可溶性糖增加,可以说明ABA和赤霉素可共同作用于碳源的积累,D正确。
F组
简单情境
1.细胞分裂素(2022 T8联考二模,12)天然莲座状植物或发生“丛枝病”的植物里,常含有较多的细胞分裂素。细胞分裂素具有防止离体叶片衰老、保绿的作用,这主要是由于它能促进某些蛋白质的合成。下列关于细胞分裂素的说法错误的是( )
A.细胞分裂素可以延缓叶绿素的分解
B.细胞分裂素可以调节基因的表达
C.细胞分裂素的含量不仅受基因的控制,还受环境的影响
D.细胞分裂素可以促进细胞伸长,与生长素具有协同作用
答案 D 细胞分裂素可以延缓叶绿素的分解而“保绿”,A正确;细胞分裂素能促进某些蛋白质的合成,这表明细胞分裂素可以调节基因的表达,B正确;激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受环境因素的影响,C正确;细胞分裂素可促进细胞分裂,不可促进细胞伸长,D错误。
2.胺鲜酯(2022河北衡水一模,8)胺鲜酯DA-6是一种具有广谱和突破性效果的植物生长调节剂,能使叶片变绿,促进植物细胞的分裂和伸长,促进根系的发育,调节体内养分的平衡。下列有关叙述正确的是( )
A.胺鲜酯DA-6通过供能调节植物的生命活动
B.胺鲜酯DA-6可能促进叶绿素的合成,有利于光合作用
C.胺鲜酯DA-6促进根系吸收有机物以平衡体内养分
D.胺鲜酯DA-6作用后就被灭活了,需源源不断提供
答案 B 胺鲜酯DA-6是植物生长调节剂,只起调节作用,不提供能量,A错误;胺鲜酯DA-6能使叶片变绿,可推测胺鲜酯DA-6可能促进叶绿素的合成,有利于光合作用,B正确;根细胞只能吸收水和无机盐,不能吸收有机物,C错误;胺鲜酯DA-6是人工合成的植物生长调节剂,植物体内不存在分解胺鲜酯DA-6的酶,可以较持久地发挥作用,D错误。
3.膨大剂(2022福建宁德三模,10)膨大剂(氯吡苯脲)是一种植物生长调节剂,能促进果实膨大、促进侧芽萌发、改善作物品质等,在农业生产上应用广泛。下列有关植物生长调节剂及其应用的叙述正确的是( )
A.从膨大剂作用效果推断,其可能与细胞分裂素相互对抗
B.西瓜栽培中使用膨大剂,儿童食用过量后导致性早熟
C.草莓幼苗喷施膨大剂,可导致果肉细胞染色体数目加倍
D.植物生长调节剂易人工合成,作用效果稳定
答案 D 膨大剂可促进果实膨大,果实通过细胞分裂与生长而膨大,细胞分裂素促进细胞分裂,故细胞分裂素与膨大剂在促进细胞分裂方面表现为协同作用,A错误;人体细胞没有识别膨大剂的受体,膨大剂不会对人体起调节作用,B错误;膨大剂通过促进细胞分裂与生长使果实膨大,不能使果实细胞染色体数目增加,C错误。
知识总结 植物生长调节剂
植物生长调节剂是人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质;具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,因植物体内没有分解植物生长调节剂的酶,植物生长调节剂作用持久。
复杂情境
4.独脚金内酯(2022安徽合肥蚌埠三模,5)独脚金内酯是一类由类胡萝卜素衍生的植物激素,在调控植物株型方面起着重要作用。在植物体内,独脚金内酯通过抑制侧芽的伸长生长而抑制分枝的形成。拟南芥植株中的羧酸酯酶AtCXE15是一种独脚金内酯分解代谢的关键酶,AtCXE15转录水平受到独脚金内酯和多种外界环境信号调控。下列与此有关的叙述错误的是( )
A.独脚金内酯是一种植物激素,含量少,作用大
B.过量表达AtCXE15基因可能会因为独脚金内酯增加而减少分枝数目
C.独脚金内酯可以通过调控植物体内基因的表达过程而发挥效应
D.干扰植物体内独脚金内酯的合成可以优化植物株型
答案 B 独脚金内酯会抑制侧芽伸长生长进而抑制分枝的形成,AtCXE15是一种独脚金内酯分解代谢的关键酶,过量表达AtCXE15基因会导致体内独脚金内酯减少,从而增加分枝数目,B错误。
5.乙烯的作用机制(2022河北邯郸一模,18)(多选)植物细胞的内质网上存在乙烯的某种受体,乙烯和该受体结合后发挥的生理效应如图所示。下列说法中错误的是( )
A.乙烯与该受体特异性结合会促进植物果实的成熟
B.蛋白质激酶处于失活状态可能会缩短植物果实成熟的时间
C.内质网上该受体的数量增多能提高乙烯的生理效应
D.乙烯只在植物成熟的部位合成,具有微量高效的特点
答案 ACD 乙烯与活化的受体结合后,蛋白质激酶被活化,使转录调控蛋白降解,导致乙烯响应基因关闭,乙烯不能发挥作用,不可以促进果实成熟,A错误;蛋白质激酶处于失活状态时,乙烯可以发挥作用,可以缩短果实成熟的时间,B正确;乙烯与活化的受体结合,经一系列反应使乙烯响应基因关闭,乙烯不能发挥作用,即内质网上乙烯活化的受体增多不能提高乙烯的生理效应,C错误;植物体各个部位都可合成乙烯,D错误。
复杂陌生情境
6.春化处理(2022河北衡水一模,11)春化处理是指对种子或植物给了一定时间的低温处理,促进其花芽形成。现研究发现,赤霉素能够促进淀粉酶的合成,进而催化淀粉水解,代替春化处理而收到同样的效果。下列有关叙述正确的是( )
A.春化处理时淀粉酶的活性升高,淀粉水解加快
B.春化处理可能产生某些蛋白质改变种子代谢过程
C.赤霉素可进入细胞内促进淀粉的水解,促进种子萌发
D.海南夏季水稻没有经过春化处理,种子发芽效果较差
答案 B 春化处理时温度较低,不会使淀粉酶活性升高,A错误;春化处理促使种子产生淀粉酶,淀粉酶的本质是蛋白质,B正确;赤霉素属于植物激素,植物激素不催化细胞代谢,不是进入细胞,而是与细胞的受体结合起调节作用,C错误;海南地区温度高,夏季水稻虽未经过春化处理,但可受赤霉素调节,使其种子发芽正常,D错误。
易混易错 激素作用的三不一调节
激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
7.赤霉素与淀粉酶(2022河北唐山二模,21改编)赤霉素诱发大麦种子淀粉酶系统的形成和糖类移动的研究比较明确,当种子吸水萌发时,胚能合成赤霉素(GA)并将之释放到胚乳和糊粉层,糊粉层细胞接受GA刺激后,释放α-淀粉酶到胚乳,将胚乳内的淀粉水解为小分子糖以供幼苗的生长。
(1)赤霉素除了促进种子萌发,还有促进细胞伸长和 等作用。在植物体内,赤霉素可以向上运输,也可以向下运输,说明赤霉素在植物体内进行的是 运输。
(2)用外源GA处理大麦,种子无须发芽,糊粉层也可以产生α-淀粉酶。使用外源GA处理大麦种子进而生产啤酒的方式,减少了发芽过程中 的消耗,可以增加啤酒产量。若设计实验证明胚产生的GA通过促进糊粉层细胞释放淀粉酶来促进幼苗生长,实验组对种子的处理是 后,施加外源GA,检测淀粉酶的含量。
(3)植物体生命活动受到多种激素相互作用共同调节。图是种子萌发过程中两种重要的植物激素含量变化示意图,激素X可能是 ,X与赤霉素存在 作用。
(4)植物的生长发育过程在根本上是植物基因组在一定时间和 程序性表达的结果, 等环境因素的变化会引起植物体内产生多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
答案 (1)果实发育 非极性 (2)有机物 去除胚
(3)脱落酸 对抗 (4)空间 光照、温度
解析 (1)赤霉素的功能包括促进细胞伸长生长,引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发;促进开花和果实发育。在植物体内,赤霉素可以向上运输,也可以向下运输,说明赤霉素在植物体内进行的是非极性运输。(2)用外源GA处理大麦,种子无须发芽,糊粉层也可以产生α-淀粉酶,从而减少了发芽过程中有机物的消耗,增加啤酒产量。若设计实验证明胚产生的GA通过促进糊粉层细胞释放淀粉酶来促进幼苗生长,自变量为是否去除胚,因变量为淀粉酶的含量,因此实验组对种子的处理是去除胚后,施加外源GA,检测淀粉酶的含量。(3)在种子萌发方面赤霉素与脱落酸具有对抗作用,X可能是脱落酸。(4)植物的生长发育过程在根本上是植物基因组在一定时间和空间程序性表达的结果。光照、温度等外界因素的变化会引起包括植物激素在内的多种变化,进而对植物基因组的表达进行调节。
G组
简单情境
1.生长素发现过程中的实验(2022浙江湖丽衢二模,9)如图是生长素发现过程中的部分实验示意图,据图中信息判断错误的是 ( )
A.实验甲证明了幼苗的感光部位在苗尖端
B.实验乙若换成在黑暗中进行,可得到相同实验结论
C.实验丙证明幼苗弯曲生长与苗尖端产生的物质分布不均有关
D.实验丁证明了苗尖端产生一种能促进生长的化学物质
答案 D 实验甲用不透光的薄膜包住幼苗尖端,幼苗不能向光弯曲生长,用不透光的薄膜包住幼苗尖端下部,幼苗仍能向光弯曲生长,证明了幼苗的感光部位在苗尖端,A正确; 实验乙若换成在黑暗中进行,明胶片组可以直立生长,仍可得到尖端产生某种物质运输到下部并促进下部生长的实验结论,B正确; 实验丙中,得到苗尖端产生的物质多的一侧生长快,证明幼苗弯曲生长与苗尖端产生的物质分布不均有关,C正确;实验丁还需增设两个对照组(不放琼脂块和放纯琼脂块),以排除琼脂块本身物质的影响,D错误。
复杂情境
2.乙烯对抗冻能力的影响(2022浙江宁波二模,23)为研究乙烯对拟南芥抗冻能力的影响,研究人员做了以下实验:①分别使用含有ACC(乙烯的前体物质)和不含ACC的MS培养基培养拟南芥,统计相应温度下的存活率,结果如图甲所示;②将内源乙烯合成量增多的突变体1和内源乙烯合成量减少的突变体2经不同温度处理后统计其存活率,结果如图乙所示。下列叙述正确的是( )
图甲
图乙
A.由图甲可知, ACC可提高拟南芥的抗冻能力
B.由图乙可知,突变体1抗冻能力最强
C.由图甲、乙可知,内源性乙烯与ACC的作用效果一致
D.大田生产中遇强寒流时,可通过喷洒适宜浓度乙烯类植物生长调节剂提高农作物存活率
答案 C 由图甲可知,ACC会降低拟南芥的抗冻能力,A错误;由图乙可知,突变体1在致死低温下的存活率最低,因此突变体1抗冻能力最弱,B错误;由图甲、乙可知,内源性乙烯与ACC的作用效果一致,均会降低拟南芥的抗冻能力,C正确,D错误。
易错提醒 题图中纵坐标表示存活率,含有ACC组和内源乙烯合成量增多组在致死低温下存活率较低,说明ACC和乙烯不利于拟南芥抵抗低温。
3.NAA对生根的影响(2022浙江温州二模,20)某菊花丛状苗在含不同浓度NAA的生根培养基中培养,其生根结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.实验说明高浓度NAA对根的生长有抑制作用
B.图中测量的数据不可推算出丛状苗根的生物量
C.丛状苗的生根及根的生长不只是受NAA的调控
D.若使用无添加NAA的培养基,丛状苗也可能生根
答案 A 该实验没有设置空白对照组,不能说明高浓度NAA抑制生根,A错误;平均生根数和平均根长度可计算得出根的总长度,但不能推算根的生物量,B正确;丛状苗的生根及根的生长受多种激素的调节,C正确;若使用无添加NAA的培养基,丛状苗产生的内源性植物激素也会促使其生根,D正确。
4.淀粉-平衡石假说(2022浙南名校联考,19)“淀粉-平衡石假说”认为,植物对重力的感受是通过根冠内部中柱细胞富含“淀粉体”,即平衡石实现的。根的向重力生长与“淀粉体”导致生长素分布不均匀有关。研究人员将水平放置的根用不同浓度的H2O2溶液处理,根均呈背地生长,测得结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.植物细胞代谢产生的H2O2一般不会引起植物根出现背地生长
B.由图可知,根的背地生长与近地侧生长素浓度高于远地侧有关
C.外源H2O2浓度升高,淀粉含量逐渐减小,使根减弱对重力的感应
D.本实验中根能表现出背地生长可能与根对生长素比较敏感有关
答案 B 自然情况下,植物根会向地生长,因此植物细胞正常代谢产生的H2O2一般不会引起根出现背地生长,A正确;H2O2处理后,根出现背地生长,根据IAA含量的图示结果可知,此时根的近地侧生长素浓度低于远地侧,B错误;随着外源H2O2浓度升高,淀粉含量逐渐减小,使根减弱对重力的感应,导致生长素没有过多地往近地侧运输,C正确;本实验中,根表现出背地生长,原因是远地侧的生长素浓度较高,抑制了根的生长,D正确。
5.植物开花调控(2022浙江杭州二模,23)某科研小组探究一定浓度的GA3(赤霉素类)溶液和6-BA(细胞分裂素类)溶液对墨兰花芽形成和提早开花的影响,结果如图所示。据此分析,下列叙述正确的是( )
A.由甲组数据可知,没有激素调节墨兰也能形成花芽和开花
B.GA3促进墨兰花芽形成和提早开花的效果高于6-BA
C.6-BA能促进墨兰成花器官细胞的分裂和分化
D.GA3和6-BA协同促进墨兰花芽形成和提早开花,且效果能够累加
答案 C 甲组是空白对照,没有外源性激素参与调节,但有植物自身产生的内源性激素调节生长发育,A错误;甲、乙、丙组对照可知,GA3促进墨兰花芽形成和提早开花的效果弱于6-BA,B错误;6-BA能促进墨兰花芽形成和提早开花,因此能促进墨兰成花器官细胞的分裂和分化,C正确;GA3和6-BA共同作用下,墨兰开始开花时间晚于6-BA单独作用时,D错误。
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