2025届高三生物三轮复习讲义高考抢分14 植物的生命活动调节

高考抢分14 植物的生命活动调节 一、命题解读 该部分包括生长素及其他植物激素的作用和植物激素及植物生长调节剂在生产中的应用两大命题点。生长素及其他植物激素的作用旨在考查生长素及其他植物激素的作用，包括生长素的发现、生长素的运输、生长素的作用及作用特点、其他五种植物激素(包括油菜素内酯)的作用。在高考命题中，一是直接考查考生对某一种植物激素作用的识记，考查考生对生长素作用及作用特点与 向光性、根的向地性和茎的背地性、顶端优势等生命活动实例的解释等基础知识的识记。二是考查考生对不同植物激素同时调节某项生命活动时的功能及关系的辨析、某种 植物激素调节的分子机制的理解，旨在考查考生的理解能力、逻辑推理能力和解决问题的能力 。 植物激素及植物生长调节剂在生产中的应用旨在考查植物激素及植物生长调节剂在生产中的应用、探究生长素类调节 剂促进插条生根的最适浓度和探究乙烯利对果实的催熟作用两个实验。在高考命题中，一是直接考查考生对教材中实验的实验材料、实验过程和注意事项等基础知识的识记。二是考查考生对某一种或几种植物激素对某项生命活动调节机制的分析，旨在考查考生的理解能力、逻辑推理能力和实验探究能力，并帮助考生建立起植物生长调节剂在生产实践中 应用的社会责任。 生长素及其他植物激素的作用的试题围绕植物激素的作用等陈述性知识进行设计，要求考生准确判断某一种植物激 素的作用、几种植物激素共同调节某项生理活动的作用机制及相互关系。试题还强调植物激素与生产生活的紧密联系，引导考生自觉地从生物学视角思考植物生命活动的调节问题，综合 运用所学知识解决植物根茎的伸长、果实的发育和成熟、种子的萌发、花叶果实的脱落等问题。 植物激素及植物生长调节剂在生产中的应用试题围绕植物激素的作用等陈述性知识进行设计，要求考生准确判断某一种植物激 素的作用、不同植物激素是协同关系还是相抗衡关系。试题强调植物激素与生产生活的紧密 联系，引导考生自觉地从生物学视角思考植物生命活动的调节问题，解释植物激素具体的调节机制。 考查形式包括选择题和非选择题。选择题常以文字叙述、图表、实验装置图等形式呈现。文字叙述型选择题会给出关于植物生命活动调节的相关描述，要求考生判断其正确性；图表型选择题可能展示生长素浓度与生长效果的曲线图、植物激素作用关系的概念图等，考查考生对信息的提取和分析能力；实验装置图型选择题则通过展示生长素发现或运输相关的实验装置，让考生分析实验结果或得出实验结论。非选择题通常以实验探究、综合分析等形式出现。实验探究题会给出实验目的、实验步骤和部分实验结果，要求考生补充实验步骤、预测实验结果、分析实验现象或得出实验结论，考查考生的实验设计和分析能力；综合分析题则会结合生产生活实际，如植物的栽培、果实的保鲜等，要求考生运用植物生命活动调节的知识，分析和解决实际问题，考查考生对知识的综合运用能力。 二、重要结论性语言 1.单侧光照射可引起胚芽鞘向光弯曲，向光侧比背光侧生长慢。胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关。 2.尖端是感受单侧光刺激的部位。胚芽鞘尖端可能会产生某种“影响”，这种“影响”传递至下部的伸长区会导致背光侧比向光侧生长快。 3.胚芽鞘的弯曲生长是由胚芽鞘尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。生长素促进生长的原理为促进细胞的“纵向伸长”，从而使体积变大，而不像细胞分裂素那样促进细胞数目的增多。如下图中背光面之所以长得快，就是因为其背光面细胞比向光面“更伸长”。 4.生长素的化学本质是吲哚乙酸，由色氨酸经过一系列反应转变而成。 5.生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子合成。相对集中地分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根的尖端分生组织、形成层、发育的种子和果实等处。 6.生长素的运输方式包括极性运输（从形态学上端向形态学下端运输，属于主动运输）、非极性运输（在成熟组织中，通过韧皮部进行）和横向运输（受单侧光、重力等因素影响，发生在尖端）。 7.生长素作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，如根的向地性（近地侧生长素浓度高抑制生长，远地侧生长素浓度低促进生长）、顶端优势（顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽，导致侧芽生长素浓度高生长受抑制）。 8.不同器官对生长素的敏感程度不同，敏感性由高到低为根＞芽＞茎。 生长素相关结论 9.赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实发育。 10.细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂，延缓叶片衰老。 11.脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落，维持种子休眠。 12.乙烯的主要作用是促进果实成熟，且在植物各个部位都能合成。 13.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，同时也受环境因素的影响，多种植物激素相互作用共同调节植物的生命活动。 14.在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化。 15.各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 16.决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。 17.在植物生长发育过程中，不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。 18.用适宜浓度的生长素类调节剂处理未受粉的番茄雌蕊，可获得无子番茄。 19.生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响 20.生长素与赤霉素在促进茎秆伸长方面的关系 21.明确植物激素的相互作用 22.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 (1)实验原理：适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根，不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后，插条生根的情况不同。 (2)实验过程 (3)关键点拨 ①需进行预实验 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，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。 ②设置对照组、重复组 a.设置对照组：预实验必须有蒸馏水组作空白对照，正式实验时可不设空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照，目的是探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。 b.设置重复组：即每组不能少于3个插条。 ③控制无关变量 无关变量在实验中的处理要采用等量原则。如选用相同的植物材料，插条的生理状况，带有的芽数相同，插条处理的时间长短一致等。 ④处理插条 a.生长素类调节剂处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高，处理时间较短)。 b.处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。 c.扦插时常去掉插条成熟叶片，目的是降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。 23.尝试利用乙烯利催熟水果 24.光对植物生长发育的调节 (1)光敏色素　　植物接受光信号的分子之一 (2)调控机制 25.参与调节植物生命活动的其他环境因素 26.植物生长发育的整体调控 植物生长发育的调控是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。 三、高考真题分析 例1. (2024全国甲，3)植物生长发育受植物激素的调控。下列叙述错误的是( ) 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】 关键信息 教材衔接 赤霉素的作用 赤霉素可以促进α-淀粉酶的合成，促进种子萌发(A项正确) 生长素的极性运输 生长素的极性运输是主动运输，需要载体的协助，消耗能量(B项错误) 植物激素调节基因表达 教材知识例举：生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合，引发 细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应(C项 正确) 植物激素之间的作用 生长素浓度低 生长素浓度高 促进 促进 抑制 乙烯增多 抑制 细胞伸长生长 高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的(D项正确) 【答案】B 例2. (2024山东，10)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( ) 培养时 间/h MS MS+脱落酸 MS+PAC MS+PAC+赤霉素 WT OX WT OX WT OX WT OX 24 0 80 0 36 0 0 0 0 36 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(相抗衡) 【解析】题干信息 培养时 间/h MS MS+脱落酸 MS+PAC MS+PAC+赤霉素 ①WT ②OX ③WT ④OX ⑤WT ⑥OX ⑦WT ⑧0X 24 0 80 0 36 0 0 0 0 36 31 90 5 72 3 3 18 18 教材信息 拟南芥自身会产生赤霉素和脱落酸，赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发，二者的作用效果相互拮抗(D 项正确)。 推理推论 MS 组为空白对照组，可以排除内源赤霉素和脱落酸的影响(A 项正确);组③与 组④对比，组④种子的萌发率高出很多，说明基因S 过表达可以减缓脱落酸对种子萌发的抑制 (C 项正确)。 结果分析 MS 组为空白对照组，可以排除内源赤霉素和脱落酸的影响(A 项正确);组③与 组④对比，组④种子的萌发率高出很多，说明基因S 过表达可以减缓脱落酸对种子萌发的抑制 (C 项正确)。 【答案】B 例3.(2024黑吉辽，13)为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因，研究者检测了高浓度 砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析，下列推测错误的是( ) A. 砷 处 理 6h, 根中细胞分裂素的含量会减少 B. 砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关 C. 增 强LOG2 蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用 D. 抑制根生长后，植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长 【解析】 选项 题图信息 推论 结果 A 图1,砷处理6h, 细胞分裂素水解酶基因相对表达量远低于细胞分裂素合成酶基因相对表达量 图2,砷处理促进生长素含量的增加； 图3,砷处理抑制根的生长 细胞分裂素水解酶促进细胞分裂素水解，细胞 分裂素合成酶促进细胞分裂素合成；砷处理6h, 根中细胞分裂素的含量会增加 错误 B 较低浓度生长素促进生长， 过高浓度生长素抑制生长 正确 C 增强LOG2 结果：蛋白(细胞分裂素水解酶)活性可能缓解砷对根的毒害作用 正确 D 砷处理抑制根的生长可能与生长素 含量过高有关 正确 【答案】A 例4. (2023全国甲，2)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( ) 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】 关键信息 教材衔接 生长素的合成 生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位，色氨酸经过 一系列反应可转变成生长素(A项正确) 生长素的产生部位和 作用部位 植物激素是在植物体内产生，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。植物激素包括生长素、乙烯、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸 等。各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育 和对环境的适应(B、C两项正确) 生长素的作用 生长素是植物激素，它不像酶那样催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细 胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用(D项错误) 【答案】D 例5. (2023山东，10)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( ) ① 单侧光 ②- ③ 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】 题干信息： 实验目的：判断②③之间是否存在感受单侧光刺激的部位。 实验方案：切除部位①后，在外施少量生长素的前提下，分别对②以上部位、②③之间和③ 以下部位进行单侧光刺激，观察幼苗的生长、弯曲情况。 实验结果与分析：根据三个部位处理后幼苗的生长、弯曲情况，分析感受单侧光刺激的 部位。 实验现象： 甲组不做处理，单侧光照射，幼苗向光弯曲生长； 乙组在①处切断后，单侧光照射，幼苗生长慢且弯曲； 丙组在②处切断后，单侧光照射，幼苗不生长不弯曲 实验结果： 甲、乙两组对比，可推测产生生长素的部位在结构I 中 ； 甲、乙、丙三组对比，可推测结构I 产生的生长素在①②之间有残留，①②之间有感 受单侧光刺激的部位，甲组的①②之间有生长素分布不均的部位 【答案】D 例5.(2024湖北，6)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( ) 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】 题目信息： 探究乙烯对水稻根系生长的影响； ①②组对比：突变型水稻(乙烯受体缺失)比 野生型水稻体内的生长素含量低，根系生长慢； ①④组对比：乙烯受体功能恢复型水稻体内的 生长素含量与野生型水稻相同，根系长度相同； ②③组对比：突变型水稻+NAA植物 体内的生长素含量与突变型水稻相 同，根系长度与野生型水稻相同； 推论： 乙烯促进生长素的合成，促进根系的生长； NAA对根系生长有促进作用。 【答案】D 例6.(2024湖南，11)脱落酸(ABA)是 植 物 响 应 逆 境 胁 迫 的 信 号 分 子 ，NaCl和 PEG6000(PEG6000不能进入细胞)皆可引起渗透胁迫。图a 为某水稻种子在不同处理下基因R 的 相 对表达量变化，图b 为该基因的突变体和野生型种子在不同处理下7天时的萌发率。研究还 发现无论在正常还是逆境下，基因R 的 突 变 体 种 子 中ABA含量皆高于野生型。下列叙述错 误的是( ) A.NaCl 、PEG6000和 ABA对种子萌发的调节机制相同 B.渗透胁迫下种子中内源ABA 的含量变化先于基因R 的表达变化 C.基因R 突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命 D. 基因R 突变可能解除了其对ABA 生物合成的抑制作用 【解析】 【答案】A 例7. (2024北京，18)植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列 反应)的关系，研究者对其分子机制进行了探索。 (1)生长素(IAA) 具有促进生长的作用，脱落酸(ABA) 可提高抗逆性并抑制茎叶生长，两 种激素均作为 分子，调节植物生长及逆境响应。 (2)TS 基因编码的蛋白(TS) 促 进IAA 的合成。研究发现，拟南芥受到干旱胁迫时，TS 基囚表达下降，生长减缓。研究者用野生型(WT) 和 TS 基因功能缺失突变株(ts) 进行实验， 结果如图甲。 I A A 含 量 / ( n g · g - 1 鲜 重 ) 生存率/% 甲 图甲结果显示，TS 基因功能缺失导致 (3) 为了探究TS 影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS 结合的酶BG。 已知BG 催 化ABA—葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS 和 BG, 进行体外酶活性测定，结果 如图乙。由实验结果可知TS 具有抑制BG 活性的作用，判断依据是： 。。 (4)为了证明TS 通过抑制BG 活性降低ABA 水平，可检测野生型和三种突变株中的 ABA含量。请在图丙“( )"处补充第三种突变株的类型，并在图中相应位置绘出能证 明上述结论的结果。 A B A 含 量 / ( n g · g - 1 鲜 重 ) 丙 (5)综合上述信息可知，TS 能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变 的环境。请完善TS 调节机制模型(从正常和干旱两种条件任选其一，以未选择的条件为对照， 在方框中以文字和箭头的形式作答)。 【解析】 [答案及评分参考]本题共9分，除注明外，每空2分。 (1)信息(1分) (2)IAA 含量降低，生长减缓；干旱处理下，植株生存率提高 (3)在0~2 μg 的浓度范围内，随着TS 浓度的升高，BG 活性逐渐降低 (4) (5) 例8.(2023全国新课标，31)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)。 【解析】 关键信息 教材衔接 细胞周期 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 促进细胞分裂 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 感受光信号 植物具有能接收光信号的分子，光敏色素是其中的一种 参与调节植物生长 发育的环境因素 除了光，温度、重力等环境因素也参与调节植物的生长发育 [答案及评分参考]本题共10分，每空2分。 (1)完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成(答全才得分) (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(答出1点得1分) 四、试题解答方法 1.选择题解答方法 ①认真审题：仔细阅读题干和选项，明确题目考查的知识点和要求，注意关键词，如 “正确”“错误”“主要”“根本” 等。 ②排除法：对于不确定的选项，先根据已掌握的知识排除明显错误的选项，缩小选择范围。例如，在上述关于植物激素的选择题中，生长素的运输方式是主动运输，而不是自由扩散，C 选项明显错误，可直接排除。③对比分析：对剩余选项进行对比分析，结合相关知识点，判断其正确性。如分析 A、B、D 选项，均符合植物激素的相关知识，所以答案为 C。2.非选择题解答方法 （1）实验探究题 ①明确实验目的：根据题目所给信息，准确把握实验目的，这是实验设计和分析的核心。例如上述关于生长素类似物对插条生根影响的实验，目的是研究不同浓度的生长素类似物对某植物插条生根的影响。 ②分析实验变量：确定自变量（不同浓度的生长素类似物）、因变量（插条生根数）和无关变量（如插条的生长状况、培养条件等），在实验设计中要遵循单一变量原则，确保无关变量相同且适宜。 ③设计实验步骤：按照实验目的和变量控制要求，合理设计实验步骤，一般包括分组、处理、培养和观察记录等环节。例如，将插条均分为若干组，分别用不同浓度的生长素类似物溶液处理，在相同且适宜的条件下培养，定期统计生根数。 ④预测实验结果和得出结论：根据所学知识和实验原理，预测可能出现的实验结果，并根据结果得出相应的结论。如果实验结果与预期相符，说明假设成立；如果不相符，要分析原因，可能是实验设计不合理、操作失误或其他因素影响。 3.综合分析题 ①提取关键信息：认真阅读题目，从题干中提取与植物生命活动调节相关的关键信息，明确问题的背景和要求。 ②联系相关知识：将提取的信息与所学的植物生命活动调节知识进行联系，分析问题所涉及的知识点，如植物激素的作用、生长素的两重性等。③组织答案：根据分析结果，用准确、规范的生物学语言组织答案，回答要条理清晰，逻辑严谨，确保答案完整、准确地回答了问题。例如，在回答关于植物生长调节剂应用的问题时，要结合其作用原理和实际应用情况进行分析，说明其优点和可能存在的问题。 五、高考模拟试题精选 一、单选题 1．脱落酸（ABA）参与许多植物生理过程的调节，其中有如种子成熟等长期反应，也有如气孔运动等短期反应。脱落酸信号转导的部分过程如图所示。下列说法错误的是（    ） A．没有ABA的情况下，负调节因子抑制正效应因子的活性，使其和响应基因处于静止状态 B．正效应因子被激活并磷酸化其下游响应因子，进而表现出相应的生理反应 C．ABA通过与受体结合，组成细胞结构，影响基因表达，从而起到调节作用 D．短期生理反应可能是ABA诱导的膜两侧离子流动的结果 【答案】C 【分析】分析题图，在无ABA的情况下，受体无法招募负调节因子，而负调节因子则抑制正效应因子的活性，从而无法产生下游的信号传导，使相关基因无法进行表达；在有ABA的情况下，ABA会与受体结合，进而招募负调节因子，解除其对正效应因子的抑制作用，正效应因子则被激活并发生磷酸化，同时磷酸化其下游响应因子，进而表现出相应的生理反应，如影响相关离子通道的开闭，相关基因的表达。 【详解】A、在无ABA的情况下，受体无法招募负调节因子，而负调节因子则抑制正效应因子的活性，从而无法产生下游的信号传导，使相关基因无法进行表达，A正确； B、在有ABA的情况下，ABA会与受体结合，进而招募负调节因子，解除其对正效应因子的抑制作用，正效应因子则被激活并发生磷酸化，同时磷酸化其下游响应因子，进而表现出相应的生理反应，如影响相关离子通道的开闭，相关基因的表达，B正确； C、ABA通过与受体结合后，只能起调节作用，不能组成细胞结构，与受体结合并发挥作用后就被灭活了，C错误； D、根据题干信息，气孔运动是短期效益，结合题图可以分析出：ABA诱导的膜两侧离子流动，导致保卫细胞细胞内渗透压改变，影响保卫细胞吸水或失水从而影响气孔运动，D正确。 2．豌豆的顶端优势与生长素（IAA）和细胞分裂素（CTK）的作用直接相关，IAA能调控IPT基因和CKX基因的表达，具体调节机理如图所示。其中IPT能促进细胞分裂素合成，而CKX能促进细胞分裂素分解。下列叙述正确的是（    ） A．IAA促进IPT基因表达而抑制CKX基因表达 B．IAA主要通过影响CTK的分布直接调控侧芽生长 C．侧芽长出后，其中的IAA和CTK含量均增加 D．IPT和CKX基因对CTK的调控中存在负反馈调节 【答案】D 【分析】1、生长素合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。 2、运输： （1）极性运输：生长素只能由形态学上端运向形态学下端；极性运输是细胞的主动运输．在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。 （2）横向运输：影响因素--单侧光、重力、离心力。 3、主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 【详解】A、如图所示IAA抑制IPT基因表达而促进CKX基因表达，A错误； B、IAA主要通过影响CTK的产生间接调控侧芽生长，B错误； C、如图侧芽长出后，其中的IAA含量增加，IPT基因关闭，CTK含量减少，C错误； D、IPT能促进细胞分裂素合成，当细胞分裂素增多时CKX基因打开能促进细胞分裂素分解，所以IPT和CKX基因对CTK的调控中存在负反馈调节，D正确。 3．生长素（IAA）主要促进细胞的伸长，而细胞壁的弹性非常小，影响细胞的伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理如图。下列说法正确的是（    ）    A．生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2+引发H+以被动运输的方式向外运输 B．生长素是植物体内信息的化学载体，其受体只存在于细胞膜上 C．活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达，合成mRNA和蛋白质 D．生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递，体现了细胞结构和功能的联系 【答案】D 【分析】分析题图：图示为“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理，“酸生长理论”是指生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2+引发H+以主动运输的方式向外运输，酸性条件下细胞壁的纤维素微丝伸长使细胞壁对细胞的压力减小，引起细胞纵向生长；“基因活化学说”是指活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达。 【详解】A、根据以上分析已知，H+进入细胞需要消耗ATP，所以是以主动运输的方式向外运输的，A错误； B、图中显示，生长素的受体既存在于细胞膜上，也存在于细胞质或细胞核中，B错误； C、活化因子与生长素结合，使相关基因在细胞核内表达，合成mRNA，而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体，C错误； D、生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递，体现了细胞结构和功能的联系，D正确。 4．油菜素甾醇(BRs)是一类在植物中广泛存在的甾醇类化合物的总称，参与调控植物光形态建成、细胞分裂和分化、生殖发育、开花、衰老等诸多生长发育过程及其对逆境的响应过程，为研究BRs对水稻叶光合特性的影响，对A、B两个品种水稻的剑叶叶面分别喷施一定浓度的蒸馏水、2，4－表油菜素内酯(eBL)和油菜素吡咯(Brz)，开花后一段时间内定期测量叶片的叶绿素含量，结果如下图 下列叙述错误的是（    ） A．可推测A品种开花后15~35d，eBL组合成 NADPH的速率大于Brz组 B．eBL能延缓该水稻叶片的衰老 C．可推测Brz能减缓叶片叶绿素含量的下降趋势，而eBL作用相反 D．可推测开花后0~35d内，相较于A品种，B品种具有更强的光合能力 【答案】C 【分析】从图中看出，该实验的自变量有植物开花后的天数，植物的品种和喷施的生长调节剂的种类； 随着开花后时间的推移，叶片叶绿素含量在不断降低，在A品种和B品种中喷施Brz的叶绿素含量最低，而喷施eBL的叶绿素含量最高；将A品种和B品种比较，相同的天数B品种叶绿素含量最高。 【详解】A、从左图看出，A品种在开花后第15-30天喷施一定浓度的eBL的叶绿素含量大于喷施Brz，可以推测前者光合作用大于后者，所以合成NADPH的速率较后者大，A正确； B、将喷施eBL组和喷施蒸馏水比较，其叶绿素含量较高，所以可以推测eBL能延缓该水稻叶片的衰老，B正确； C、比较三组，叶绿素都成下降趋势，但喷施Brz叶绿素含量最低，而喷施eBL组叶绿素含量最高，所以可以推测Brz可以能促进叶片叶绿素含量的下降，而eBL减缓叶片叶绿素含量的下降，C错误； D、将左图和右图比较，在相同的天数，B品种叶绿素含量比A品种更高，所以B品种光合作用大于A品种，D正确。 5．豌豆种子刚萌发时，只有一个主茎，没有侧枝；切除主茎顶端，常会长出甲、乙两个侧枝(图①)。若将甲的顶芽切除后，甲、乙的侧芽均无明显生长(图②)；若同时切除甲、乙的顶芽，其侧芽均明显生长(图③)。图②实验中甲的侧芽未明显生长最合理的假说是 A．甲枝的侧芽因其顶芽被切除而缺少生长素 B．甲枝的侧芽自身产生的IAA过多导致其死亡 C．乙枝顶芽产生的IAA通过极性运输运到甲枝的侧芽抑制其生长 D．乙枝顶芽产生的IAA会诱导产生某种抑制性物质，该抑制性物质运输至甲枝的侧芽抑制其生长 【答案】D 【分析】顶端优势是指顶芽优先生长而侧芽生长受抑制的现象，顶端优势的原因是顶芽产生的生长素向侧芽运输并积累在侧芽部位，低浓度的生长素促进顶芽的生长，高浓度的生长素抑制侧芽的生长。去除顶端优势后侧芽可以生长。据此分析作答。 【详解】A、若“甲枝的侧芽因其顶芽被切除而缺少生长素”成立的话，那么乙枝顶芽没有切除，乙枝的侧芽应该生长，这与实验结果矛盾，A错误； B、与③结果比较，甲枝的侧芽自身产生的IAA过多导致其死亡不成立，B错误； C、将甲的顶芽切除后，甲、乙的侧芽均无明显生长，所以乙侧枝顶芽产生的IAA不能运到甲的侧芽，C错误； D、乙枝顶芽产生的IAA诱导生成的抑制性物质运输至甲枝的侧芽，抑制其生长，D正确。 二、多选题 6．秋眠植物在秋季光照减少和气温下降时表现出的休眠现象，有利于提高植物的抗寒能力。下图为红光条件下苜蓿植株秋眠的信号转导途径，PIF1是转录因子，其他英文表示的都是基因。下列叙述正确的是（    ） A．缺氮影响光敏色素的合成，进而导致GA3oX1基因的表达产物减少 B．红光刺激光敏色素后可引起赤霉素与脱落酸的比值下降 C．由夏季进入秋季，光照中红光的比例可能逐渐增加 D．苜蓿秋眠是外界环境因素、基因表达、激素共同调控的结果 【答案】AD 【分析】由图可知，红光作用于光敏素色，光敏色素可抑制PIFI的形成进而调控植物秋眠：PIFI可促进DAG基因的表达，DAG抑制GA3oX1的表达，GA3oX1的表达可促进赤霉素的合成，赤霉素对秋眠具有抑制作用；同时PIFI可促进SOM基因的表达，SOM基因可抑制GA3oX1基因的表达，进而抑制赤霉素的产生；SOM可促进GA2ox2基因和ABA1基因的表达，GA2ox2基因可抑制赤霉素的产生，进而促进秋眠，ABA1基因的表达可促进脱落酸的合成，进而促进秋眠。综上所述可知，红光比例升高时促进赤霉素的合成，抑制脱落酸的合成，进而抑制秋眠；红光比例下降时，可抑制赤霉素的合成，促进脱落酸的合成，进而促进秋眠。 【详解】A、光敏色素的化学本质是色素-蛋白质复合物，因此含有氮元素，缺氮影响光敏色素的合成，对PIFI的抑制作用减弱，PIFI可促进DAG的产生，DAG抑制GA3oX1的产生，因此缺氮影响光敏色素的合成，进而导致GA3oX1基因的表达产物减少，A正确； B、红光作用于光敏素色，光敏色素可抑制PIFI的形成进而调控植物秋眠：PIFI可促进DAG基因的表达，DAG抑制GA3oX1的表达，GA3oX1的表达可促进赤霉素的合成；同时PIFI可促进SOM基因的表达，SOM基因可抑制GA3oX1基因的表达，进而抑制赤霉素的产生；SOM可促进GA2ox2基因和ABA1基因的表达，GA2ox2基因可抑制赤霉素的产生，进而促进秋眠，ABA1基因的表达可促进脱落酸的合成，即红光比例升高时促进赤霉素的合成，抑制脱落酸的合成，进而抑制秋眠，赤霉素与脱落酸的比值上升，B错误； C、红光比例升高时促进赤霉素的合成，抑制脱落酸的合成，进而抑制秋眠；红光比例下降时，可抑制赤霉素的合成，促进脱落酸的合成，进而促进秋眠，由夏季进入秋季，植物进行秋眠，光照中红光比例可能逐渐下降，C错误； D、植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。由图可知，苜蓿秋眠是外界环境因素、基因表达、激素共同调控的结果，D正确。 7．研究表明，用120 mmol·L-1的NaCl溶液处理会抑制萌发的拟南芥种子的根的生长，其机制是NaCl促进乙烯和茉莉酸的合成，进而抑制根的生长。为进一步研究乙烯、茉莉酸在植物根生长过程中的关系，利用120mmol·L-1的NaCl溶液、AVG(乙烯合成抑制剂)、IBU(茉莉酸合成抑制剂)处理萌发的拟南芥种子进行实验，结果如图所示。NaCl、乙烯、茉莉酸在植物根生长过程中的关系可以表示为（    ）    A．NaCl→乙烯→茉莉酸→抑制根生长 B．NaCl→茉莉酸→乙烯→抑制根生长 C．NaCl→茉莉酸-→抑制根生长 D．NaCl→乙烯→抑制根生长 【答案】AC 【分析】据题图，本实验的自变量是120mmol·L-1的NaCl溶液处理与否、抑制剂的种类；根据题图实验处理及数据可知：NaCl通过促进乙烯的合成来促进茉莉酸的合成，进而抑制植物根的生长，且120mmol·L-1的NaCl溶液还可以直接促进茉莉酸的合成，抑制植物根的生长。 【详解】NaCl抑制根生长的机制是通过NaCl促进乙烯和茉莉酸的合成来完成的，NaCl+AVG组中，不能合成乙烯，合成了茉莉酸，能抑制根的生长，说明120mmol·L-1的NaCl溶液可以直接促进茉莉酸的合成，抑制植物根的生长；NaCl十IBU组中，不能合成茉莉酸，合成了乙烯，不能抑制根的生长，说明l20 mmol·L-1的NaCl溶液不可以只通过促进乙烯的合成来抑制植物根的生长；NaCl组中，乙烯、茉莉酸均能合成，且抑制植物根的效果比NaCl+AVG组明显，对照各实验组，说明l20 mmol·L-1的NaCl溶液可以通过促进乙烯合成来促进茉莉酸合成从而抑制根的生长。因此l20 mmol·L-1的NaCl溶液抑制根的生长存在两条途径：NaCl→乙烯→茉莉酸→抑制根生长和NaCl→茉莉酸→抑制根生长，AC正确，BD错误。 三、解答题 8．植物体各部位都能合成乙烯。叶片衰老时，乙烯合成大幅增加，导致叶片逐渐变黄。拟南芥的生命周期只有6周左右，科研人员用其探究叶片衰老过程中植物协调乙烯合成的机制。 (1)叶片是高等植物进行 的主要器官，为果实、种子等器官提供有机物。植物体内错综复杂的调控网络确保叶片衰老进程有序进行。 (2)与叶片衰老有关的蛋白质R由359个氨基酸组成。通过基因编辑技术使R基因两个碱基对缺失，获得突变株r（甲）。 ①由于突变导致 ，r基因编码的蛋白质只含有11个氨基酸。 ②检测37天龄野生型拟南芥（WT）、甲和R基因过表达突变体（乙）的乙烯释放量和叶绿素含量，结果如图所示，据此推测 。科研人员选择37天龄拟南芥检测叶绿素含量，原因是 。    (3)已知R是与蛋白质降解有关的酶，ACS是催化乙烯合成的关键酶。科研人员推测，在叶片衰老过程中，R蛋白通过降解ACS而发挥作用。 ①请从WT、甲和ACS功能缺失突变体aa（丙）中选择亲本，设计简单易行的杂交实验，获得R和ACS基因双突变体（丁） 。 ②检测四种拟南芥叶片相关指标，请在下表补充支持上述推测的实验结果 。 实验材料 乙烯释放量 叶绿素含量 WT +++ +++ 甲（rr） ++++ ++ 丙（aa） 丁 注：“+”多少代表含量高低 【答案】(1)光合作用 (2) 转录的mRNA上提前出现终止密码子（翻译提前终止） R蛋白通过降低乙烯释放量延缓叶片衰老 37天龄拟南芥叶片进入衰老阶段，叶绿素含量降低是衰老的指标 (3) 甲（AArr）×丙（aaRR）→F1（AaRr），F1自交，筛选出双突变体（aarr） 实验材料 乙烯释放量 叶绿素含量 WT +++ +++ 甲（rr） ++++ ++ 丙（aa） ++ ++++ 丁 ++ ++++ 【分析】植物激素主要有生长素、乙烯、脱落酸、赤霉素、细胞分裂素等。 基因的表达包括转录和翻译两个阶段。 【详解】（1）叶片是高等植物进行光合作用的主要器官，光合作用的场所是叶绿体。 （2）①与叶片衰老有关的蛋白质R由359个氨基酸组成，而r基因编码的蛋白质只含有11个氨基酸，可能是由于基因突变导致了终止密码子提前出现。 ②由图可知，与野生型相比，甲（rr）的乙烯释放量增加，叶绿素含量下降，乙（R蛋白过量表达）的乙烯释放量减少，叶绿素含量升高，说明R蛋白通过降低乙烯释放量延缓叶片衰老。由于37天龄拟南芥叶片进入衰老阶段，叶绿素含量降低是衰老的指标，所以选择37天龄拟南芥检测叶绿素含量。 （3）①要获得双突变体，应该选择R基因的突变体甲和ACS基因的突变体丙进行杂交，即甲（AArr）×丙（aaRR）→F1（AaRr），F1自交，筛选出双突变体丁（aarr）。 ②甲rr的突变体不能合成R酶，但可以正常合成ASC，由于ASC不能被降解，乙烯的释放量较野生型多，乙烯会降低叶绿素的含量，故叶绿素含量较野生型的少。丙aa突变体，含有正常的R基因，可以正常表达R酶，但不能合成ACS，故乙烯释放量比野生型少，叶绿素含量比野生型多。丁（aarr）不能合成R酶，也不能合成ACS，乙烯的释放量少，叶绿素含量较多，与丙差不多，结果如图所示：  。 9．在自然界中许多高等植物需要通过冬季的低温阶段实现从营养生长到生殖生长的转化，研究人员研究了白菜出现该现象的原因。请回答下列问题： (1)有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花，这种现象称为 。这对于它们适应所生存的环境有什么意义？ 。 (2)研究人员用4℃低温处理白菜不同时间，显微镜下观察发现其花芽分化情况如图甲所示。该实验结果说明 。 (3)研究发现FLC基因对植物开花作用的部分调节过程如图乙所示，已知FT基因是植物开花所必需的。图乙所示的现象称为表观遗传，表观遗传是指 。 (4)为了检测FLC基因在不同处理组中的表达情况，研究人员取A~D组白菜茎尖生长点细胞，用FLC基因相关引物通过PCR得到其cDNA，凝胶电泳结果如图丙，400bp处代表FLC基因的表达情况。此实验结果说明： 。由图乙和图丙可推测，低温诱导植物开花的原因可能是 。 (5)若上述FT基因和FLC基因的关系均成立，且FLC基因及其等位基因（可用A、a表示）和FT基因及其等位基因（可用B、b表示，B基因可诱导植物开花）为独立遗传，A基因可抑制B基因的表达。取这两对基因均杂合的白菜自交，得到的子代在适宜时长（30d）的低温（4°C）诱导后表型及比例为 。其中基因型为 的纯合个体可用于白菜的增产。 【答案】(1) 春化作用 春化作用是植物应对恶劣环境的一种策略，植物在开花期是最脆弱的时候，如果不幸遇上低温，很容易因无法抵抗而不能开花或死亡。所以经过长期的自然选择，植物形成了一个适应的策略，等待寒冬过去后再开花结实(即春化作用)，以达到繁衍后代的目的 (2)说明低温下，处理时间越长，花芽分化程度越高 (3)表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象 (4) 低温下处理时间越长，FLC基因的表达量越低，越有利于开花 在低温条件下，FLC基因的表达量降低，解除对FT基因表达的抑制作业，促进开化位点T的合成，有利于开花 (5) 开花：不开花=3:13 aaBB 【分析】植物激素是指由植物体内产生，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。植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸等，生长素具有促进植物生长、促进插条生根和促进子房发育成果实的作用；赤霉素具有促进植物生长，接触种子休眠、促进种子萌发的作用，细胞分裂素的作用是促进细胞分裂；乙烯的作用是促进果实成熟；脱落酸的作用是促进果实、叶片等器官的衰老和脱落。 【详解】（1）有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花，这种现象称为春化作用。春化作用是植物应对恶劣环境的一种策略，植物在开花期是最脆弱的时候，如果不幸遇上低温，很容易因无法抵抗而不能开花或死亡。所以经过长期的自然选择，植物形成了一个适应的策略，等待寒冬过去后再开花结实(即春化作用)，以达到繁衍后代的目的。 （2）研究人员用4℃低温处理白菜不同时间，显微镜下观察发现其花芽分化情况如图甲所示。该实验结果说明低温下，处理时间越长，花芽分化程度越高。 （3）表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 （4）此实验结果说明：低温下处理时间越长，FLC基因的表达量越低，越有利于开花。由图乙和图丙可推测，低温诱导植物开花的原因可能是：在低温条件下，FLC基因的表达量降低，解除对FT基因表达的抑制作业，促进开化位点T的合成，有利于开花。 （5）据题意分析基因型为aaB_个体有利于开花，其余的基因型不利于开花，将基因型为AaBb亲本自交，得到的子代在适宜时长（30d）的低温（4°C）诱导后表型及比例为开花：不开花=3:13，其中基因型为aaBB的纯合个体可用于白菜的增产。 四、实验题 10．M25蛋白是茉莉酸引发植物防御反应的信号通路中的关键组分。我国研究者对M25稳定性的调节机制进行了研究。 (1)茉莉酸是一种脂质植物激素，当植物受到昆虫啃食或病原体侵染时，由受损部位细胞合成，通过筛管运输到其他部位，与 结合，促进细胞内M25与其它蛋白形成转录复合物，激活相关基因表达，积累防御蛋白。 (2)当M16蛋白失活时，细胞中M25含量显著下降。研究者对野生型植株和M16功能缺失突变体进行实验处理，检测M25含量，结果如图1、图2。    ①图1结果说明茉莉酸能提升M25的稳定性，依据是在M25合成受抑制的前提下， 。 ②综合图1、图2结果可知，茉莉酸能提升M25的稳定性，且该作用 。 (3)R蛋白能结合M25，促进其降解。研究者推测M16与R竞争结合M25。制备His-TF蛋白（TF是无关蛋白）、His-M16蛋白、GST-R蛋白和“磁珠-M25-Flag蛋白”，按图所示在溶液中进行混合，2h后对混合液总蛋白和磁珠沉降的沉淀蛋白进行电泳和抗体检测，结果如图，证实了推测。请在图中补充第3、4组的实验处理及实验结果 。    注：“+”表示添加；“-”表示未添加。“1×、5×”表示后者添加量是前者的5倍。 (4)上述研究表明，M16和R形成了一个调节模块，动态调节M25的稳态，从而影响了茉莉酸信号的调节效果。请在此基础上，提出一个进一步探究的问题。 。 【答案】(1)受体 (2) 野生型植株茉莉酸处理组M25含量下降速度低于未处理组 依赖于M16 (3)   (4)茉莉酸对M16含量或活性有什么影响？ 【分析】抗原-抗体杂交技术原理：抗原抗体的特异性结合；分子杂交技术原理：碱基互补配对原则。 【详解】（1）植物激素需要与受体，才能发挥作用。 （2）根据图1，加入蛋白合成抑制剂后，野生型M25含量下降，但是添加茉莉酸的实验组与对照组相比，M25含量更高，可看出M25合成受抑制的前提下，野生型植株茉莉酸处理组M25含量下降速度低于未处理组，说明茉莉酸能提升M25的稳定性。根据图2，M16功能缺失突变体加入蛋白合成抑制剂，M25含量显著下降，且加入茉莉酸后，并没有像图1的实验组提升M25含量，说明茉莉酸的作用依赖于M16。 （3）根据题干，实验结果证实M16与R竞争结合M25。为了探究这种竞争是否存在，应该在实验中设计GST-R蛋白和His-M16蛋白同时存在的组，且如果两者属于竞争关系，通过增加His-M16蛋白浓度可以使得更多His-M16蛋白与M25-Flag蛋白结合，影响实验结果，因此，实验3、4分别是M25-Flag蛋白、1×添加量的His-M16蛋白、GST-R蛋白和M25-Flag蛋白、5×添加量的His-M16蛋白、GST-R蛋白。由图可知，各组中GST-R蛋白添加量是一样的，3、4组是添加不同量的His-M16蛋白蛋白来探究二者竞争作用，3组是因为有His-M16蛋白与GST-R蛋白竞争结合M25-Flag蛋白，GST-R蛋白与M25-Flag蛋白结合减少，所以抗GST抗体检测沉淀蛋白检测条带变窄。4组同理，M16蛋白添加量更多，GST-R蛋白与M25-Flag蛋白结合更少，条带更窄。实验3、4没有添加His-TF蛋白，因此不出现His-TF蛋白与抗体结合的电泳条带。实验3、4中GST-R蛋白和M25-Flag蛋白均有添加，因此Flag与抗体结合、GST与抗体结合产生的电泳条带和其他组一致。 （4）根据上述研究可知，茉莉酸的作用依赖于M16，M16和R形成了一个调节模块，动态调节M25的稳态，从而影响了茉莉酸信号的调节效果，据此可进一步研究茉莉酸对M16含量或活性的影响。 学科网（北京）股份有限公司 $$