内容正文:
专题十八 植物生命活动的调节
考点
2015-2019年
2020年
2021年
2022年
2023年
2024年
合计
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
全国卷
地方卷
56.植物生长素
1
5
0
1
1
2
0
2
0
3
0
0
2
13
57.其他植物激素及应用
0
2
1
4
0
10
1
9
2
11
2
2
6
38
命题分析与备考建议
(1)命题热度:本专题相对其他各专题考查较少(
),高考命题的高频点是“其他植物激素及应用”。
(2)考查方向:一是考查植物生长素的发现和作用,二是考查其他植物激素及应用,三是考查探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
(3)考情前瞻:一是对生长素、细胞分裂素、赤霉素、乙烯、脱落酸等植物激素的生理作用、实际应用进行考查,二是对相关实验设计和分析能力进行考查。
考点56植物生长素
1.(2023·广东,9,2分,难度★★★)某研学小组参加劳动实践,在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。下列做法正确的是 (B)
A.插条只能保留1个芽以避免养分竞争
B.插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度
C.插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA
D.插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根
解析 插条一般需要保留3~4个芽,A项错误。将插条多数叶片剪去可降低蒸腾作用,减少水分的散失,B项正确。如果NAA浓度过高可采用沾蘸法,浓度较低时可采用浸泡法,C项错误。插条需要在弱光条件下培养,既能降低插条的蒸腾作用,又可使其进行光合作用,D项错误。
2.(2023·山东,10,2分,难度★★★)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是 (D)
分组
处理
生长情况
弯曲情况
甲
不切断
正常
弯曲
乙
在①处切断
慢
弯曲
丙
在②处切断
不生长
不弯曲
丁
在③处切断
不生长
不弯曲
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
解析 乙组在①处切断后,表现为生长慢,可推测产生生长素的部位在结构Ⅰ中,A项正确;乙组在①处切断后,单侧光照射后表现为弯曲,而丙组在②处切断后单侧光照射后表现为不弯曲,可判断①②之间有感受单侧光刺激的部位,B项正确;拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,根据乙组与丙组处理后的弯曲情况可推知甲组的①②之间有生长素分布不均的部位,C项正确;若判断②③之间是否存在感受单侧光刺激的部位,应分别对②以上部位,②③之间和③以下部位分别进行单侧光刺激,观察弯曲情况,根据本实验则无法进行判断,D项错误。
“两看法”判断植物生长状况
3.(2022·天津,8,4分,难度★★)日常生活中有许多说法,下列说法有科学依据的是 (D)
A.食用含有植物生长素的水果,植物生长素会促进儿童性腺过早发育
B.酸奶胀袋是乳酸菌发酵产生CO2造成的
C.食用没有甜味的面食,不会引起餐后血糖升高
D.接种疫苗预防相应传染病,是以减毒或无毒的病原体抗原激活特异性免疫
解析 生长素是植物激素,在动物细胞表面没有相应的受体,因此不能促进儿童性腺过早发育,A项错误;乳酸菌是严格的厌氧菌,无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,B项错误;面食的主要成分淀粉是多糖,经过消化形成葡萄糖被人体吸收,因此食用没有甜味的面食,也会引起餐后血糖升高,C项错误;疫苗属于抗原,是以减毒或无毒的病原体抗原制成的生物制品,接种后可以激活特异性免疫,提高人体抵抗相应病原体的能力,D项正确。
4.(2022·重庆,15,2分,难度★★)植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现,愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞,其在不同条件下,通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用,表现出不同的效应(见下表)。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生;反之,有利于芽的再生。下列推论不合理的是 (C)
条件
基因表达产物和相互作用
效应
①
WOX5
维持未分化状态
②
WOX5+PLT
诱导出根
③
WOX5+ARR2,抑制ARR5
诱导出芽
A.WOX5失活后,中层细胞会丧失干细胞特性
B.WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C.ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D.体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
解析 由表可知,WOX5的效应是维持未分化状态,即使植物细胞保持旺盛的分裂能力,若WOX5失活,则中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性,A项合理;由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”,再结合表格信息,WOX5+PLT诱导出根,可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累,B项合理;由题可知,生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生,而抑制ARR5能诱导出芽,可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多,故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性,C项不合理;由题可知,出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生,故可推测体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制,D项合理。
5.(2021·全国甲,3,6分,难度★★★)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是 (D)
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
解析 顶芽产生的生长素逐渐向下运输,离顶芽越近的侧芽生长素浓度越高,由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此侧芽的生长发育受到抑制,植株表现出顶端优势,植物顶端优势现象可通过摘除顶芽而解除,A、B两项正确。生长素属于植物激素,能够通过调节植物体内某些基因的表达影响植物生长,C项正确。在促进根、茎两种器官生长时,根对生长素更敏感,D项错误。
6.(2021·福建,14,4分,难度★★)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,实验结果如下图所示。
下列分析错误的是 (B)
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
解析 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项正确;打顶后的抹芽措施是为了提高上部叶片的质量,因此该措施利于营养物质向上部叶片转运,B项错误;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项正确;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,D项正确。
7.(2021·重庆,18,2分,难度★★)我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的分布及锌对生长素的影响,取样部位及结果见下表。据此分析,下列叙述错误的是 (B)
取样部位
生长素含量/(μg·kg-1)
对照组
低锌组
①茎尖
12.5
3.3
②茎的上部
3.7
2.5
③瘤上方的茎部
4.8
2.9
④长瘤的茎部
7.9
3.7
⑤瘤
26.5
5.3
A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异
B.部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长
C.部位④的生长素含量高于部位③
D.对照组生长素含量明显高于低锌组,表明锌有利于生长素合成
解析 部位①可以进行横向运输,而部位②则不能,A项正确;生长素的作用具有两重性,部位③含量较高的生长素会抑制该部位侧芽生长,B项错误;由于生长素的极性运输,部位①的生长素可以向下分别运输到②③④⑤,生长素含量为②<③<④<⑤,C项正确;对照组生长素含量明显高于低锌组,表明锌有利于生长素合成,D项正确。
8.(2020·江苏,11,2分,难度★★)为提高银杏枝条扦插成活率,采用800 mg/L吲哚丁酸(IBA)浸泡枝条1小时,然后将其插入苗床。下图为诱导生根过程的示意图,下列叙述错误的是 (D)
A.枝条下切面的愈伤组织是细胞脱分化形成的
B.愈伤组织的形成有利于分化出更多的不定根
C.不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的结果
D.新生的不定根中生长素浓度可能高于800 mg/L
解析 枝条基部经吲哚丁酸浸泡后,下切面细胞经脱分化形成愈伤组织,故A项正确。愈伤组织的形成,有利于形成不定根,故B项正确;植物生命活动由多种激素共同调节,故C项正确。根部细胞对生长素最为敏感,不定根细胞中生长素浓度低时,有利于根的生长,D项错误。
9.(2019·浙江,11,2分,难度★)下列关于生长素及其作用的叙述,正确的是 (B)
A.植物的生长是由单侧光引起的
B.生长素在细胞内可由色氨酸合成
C.生长素由苗尖端产生并促进苗尖端的伸长
D.不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同
解析 植物的生长会受到植物激素的调节和环境信号的影响,A项错误;生长素——吲哚乙酸,是在植物细胞内由色氨酸合成的,B项正确;生长素由苗尖端产生并促进尖端下端的伸长,C项错误;不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果可能相同,D项错误。
10.(2019·海南,10,2分,难度★★)生长素及其类似物能够调节植物的生长发育。下列相关叙述错误的是 (C)
A.棉花栽培过程中去除顶芽可促进侧芽生长,提高棉花产量
B.给果树适宜喷施适量的NAA有利于保果,提高果实产量
C.用适宜浓度的IAA处理未受粉番茄雌蕊,可得到大量正常的番茄种子
D.带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,是因为芽和幼叶均能产生IAA
解析 棉花栽培过程中去除顶芽可降低侧芽的生长素含量,解除顶端优势,促进侧芽生长,提高棉花产量,A项正确;给果树适宜喷施适量的NAA有利于保果,提高果实产量,若浓度过高会造成落果,B项正确;用适宜浓度的IAA处理未受粉番茄雌蕊,可得到无子番茄,C项错误;芽和幼叶均能产生IAA,可以促进生根,因此带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,D项正确。
11.(2018·江苏,7,2分,难度★★)下图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近),对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是(B)
A.对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B.四组实验中,300 mg·L-1 IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效
C.100与300 mg·L-1 IAA处理获得的根生物量相近
D.本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性
解析 对照组扦插枝条自身能够产生少量生长素,能够产生少量根,A项错误;四组实验中,300 mg·L-1 IAA组中平均生根数最多,其诱导茎分化出根原基最有效,B项正确;100与300 mg·L-1 IAA组中虽然平均根长无明显差异,但平均生根数不同,根生物量不同,C项错误;与对照组相比,实验组平均生根数和平均根长均较大,均体现生长素的促进作用,不能体现IAA对根生长作用的两重性,D项错误。
12.(2018·浙江,9,2分,难度★★)某同学进行了2,4-D对插枝生根作用的实验,结果如图所示,其中丙是蒸馏水处理组。下列叙述正确的是(B)
A.图中纵坐标的名称只能用根数量表示
B.2,4-D的浓度是该实验的可变因素
C.由图中可知甲组的2,4-D浓度高于乙组
D.达到a点的生根效果,甲组处理时间比乙组长
解析 图中的纵坐标可以用生根的总长度来表示,A项错误;丙组是蒸馏水,甲组和乙组的实验结果不同,说明甲组和乙组的2,4-D浓度不同,据此认为2,4-D的浓度是该实验的可变因素(即该实验的自变量),B项正确;甲组的促生根的效果比乙组高,但是在最适2,4-D浓度两侧存在促生根效果相同但浓度不同的情况,所以不能确定甲乙浓度高低,C项错误;达到a点的生根效果,甲组处理时间比乙组短,D项错误。
13.(2023·天津,15,10分,难度★★★★)研究人员探究植物根部生长素运输情况,得到了生长素运输方向示意图(图1)。
图1
图2
图3
(1)生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是 。
(2)图2是正常植物和某蛋白N对应基因缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比,据此回答:
(i)N蛋白基因缺失,会导致根部变短,并导致生长素在根部 (填“表皮”或“中央”)处运输受阻。
(ii)如图3,在正常植物细胞中,PIN2蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白,推测其功能是将生长素从细胞 运输到细胞 ,根据图3,N蛋白缺失型的植物细胞中,PIN2蛋白分布特点为 。
(3)根据上述研究,推测N蛋白的作用是
,
从而促进了伸长区细胞伸长。
答案 (1)极性运输(主动运输)
(2)(i)表皮 (ii)顶膜 侧膜和底膜 顶膜处最多,侧膜和细胞质中也有分布
(3)促进生长素从细胞质和侧膜等部位向伸长区细胞顶膜集中
解析 (1)据图1可知,生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输是从形态学上端向形态学下端运输,属于极性运输,运输方式是主动运输。
(2)(i)由图2可知,与正常型相比,N蛋白缺失型个体的根部明显缩短,且据生长素的分布情况可知,伸长区生长素较少,据此可推测生长素在根部表皮处运输受阻。
(ii)图3中正常型个体和N蛋白缺失型个体顶膜的PIN2蛋白含量相同,但正常型个体侧膜和细胞质中没有PIN2蛋白分布,结合图1,推测其功能是将生长素从细胞顶膜运输至侧膜和底膜;而N蛋白缺失型的植物细胞中,PIN2蛋白分布特点为:顶膜处最多,侧膜和细胞质中也有少量分布,其中细胞质中含量最少。
(3)由题可知,正常型个体只有顶膜处有PIN2蛋白分布,而N蛋白缺失型个体则在多处都有分布,推测N蛋白的作用是促进生长素从细胞质和侧膜等部位向伸长区细胞顶膜集中,从而促进了伸长区细胞伸长。
14.(2019·全国2,29,8分,难度★★★)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙两组,按下图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧,一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角),测得数据如下表。据此回答问题。
分组
甲
乙
琼脂块
左
右
α角/度
20.4
9.0
9.1
(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输,这种运输的方向是 。
(2)上图中α角形成的原因是 。
(3)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同,但小于甲琼脂块所引起的α角,原因是 。
答案 (1)从形态学上端到形态学下端 (2)琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧,使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,引起胚芽鞘左侧生长快于右侧,形成α角 (3)乙组左右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同,但小于甲组琼脂块中生长素的含量
解析 (1)生长素的极性运输是指生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输。(2)琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输。图示中的琼脂块放置在去顶胚芽鞘切面的左侧,导致琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧,使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,引起胚芽鞘左侧细胞的生长快于右侧,形成α角。(3)表中信息显示:乙组左、右两侧琼脂块中生长素的含量基本相同,但小于甲组琼脂块中生长素的含量,导致乙组琼脂块左、右部分中的生长素进入胚芽鞘切段左侧的量几乎相同,但明显小于甲组琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段左侧的量,所以乙组左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同,但小于甲组琼脂块所引起的α角。
15.(2016·江苏,28,8分,难度★★)海带中含有植物生长素(IAA)和脱落酸(ABA)等激素,为研究激素对海带生长的影响,某研究组开展了系列实验。请回答下列问题。
(1)为开展海带的组织培养,取海带的叶状体基部切块作为 ,转到含激素 的培养基上,经 形成愈伤组织,再生成苗。
(2)下图为海带中的IAA和ABA与海带生长变化的关系。海带增长率与IAA含量呈 (填“正相关”“负相关”或“不相关”),海带在后期生长缓慢,原因是 。
(3)已知海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异,则其在成熟区段中的运输方式 (填“是”或“不是”)极性运输。某研究组参照11月和5月海带样品的数据,配制了两份IAA+ABA的混合液,研究了在增加紫外光照射条件下,混合液对单细胞绿藻生长的影响,结果如下图,分析可知IAA和ABA对绿藻的生理作用分别是 。
答案 (1)外植体 细胞分裂素和生长素(IAA) 脱分化 (2)正相关 IAA降低,ABA增高 (3)不是 IAA促进生长,ABA有提高抗紫外的能力
解析 (1)用于离体培养的植物器官、组织或细胞称为外植体。植物组织培养的培养基中应添加生长素和细胞分裂素,外植体经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成幼苗。(2)由题图可知,随着时间的延长,海带的月增长率和IAA的含量逐渐减小,ABA的含量逐渐增大。故海带增长率与IAA含量呈正相关。ABA含量的增加,抑制了后期海带的生长。(3)极性运输是指植物激素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,其是逆浓度梯度的主动运输。海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异,则其在成熟区段中的运输方式不是极性运输。据图可知,正常培养时,IAA促进绿藻增殖,ABA抑制绿藻增殖;在增加紫外光照射条件下,IAA对绿藻增殖基本无影响,ABA促进绿藻增殖。
考点57其他植物激素及应用
1.(2024·全国甲,3,6分,难度★★★)植物生长发育受植物激素的调控。下列叙述错误的是 (B)
A.赤霉素可以诱导某些酶的合成促进种子萌发
B.单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白
C.植物激素可与特异性受体结合调节基因表达
D.一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用
解析 赤霉素的合成部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽,赤霉素能促进细胞伸长,可以诱导某些酶的合成促进种子萌发,A项正确。单侧光下生长素的极性运输是主动运输,需要载体蛋白的协助,B项错误。植物激素是一种信息分子,可与特异性受体结合调节基因表达,C项正确。一种植物激素可通过诱导其他激素的合成来发挥作用,如生长素浓度增高到一定值时,就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制了生长素促进细胞伸长的作用,D项正确。
2.(2024·全国新课标,2,6分,难度★★★)干旱缺水条件下,植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是 (A)
A.叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B.干旱缺水时进入叶肉细胞的 CO2会减少
C.植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D.干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
解析 脱落酸能够促进叶片和果实的衰老和脱落,叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会升高,A项错误。CO2通过气孔进入叶肉细胞,干旱缺水条件下,植物气孔开度减小,进而导致进入叶肉细胞的CO2减少,B项正确。植物细胞失水时,失去的主要是自由水,细胞内结合水与自由水的比值增大,C项正确。植物根细胞主要通过主动运输从土壤中吸收营养物质,干旱缺水降低了植物体内的自由水含量,进而使植物细胞的代谢能力减弱,能量供应不足,最终导致植物对营养物质的吸收和运输受阻;且营养物质需溶解于水中才能被运输,D项正确。
3.(2024·山东,10,2分,难度★★★)拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如表所示,其中MS为基本培养基,WT为野生型,OX为基因S过表达株系,PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是 (B)
培养
时间
MS
MS+脱落酸
MS+PAC
MS+PAC+
赤霉素
WT
OX
WT
OX
WT
OX
WT
OX
24
小时
0
80
0
36
0
0
0
0
36
小时
31
90
5
72
3
3
18
18
A.MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响
B.基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发
C.基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制
D.脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗
解析 本实验的自变量为处理方式及植株类型。MS组为空白对照组,可以排除内源脱落酸和赤霉素的影响,A项正确。比较MS组与MS+PAC、MS+PAC+赤霉素组,在自身不能合成赤霉素时,基因S过表达与WT无差别,即基因S不是通过增加赤霉素的活性促进种子萌发的,B项错误。比较MS和MS+脱落酸组中WT与OX的萌发率,可知基因S过表达可促进种子萌发,并减弱脱落酸的抑制作用,C项正确。比较MS组与其他组,可知脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发,D项正确。
4.(2024·湖北,6,2分,难度★★★)研究人员以野生型水稻和突变型水稻(乙烯受体缺失)等作为材料,探究乙烯对水稻根系生长的影响,结果如下表所示。下列叙述正确的是 (D)
实验组别
植物体内生
长素含量
根系
长度
①
野生型水稻
+++
+++
②
突变型水稻
+
+
③
突变型水稻+NAA
+
+++
④
乙烯受体功能恢复型水稻
+++
+++
注:“+”越多表示相关指标的量越大。
A.第④组中的水稻只能通过转基因技术获得
B.第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用
C.第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用
D.实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长
解析 第④组中的水稻也可以通过诱变育种等技术获得,A项错误;第②组与第③组对比说明NAA对根系生长有促进作用,第②组与第④组对比说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长,B、C两项错误,D项正确。
5.(2023·全国甲,2,6分,难度★★★★)植物激素是一类由植物体产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。下列关于植物激素的叙述,错误的是 (D)
A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素
B.生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用
C.生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育
D.植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
解析 生长素的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可以转变成生长素,A项正确。植物激素是由产生部位运输到作用部位的,B项正确。多种植物激素相互作用,共同调节植物的生长发育,C项正确。生长素是植物激素,作为信使传递信息,调节植物的生命活动,不起催化作用,D项错误。
6.(2023·广东,15,4分,难度★★★)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是 (A)
A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
解析 当水仙从室外移入室内后,光敏色素接受到的光信号变弱,通过一系列信号传递引起水仙徒长甚至倒伏,A项正确。光信号对植物生长的调节不是通过叶绿素感受和传递的,B项错误。转入室内后,水仙仍然会向光强的方向弯曲生长,C项错误。根据题意可知,弱光才会促进水仙花茎及叶的伸长生长,D项错误。
7.(2023·浙江,15,3分,难度★★★★)为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响,研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。
甲
乙
据图分析,下列叙述正确的是 (B)
A.远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加,促进种子萌发
B.红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素相关基因的表达
C.红光与赤霉素处理相比,莴苣种子萌发的响应时间相同
D.若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理高
解析 图甲显示远红光使种子赤霉素含量下降,进而抑制种子萌发,与图乙结果相符,A项错误。由图甲可知,红光能使种子赤霉素含量增加,推测其机理为红光作为信号,刺激光敏色素,通过信号转导调节相关基因的表达,B项正确。图乙显示红光处理6 d左右莴苣种子开始萌发,赤霉素处理10 d时莴苣种子开始萌发,两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同,C项错误。红光处理促进种子萌发,脱落酸会抑制种子萌发,二者作用相反,所以红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理低,D项错误。
8.(2023·湖北,12,2分,难度★★★★)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10月,在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理,结果如图所示。下列叙述错误的是 (B)
不同浓度M对甲的影响
不同浓度M对乙的影响
曲线1:稀释浓度为1/100;曲线2:稀释浓度为1/200;曲线3: 稀释浓度为1/400;曲线4:对照组。
A.据图综合分析,为防治乙的危害,M的稀释浓度应选用1/400
B.植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长逐渐减弱
C.喷施M时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前
D.植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
解析 根据图中曲线的趋势可以看出,在稀释浓度为1/400的情况下,植物乙的生长受到了抑制并且对甲影响最小,因此可以选择1/400的稀释浓度来防治植物乙的危害,A项正确。根据图中曲线的趋势,植物乙对照组的曲线逐渐下降,落叶率为负值,说明其叶片数量增加,生长逐渐增强,B项错误。在甲果实已经收获后,乙果实还没有成熟时喷施植物生长调节剂M,可以有效阻断植物乙的传播和蔓延,而且不影响甲的经济效益,C项正确。植物生长调节剂M与植物激素脱落酸都可以促进落叶,作用相似,D项正确。
9.(2023·湖南,16,4分,难度★★★)(多选)番茄果实发育历时约53天达到完熟期,该过程受脱落酸和乙烯的调控,且果实发育过程中种子的脱落酸和乙烯含量达到峰值时间均早于果肉。基因NCED1和ACO1分别是脱落酸和乙烯合成的关键基因。NDGA抑制NCED1酶活性,1-MCP抑制乙烯合成。花后40天果实经不同处理后果实中脱落酸和乙烯含量的结果如图所示。下列叙述正确的是 (ACD)
A.番茄种子的成熟期早于果肉,这种发育模式有利于种群的繁衍
B.果实发育过程中脱落酸生成时,果实中必须有NCED1酶的合成
C.NCED1酶失活,ACO1基因的表达可能延迟
D.脱落酸诱导乙烯的合成,其诱导效应可被1-MCP消除
解析 番茄种子的成熟期早于果肉,有利于种子的保存和传播,所以有利于种群的繁衍,A项正确。脱落酸合成于根冠和萎蔫的叶片等部位,所以果实中没有NCED1酶的合成,B项错误。由题图可知,“脱落酸”组的乙烯含量较高,说明脱落酸可诱导乙烯的合成,因此若NCED1酶失活,则脱落酸不能合成,ACO1基因的表达也可能延迟,C项正确。“脱落酸+1-MCP”组的乙烯含量低于对照组,结合C项分析可知,脱落酸可诱导乙烯的合成,所以其诱导效应可被1-MCP消除,D项正确。
10.(2023·北京,8,2分,难度★★)水稻种子萌发后不久,主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高,赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述,不正确的是 (D)
A.乙烯抑制主根生长
B.赤霉素促进主根生长
C.赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长
D.乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用
解析 由题图分析可知,与对照组相比,施加外源乙烯的主根长度减小,可推知乙烯抑制主根生长,A正确;与对照组相比,题图中施加外源赤霉素组的主根长度增加,说明赤霉素可以促进主根生长,B正确;乙烯和赤霉素对主根的生长效果不同,说明赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长,C正确;同时施加赤霉素和乙烯,主根长度与对照组相比减小,与单独施加赤霉素相比也是减小,说明乙烯抑制赤霉素对主根生长的促进作用,D错误。
11.(2023·海南,14,3分,难度★★★)禾谷类种子萌发过程中,糊粉层细胞合成蛋白酶以降解其自身贮藏蛋白质,为幼苗生长提供营养。为探究赤霉素在某种禾谷类种子萌发过程中的作用,某团队设计并实施了A、B、C三组实验,结果如图。下列有关叙述正确的是 (D)
A.本实验中只有A组是对照组
B.赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率下降
C.赤霉素合成抑制剂具有促进种子萌发的作用
D.三组实验中,蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组
解析 由题意可知,A组蒸馏水组为对照组,B组赤霉素组为实验组,C组用赤霉素合成抑制剂处理的目的是排除内源赤霉素对实验结果造成的影响,并与B组对比说明赤霉素作用的真实性,故C组也是对照组,A错误;随着处理时间的增加,B组(赤霉素组)贮藏蛋白质总含量下降最多(蛋白酶活性最高),C组(赤霉素合成抑制剂组)下降最少(蛋白酶活性最低),说明赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率上升,三组实验中蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组,B错误,D正确;由题意可知,蛋白酶降解贮藏蛋白质,为幼苗生长提供营养,赤霉素合成抑制剂组贮藏蛋白质降解量最低,说明其具有抑制种子萌发的作用,C错误。
12.(2023·江苏,5,2分,难度★★)为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应,研究者进行了如下实验:在不含BL、含有1 nmol/L BL的培养基中,分别加入不同浓度IAA,培养拟南芥8天,统计侧根数目,结果如图所示。下列相关叙述正确的是 (B)
A.0~1 nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20 nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50 nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50 nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进
解析 由题图可知,0~1 nmol/L IAA浓度范围内,加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时,推测BL可促进侧根的形成,A错误。图中1~20 nmol/L IAA浓度范围内,随IAA浓度的增加,加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时,说明适宜浓度的BL与IAA可协同促进拟南芥侧根的形成,B正确。图中20~50 nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成的影响效果不如1~20 nmol/L IAA浓度范围,C错误。图中0~50 nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度促进、高浓度抑制,D错误。
13.(2023·辽宁,12,2分,难度★★★)分别用不同浓度芸苔素(一种植物生长调节剂)和赤霉素处理杜仲叶片,然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量,结果如下图所示。下列叙述错误的是(C)
A.实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定
B.设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响
C.与对照组相比,赤霉素在500 mg·L-1时起抑制作用
D.与用赤霉素处理相比,杜仲叶片对芸苔素更敏感
解析 预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,故本实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定,A正确;设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响,将实验组的结果与对照组比较,产生的影响是外源物质的作用,B正确;与对照组相比,赤霉素在500 mg·L-1时,叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量更多,故赤霉素在500 mg·L-1时起促进作用,只是促进效果小于浓度为100 mg·L-1和300 mg·L-1时,C错误;芸苔素的浓度远低于赤霉素的浓度,而促进效果非常明显,说明杜仲叶片对芸苔素更敏感,D正确。
14.(2023·辽宁,14,2分,难度★★★)用含有不同植物生长调节剂配比的培养基诱导草莓茎尖形成不定芽,研究结果如下表。下列叙述错误的是 (D)
处理及
结果
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6-BA/
(mg·L-1)
1
NAA/
(mg·L-1)
0.05
0.1
0.2
0.3
0.5
-
-
-
-
-
2,4-D/
(mg·L-1)
-
-
-
-
-
0.05
0.1
0.2
0.3
0.5
不定芽诱
导率/%
68
75
77
69
59
81
92
83
70
61
注:诱导率=出不定芽的外植体数/接种的外植体数×100%
A.培养基中NAA/6-BA比例过高,不利于不定芽的诱导
B.推断6-BA应为细胞分裂素类植物生长调节剂
C.该研究的结果可指导草莓脱毒苗的生产
D.相同条件下,NAA诱导草莓茎尖形成不定芽的效果优于2,4-D
解析 表中不定芽诱导率随培养基中NAA/6-BA比例逐渐增大先上升后降低,且当NAA/6-BA比例为0.5/1时,不定芽诱导率最低,故培养基中NAA/6-BA比例过高,不利于不定芽的诱导,A正确;不定芽的形成需要细胞分裂素和生长素,题表中NAA和2,4-D属于生长素类植物生长调节剂,故推断6-BA应为细胞分裂素类植物生长调节剂,B正确;草莓脱毒苗的生产过程中需要诱导形成不定芽,故该研究的结果可指导草莓脱毒苗的生产,C正确;由题表相关数据可知,相同条件下,2,4-D诱导草莓茎尖形成不定芽的效果优于NAA,D错误。
15.(2023·重庆,11,3分,难度★★)为研究马铃薯贮藏时间与内源激素含量之间的关系,研究人员测定了马铃薯块茎贮藏期间在不同温度条件下的发芽率(图1),以及20 ℃条件下3种内源激素的含量(图2)。下列叙述正确的是 (A)
图1
图2
A.贮藏第60天时,4 ℃下马铃薯块茎脱落酸含量可能高于20 ℃
B.马铃薯块茎贮藏期间,赤霉素/脱落酸比值高抑制发芽
C.降低温度或喷洒赤霉素均可延长马铃薯块茎的贮藏时间
D.20 ℃下贮藏120天后,赤霉素促进马铃薯芽生长的作用大于生长素
解析 由图1可知,贮藏第60天时,4 ℃下马铃薯块茎发芽率明显低于20 ℃时,而脱落酸具有抑制马铃薯发芽的作用,因此4 ℃下马铃薯块茎的脱落酸含量可能高于20 ℃,A正确;赤霉素促进马铃薯发芽,脱落酸抑制马铃薯发芽,因此赤霉素/脱落酸比值高可促进马铃薯发芽,B错误;降低温度可使马铃薯延迟发芽,从而延长马铃薯块茎的贮藏时间,喷洒赤霉素则会使马铃薯提前发芽,缩短马铃薯块茎的贮藏时间,C错误;由图2可知,20 ℃下贮藏120天后,赤霉素的含量小于生长素含量,说明赤霉素促进马铃薯芽生长的作用小于生长素,D错误。
16.(2022·全国甲,3,6分,难度★)植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因,下列推测合理的是(A)
A.赤霉素合成途径受阻
B.赤霉素受体合成受阻
C.脱落酸合成途径受阻
D.脱落酸受体合成受阻
解析 赤霉素可以促进细胞伸长,从而引起植株增高,而脱落酸的生理作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。喷施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高,可推断出该矮生突变体缺乏促进长高的植物激素(赤霉素),赤霉素受体能正常合成(若受阻,则外源激素也不能起作用),A项合理。
17.(2022·山东,10,2分,难度★★)石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是(D)
A.多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B.对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C.喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D.该实验设计遵循了实验变量控制中的“加法原理”
解析 由题图可知,多效唑可以增强AGPase活性,促进鳞茎中淀粉的合成,间接参与细胞代谢,A项错误。由题“适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释”可知,对照组应使用等量的甲醇—清水稀释液处理,B项错误。由题图可知,赤霉素通过降低AGPase的活性,进而抑制鳞茎中淀粉的积累,而石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关,故喷施赤霉素不能提高鳞茎产量,反而使得鳞茎产量减少,C项错误。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,用外源激素赤霉素和植物生长调节剂多效唑处理遵循了实验变量控制中的“加法原理”,D项正确。
18.(2022·海南,7,3分,难度★★)植物激素和植物生长调节剂可调控植物的生长发育。下列有关叙述错误的是 (C)
A.将患恶苗病的水稻叶片汁液喷洒到正常水稻幼苗上,结实率会降低
B.植物组织培养中,培养基含生长素、不含细胞分裂素时,易形成多核细胞
C.矮壮素处理后,小麦植株矮小、节间短,说明矮壮素的生理效应与赤霉素的相同
D.高浓度2,4-D能杀死双子叶植物杂草,可作为除草剂使用
解析 将患恶苗病的水稻叶片汁液喷洒到正常水稻幼苗上,会使正常水稻幼苗光合产物过多地用于营养生长,故结实率会降低,A项正确。生长素、细胞分裂素主要分别促进细胞核、细胞质的分裂,植物组织培养中,培养基含生长素、不含细胞分裂素时,易形成多核细胞,B项正确。赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,引起植株增高,而矮壮素处理后,小麦植株矮小、节间短,说明矮壮素的生理效应与赤霉素的相反,C项错误。高浓度2,4-D能杀死双子叶植物杂草,而对单子叶农作物起促进作用,故高浓度2,4-D可作为除草剂使用,D项正确。
19.(2022·河北,5,2分,难度★★)《齐民要术》等中记载,麻为雌雄异株,黑、白种子萌发分别长成雌、雄植株,其茎秆经剥皮、加工后生产的纤维可用于制作织物。雄麻纤维产量远高于雌麻,故“凡种麻,用白麻子”。依据上述信息推断,下列叙述错误的是 (C)
A.可从雄麻植株上取部分组织,体外培养产生大量幼苗用于生产
B.对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长,增加纤维产量
C.因为雌麻纤维产量低,所以在生产中无需播种黑色种子
D.与雌雄同花植物相比,麻更便于杂交选育新品种
解析 从雄麻植株上取部分组织,体外培养产生大量幼苗用于生产,该过程为植物组织培养,原理是植物细胞的全能性,A项正确。赤霉素可促进细胞伸长,对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长,增加纤维产量,B项正确。黑、白种子萌发分别长成雌、雄植株,若在生产中不播种黑色种子,则无雌性植株,故不能正常通过有性生殖繁殖,获得下一年的种子,C项错误。麻为雌雄异株,与雌雄同花植物相比,麻避免了去雄操作,更便于杂交选育新品种,D项正确。
20.(2022·辽宁,10,2分,难度★)亚麻籽可以榨油,茎秆可以生产纤维。在亚麻生长季节,北方比南方日照时间长,亚麻开花与昼夜长短有关,只有白天短于一定的时长才能开花。赤霉素可以促进植物伸长生长,但对亚麻成花没有影响。烯效唑可抑制植物体内赤霉素的合成。下列关于在黑龙江省栽培亚麻的叙述,正确的是 (C)
A.适当使用烯效唑,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维
B.适当使用赤霉素,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维
C.适当使用赤霉素,以提高亚麻纤维产量
D.适当使用烯效唑,以提高亚麻籽产量
解析 赤霉素可以促进植物伸长生长,而烯效唑可抑制植物体内赤霉素的合成,因此用烯效唑处理亚麻植株,不能提高亚麻纤维产量,A项错误;赤霉素可以促进植物伸长生长,但对亚麻成花没有影响,而亚麻开花与昼夜长短有关,因此用赤霉素处理亚麻植株,不能提高亚麻籽产量,B项错误;赤霉素有促进细胞伸长引起植株增高的作用,用适宜浓度的赤霉素处理亚麻,可提高亚麻纤维产量,C项正确;烯效唑可抑制植物体内赤霉素的合成,不能调节亚麻开花,因此适当使用烯效唑,不能提高亚麻籽产量,D项错误。
21.(2022·浙江,2,2分,难度★)新采摘的柿子常常又硬又涩。若将柿子与成熟的苹果一起放入封闭的容器中,可使其快速变得软而甜。这主要是利用苹果产生的 (A)
A.乙烯 B.生长素
C.脱落酸 D.细胞分裂素
解析 乙烯起催熟作用,成熟的苹果产生的乙烯使柿子“变得软而甜”,A项正确;生长素能促进植物生长,不能促进果实成熟,B项错误;脱落酸的主要作用是抑制生长,促进叶片和果实脱落,保持休眠,提高植物的抗逆性,C项错误;在细胞水平上,细胞分裂素能促进细胞分裂,在个体水平上,细胞分裂素能促进植物向上生长,促进侧芽生长,促进果实生长,促进种子萌发,延缓叶片衰老等,D项错误。
22.(2022·广东,2,2分,难度★)国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中,与植物生长调节剂使用直接相关的是 (D)
A.秸秆还田 B.间作套种
C.水旱轮作 D.尿泥促根
解析 秸秆还田主要利用了生态系统的物质循环功能,A项不符合题意;间作套种利用了不同植物对光照强度的需求不同,B项不符合题意;水旱轮作通过土壤环境的水旱更替,可以明显改善土壤结构,提高土壤肥力,还可以有效灭除农田杂草和通过土壤传播的病虫害,C项不符合题意;植物激素在人体内不能被分解,故人尿中含有植物激素(生长素),因此尿泥中的植物激素可促进根的生长,D项符合题意。
23.(2022·湖南,16,4分,难度★★★)(多选)植物受到创伤可诱导植物激素茉莉酸(JA)的合成,JA在伤害部位或运输到未伤害部位被受体感应而产生蛋白酶抑制剂Ⅰ(PⅠ-Ⅱ),该现象可通过嫁接实验证明。实验涉及突变体m1和m2,其中一个不能合成JA,但能感应JA而产生PⅠ-Ⅱ;另一个能合成JA,但对JA不敏感。嫁接实验的接穗和砧木叶片中PⅠ-Ⅱ的mRNA相对表达量的检测结果如图表所示。
嫁接
类型
…
…
…
…
…
…
…
砧木叶
片创伤
否
是
否
是
否
是
否
是
否
是
否
是
否
是
接穗
叶片
++
+++
-
-
+
+++
-
-
-
-
+
+
++
+++
砧木
叶片
++
+++
-
-
-
-
++
+++
-
-
-
-
++
+++
注:WT为野生型,m1为突变体1,m2为突变体2;“……”代表嫁接,上方为接穗,下方为砧木;“+”“-”分别表示有无,“+”越多表示表达量越高。
下列判断或推测正确的是 (BD)
A.m1不能合成JA,但能感应JA而产生PⅠ-Ⅱ
B.嫁接也产生轻微伤害,可导致少量表达PⅠ-Ⅱ
C.嫁接类型m1/m2叶片创伤,m1中大量表达PⅠ-Ⅱ
D.嫁接类型m2/m1叶片创伤,m2中大量表达PⅠ-Ⅱ
解析 根据表格中信息可知,m1做接穗和砧木时,不论创伤与否,都不能产生PⅠ-Ⅱ,说明m1对JA不敏感,则m2不能合成JA,但能感应JA而产生PⅠ-Ⅱ,A、C两项错误;根据野生型嫁接时的结果可知,嫁接产生轻微伤害,可导致少量表达PⅠ-Ⅱ,B项正确;嫁接类型m2/m1叶片创伤,m1可以合成JA,m2能感应JA而大量表达PⅠ-Ⅱ,D项正确。
24.(2022·重庆,16,2分,难度★★★★)当茎端生长素的浓度高于叶片端时,叶片脱落,反之不脱落;乙烯会促进叶片脱落。为验证生长素和乙烯对叶片脱落的影响,某小组进行了如下图所示实验:制备长势和大小一致的外植体,均分为4组,分别将其基部插入培养皿的琼脂中,封严皿盖,培养并观察。根据实验结果分析,下列叙述合理的是(C)
A.③中的叶柄脱落率大于①,是因为④中NAA扩散至③
B.④中的叶柄脱落率大于②,是因为④中乙烯浓度小于②
C.①中的叶柄脱落率小于②,是因为茎端生长素浓度①低于②
D.①中叶柄脱落率随时间延长而增高,是因为①中茎端生长素浓度逐渐升高
解析 图中③和④之间存在与琼脂等高的玻璃隔板,则④中的NAA不会扩散至③,但④的NAA浓度较高,可促进④生成乙烯,乙烯是气体,可扩散至③,导致③中的叶柄脱落率大于①,A项不合理。④与②的外源NAA浓度相等,促进合成的乙烯量也相等,④中乙烯浓度等于②,B项不合理。由题可知,茎端生长素的浓度高于叶片端时,叶片脱落,①中的叶柄脱落率小于②,是因为②中的茎端生长素浓度高于①,C项合理。植物成熟后会释放乙烯,①中叶柄脱落率随时间延长而增高是因为植物成熟后释放的乙烯增加,促进了更多叶片脱落,D项不合理。
25.(2021·北京,10,2分,难度★★)植物顶芽产生生长素向下运输,使侧芽附近生长素浓度较高,抑制侧芽的生长,形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽,侧芽生长形成侧枝。下列关于植物激素作用的叙述不正确的是 (C)
A.顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长
B.去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长
C.细胞分裂素能促进植物的顶端优势
D.侧芽生长受不同植物激素共同调节
解析 顶芽产生的生长素向下运输,使得顶芽处生长素浓度降低,侧芽处生长素浓度升高,从而抑制侧芽生长,这能够体现生长素的两重性,故顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长,A项正确;顶芽产生的生长素向下运输,使侧芽附近生长素浓度较高,抑制侧芽的生长,故去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长,B项正确;用细胞分裂素处理侧芽,侧芽生长形成侧枝,这说明细胞分裂素能抑制植物的顶端优势,C项错误;侧芽生长受不同植物激素共同调节,D项正确。
26.(2021·山东,9,2分,难度★)实验发现,物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽;乙可解除种子休眠;丙浓度低时促进植株生长,浓度过高则抑制植株生长;丁可促进叶片衰老。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列说法正确的是 (B)
A.甲的合成部位是根冠、萎蔫的叶片
B.乙可通过发酵获得
C.成熟的果实中丙的作用增强
D.夏季炎热条件下,丁可促进小麦种子发芽
解析 由题干可知,甲为细胞分裂素,乙为赤霉素,丙为生长素,丁为脱落酸。细胞分裂素的合成部位主要是根尖,萎蔫的叶片主要合成脱落酸,A项错误;赤霉素可通过赤霉菌发酵获得,B项正确;生长素可促进果实发育,在成熟果实中作用减弱,C项错误;夏季炎热条件,脱落酸易分解,小麦种子容易发芽,故脱落酸抑制种子发芽,D项错误。
27.(2021·海南,19,2分,难度★★)某课题组为了研究脱落酸(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。
下列有关叙述正确的是 (C)
A.与第1组相比,第2组结果说明干旱处理促进侧根生长
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.本实验中自变量为是否干旱和ABA的有无
D.设置第4组的目的是验证在干旱条件下ABA对主根生长有促进作用
解析 ABA是脱落酸,ABA合成抑制剂可以抑制ABA的合成,据题图可知,第2组不加入ABA合成抑制剂,则两组的自变量为是否干旱(蒸馏水的有无),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,说明干旱处理可以促进主根长度增加,抑制侧根生长,A项错误;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组的主根长度短于第2组,说明缺少ABA时主根生长变慢,B项错误;实验的自变量为是否干旱和ABA的有无,故可通过补加蒸馏水及ABA合成抑制剂的添加来控制,C项正确;第4组是同时添加ABA合成抑制剂和ABA,可以与第2组和第3组形成对照,实验结果是该组的主根长度小于第2组,但大于第3组,说明ABA合成抑制剂可以减缓ABA在干旱条件下促进主根生长的作用,D项错误。
28.(2021·江苏,17,3分,难度★★★)(多选)下表和图为外加激素处理对某种水稻萌发影响的结果。萌发速率(T50)表达最终发芽率50%所需的时间,发芽率为萌发种子在总数中的比率。“脱落酸—恢复”组为1.0 mmol/L脱落酸浸泡后,洗去脱落酸。下列相关叙述正确的是 (AC)
激素浓度/(mmol·L-1)
平均T50/h
赤霉素
脱落酸
0
83
83
0.01
83
87
0.1
82
111
1.0
80
未萌发
2.5
67
未萌发
A.0.1 mmol/L浓度时,赤霉素的作用不显著,脱落酸有显著抑制萌发作用
B.1.0 mmol/L浓度时,赤霉素促进萌发,脱落酸将种子全部杀死
C.赤霉素仅改变T50,不改变最终发芽率
D.赤霉素促进萌发对种子是有益的,脱落酸抑制萌发对种子是有害的
解析 据题表格数据可知,0.1 mmol/L浓度时,赤霉素组的平均T50为82,与对照组的平均T50基本相同,说明该浓度的赤霉素的作用不显著,脱落酸组的平均T50为111,明显高于对照组,说明脱落酸有显著抑制萌发作用,A项正确;1.0 mmol/L浓度时,赤霉素组的平均T50为80,低于对照组的平均T50,说明赤霉素促进萌发,1.0 mmol/L浓度时,脱落酸组不萌发,但不能说明脱落酸将种子全部杀死,B项错误;赤霉素仅改变T50,使种子提前萌发,但不改变最终发芽率,C项正确;不能说赤霉素促进萌发对种子是有益的,脱落酸抑制萌发对种子是有害的,要根据实际情况而定,D项错误。
29.(2021·辽宁,7,2分,难度★★)下表为几种常用的植物生长调节剂,下列有关其应用的叙述错误的是 (B)
名称
属性
萘乙酸
生长素类
6-BA
细胞分裂素类
乙烯利
乙烯类
PP333
赤霉素合成抑制剂
A.用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进生根
B.用一定浓度的6-BA抑制马铃薯发芽,以延长储藏期
C.用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘
D.用PP333处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力
解析 萘乙酸属于生长素类生长调节剂,具有既能促进生根,也能抑制生根的特点,故用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进生根,A项正确;6-BA属于细胞分裂素类生长调节剂,抑制马铃薯发芽,以延长储藏期的激素是脱落酸,与细胞分裂素无关,故6-BA不能抑制马铃薯发芽,以延长储藏期,B项错误;乙烯利属于乙烯类生长调节剂,乙烯具有促进果实成熟的作用,故用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘,C项正确;PP333属于赤霉素合成抑制剂,赤霉素具有促进细胞伸长,从而促进植株生长的作用,故用PP333处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力,D项正确。
30.(2021·浙江,25,2分,难度★★★)BA对苹果丛状苗生根的影响如图所示。对照组为“MS培养基+NAA”,实验组分别选取在“MS培养基+NAA”培养了0 h、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h的丛状苗,用“MS培养基+NAA+BA”各处理24 h后,再转入“MS培养基+NAA”继续培养。各组都在丛状苗培养的第14 d和第28 d观察并统计生根率,NAA和BA的浓度均为1 μmol·L-1。下列叙述正确的是 (C)
A.BA前期处理抑制生根,后期处理促进生根
B.BA对不同实验组丛状苗的生根效果均不同
C.不同实验组丛状苗的生根率随培养时间延长而提高
D.实验结果说明了生长素和细胞分裂素共同促进生根
解析 观察题柱状图可知,不论是培养14 d还是培养28 d的实验组,与对照组相比较,生根率都减小了,说明BA前期处理和后期处理都抑制生根,A项错误;图中在基本培养液培养0 h和96 h的丛状苗,用BA处理后再在基本培养液中培养14 d的两个实验组的生根效果相同,B项错误;比较每一个实验组培养14 d和28 d的结果,可见培养28 d的生根率都较高,说明生根率随培养时间的延长而提高,C项正确;由图中结果可知,用BA处理可抑制生根,生长素促进生根,D项错误。
31.(2021·湖南,14,4分,难度★★★★)(多选)独脚金内酯(SL)是近年来新发现的一类植物激素。SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失。现有拟南芥SL突变体1(max1)和SL突变体2(max2),其生长素水平正常,但植株缺失顶端优势,与野生型(W)形成明显区别;在幼苗期进行嫁接试验,培养后植株形态如图所示。据此分析,下列叙述正确的是 (BCD)
注:R代表根,S代表地上部分,“+”代表嫁接。
A.SL不能在产生部位发挥调控作用
B.max1不能合成SL,但对SL敏感
C.max2对SL不敏感,但根能产生SL
D.推测max2_S+max1_R表现顶端优势缺失
解析 野生型W可以产生SL,图中③、④的地上部分为野生型,其植株都表现出了顶端优势,说明SL可以在产生部位发挥调控作用,A项错误;突变体1无顶端优势,但①(max1_S+W_R)表现为顶端优势,说明控制顶端优势的SL是由野生型根部产生,运输至地上部分发挥作用后表现的结果,可推断max1对SL敏感,B项正确;②(max2_S+W_R)未表现出顶端优势,说明max2对SL不敏感,⑤(max1_S+max2_R)表现为顶端优势,因max1_S不能产生SL,可推断max2的根产生了SL运输至地上部分,使地上部分表现出顶端优势,C项正确;max2_S+max1_R结合植株中,由于max2对SL不敏感,因此不会表现出顶端优势,即表现为顶端优势缺失,D项正确。
32.(2021·湖北,6,2分,难度★★)月季在我国享有“花中皇后”的美誉。为了建立月季某新品种的快速繁殖体系,以芽体为外植体,在MS培养基中添加不同浓度的6-BA和IBA进行芽体增殖实验,芽分化率(%)结果如表。
6-BA/(mg·L-1)
IBA/(mg·L-1)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
1.0
31
63
58
49
41
2.0
40
95
76
69
50
3.0
37
75
64
54
41
4.0
25
35
31
30
25
5.0
8
21
12
8
4
关于上述实验,下列叙述错误的是 (B)
A.6-BA浓度大于4.0 mg/L时,芽分化率明显降低
B.6-BA与IBA的比例为10∶1时芽分化率均高于其他比例
C.在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA,可促进芽分化
D.2.0 mg/L 6-BA和0.2 mg/L IBA是实验处理中芽分化的最佳组合
解析 该实验的目的是以芽体为外植体,探究在MS培养基中添加不同浓度的6-BA和IBA对芽体增殖的影响,实验组的自变量是6-BA和IBA的不同浓度,因变量是芽的分化率。当6-BA浓度在4.0~5.0 mg·L-1时,芽分化率明显降低,A项正确;6-BA与IBA的比例为10∶1时,芽分化率分别为31%、95%、64%、30%、4%,与其他实验组对比可知,此时的芽分化率并不是都高于其他比例,B项错误;6-BA和IBA均具有促进芽分化的作用,故在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA,可促进芽分化,C项正确;当6-BA浓度为2.0 mg·L-1和IBA浓度为0.2 mg·L-1时芽分化率是95%,故该组合是实验处理中芽分化的最佳组合,D项正确。
明确植物激素的相互作用
(1)
(2)
33.(2021·广东,14,4分,难度★★★★)乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开展研学活动,以乙烯利溶液为处理剂,研究乙烯对香蕉的催熟过程,设计的技术路线如下图。下列分析正确的是 (C)
A.对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响
B.实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实
C.根据实验安排第6次取样的时间为第10天
D.处理组3个指标的总体变化趋势基本一致
解析 对照组没有用乙烯利溶液处理,但香蕉本身会产生乙烯,A项错误;本实验的目的是研究乙烯利对香蕉的催熟过程,因此实验材料应选择乙烯含量很少的未成熟的香蕉,成熟的香蕉含乙烯多,会影响实验结果,B项错误;由流程图中“每2 d取样1次,共6次”可知,第10天进行第6次取样,C项正确。香蕉成熟过程中,淀粉逐渐水解为还原糖,因此淀粉含量逐渐下降,而还原糖含量逐渐上升,D项错误。
解答实验方案评价类试题的一般思路
34.(2021·河北,9,2分,难度★★★)关于植物激素的叙述,错误的是 (A)
A.基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时,种子休眠时间比野生型延长
B.赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉分解速度比野生型更快
C.细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快
D.插条浸泡在低浓度NAA溶液中,野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根
解析 脱落酸受体无法与脱落酸正常结合,会使种子休眠时间缩短,A项错误;赤霉素可以促进淀粉酶的合成,促进种子萌发,B项正确;细胞分裂素会促进植株的生长,C项正确;生长素受体活性减弱的株系不易生根,D项正确。
35.(2020·全国3,2,6分,难度★★)取燕麦胚芽鞘切段,随机分成三组,第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞),第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中,第3组置于IAA+Suc溶液中,一定时间内测定胚芽鞘长度的变化, 结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是 (C)
A.KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压
B.胚芽鞘伸长生长过程中,伴随细胞对水分的吸收
C.本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的
D.IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高
解析 K+、Cl-是植物细胞需要的无机盐离子,可被植物细胞通过主动运输的方式吸收,进入细胞后可调节细胞的渗透压,A项合理。水是细胞进行生命活动所必需的物质,所以,胚芽鞘伸长生长过程中伴随细胞对水分的吸收,B项合理。由题意可知,用KCl代替Suc进行实验可以得到相同的结果,说明KCl的作用效果与Suc基本相同,而KCl不能作为能源物质,故Suc不是作为能源物质来提高IAA作用效果的,C项不合理。与置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中的第2组相比,置于IAA+Suc溶液中的第3组的胚芽鞘伸长率更高,可推测加入Suc可提高IAA促进胚芽鞘伸长的效果,又因用KCl代替Suc进行实验可以得到相同的结果,说明KCl也可提高IAA促进胚芽鞘伸长的效果,D项合理。
36.(2020·海南,12,3分,难度★★★★)植物体内乙烯生物合成的基本途径如下:
甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)乙烯
其中,①代表ACC合成酶,淹水会诱导ACC合成酶基因的表达或激活该酶活性;②代表ACC氧化酶,缺氧会抑制该酶活性。下列有关叙述错误的是 (C)
A.细胞中合成的乙烯通过自由扩散方式运输
B.植物体内乙烯的合成受自身基因组控制
C.抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,可以促进果实成熟
D.陆生植物淹水后,植物体内合成的ACC增多
解析 乙烯跨膜运输的方式为自由扩散,A项正确;甲硫氨酸先生成S-腺苷甲硫氨酸,然后在ACC合成酶的作用下生成ACC,ACC在ACC氧化酶的作用下生成乙烯,乙烯合成需要多种酶的催化,而酶是由基因控制合成的,说明植物体内乙烯的合成受自身基因组控制,B项正确;乙烯能够促进果实成熟,抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,会抑制乙烯的合成,导致果实成熟延迟,C项错误;淹水会诱导ACC合成酶基因的表达或激活该酶活性,所以,陆生植物淹水后,植物体内合成的ACC增多,进而增加乙烯的生物合成,促进果实成熟,D项正确。
37.(2020·海南,19,3分,难度★★★★)赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)参与种子萌发的调控。某课题组首先证实,GA处理大麦种子能引起α-淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加,他们又进一步用GA、ABA对大麦种子进行不同处理,检测处理后的大麦种子α-淀粉酶合成量,结果如表(“+”表示有,“-”表示无,其中“+”的数量表示α-淀粉酶合成量的多少)。
分组处理
对照组
加GA
加ABA
加GA和
ABA
α-淀粉酶合成量
++
+++
-
+
下列有关叙述正确的是 (C)
A.GA在翻译水平上诱导α-淀粉酶的合成
B.ABA能促进大麦种子淀粉的水解
C.GA与ABA在α-淀粉酶合成方面具有拮抗作用
D.能合成ABA的大麦种子易穗上发芽
解析 “GA处理大麦种子能引起α-淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加”,说明GA在转录水平诱导α-淀粉酶的合成,A项错误;α-淀粉酶能促进淀粉水解,ABA使α-淀粉酶减少,淀粉的水解会受到抑制,B项错误;GA能促进α-淀粉酶合成,ABA抑制α-淀粉酶合成,C项正确;ABA抑制α-淀粉酶合成而抑制种子的萌发,故能合成ABA的大麦种子穗上发芽现象受抑制,D项错误。
38.(2020·山东,9,2分,难度★★)植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是(A)
A.提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根
B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子
解析 培养基中细胞分裂素与生长素含量的比值增大,有利于愈伤组织分化出芽,A项错误;给未受粉的番茄雌蕊柱头涂上适宜浓度的生长素溶液,可获得无子番茄,B项正确;用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可解除休眠,促进种子萌发,C项正确;乙烯可促进果实的成熟,D项正确。
39.(2020·浙江,22,2分,难度★★★)下列关于植物激素应用的叙述,错误的是 (D)
A.2,4-D可杀除禾谷类田间双子叶杂草是由于双子叶植物对2,4-D的敏感性强
B.双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的对抗作用
C.赤霉素能促进果柄伸长,使无籽葡萄的果实增大
D.喷洒脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间
解析 2,4-D为生长素类似物,其作用具有两重性,由于双子叶杂草相较于单子叶作物对2,4-D的敏感性更强,可利用一定浓度的2,4-D处理,抑制双子叶杂草生长,促进单子叶作物生长,A项正确;适宜浓度的生长素能抑制双子叶植物花、叶和果实的脱落,乙烯能促进植物花、叶和果实的脱落,二者存在对抗作用,B项正确;赤霉素能促进茎的伸长,促进果实的发育,引起无籽葡萄的形成,C项正确;喷洒细胞分裂素能延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间,D项错误。
40.(2019·浙江,26,2分,难度★★★)图甲为豌豆苗茎节段赤霉素(GA)合成途径末端图(其中GA1有生物活性,其他无活性),图乙为外源添加生长素(IAA)对离体豌豆苗茎节段GA含量影响图。
图甲
图乙
下列叙述正确的是 (A)
A.与去除顶芽的豌豆苗相比,保留顶芽的茎节段中GA8的含量较低
B.给离体豌豆苗茎节段添加IAA,能促进GA20至GA29的合成
C.若用乙烯处理豌豆苗,茎节段中的GA1含量上升
D.若去除顶芽后,豌豆苗茎节段伸长,侧芽萌发
解析 由题图乙可知,添加IAA的一组比不添加IAA的一组GA8的含量低,保留顶芽,应与添加IAA的一组相同,A项正确;添加IAA的一组,GA20的含量高,而GA29含量低,并非促进GA20至GA29的合成,B项错误;乙烯抑制赤霉素的合成,C项错误;去除顶芽后,相当于不添加IAA的一组,GA1含量低,茎节段基本不伸长,仅侧芽得以萌发,D项错误。
41.(2017·江苏,13,2分,难度★★)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响,结果如右图。下列相关叙述正确的是 (D)
A.自变量是NAA,因变量是平均生根数
B.不同浓度的NAA 均提高了插条生根率
C.生产上应优选320 mg/L NAA 处理插条
D.400 mg/L NAA 具有增加生根数的效应
解析 据题意可知,自变量是NAA的浓度,因变量是插条生根率和平均生根数,A项错误;当NAA浓度在400 mg/L时,插条的生根率降低,B项错误;NAA的浓度在320 mg/L时,平均生根数较大,但生根率较低,不适合处理插条,C项错误;由曲线看出NAA的浓度在400 mg/L时,具有提高平均生根数的效应,D项正确。
42.(2023·全国新课标,31,10分,难度★★★★)植物的生长发育受多种因素调控。回答下列问题。
(1)细胞增殖是植物生长发育的基础。细胞增殖具有周期性,细胞周期中的分裂间期为分裂期进行物质准备,物质准备过程主要包括
。
(2)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面,生长素的主要作用是 ,细胞分裂素的主要作用是 。
(3)给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化,在这一过程中感受光信号的受体有 (答出1点即可)。除了光,调节植物生长发育的环境因素还有
(答出2点即可)。
答案 (1)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
(2)促进细胞核的分裂 促进细胞质的分裂
(3)光敏色素 温度、重力
解析 (1)一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。其中分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。(2)生长素和细胞分裂素均参与植物细胞分裂的调节,其中生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂。(3)植物具有能接受光信号的分子,光敏色素是其中的一种。除了光,温度、重力等环境因素也参与调节植物的生长发育。
43.(2023·湖北,20,16分,难度★★★)乙烯(C2H4)是一种植物激素,对植物的生长发育起重要作用。为研究乙烯的作用机制,进行了如下三个实验。
【实验一】 乙烯处理植物叶片2小时后,发现该植物基因组中有2 689个基因的表达水平升高,2 374个基因的表达水平下降。
【实验二】 某一稳定遗传的植物突变体甲,失去了对乙烯作用的响应(乙烯不敏感型)。将该突变体与野生型植株杂交,F1植株表型为乙烯不敏感。F1自交产生的F2植株中,乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9∶7。
【实验三】 科学家发现基因A与植物对乙烯的响应有关,该基因编码一种膜蛋白,推测该蛋白能与乙烯结合。为验证该推测,研究者先构建含基因A的表达载体,将其转入酵母菌中,筛选出成功表达蛋白A的酵母菌,用放射性同位素14C标记乙烯(14C2H4),再分为对照组和实验组进行实验,其中实验组是用不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合6小时,通过离心分离酵母菌,再检测酵母菌结合14C2H4的量。结果如图所示。
回答下列问题。
(1)实验一中基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的 (填“DNA”或“mRNA”)含量得出。
(2)实验二F2植株出现不敏感型与敏感型比例为9∶7的原因是 。
(3)实验三的对照组为:用不同浓度的14C2H4与 混合6小时,通过离心分离酵母菌,再检测酵母菌结合14C2H4的量。
(4)实验三中随着14C2H4相对浓度的升高,实验组曲线上升趋势变缓的原因是
。
(5)实验三的结论是 。
答案 (1)mRNA (2)控制对乙烯敏感度的基因有两对,这两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律 (3)不表达蛋白A的酵母菌 (4)导入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A数量有限 (5)基因A与植物对乙烯的响应有关
解析 (1)基因表达包含转录和翻译两个过程,转录的产物是mRNA,mRNA也是翻译的模板,所以分析叶肉细胞中的mRNA含量可知道实验一中基因表达水平的变化,而该植物所有细胞均来自同一个受精卵,故所有细胞中核DNA在非分裂进程中应完全一致。(2)将突变体甲与野生型植株杂交,得到F1,F1自交产生的F2植株中,乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制乙烯敏感度的基因有两对,并且这两对基因的遗传符合基因的自由组合定律。(3)该实验的目的是通过基因A控制合成的蛋白质能与乙烯结合,证明基因A与植物对乙烯的响应有关,自变量是有无蛋白A,实验组是表达有蛋白A的酵母菌,对照组则是不表达蛋白A的酵母菌。(4)分析曲线,横坐标是14C2H4浓度的相对值,纵坐标是酵母菌结合14C2H4的量,酵母菌是通过合成蛋白A与14C2H4结合的,故实验组的曲线上升趋势变缓,可能是因为该基因不是酵母菌生存所必需的基因,故不能被酵母菌大量表达,导入了基因A的酵母菌能合成的蛋白A数量有限。(5)本实验是通过基因A控制合成的蛋白质能与乙烯结合,证明基因A与植物对乙烯的响应有关,故实验结论是基因A与植物对乙烯的响应有关。
44.(2022·北京,17,12分,难度★★★)干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少失水,但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用。
(1)C由其前体肽加工而成,该前体肽在内质网上的 合成。
(2)分别用微量(0.1 μmol·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如下图1。据图1可知,C和ABA均能够
,从而减少失水。
图1
图2
(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是,经干旱处理后,
。
(4)实验表明,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。因此设想,干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想,进行了如下表所示的嫁接实验,干旱处理后,检测接穗叶片中C含量,又检测了其中N基因的表达水平。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值,在表中填写假设成立时,与参照值相比N基因表达量的预期结果(用“远低于”“远高于”“相近”表示)。① ;② 。
接穗
野生型
突变体
突变体
砧木
野生型
突变体
野生型
接穗叶片中N
基因的表达量
参照值
①
②
注:突变体为C基因缺失突变体
(5)研究者认为C也属于植物激素,作出此判断的依据是 。
这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质的认识。
答案 (1)核糖体 (2)降低气孔开度 (3)C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型 (4)远低于 相近 (5)植物根产生的C能够运输到叶片,并且微量即可调节气孔开度的变化
解析 (1)C由其前体肽加工而成,该前体肽在内质网上的核糖体合成。(2)由题图1可知,和对照组相比较,使用微量(0.1 μmol·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均降低,而且随着处理时间的延长,叶片气孔开度降低的更显著。(3)由题图2可知, 经干旱处理后C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型,可推测C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。(4)由题意可知,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。若假设成立,即干旱条件下根合成的C运输到叶片促进N基因的表达,以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值,则接穗与砧木均为突变型的植株没有C的促进效果,N基因表达量会远低于参照值;接穗为突变体、砧木为野生型的N基因表达量则与参照值相近。(5)植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。根据题意可知,植物根产生的C能够运输到叶片,并且微量即可调节气孔开度的变化,因此可认为C也属于植物激素。
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