专题07 内环境的稳态及植物激素调节-【好题汇编】2024年高考生物二模试题分类汇编（北京专用）

专题07 内环境的稳态及植物激素的调节 （基础题+验证题+提升题 三位一体） 第一部分 夯实基础 一、单选题 1．（2024·北京·模拟预测）由于缺乏完善的工艺，自酿酒含有大量甲醇，饮用后易中毒，危及生命，相关代谢如下图所示。下列相关叙述，不正确的是（    ） A．甲醇摄入过多可能导致乳酸增多出现酸中毒 B．若患者昏迷，应及时血液透析并接入呼吸机 C．静脉注射乙醇脱氢酶可以解除甲醇中毒症状 D．高浓度酒精作为口服解毒剂可缓解中毒症状 2．（2024·北京丰台·二模）尿酸是人体嘌呤代谢的终产物，高尿酸血症是由嘌呤代谢紊乱导致的疾病，严重时可发展为痛风。下列说法正确的是（　　） A．人体代谢产生的嘌呤主要来源于食物中富含的氨基酸 B．血液中尿酸的积累会导致内环境pH值发生严重失衡 C．痛风症状的出现体现了人体维持稳态的调节能力是有限的 D．多补充水分可以促进抗利尿激素的分泌，有助于尿酸的排出 3．（2024·北京西城·二模）肠-脑轴（GBA）是指大脑和肠道以及肠道微生物之间的相互沟通通路，在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径。下列不涉及GBA通路的是（    ） A．脑通过自主神经控制胃肠蠕动 B．微生物刺激肠分泌神经肽影响食欲 C．肠道炎症引起体温调节异常 D．下丘脑通过垂体调节血糖平衡 4．（2024·北京西城·二模）下列关于探究实践活动叙述错误的是（    ） A．性状分离比模拟实验中同一小桶中的两种彩球数量可以不等 B．模拟生物体维持pH稳定的实验中自来水和缓冲液作为对照 C．探究光强对光合作用的影响时利用光源与植物的距离来调节光强 D．设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中需要保证适宜的光照 5．（2024·北京通州·模拟预测）科研人员研究脱落酸（ABA）在植物抗旱中的作用，将刚萌发的玉米种子分成4组进行处理，一段时间后观察主根长度和侧根数量，实验处理方法及结果如图所示，下列叙述正确的是（    ）    A．与第1组相比，第2组结果说明干旱处理促进侧根的生长 B．与第2组相比，第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快 C．本实验中，自变量为不补加蒸馏水和加入ABA合成抑制剂 D．上述实验可验证干旱条件下ABA对主根生长有促进作用 6．（2024·北京东城·二模）月季是北京市市花之一，具有重要的观赏价值和经济价值。月季种苗繁殖以扦插为主，植物激素和环境因子等条件影响扦插成活率。下列叙述不合理的是（    ） A．适宜的温度有利于扦插枝条成活 B．适度保留芽有利于扦插枝条生根 C．去除部分叶片有利于扦插枝条成活 D．沾蘸脱落酸有利于扦插枝条生根 7．（2024·北京西城·二模）植物生长调节剂在农业生产中已广泛应用，下列说法正确的是（    ） A．生长调节剂的使用可减轻人工劳动成本 B．生长调节剂均是植物激素的结构类似物 C．探究生长调节剂最适浓度无需做预实验 D．过量使用植物生长调节剂不会影响环境 8．（2024·北京密云·模拟预测）GR24是植物激素独脚金内酯的人工合成类似物，在农业生产上合理应用可提高农作物的抗逆性和产量。某小组研究弱光条件下GR24对番茄幼苗生长的影响，结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） 处理 指标 叶绿素a含量 （mg·g-1） 叶绿素b含量 （mg·g-1） 叶绿素a/b 单株干重（g） 单株分枝数（个） 弱光+水 1.39 0.61 2.28 1.11 1.83 弱光+GR24 1.98 0.98 2.02 1.30 1.54 A．GR24处理提高了番茄幼苗对弱光的利用能力 B．GR24处理使幼苗叶绿素含量上升、叶绿素a/b上升 C．GR24是具有调节植物生长发育作用的有机物 D．长期处于弱光下，叶绿体的类囊体数目可能会增多 二、非选择题 第二部分 效果验证 9．（2024·北京丰台·二模）研究人员就乙烯对水稻胚芽鞘伸长的作用展开了相关研究。 (1)研究表明乙烯能促进水稻种子萌发过程中胚芽鞘的伸长，促进幼苗出土。在此过程中，乙烯与生长素之间具有 效应。 (2)研究人员检测种子出土过程中乙烯释放量和集中在胚芽鞘顶部的蛋白E1含量变化，结果如图1和2。据此推测乙烯与E1的表达呈 相关。 (3)ROS（活性氧）在植物生长和抗逆境中发挥重要作用，研究人员推测ROS参与了乙烯对胚芽鞘生长的调控过程，对照V基因的表达产物参与清除ROS。现构建了e1突变体（E1基因突变）、e1/V-OX突变体（E1基因突变、V基因过表达）。观察乙烯处理下不同组的细胞伸长情况，如图3。 ①对比 （填字母）伸长量，说明乙烯通过促进E1基因的表达促进细胞伸长； ②对比b图、e图显示，乙烯处理后，细胞仍有伸长。针对这一现象，提出一种假设 。 ③e1/V-OX与e1相比，胚芽鞘细胞长度显著增加。有人认为E基因通过V基因发挥促进细胞伸长的作用。你是否认同该观点并说明理由 。 (4)根据以上研究成果，有人提出了培育ROS合成酶基因的缺失突变体水稻品种。请评价该思路 。 10．（2024·北京通州·模拟预测）为探究水稻分蘖（分枝）的分子机制，科研人员开展了一系列研究。 (1)水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合， 植株的分蘖等生命活动。 (2)水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配，进而影响水稻产量。现获得0sSTP15功能缺失突变体水稻，统计生长及产量，结果如图1。推测0sSTP15蛋白的功能是 。 (3)为研究0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向，实验过程如下： ①把相同浓度的无标记葡萄糖、果糖和甘露糖分别与13C-葡萄糖混合、进行竞争性转运检测、0sSTP15蛋白的转运结果如图2、由此推测0sSTP15蛋白转运六碳糖亲和力由大到小为 。 ②为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白，请从下列选项中选取所需材料与试剂、实验组方案为 。 a.野生水稻原生质体 b.非洲爪蟾卵母细胞（无其他膜蛋白） c.转0sSTP15基因水稻原生质体 d.转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞 e.细胞内外添加等量无标记葡萄糖 f.细胞内外添加等量13C-葡萄糖 与结论相应的检测结果应是 。 (4)与野生型相比，0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高，请推测0sSTP15蛋白对水稻产量影响的分子通路 。 第三部分 强化提升 11．（2024·北京西城·二模）科研人员对生长素（IAA）参与莲藕不定根（Ar）形成的调控机制进行了一系列研究。 (1)研究发现，10μmol·L-1的IAA能显著促进莲藕Ar的形成，而150μmol·L-1的IAA则起到抑制作用，这体现了IAA的作用具有 的特点。后续研究中IAA处理组均选用10μmol·L⁻¹作为处理浓度。 (2)植物下胚轴分生组织的细胞经 发育成根原基（Rp），继续发育并突破表皮形成Ar，研究者通过显微结构观察莲藕Ar的发育过程，结果如图1。 结果表明，IAA通过 从而促进了Ar的生长。 (3)IAA氧化酶（IAAO）能氧化分解IAA。研究者进一步检测了实验组和对照组IAAO活性和内源IAA含量，结果如图2。 据图2推测，施加IAA后促进Ar生长的原因是 。 (4)在生长素介导的信号转导机制中，ARF和AUX起到重要作用（图3）。研究者进一步检测了ARF基因的相对表达量（图4）。结合图3和图4阐释施加IAA促进莲藕Ar形成的分子机制 。 12．（2024·北京海淀·二模）种子成熟过程受脱落酸（ABA）等植物激素调控。为研究种子成熟的调控机制，研究者以拟南芥为材料进行了实验。 (1)ABA是对植物生长发育起 作用的微量有机物，在种子成熟过程中起重要作用。 (2)研究发现，种子成熟阶段S蛋白和J蛋白均有表达。研究者检测了不同拟南芥种子的成熟程度，结果如图1.根据图分析，S蛋白和J蛋白对种子成熟的调控作用分别是 。 (3)S蛋白可与J蛋白结合。为探究两蛋白在植物体中的作用关系，研究者在纯化的J蛋白溶液中分别加入野生型及S蛋白缺失突变体的种子细胞裂解液，使用药剂M进行相关处理，检测结果如图2.结果说明：S蛋白可使J蛋白 。 (4)检测发现，S蛋白缺失突变体比野生型体内的ABA含量低。编码S蛋白基因的启动子区有转录调控因子T的结合序列，T可被ABA激活。J蛋白也为一种转录调控因子。为研究T、J蛋白对S蛋白基因表达的调控，研究者构建了图3所示质粒并转化烟草叶肉原生质体，实验结果如图4. 图4结果说明： 。 (5)种子成熟对于种子提高萌发活力等具有重要作用。综合上述研究，分析ABA对种子成熟的调控机制 。 13．（2024·北京昌平·二模）阅读以下材料，回答（1）～（4）题。 东方甜瓜果实成熟调控途径 东方甜瓜是我国北方广泛种植的重要栽培瓜类之一，喜高温和日照，每年的5-6月，随着气温不断攀升，甜瓜逐渐成熟。甜瓜果实成熟过程中，可溶性糖积累量决定了肉质果实的品质，蔗糖是甜瓜成熟期的主要糖类，明确果实中蔗糖积累的分子机制，对提高甜瓜风味品质具有重要意义。 科研人员对高蔗糖品系（HS）和低蔗糖品系（LW）甜瓜果实进行实验研究，发现乙烯含量达到一定浓度时，诱导控制乙烯反应因子的基因Ⅰ-2过表达，表达产物蛋白Ⅰ-2作为阻遏物，通过结合C基因的启动子，在C基因上游发挥作用，抑制其表达。C蛋白能结合到蔗糖合成途径关键基因S和乙烯积累关键基因A的启动子上，抑制二者表达。 研究者检测甜瓜细胞内6个乙烯合成关键基因的表达量，发现HS均显著高于LW。对HS和LW甜瓜果实发育成熟过程中内源乙烯的浓度进行检测，结果如下图。 本研究丰富了对乙烯参与调控甜瓜果实蔗糖积累分子机制的认知，为进一步研究甜瓜果实成熟和品质形成过程中，调控蛋白之间的相互作用提供了线索，同时为培育高品质的甜瓜提供依据。 (1)甜瓜果实成熟的调控是由 和环境因素调节共同完成。 (2)综合文中信息，完善下面的东方甜瓜果实成熟调控的流程图 。 注：方框内填物质名称，括号内填“+”或“－”，“+”代表促进，“－”代表抑制 (3)图中LW果实的乙烯产量未出现明显峰值，其根本原因是 ，导致对（2）途径的调节 。 (4)基于上述研究，请提出可提高LW果实蔗糖积累量的简易方法： 。 14．（2024·北京朝阳·二模）昆虫取食可诱导植物激素茉莉酸（JA）迅速积累，进而激活植物防御反应。 (1)在植物防御反应中，JA作为 分子，通过诱导防御蛋白的表达来抑制昆虫的生长。 (2)植物在响应虫害过程中乙烯含量也快速增加。为探究乙烯在JA合成中的作用，研究者进行实验。 ①与野生型植株相比，昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中JA积累量减少、JA合成基因表达下调，说明乙烯 JA的合成。 ②ERF蛋白具有转录激活活性，乙烯可促进该蛋白表达。研究者推测在JA合成基因的启动子中存在ERF的结合序列，并进行实验验证，结果如下图。    注：依据JA合成基因启动子序列制备双链DNA做探针 由于第1、3、4组的阻滞带出现情况依次为 （填“有”或“无”），从而证实上述推测。 (3)将ERF启动子与荧光素酶（能够催化荧光素氧化发光的酶）基因拼接后构建表达载体，与ERF基因表达载体共同导入烟草原生质体中。检测发现，导入ERF基因的细胞荧光强度显著高于对照组。该实验的目的是 。由此可知，昆虫取食后，ERF表达量通过 调节实现快速增加、进而诱导JA的迅速积累。 (4)昆虫取食还激活了脱落酸信号通路，进而促进重要防御性蛋白基因的表达。综上所述，多种植物激素并不是孤立地起作用，而是 调控植物的防御反应。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 内环境的稳态及植物激素调节 （基础题+验证题+提升题 三位一体） 第一部分 夯实基础 一、单选题 1．（2024·北京·模拟预测）由于缺乏完善的工艺，自酿酒含有大量甲醇，饮用后易中毒，危及生命，相关代谢如下图所示。下列相关叙述，不正确的是（    ） A．甲醇摄入过多可能导致乳酸增多出现酸中毒 B．若患者昏迷，应及时血液透析并接入呼吸机 C．静脉注射乙醇脱氢酶可以解除甲醇中毒症状 D．高浓度酒精作为口服解毒剂可缓解中毒症状 【答案】C 【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A、由图可知，甲醇摄入过多，会通过一系列反应抑制线粒体有氧呼吸酶的活性，导致人体进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸，从而导致乳酸增多出现酸中毒，A正确； B、若患者昏迷，血液中的甲酸无法被代谢掉，且甲酸会抑制线粒体有氧呼吸酶的活性，因此应及时血液透析并接入呼吸机，B正确； C、静脉注射乙醇脱氢酶，乙醇脱氢酶会促进甲醇转化为甲醛，甲醛会进一步转化为甲酸，甲酸无法代谢，会抑制线粒体有氧呼吸酶的活性，因此静脉注射乙醇脱氢酶不能解除甲醇中毒症状，C错误； D、由于乙醇会和甲醇竞争结合乙醇脱氢酶，因此高浓度口服酒精（乙醇），在一定程度上可抑制甲醇转化为甲醛，可缓解中毒症状，D正确。 故选C。 2．（2024·北京丰台·二模）尿酸是人体嘌呤代谢的终产物，高尿酸血症是由嘌呤代谢紊乱导致的疾病，严重时可发展为痛风。下列说法正确的是（　　） A．人体代谢产生的嘌呤主要来源于食物中富含的氨基酸 B．血液中尿酸的积累会导致内环境pH值发生严重失衡 C．痛风症状的出现体现了人体维持稳态的调节能力是有限的 D．多补充水分可以促进抗利尿激素的分泌，有助于尿酸的排出 【答案】C 【分析】1、体液包括细胞外液和细胞内液，细胞内液指细胞内的液体，细胞外液包括血浆、组织液和淋巴液。由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。 2、内环境稳态是机体生命活动的必要条件，内环境稳态一旦失调机体生命活动受影响，细胞代谢紊乱，从而表现出相应的内环境稳态失调症。 【详解】A、人体代谢产生的嘌呤主要来源于食物中富含的DNA和RNA，A错误； B、由题干可知，由于缓冲物质的存在，血液中尿酸的积累不会导致内环境pH值发生严重失衡，B错误； C、血液中尿酸含量过高易引发痛风，属于稳态失调现象，体现了人体维持稳态的调节能力是有限的，C正确； D、多补充水分可以抑制抗利尿激素的分泌，有助于尿酸的排出，D错误。 故选C。 3．（2024·北京西城·二模）肠-脑轴（GBA）是指大脑和肠道以及肠道微生物之间的相互沟通通路，在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径。下列不涉及GBA通路的是（    ） A．脑通过自主神经控制胃肠蠕动 B．微生物刺激肠分泌神经肽影响食欲 C．肠道炎症引起体温调节异常 D．下丘脑通过垂体调节血糖平衡 【答案】D 【分析】肠-脑轴（GBA）是指大脑和肠道以及肠道微生物之间的相互沟通通路，在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径。 【详解】A、脑通过自主神经控制胃肠蠕动，通过GBA通路实现，A不符合题意； B、微生物刺激肠分泌神经肽影响食欲，通过GBA通路实现，B不符合题意； C、肠-脑轴在沟通方式中涉及神经、内分泌和免疫等途径，肠道炎症引起体温调节异常，通过GBA通路实现，C不符合题意； D、下丘脑调节血糖平衡不通过垂体，不涉及GBA通路，D符合题意。 故选D。 4．（2024·北京西城·二模）下列关于探究实践活动叙述错误的是（    ） A．性状分离比模拟实验中同一小桶中的两种彩球数量可以不等 B．模拟生物体维持pH稳定的实验中自来水和缓冲液作为对照 C．探究光强对光合作用的影响时利用光源与植物的距离来调节光强 D．设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中需要保证适宜的光照 【答案】A 【分析】性状分离比的模拟实验中，两个小桶模拟雌雄生殖器官，体积可不同，但每个小桶中两种彩球的数量相同。 【详解】A、性状分离比的模拟实验中，两个小桶模拟雌雄生殖器官，体积可不同，但每个小桶中两种彩球的数量相同，因为每个小桶中的两种彩球分别代表的是两种雌配子和两种雄配子，但两种雌配子的数量是相同的，两种雌配子的数量也是相同的，A错误； B、血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质，也叫缓冲对，其作用是使血液的酸碱度不会发生很大的变化，从而维持在相对稳定的状态。在模拟生物体维持pH稳定的实验中通常用自来水和缓冲液作为对照，B正确； C、探究光强对光合作用的影响时可以通过改变光源与植物的距离来调节光强，C正确； D、设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中需要保证适宜的光照，D正确。 故选A。 5．（2024·北京通州·模拟预测）科研人员研究脱落酸（ABA）在植物抗旱中的作用，将刚萌发的玉米种子分成4组进行处理，一段时间后观察主根长度和侧根数量，实验处理方法及结果如图所示，下列叙述正确的是（    ）    A．与第1组相比，第2组结果说明干旱处理促进侧根的生长 B．与第2组相比，第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快 C．本实验中，自变量为不补加蒸馏水和加入ABA合成抑制剂 D．上述实验可验证干旱条件下ABA对主根生长有促进作用 【答案】D 【分析】分析题意可知，本实验目的是研究脱落酸（ABA）在植物抗旱中的作用，则实验的自变量是脱落酸的有无，可通过补加蒸馏水及ABA抑制剂的添加来控制，因变量是植物的抗旱特性，可通过玉米根的生长情况进行比较，实验设计应遵循对照原则，故本实验的空白对照是蒸馏水。 【详解】A、ABA是脱落酸，ABA合成抑制剂可以抑制ABA的合成，据图可知，第2组不加入ABA合成抑制剂，则两组的自变量为蒸馏水的有无（是否干旱），第2组玉米主根的长度大于第1组，但侧根数量少于第1组，说明在干旱处理可以促进主根长度增加，但抑制侧根生长，A错误； B、第2组不加ABA合成抑制剂，第3组加入ABA合成抑制剂（ABA不能正常合成），两组的自变量为ABA的有无，实验结果是第3组的主根长度小于第二组，说明缺少ABA时主根生长变慢，B错误； C、结合分析可知，本实验目的是研究脱落酸（ABA）在植物抗旱中的作用，则实验的自变量是脱落酸的有无，C错误； D、第4组是同时添加ABA合成抑制剂和ABA，可以与第3组形成对照，实验结果是该组的主根长度大于第3组，说明ABA对主根生长有促进作用，D正确。 故选D。 6．（2024·北京东城·二模）月季是北京市市花之一，具有重要的观赏价值和经济价值。月季种苗繁殖以扦插为主，植物激素和环境因子等条件影响扦插成活率。下列叙述不合理的是（    ） A．适宜的温度有利于扦插枝条成活 B．适度保留芽有利于扦插枝条生根 C．去除部分叶片有利于扦插枝条成活 D．沾蘸脱落酸有利于扦插枝条生根 【答案】D 【分析】生长素的产生部位是幼嫩的芽、叶、和发育中的种子，幼嫩的枝条生理代谢活跃容易成活，生长素能促进根生长，生长素作用具有两重性，低浓度起促进作用，高浓度起抑制作用。 【详解】A、适宜的温度有利于扦插枝条成活，因为植物的生长需要适宜的温度，A正确； B、适度保留芽有利于扦插枝条生根，因为幼嫩部位会产生生长素，B正确； C、去除部分叶片有利于扦插枝条成活，可以减少蒸腾作用，C正确； D、脱落酸不利于扦插枝条生根，D错误。 故选D。 7．（2024·北京西城·二模）植物生长调节剂在农业生产中已广泛应用，下列说法正确的是（    ） A．生长调节剂的使用可减轻人工劳动成本 B．生长调节剂均是植物激素的结构类似物 C．探究生长调节剂最适浓度无需做预实验 D．过量使用植物生长调节剂不会影响环境 【答案】A 【分析】植物生长调节剂：人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质。 【详解】A、生长调节剂的使用可减轻人工劳动成本，如施用矮壮素，A正确； B、植物生长调节剂从分子结构来看，主要有两大类：一类分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸；另一类分子 结构与植物激素完全不同，如NAA、矮壮素等，B错误； C、探究生长调节剂最适浓度需要做预实验，C错误； D、过量使用植物生长调节剂有副作用，可能会影响环境，D错误。 故选A。 8．（2024·北京密云·模拟预测）GR24是植物激素独脚金内酯的人工合成类似物，在农业生产上合理应用可提高农作物的抗逆性和产量。某小组研究弱光条件下GR24对番茄幼苗生长的影响，结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） 处理 指标 叶绿素a含量 （mg·g-1） 叶绿素b含量 （mg·g-1） 叶绿素a/b 单株干重（g） 单株分枝数（个） 弱光+水 1.39 0.61 2.28 1.11 1.83 弱光+GR24 1.98 0.98 2.02 1.30 1.54 A．GR24处理提高了番茄幼苗对弱光的利用能力 B．GR24处理使幼苗叶绿素含量上升、叶绿素a/b上升 C．GR24是具有调节植物生长发育作用的有机物 D．长期处于弱光下，叶绿体的类囊体数目可能会增多 【答案】B 【分析】表格数据分析：GR24处理可以使叶绿素a、叶绿素b的含量增加，叶绿素a/b比值降低，单株干重增加，单株分枝数减少。 【详解】A、根据表中数据分析，与弱光+水处理相比，弱光+GR24处理使幼苗叶绿素含量上升，从单株干重可看出，净光合速率增加，GR24处理提高了幼苗对弱光的利用能力，A正确； B、由表可知，用水处理组叶绿素a含量/叶绿素b含量的值约为2.28，GR24处理组叶绿素a含量/叶绿素b含量的值约为2.02，所以根据表中数据能推测GR24处理使幼苗叶绿素a含量/叶绿素b含量的值下降，B错误； C、GR24是植物激素独脚金内酯的人工合成类似物，GR24是具有调节植物生长发育作用的有机物，C正确； D、若幼苗长期处于弱光下，为适应弱光环境，植物叶绿体中类囊体数目会增多，保证光合作用的正常进行，D正确。 故选B。 二、非选择题 第二部分 效果验证 9．（2024·北京丰台·二模）研究人员就乙烯对水稻胚芽鞘伸长的作用展开了相关研究。 (1)研究表明乙烯能促进水稻种子萌发过程中胚芽鞘的伸长，促进幼苗出土。在此过程中，乙烯与生长素之间具有 效应。 (2)研究人员检测种子出土过程中乙烯释放量和集中在胚芽鞘顶部的蛋白E1含量变化，结果如图1和2。据此推测乙烯与E1的表达呈 相关。 (3)ROS（活性氧）在植物生长和抗逆境中发挥重要作用，研究人员推测ROS参与了乙烯对胚芽鞘生长的调控过程，对照V基因的表达产物参与清除ROS。现构建了e1突变体（E1基因突变）、e1/V-OX突变体（E1基因突变、V基因过表达）。观察乙烯处理下不同组的细胞伸长情况，如图3。 ①对比 （填字母）伸长量，说明乙烯通过促进E1基因的表达促进细胞伸长； ②对比b图、e图显示，乙烯处理后，细胞仍有伸长。针对这一现象，提出一种假设 。 ③e1/V-OX与e1相比，胚芽鞘细胞长度显著增加。有人认为E基因通过V基因发挥促进细胞伸长的作用。你是否认同该观点并说明理由 。 (4)根据以上研究成果，有人提出了培育ROS合成酶基因的缺失突变体水稻品种。请评价该思路 。 【答案】(1)协同 (2)正 (3) ade 乙烯还能通过其他途径促进胚芽鞘细胞的伸长 不认同，证据不足，还需要增加V基因缺失突变体的实验组 (4)该思路不合理，ROS在植物生长和抗逆境中发挥重要作用 【分析】植物激素是指植物体内一定部位产生，从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长，诱导细胞分化等作用。 【详解】（1）乙烯能促进水稻种子萌发过程中胚芽鞘的伸长，生长素也能促进细胞的伸长，因此在幼苗出土的过程中，乙烯与生长素之间作用相同，即具有协同效应。 （2）据图1分析可知，在种子出土过程中，乙烯释放量逐渐减少，据图2可知在该过程中集中在胚芽鞘顶部的E1的含量逐渐减少，据此可以推测乙烯与E1的表达呈正相关。 （3）分析对照组可知，与野生型相比，el突变体的细胞伸长量有所减少，e1/V-OX突变体的细胞伸长量有所增加，乙烯处理后，ac组细胞伸长量基本相同，b组伸长量小于ac组。①对比ade伸长量，说明乙烯通过促进E1基因的表达促进细胞伸长；②对比b图、e图显示，乙烯处理后，细胞仍有伸长，说明el突变体不能合成E1蛋白后乙烯仍可以促进细胞的伸长。针对这一现象，可提出如下假设：乙烯还能通过其他途径促进胚芽鞘细胞的伸长；③e1/V-OX与e1相比，胚芽鞘细胞长度显著增加，有人认为E基因通过V基因发挥促进细胞伸长的作用。因该实验中证据不足，，所以表示不认同。如需证明E基因通过V基因发挥促进细胞伸长的作用，还需要增加V基因缺失突变体的实验组。 （4）根据以上研究成果，有人提出了培育ROS合成酶基因的缺失突变体水稻品种。据题意可知ROS在植物生长和抗逆境中发挥重要作用，缺失ROS合成酶基因后植物可能无法生长，因此该思路不合理。 10．（2024·北京通州·模拟预测）为探究水稻分蘖（分枝）的分子机制，科研人员开展了一系列研究。 (1)水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合， 植株的分蘖等生命活动。 (2)水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配，进而影响水稻产量。现获得0sSTP15功能缺失突变体水稻，统计生长及产量，结果如图1。推测0sSTP15蛋白的功能是 。 (3)为研究0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向，实验过程如下： ①把相同浓度的无标记葡萄糖、果糖和甘露糖分别与13C-葡萄糖混合、进行竞争性转运检测、0sSTP15蛋白的转运结果如图2、由此推测0sSTP15蛋白转运六碳糖亲和力由大到小为 。 ②为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白，请从下列选项中选取所需材料与试剂、实验组方案为 。 a.野生水稻原生质体 b.非洲爪蟾卵母细胞（无其他膜蛋白） c.转0sSTP15基因水稻原生质体 d.转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞 e.细胞内外添加等量无标记葡萄糖 f.细胞内外添加等量13C-葡萄糖 与结论相应的检测结果应是 。 (4)与野生型相比，0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高，请推测0sSTP15蛋白对水稻产量影响的分子通路 。 【答案】(1)调控（或促进） (2)抑制水稻分蘖，导致水稻减产 (3) 葡萄糖>甘露糖>果糖 df（或cf） 细胞内的13C-葡萄糖含量实验组低于对照组，细胞外的实验组高于对照组 (4)0sSTP15蛋白促进葡萄糖外排，胞内葡萄糖含量降低，抑制细胞分裂素合成，水稻分蘖减少，产量降低 【分析】分析图1可知，0sSTP15功能缺失突变体水稻的分蘖数更多，籽粒产量更高；分析图2可知0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向与对照组相比葡萄糖组减少最多，甘露糖组次之，果糖组变化量最少。 【详解】（1）植物激素是信息分子，水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合，调控植株的分蘖等生命活动。 （2）由题意可知，水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配，进而影响水稻产量，分析图1可知，0sSTP15功能缺失突变体水稻的分蘖数更多，籽粒产量更高，因此单糖转运蛋白0sSTP15的功能是抑制水稻分蘖，导致水稻减产。 （3）分析图2可知0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向与对照组相比葡萄糖组减少最多，甘露糖组次之，果糖组变化量最少。因此由此推测0sSTP15蛋白转运六碳糖亲和力由大到小为葡萄糖>甘露糖>果糖；为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白，应选择转0sSTP15基因水稻原生质体或转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞作为实验组，并且细胞内外添加等量13C-葡萄糖。 （4）结合上述题意可知，与野生型相比，0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高，水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合，又可以调控植株的分蘖等生命活动。推测0sSTP15蛋白促进葡萄糖外排，胞内葡萄糖含量降低，抑制细胞分裂素合成，水稻分蘖减少，产量降低。 第三部分 强化提升 11．（2024·北京西城·二模）科研人员对生长素（IAA）参与莲藕不定根（Ar）形成的调控机制进行了一系列研究。 (1)研究发现，10μmol·L-1的IAA能显著促进莲藕Ar的形成，而150μmol·L-1的IAA则起到抑制作用，这体现了IAA的作用具有 的特点。后续研究中IAA处理组均选用10μmol·L⁻¹作为处理浓度。 (2)植物下胚轴分生组织的细胞经 发育成根原基（Rp），继续发育并突破表皮形成Ar，研究者通过显微结构观察莲藕Ar的发育过程，结果如图1。 结果表明，IAA通过 从而促进了Ar的生长。 (3)IAA氧化酶（IAAO）能氧化分解IAA。研究者进一步检测了实验组和对照组IAAO活性和内源IAA含量，结果如图2。 据图2推测，施加IAA后促进Ar生长的原因是 。 (4)在生长素介导的信号转导机制中，ARF和AUX起到重要作用（图3）。研究者进一步检测了ARF基因的相对表达量（图4）。结合图3和图4阐释施加IAA促进莲藕Ar形成的分子机制 。 【答案】(1)浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长 (2) 增殖、分化 促进Rp更早、更多的形成 (3)外源IAA通过提高IAAO的活性，降低内源IAA含量，达到适宜Ar生长的IAA浓度 (4)施加IAA一方面能促进合成ARF；另一方面，IAA与AUX结合使其降解，解除了对ARF的抑制。ARF能够促进IAA响应基因进行表达，促进细胞增殖、分化，从而促进Ar的形成。 【分析】在一定的范围内，随生长素浓度升高，促进插条生根的作用增强，当超过一定的浓度后对插条生根的促进作用减弱，甚至会抑制生长。 【详解】（1）10μmol·L-1的IAA能显著促进莲藕Ar的形成，而150μmol·L-1的IAA则起到抑制作用，这体现了生长素浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长。 （2）下胚轴分生组织的细胞通过增殖、分化发育成根原基。由图示结果对比实验组和对照组可得IAA通过促进Rp更早、更多的形成促进了Ar的生长。 （3）据图2可知，与对照组相比，IAA处理组中的内源IAA含量更低，IAAO的活性更高，故施加IAA后促进Ar生长的原因是外源IAA通过提高IAAO的活性，降低内源IAA含量，达到适宜Ar生长的IAA浓度。 （4）据图4可知，与对照组相比，IAA处理组中的ARF表达量增多，据图2可知，IAA能与AUX结合使其降解，解除了对ARF的抑制，故施加IAA促进莲藕Ar形成的分子机制为：施加IAA一方面能促进合成ARF；另一方面，IAA与AUX结合使其降解，解除了对ARF的抑制。ARF能够促进IAA响应基因进行表达，促进细胞增殖、分化，从而促进Ar的形成。 12．（2024·北京海淀·二模）种子成熟过程受脱落酸（ABA）等植物激素调控。为研究种子成熟的调控机制，研究者以拟南芥为材料进行了实验。 (1)ABA是对植物生长发育起 作用的微量有机物，在种子成熟过程中起重要作用。 (2)研究发现，种子成熟阶段S蛋白和J蛋白均有表达。研究者检测了不同拟南芥种子的成熟程度，结果如图1.根据图分析，S蛋白和J蛋白对种子成熟的调控作用分别是 。 (3)S蛋白可与J蛋白结合。为探究两蛋白在植物体中的作用关系，研究者在纯化的J蛋白溶液中分别加入野生型及S蛋白缺失突变体的种子细胞裂解液，使用药剂M进行相关处理，检测结果如图2.结果说明：S蛋白可使J蛋白 。 (4)检测发现，S蛋白缺失突变体比野生型体内的ABA含量低。编码S蛋白基因的启动子区有转录调控因子T的结合序列，T可被ABA激活。J蛋白也为一种转录调控因子。为研究T、J蛋白对S蛋白基因表达的调控，研究者构建了图3所示质粒并转化烟草叶肉原生质体，实验结果如图4. 图4结果说明： 。 (5)种子成熟对于种子提高萌发活力等具有重要作用。综合上述研究，分析ABA对种子成熟的调控机制 。 【答案】(1)调节 (2)促进、抑制 (3)降解 (4)T蛋白与S蛋白基因的启动子结合，促进S基因的表达，而J基因抑制T蛋白与S蛋白基因启动子的结合 (5)ABA激活T蛋白，T蛋白促进S蛋白合成，S蛋白可使抑制种子成熟的J蛋白降解，从而促进种子成熟 【分析】1、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。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。2、脱落酸的作用：抑制细胞分裂，抑制植物的生长，也能抑制种子的萌发；促进叶和果实的衰老和脱落。 【详解】（1）ABA是植物激素，在植物生长发育过程中起调节作用。 （2）S蛋白缺失，种子成熟程度低，因此S蛋白促进种子成熟，而J蛋白过表达植株种子成熟度低，因此J蛋白抑制种子成熟。 （3）药剂M抑制蛋白质的降解，结合图示可知，S蛋白缺失的裂解液与J蛋白融合，J蛋白的含量多于与野生型的融合，说明J蛋白会被S蛋白降解。 （4）质粒1+2组作为对照，与1+2组相比，1+3组中T基因表达T蛋白，使得LUC/REN荧光强度比值明显增大，且REN、LUC不受T蛋白的影响，说明T蛋白能与S蛋白基因启动子结合，从而使得LUC增多，而1+4组与1+3+4组均与1+2组相同，说明第四组表达的J蛋白会抑制T蛋白与S蛋白基因启动子的结合，抑制LUC的合成。 （5）ABA激活T蛋白，T蛋白可与S蛋白的启动部位结合，启动S基因的表达，S蛋白增多，S蛋白可使J蛋白降解，而J蛋白抑制种子成熟，因此S蛋白可促进种子成熟，即ABA促进种子成熟。 13．（2024·北京昌平·二模）阅读以下材料，回答（1）～（4）题。 东方甜瓜果实成熟调控途径 东方甜瓜是我国北方广泛种植的重要栽培瓜类之一，喜高温和日照，每年的5-6月，随着气温不断攀升，甜瓜逐渐成熟。甜瓜果实成熟过程中，可溶性糖积累量决定了肉质果实的品质，蔗糖是甜瓜成熟期的主要糖类，明确果实中蔗糖积累的分子机制，对提高甜瓜风味品质具有重要意义。 科研人员对高蔗糖品系（HS）和低蔗糖品系（LW）甜瓜果实进行实验研究，发现乙烯含量达到一定浓度时，诱导控制乙烯反应因子的基因Ⅰ-2过表达，表达产物蛋白Ⅰ-2作为阻遏物，通过结合C基因的启动子，在C基因上游发挥作用，抑制其表达。C蛋白能结合到蔗糖合成途径关键基因S和乙烯积累关键基因A的启动子上，抑制二者表达。 研究者检测甜瓜细胞内6个乙烯合成关键基因的表达量，发现HS均显著高于LW。对HS和LW甜瓜果实发育成熟过程中内源乙烯的浓度进行检测，结果如下图。 本研究丰富了对乙烯参与调控甜瓜果实蔗糖积累分子机制的认知，为进一步研究甜瓜果实成熟和品质形成过程中，调控蛋白之间的相互作用提供了线索，同时为培育高品质的甜瓜提供依据。 (1)甜瓜果实成熟的调控是由 和环境因素调节共同完成。 (2)综合文中信息，完善下面的东方甜瓜果实成熟调控的流程图 。 注：方框内填物质名称，括号内填“+”或“－”，“+”代表促进，“－”代表抑制 (3)图中LW果实的乙烯产量未出现明显峰值，其根本原因是 ，导致对（2）途径的调节 。 (4)基于上述研究，请提出可提高LW果实蔗糖积累量的简易方法： 。 【答案】(1)基因表达调控、激素调节 (2) (3) 乙烯合成关键基因的表达量低 较弱 (4)施加适宜浓度的乙烯 【分析】 植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面， 它们是相互作用、协调配合的。 【详解】（1）植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面， 它们是相互作用、协调配合的。因此，甜瓜果实成熟的调控是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。 （2）依题意，“乙烯含量达到一定浓度时，诱导控制乙烯反应因子的基因Ⅰ-2过表达，表达产物蛋白Ⅰ-2作为阻遏物，通过结合C基因的启动子，在C基因上游发挥作用，抑制其表达。C蛋白能结合到蔗糖合成途径关键基因S和乙烯积累关键基因A的启动子上，抑制二者表达。”，故东方甜瓜果实成熟调控的流程图为： （3）依题意，“研究者检测甜瓜细胞内6个乙烯合成关键基因的表达量，发现HS均显著高于LW”，结合图示，LW果实的乙烯产量未出现明显峰值，说明乙烯合成关键基因的表达量低，乙烯合成量始终低，导致对（2）途径的调节较弱。 （4）基于上述研究，要提高LW果实蔗糖积累量，可提高果实中乙烯的浓度，则最简易的方法就是人工施加适宜浓度的乙烯。 14．（2024·北京朝阳·二模）昆虫取食可诱导植物激素茉莉酸（JA）迅速积累，进而激活植物防御反应。 (1)在植物防御反应中，JA作为 分子，通过诱导防御蛋白的表达来抑制昆虫的生长。 (2)植物在响应虫害过程中乙烯含量也快速增加。为探究乙烯在JA合成中的作用，研究者进行实验。 ①与野生型植株相比，昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中JA积累量减少、JA合成基因表达下调，说明乙烯 JA的合成。 ②ERF蛋白具有转录激活活性，乙烯可促进该蛋白表达。研究者推测在JA合成基因的启动子中存在ERF的结合序列，并进行实验验证，结果如下图。    注：依据JA合成基因启动子序列制备双链DNA做探针 由于第1、3、4组的阻滞带出现情况依次为 （填“有”或“无”），从而证实上述推测。 (3)将ERF启动子与荧光素酶（能够催化荧光素氧化发光的酶）基因拼接后构建表达载体，与ERF基因表达载体共同导入烟草原生质体中。检测发现，导入ERF基因的细胞荧光强度显著高于对照组。该实验的目的是 。由此可知，昆虫取食后，ERF表达量通过 调节实现快速增加、进而诱导JA的迅速积累。 (4)昆虫取食还激活了脱落酸信号通路，进而促进重要防御性蛋白基因的表达。综上所述，多种植物激素并不是孤立地起作用，而是 调控植物的防御反应。 【答案】(1)信号 (2) 促进 无、无、有 (3) 探究ERF能否通过激活启动子来调控自身的表达 反馈 (4)共同 【分析】多种植物激素对植物生命活动的调节并不是孤立地起作用，而是共同调控植物的生命活动。 【详解】（1）在植物防御反应中，JA作为信号分子，通过诱导防御蛋白的表达来抑制昆虫的生长。 （2）①与野生型植株相比，昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中JA积累量减少、JA合成基因表达下调，说明乙烯促进JA的合成。 ②由图可知，1组有标记的野生型探针但无ERF蛋白，，故无阻滞带，3组有EFR蛋白，但存在1000倍未标记的野生型探针与EFR蛋白结合，故无阻滞带，4组有ERF蛋白和标记的野生型探针，故有阻滞带，故由于第1、3、4组的阻滞带出现情况依次为无、无、有，从而证实上述推测。 （3）ERF启动子与荧光素酶（能够催化荧光素氧化发光的酶）基因拼接后构建表达载体，与ERF基因表达载体共同导入烟草原生质体中。检测发现，导入ERF基因的细胞荧光强度显著高于对照组。该实验的目的是探究ERF能否通过激活启动子来调控自身的表达。由此可知，昆虫取食后，ERF表达量通过反馈调节实现快速增加、进而诱导JA的迅速积累。 （4）昆虫取食还激活了脱落酸信号通路，进而促进重要防御性蛋白基因的表达。综上所述，多种植物激素并不是孤立地起作用，而是共同调控植物的防御反应。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$