内容正文:
专题09 植物的激素调节
五年考情
考情分析
植物的激素调节
2025年山东卷第10题
2024年山东卷第10题
2024年山东卷第21题
2023年山东卷第10题
2022年山东卷第10题
2021年山东卷第9题
生长素的发现及作用、植物激素及其类似物的应用是植物的激素调节部分的高频考点,试题以选择题为主,简答题中常常和光合作用相关情境结合。试题考查考生的理解能力,还通过设置科学实验和创设探究类情境考查考生的实验探究能力。
一、单选题
1.(2025·山东·高考真题)果实脱落受多种激素调控。某植物果实脱落的调控过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.脱落酸通过促进乙烯的合成促进该植物果实脱落
B.脱落酸与生长素含量的比值影响该植物果实脱落
C.喷施适宜浓度的生长素类调节剂有利于防止该植物果实脱落
D.该植物果实脱落过程中产生的乙烯对自身合成的调节属于负反馈
2.(2021·山东·高考真题)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,浓度过高时抑制植株生长;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( )
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
3.(2023·山东·高考真题)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( )
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
4.(2022·山东·高考真题)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( )
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”
5.(2024·山东·高考真题)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( )
MS
MS+脱落酸
MS+PAC
MS+PAC+赤霉素
培养时间
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
二、解答题
6.(2024·山东·高考真题)从开花至籽粒成熟,小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比,某突变体叶片变黄的速度慢,籽粒淀粉含量低。研究发现,该突变体内细胞分裂素合成异常,进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性,而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示,开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示,其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂,KT为细胞分裂素类植物生长调节剂,气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。
检测指标
植株
14天
21天
28天
胞间CO2浓度(μmolCO2mol-1)
野生型
140
151
270
突变体
110
140
205
气孔导度(molH2Om-2s-1)
野生型
125
95
41
突变体
140
112
78
(1)光反应在类囊体上进行,生成可供暗反应利用的物质有 。结合细胞分裂素的作用,据图分析,与野生型相比,开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是 。
(2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析,与野生型相比,开花14天后突变体的光饱和点 (填“高”或“低”),理由是 。
(3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析,突变体籽粒淀粉含量低的原因是 。
一、单选题
1.(2025·山东菏泽·二模)为探究某种植物的TS基因影响抗旱性的机制,研究者进行相关实验。该植物受到干旱胁迫时,TS基因编码的TS蛋白促进生长素的合成。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。研究者发现一种能与TS蛋白结合的酶(BG),BG可催化ABA—葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA)。提取纯化TS蛋白和BG蛋白,进行体外酶活性测定,结果如图乙。检测野生型和3种突变株中的ABA含量,结果如图丙。下列说法错误的是( )
A.图丙“?”处柱的高度与WT组对应的柱高相近
B.干旱处理下,ts比WT更适应干旱环境
C.干旱处理下,ts比WT生长慢
D.TS蛋白具有抑制BG活性的作用
2.(2025·山东临沂·三模)植物激素对植物的生长发育和适应环境的变化起着不可或缺的调节作用,保证了各项生命活动的正常进行。有关植物激素在生产实践上的应用,下列叙述错误的是( )
A.农民适时摘除棉花的顶芽可促进侧芽生长素的合成,从而促进侧芽发育
B.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶以降低啤酒成本
C.可通过提高黄瓜茎端脱落酸和赤霉素的比值诱导雌花形成进而提高产量
D.用生长素类似物处理未授粉的二倍体西瓜,可得无子西瓜
3.(2025·山东泰安·二模)研究发现叶片中的光敏色素(PFR和PR)是感受光周期变化的光受体。莴苣种子通常需要接受一定时间的红光照射才能萌发。在红光下,PR变为PFR,而在远红光下,PFR变为PR。短日照植物在夜越长(昼越短)时,PFR转变为PR就越多,剩下的PFR也就越少,有利于短日照植物开花。反之有利于长日照植物开花。下列说法错误的是( )
A.PFR的形成需要红光来激发,PFR会影响莴苣种子的萌发
B.光敏色素是能够感受光信号并引发一系列生理反应的蛋白质
C.夜间给短日照植物补充红光,有利于短日照植物开花
D.在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
4.(2025·山东泰安·三模)月季花扦插时,最好选取当年生且已经木质化的枝条作为插穗,这样的枝条营养充实,容易生根。将剪下的枝条进行处理,如在植株上先进行环状剥皮,待生出愈伤组织后,再剪下枝条进行扦插。如果使用激素,可以用2,4-D或GA快浸插条下端1~30s,以促进生根。如图为2,4-D或GA对月季根伸长的影响及2,4-D对根中乙烯(ACC)产量影响的研究。下列分析正确的是( )
A.用30μmol·L-¹与10μmol·L-¹的2,4-D处理插条,根伸长量可能相同
B.GA处理插条时的最适浓度是15μmol·L-¹
C.2,4-D浓度达到10μmol·L-¹时,根中才会合成乙烯
D.该实验表明,乙烯含量增多,会反过来抑制2,4-D的作用
5.(2025·山东潍坊·三模)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,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
①WT
②OX
③WT
④OX
⑤WT
⑥OX
⑦WT
⑧OX
24
0
80
0
36
0
0
0
0
36
31
90
5
72
3
3
18
18
A.①②组结果表明,基因S过表达可以促进种子的萌发
B.①②③④组结果表明,基因S过表达会减缓脱落酸对种子萌发的抑制
C.⑤⑥⑦⑧组结果表明,赤霉素对种子萌发具有促进作用
D.基因S通过提高赤霉素的活性促进种子萌发
6.(2025·山东日照·二模)经常受到接触性刺激的植物常表现为叶色深绿、茎秆矮小粗壮、对病虫害抗性增强、生长发育迟缓等现象,形成接触性形态。研究发现,拟南芥受到接触性刺激后,乙烯和茉莉酸两种激素的含量增加,相关调节机制如下图。下列说法错误的是( )
A.接触性形态植株体内的赤霉素含量偏低
B.乙烯和茉莉酸协同调节接触性形态的形成
C.稻田养鸭模式会促使水稻形成接触性形态
D.接触性形态植株具有抗倒伏、晚熟的特点
7.(2025·山东济南·一模)独脚金内酯(GR24)是植物体内发现的新型植物激素,科学家以拟南芥为材料研究GR24对侧枝数量的影响,结果如图1;研究NAA和GR24对野生型植株侧枝长度的影响,结果如图2。下列叙述正确的是( )
A.GR24不直接参与细胞代谢,属于组成细胞的结构物质
B.据图1分析,GR24对突变植株侧枝生长作用不明显的原因是GR24合成缺陷
C.NAA是一类分子结构和生理效应与生长素类似的植物生长调节剂
D.与单独使用GR24相比,同时使用NAA+GR24更容易导致顶端优势现象
8.(2025·山东潍坊·二模)为探究不同浓度油菜素内酯(BR)对不同干旱程度下植物的影响,科研人员以黄花决明为材料,设置正常水分(WW)、中度胁迫(MD)、重度胁迫(SD)三组,90天后测定株高,结果如图。下列说法错误的是( )
A.该实验的自变量为BR的浓度和干旱程度
B.实验中可用高浓度的甘露醇浇灌来模拟干旱
C.随施用BR浓度的增加株高先上升后下降,说明BR具有两重性
D.本实验所用浓度BR可缓解干旱对植物的不利影响
9.(2025·山东枣庄·二模)南瓜矮化的产生往往是由于细胞伸长、细胞分裂受阻或者是两者共同作用所造成的。为了探究某南瓜矮化突变体的形成原因,研究人员进行了甲、乙、丙三组实验,结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别
植株
处理
节间细胞数量
节间细胞大小
甲
矮化突变体
赤霉素GA3
+++++
*********
乙
矮化突变体
蒸馏水
+++++
****
丙
野生型
蒸馏水
+++++
*********
A.甲和丙对照说明施加一定浓度外源赤霉素GA3对突变体无影响
B.乙组和丙组对照说明该突变体是由于细胞分裂受阻导致
C.三组实验相互对照说明该突变体是由于细胞伸长受阻导致
D.对野生型施加甲组相同浓度的赤霉素GA3对节间细胞数量和大小无影响
10.(2025·山东枣庄·二模)脱落酸(ABA)可以促进气孔关闭,抑制光诱导的气孔开放。为检验COP1蛋白是否在ABA介导的气孔关闭中发挥作用,选择野生型(WT)、COP1蛋白缺失的两种突变体(COP1-4和COP1-6)以及GUS-COP1回补株系(表型恢复),用ABA(1μM,2小时)处理,结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A.ABA诱导气孔关闭需要光照
B.COP1蛋白参与ABA诱导的气孔关闭
C.回补株系相比于突变体,部分恢复ABA诱发的气孔关闭的敏感性
D.野生型相比于突变体,对ABA诱导的气孔关闭更敏感
二、多选题
11.(2025·山东青岛·二模)研究者利用拟南芥突变体证实了生长素(IAA)可通过赤霉素(GA)调控根的生长。为探究顶芽合成的IAA促进根生长的具体机理,研究者向拟南芥突变体中转入绿色荧光蛋白(GFP)基因与RGA基因的融合基因,在荧光显微镜下观察转基因拟南芥幼苗的根尖中GFP-RGA融合蛋白的表达情况,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.本实验选用的突变体是GA不敏感型
B.推测RGA蛋白是一种具有生长促进作用的蛋白质
C.可通过发出荧光的强度来判断RGA蛋白的含量
D.实验结果推测IAA通过GA降解RGA蛋白
12.(2025·山东济南·二模)科研工作者研究三种植物种子萌发情况的实验结果如下表。下列叙述错误的是( )
植物种类
发芽率(%)
黑暗
光照
黑暗+GA
光照+GA
植物1
0
78
80
80
植物2
0
74
73
74
植物3
0
40
42
43
A.三种植物种子在黑暗条件下均不萌发,说明种子的萌发必须在光照下进行
B.实验自变量有植物种类、光照条件、实验植物自身的内源赤霉素
C.三种植物种子的萌发是光照和GA相互作用的结果
D.除GA外,油菜素内酯也能促进种子的萌发
13.(2025·山东青岛·一模)科研人员通过实验探究调控莲藕不定根形成的机制。不同的处理方式对不定根生根率(%)有一定影响,实验数据如下表所示(其他条件均适宜)。下列说法错误的是( )
处理方式
1d
2d
3d
4d
5d
6d
空白对照
0
0
21%
38%
53%
75%
水面以上叶片剪切
0
26%
57%
87%
100%
100%
水面以下叶片剪切
0
0
0
0
22%
45%
水面以上叶片剪切+生长素(IAA)
0
29%
65%
94%
100%
100%
水面以上叶片剪切+乙烯(ETH)
25%
42%
79%
100%
100%
100%
A.本实验的自变量有处理时间,处理部位,激素种类
B.正式实验之前需要进行预实验,排除实验偶然性,减少实验误差
C.由实验可知,在促进莲藕不定根形成上,IAA和ETH表现为协同作用
D.对叶片剪切处理会影响不定根的形成,说明水面以下叶片产生的乙烯量更多
14.(2025·山东潍坊·一模)下列关于植物激素或植物生长调节剂在葡萄生产实践中的应用,说法正确的是( )
A.可通过喷施适量脱落酸促进叶片气孔关闭抵抗干旱
B.用适宜浓度细胞分裂素可提高葡萄单果重量
C.在芽处涂抹脱落酸可应对低温导致的发芽延迟
D.成熟期控温并释放乙烯利能加速果实成熟,利于反季节上市
15.(2025届山东省枣庄市高三第一次模拟考试生物试题)图1是香蕉成熟过程中乙烯含量及单位时间内CO2释放量的变化曲线,图2为乙烯在细胞中发挥作用的机制。根据果实成熟前期是否有乙烯跃变(突然增大)和呼吸跃变的出现,把果实分为跃变型果实和非跃变型果实。结合图像分析,以下说法正确的是( )
A.植物生长发育过程中,不同激素的调节往往表现出一定的顺序性
B.香蕉属于跃变型果实,乙烯能刺激呼吸高峰的出现,从而促进果实成熟
C.植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长发育的是激素的绝对含量
D.乙烯进入细胞后,与细胞质中的受体结合,促进纤维素酶基因的表达来发挥作用
三、实验题
16.(2025·山东菏泽·二模)甘薯是我国重要的粮食作物,干旱胁迫会导致其产量下降。某科研小组以甘薯幼苗为实验材料,设计正常供水、干旱、干旱+6—BA(细胞分裂素类生长调节剂)三组实验,探究了干旱胁迫下喷施6—BA对甘薯光合作用的影响,结果如下表所示。请回答下列问题:
处理
叶绿素荧光参数
气孔导度
/
净光合速率
/
Fv/Fm
PI
正常供水
0.72
2.37
499.2
21.67
干旱
0.53
1.23
296.84
14.18
干旱+6—BA
0.72
2.64
384.75
18.43
注:Fv/Fm和PI均反映光能利用效率,数值越高,代表光能利用效率越高。
(1)甘薯光反应产生的NADPH在暗反应中的作用是 。从6—BA作用分析,干旱+6—BA处理组,提高Fv/Fm的主要原因是 。
(2)据表分析,干旱条件下施用6—BA可使甘薯净光合速率上升的原因是 。
(3)研究发现,在轻度干旱条件下,喷施6—BA还可以促进甘薯的光合产物由源(叶片)向库(块根)转移。请设计实验方案加以验证,简要写出实验设计思路: 。
四、解答题
17.(2025·山东济南·二模)为研究独角金内酯调控葡萄幼苗耐盐性的分子机制,研究人员探究了不同浓度的独角金内酯类调节剂GR24对盐胁迫下葡萄幼苗光合作用相关参数及离子稳定性相关生理指标的影响,实验数据如下图所示。其中,SOS1、NHX是Na+的转运蛋白、SKOR是K+的转运蛋白,SOS1、SKOR位于细胞膜上,NHX位于液泡膜上,葡萄幼苗通过它们调节细胞内相对稳定的Na+和K+比值,维持正常生理状态。全培养液中的Na+和K+进入葡萄幼苗细胞分别是通过协助扩散和依赖于载体蛋白AtHAK5的主动运输。
CK
NaCl
NaCl+GR24
SKOR表达量
高
低
中
SOS1表达量
低
中
高
NHX表达量
低
中
高
图(二)GR24对盐胁迫下葡萄幼苗离子含量以及离子转运蛋白的影响
(1)从叶绿素合成所需的矿质元素角度分析,高浓度NaCl导致葡萄幼苗总叶绿素含量降低的原因可能是 。
(2)据图一数据分析,GR24的最适作用浓度为 ,此浓度下胞间二氧化碳浓度低的原因是 。GR24的施用效果除了受浓度影响外,还会受到哪些施用因素的影响 (答出两个即可)。
(3)据图二数据分析,比较CK组和盐胁迫组,SKOR起到 (填“外排”或“吸收”)K+的作用;盐胁迫时,喷施GR24会使葡萄幼苗的Na+和K+比值 (填“升高”或“降低”),推测GR24的作用机制可能是 。
学科网(北京)股份有限公司1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题09 植物的激素调节
五年考情
考情分析
植物的激素调节
2025年山东卷第10题
2024年山东卷第10题
2024年山东卷第21题
2023年山东卷第10题
2022年山东卷第10题
2021年山东卷第9题
生长素的发现及作用、植物激素及其类似物的应用是植物的激素调节部分的高频考点,试题以选择题为主,简答题中常常和光合作用相关情境结合。试题考查考生的理解能力,还通过设置科学实验和创设探究类情境考查考生的实验探究能力。
一、单选题
1.(2025·山东·高考真题)果实脱落受多种激素调控。某植物果实脱落的调控过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.脱落酸通过促进乙烯的合成促进该植物果实脱落
B.脱落酸与生长素含量的比值影响该植物果实脱落
C.喷施适宜浓度的生长素类调节剂有利于防止该植物果实脱落
D.该植物果实脱落过程中产生的乙烯对自身合成的调节属于负反馈
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、不同的植物激素对植物生命活动的调节、植物生长调节剂及应用
【分析】赤霉素的作用是促进生长,解除休眠。生长素的作用是促进细胞生长,促进枝条生根,促进果实发育等。脱落酸的作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。细胞分裂素的作用是促进细胞分裂和组织分化。
【详解】A、据图示,脱落酸促进乙烯合成酶的合成,而乙烯合成酶能催化乙烯的合成。因此,脱落酸可以间接地促进乙烯的合成。而乙烯又能促进果实脱落,A正确;
B、从图中可以看出,生长素抑制脱落,而脱落酸促进脱落。这两种激素的作用是相互拮抗的。因此,它们的比值,将决定最终是脱落还是不脱落。当生长素含量高,脱落酸/生长素比值低时,倾向于抑制脱落;反之,当脱落酸含量高,该比值高时,倾向于促进脱落,B正确;
C、图示明确指出生长素抑制脱落酸的合成。抑制了脱落酸,就等于抑制了整个促进脱落的信号通路。因此,人为地喷施生长素类调节剂(如萘乙酸),可以提高植物体内的生长素水平,从而抑制脱落酸的产生,达到防止果实过早脱落(保果)的目的。这是生长素在农业生产上的一个重要应用,C正确;
D、图中关于乙烯的调节环路可以得出乙烯的产生会抑制生长素的形成,而生长素会抑制脱落酸的合成,最后脱落酸会促进乙烯合成酶合成乙烯。这意味着乙烯的产生会促进其合成酶的产生,从而导致更多的乙烯被合成。这种“产物促进自身生成”的调节机制,是一种自我放大的效应,被称为正反馈,D错误。
故选D。
2.(2021·山东·高考真题)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,浓度过高时抑制植株生长;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( )
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
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能
【分析】分析题意:物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽,甲是细胞分裂素;乙可解除种子休眠,是赤霉素;丙浓度低时促进植株生长,浓度过高时抑制植株生长,是生长素;丁可促进叶片衰老,是脱落酸。
【详解】A、甲是细胞分裂素,合成部位主要是根尖,A错误;
B、乙是赤霉素,可通过某些微生物发酵获得,B正确;
C、丙是生长素,丁是脱落酸,成熟的果实中,丙的作用减弱,丁的作用增强,C错误;
D、乙是赤霉素,夏季炎热条件下,乙可促进小麦种子发芽,丁抑制发芽,D错误。
故选B。
3.(2023·山东·高考真题)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( )
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
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】不同处理方案下植物的向性运动
【分析】植物向光性的原因是由于单侧光照射后,生长素发生横向运输,背光侧生长素浓度高于向光侧,导致生长素分布不均匀,背光侧生长速度比向光侧快,因而向光弯曲。
【详解】A、据表格和题图可知,不切断任何部位,该幼苗正常弯曲生长,但在①处切断,即去除结构Ⅰ,生长变慢,推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位,A不符合题意;
BC、据表格可知,在①处切断,该幼苗缓慢生长且弯曲,而在②处切断后,该幼苗不能生长,推测①②之间含有生长素,且具有感光部位;推测可能是受到单侧光照射后,①②之间生长素分布不均,最终导致生长不均匀,出现弯曲生长,BC不符合题意;
D、在②处切断和在③处切断,两组实验结果相同:幼苗都不生长、不弯曲,说明此时不能产生生长素,也无法得出有无感受单侧光刺激的部位,D符合题意。
故选D。
4.(2022·山东·高考真题)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( )
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”
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】生长素类似物在农业生产中的应用
【分析】由图可知,与对照组比较,多效唑可提高鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性,赤霉素降低AGPase的活性。
【详解】A、由图可知,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错误;
B、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错误;
C、由题可知,赤霉素降低AGPase的活性,进而抑制鳞茎中淀粉的积累,根据石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关,喷施赤霉素不能提高鳞茎产量,反而使得鳞茎产量减少,C错误;
D、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正确。
故选D。
5.(2024·山东·高考真题)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( )
MS
MS+脱落酸
MS+PAC
MS+PAC+赤霉素
培养时间
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
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
【详解】A、拟南芥植株会产生脱落酸和赤霉素,MS为基本培养基,可以排除内源脱落酸和赤霉素的影响,A正确;
B、与MS组相比, MS+PAC(PAC为赤霉素合成抑制剂)组种子萌发率明显降低,这说明基因S通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发,B错误;
C、与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制,C正确;
D、与MS组相比, MS+PAC组种子萌发率明显降低,这说明赤霉素能促进拟南芥种子的萌发;与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明脱落酸能抑制拟南芥种子的萌发,因此脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗,D正确。
故选B。
二、解答题
6.(2024·山东·高考真题)从开花至籽粒成熟,小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比,某突变体叶片变黄的速度慢,籽粒淀粉含量低。研究发现,该突变体内细胞分裂素合成异常,进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性,而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示,开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示,其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂,KT为细胞分裂素类植物生长调节剂,气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。
检测指标
植株
14天
21天
28天
胞间CO2浓度(μmolCO2mol-1)
野生型
140
151
270
突变体
110
140
205
气孔导度(molH2Om-2s-1)
野生型
125
95
41
突变体
140
112
78
(1)光反应在类囊体上进行,生成可供暗反应利用的物质有 。结合细胞分裂素的作用,据图分析,与野生型相比,开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是 。
(2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析,与野生型相比,开花14天后突变体的光饱和点 (填“高”或“低”),理由是 。
(3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析,突变体籽粒淀粉含量低的原因是 。
【答案】(1) ATP、NADPH 突变体细胞分裂素合成更多,而细胞分裂素能促进叶绿素的合成,且叶绿素降解少
(2) 高 突变体气孔导度更大而胞间CO2浓度更小,而呼吸作用不受影响,说明相同光照强度下,突变体光合作用消耗CO2速率更大,因此突变体吸收利用光能的效率更高。在其他限制因素相同的情况下,突变体可以利用更多的光能,因此光饱和点更高
(3)叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处,而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖,表中突变体蔗糖转化酶活性大于野生型,因此更多的蔗糖被分解成单糖或运输到籽粒中的蔗糖减少
【难度】0.65
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、其他植物激素的产生、分布和功能
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):产生NADPH与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】(1)光反应产生的ATP和NADPH可用于暗反应C3的还原。对比野生型和突变型不同条件下类囊体膜蛋白稳定性可知,不同条件下突变型类囊体膜蛋白稳定性均高于野生型,可能是突变型细胞分裂素合成增加,使类囊体膜蛋白稳定性增强,而细胞分裂素可促进叶绿素的合成,叶绿素降解少,故与野生型相比,开花后突变体叶片变黄的速度慢。
(2)据表可知,突变体气孔导度更大而胞间CO2浓度更小,而呼吸作用不受影响,说明相同光照强度下,突变体光合作用消耗CO2速率更大,因此突变体吸收利用光能的效率更高,在其他限制因素相同的情况下,突变体可以利用更多的光能,因此光饱和点更高。
(3)据图可知,与野生型相比,突变体蔗糖转化酶活性更高,而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖,故突变体内蔗糖减少,且叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处,因此更多的蔗糖被分解成单糖或运输到籽粒中的蔗糖减少。
一、单选题
1.(2025·山东菏泽·二模)为探究某种植物的TS基因影响抗旱性的机制,研究者进行相关实验。该植物受到干旱胁迫时,TS基因编码的TS蛋白促进生长素的合成。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。研究者发现一种能与TS蛋白结合的酶(BG),BG可催化ABA—葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA)。提取纯化TS蛋白和BG蛋白,进行体外酶活性测定,结果如图乙。检测野生型和3种突变株中的ABA含量,结果如图丙。下列说法错误的是( )
A.图丙“?”处柱的高度与WT组对应的柱高相近
B.干旱处理下,ts比WT更适应干旱环境
C.干旱处理下,ts比WT生长慢
D.TS蛋白具有抑制BG活性的作用
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、验证性实验与探究性实验
【分析】分析题意,本实验目的是探究某种植物的TS基因影响抗旱性的机制,结合图示可知,实验的自变量是处理条件、植株类型等,因变量是生存率、BG活性和ABA含量,据此分析作答。
【详解】A、已知BG可催化ABA - 葡萄糖苷水解为ABA ,且TS蛋白能与BG蛋白结合抑制BG活性(图乙体现)。 WT组有正常的TS基因和BG基因,BG正常发挥作用产生一定量ABA ,但TS蛋白会抑制BG活性使ABA生成量受限。(ts + bg)组TS和BG功能均缺失,由于TS是通过BG而发挥调节功能,如果BG无法发挥功能,是否存在TS对实验结果几乎没有影响,该组与bg组结果相同 ,A错误;
B、从图甲可以看到,干旱处理下,野生型(WT)的生存率低于TS基因功能缺失突变株(ts)。这表明在干旱环境中,ts比WT更能适应干旱环境,B正确;
C、已知该植物受到干旱胁迫时,TS基因编码的TS蛋白促进生长素的合成,而ts是TS基因功能缺失突变株,无法合成TS蛋白,也就不能促进生长素合成,生长素能促进植物生长,所以干旱处理下,ts比WT生长慢,C正确;
D、由图乙可知,随着TS蛋白浓度增加,BG的活性下降,这说明TS蛋白具有抑制BG活性的作用,D正确。
故选A。
2.(2025·山东临沂·三模)植物激素对植物的生长发育和适应环境的变化起着不可或缺的调节作用,保证了各项生命活动的正常进行。有关植物激素在生产实践上的应用,下列叙述错误的是( )
A.农民适时摘除棉花的顶芽可促进侧芽生长素的合成,从而促进侧芽发育
B.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶以降低啤酒成本
C.可通过提高黄瓜茎端脱落酸和赤霉素的比值诱导雌花形成进而提高产量
D.用生长素类似物处理未授粉的二倍体西瓜,可得无子西瓜
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】生长素类似物在农业生产中的应用、其他植物激素的产生、分布和功能
【分析】1、生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果;
2、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用;
3、细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用;
4、脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用;
5、乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用,植物体各部位都能合成乙烯。
【详解】A、农民适时摘除棉花的顶芽并不能促进侧芽生长素的合成,反而是通过降低侧芽处的生长素浓度来解除顶端优势,从而促进侧芽发育,A错误;
B、赤霉素能诱导种子在不发芽时产生淀粉酶,在啤酒生产中,用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,从而降低啤酒成本,B正确;
C、黄瓜可通过提高茎端脱落酸和赤霉素的比值诱导雌花形成进而提高产量,C正确;
D、生长素能促进果实发育,用生长素类似物处理未授粉的二倍体西瓜,可得无子果实,D正确。
故选A。
3.(2025·山东泰安·二模)研究发现叶片中的光敏色素(PFR和PR)是感受光周期变化的光受体。莴苣种子通常需要接受一定时间的红光照射才能萌发。在红光下,PR变为PFR,而在远红光下,PFR变为PR。短日照植物在夜越长(昼越短)时,PFR转变为PR就越多,剩下的PFR也就越少,有利于短日照植物开花。反之有利于长日照植物开花。下列说法错误的是( )
A.PFR的形成需要红光来激发,PFR会影响莴苣种子的萌发
B.光敏色素是能够感受光信号并引发一系列生理反应的蛋白质
C.夜间给短日照植物补充红光,有利于短日照植物开花
D.在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】参与调节植物生命活动的其他环境因素
【分析】1.光的作用:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。2.调控机理:植物具有能够接受光信号的分子,光敏色素是其中一种,光敏色素是一类蛋白质( 色素蛋白复合体),分布在植物各个部位,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至细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。3.光敏色素主要吸收红光和远红光。
【详解】A、莴苣种子通常需要接受一定时间的红光照射才能萌发。据题干“在红光下,PR变PFR,而在远红光下,PFR变为PR,可知,PFR的形成需要红光来激发,PFR还可影响莴苣种子的萌发,A正确;
B、光敏色素是能够接受光信号的分子,光敏色素是一类蛋白质( 色素蛋白复合体),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至细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,B正确;
C、短日照植物在夜越长(昼越短)时,PFR转变为PR就越多,剩下的PFR也就越少,有利于短日照植物开花。夜间给短日照植物补充红光,PR变为PFR,PR含量减少,不有利于短日照植物开花,C错误;
D、光敏色素是能够接受光信号的分子,光敏色素是一类蛋白质( 色素蛋白复合体),在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,D正确。
故选C。
4.(2025·山东泰安·三模)月季花扦插时,最好选取当年生且已经木质化的枝条作为插穗,这样的枝条营养充实,容易生根。将剪下的枝条进行处理,如在植株上先进行环状剥皮,待生出愈伤组织后,再剪下枝条进行扦插。如果使用激素,可以用2,4-D或GA快浸插条下端1~30s,以促进生根。如图为2,4-D或GA对月季根伸长的影响及2,4-D对根中乙烯(ACC)产量影响的研究。下列分析正确的是( )
A.用30μmol·L-¹与10μmol·L-¹的2,4-D处理插条,根伸长量可能相同
B.GA处理插条时的最适浓度是15μmol·L-¹
C.2,4-D浓度达到10μmol·L-¹时,根中才会合成乙烯
D.该实验表明,乙烯含量增多,会反过来抑制2,4-D的作用
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度、其他植物激素的产生、分布和功能、植物生长调节剂及应用、验证性实验与探究性实验
【分析】植物激素亦称植物天然激素或植物内源激素。是指植物体内产生的一些微量而能调节(促进、抑制)自身生理过程的有机化合物。已知植物体内产生的激素有六大类,即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和油菜素甾醇。它们都是些简单的小分子有机化合物,但它们的生理效应却非常复杂、多样。从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别决定、休眠和脱落等。所以,植物激素对植物的生长发育有重要的调控作用。生长素、赤霉素、细胞分裂素能促进植物生长和发育过程,而脱落酸和乙烯的作用则是抑制植物生长,促进成熟和衰老。这几种激素在植物生长发育的不同时期除各有其独特作用外,还能互相促进或抑制,充分发挥调节植物生长发育的作用。一些矿质养分如氮、磷、钾和土壤逆境胁迫会影响植物根系激素的含量和分布,进而调控根系生长。
【详解】A、根据生长素的作用特点并结合题图可知,用30μmol/L与10μmol/L的2,4-D处理插条,根伸长量可能相同,A正确;
B、图中只能得知在所使用的几个浓度中,浓度为15μmol/L时GA促进作用最明显,但其他浓度未进行实验,GA处理插条时的最适浓度不一定是15μmol/L,B错误;
C、2,4-D浓度达到10μmol/L时,根中已经含有乙烯而不是才合成乙烯,C错误;
D、图中乙烯含量增多时,根伸长量增加,未体现出乙烯含量增多会反过来抑制2,4-D的作用,D错误。
故选A。
5.(2025·山东潍坊·三模)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,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
①WT
②OX
③WT
④OX
⑤WT
⑥OX
⑦WT
⑧OX
24
0
80
0
36
0
0
0
0
36
31
90
5
72
3
3
18
18
A.①②组结果表明,基因S过表达可以促进种子的萌发
B.①②③④组结果表明,基因S过表达会减缓脱落酸对种子萌发的抑制
C.⑤⑥⑦⑧组结果表明,赤霉素对种子萌发具有促进作用
D.基因S通过提高赤霉素的活性促进种子萌发
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能
【分析】赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
【详解】A、MS组的自变量为基因S的表达是否过量,OX为基因S过表达株系,OX组的种子萌发率显著高于野生型组,故①②组结果表明,基因S过表达可以促进种子的萌发,A正确;
B、OX为基因S过表达株系,MS和MS+脱落酸组中对比,OX组的种子萌发率高于野生型组,故①②③④组结果表明,基因S过表达会减缓脱落酸对种子萌发的抑制,B正确;
C、PAC为赤霉素合成抑制剂,MS+PAC组种子的萌发率均变小,MS+PAC+赤霉素的萌发率均变大,即⑤⑥⑦⑧组结果表明,赤霉素对种子萌发具有促进作用 ,C正确;
D、⑦⑧组中对比,S基因过量表达而二者的萌发率相同,故基因S不能通过增加赤霉素的活性促进种子萌发,D错误。
故选D。
6.(2025·山东日照·二模)经常受到接触性刺激的植物常表现为叶色深绿、茎秆矮小粗壮、对病虫害抗性增强、生长发育迟缓等现象,形成接触性形态。研究发现,拟南芥受到接触性刺激后,乙烯和茉莉酸两种激素的含量增加,相关调节机制如下图。下列说法错误的是( )
A.接触性形态植株体内的赤霉素含量偏低
B.乙烯和茉莉酸协同调节接触性形态的形成
C.稻田养鸭模式会促使水稻形成接触性形态
D.接触性形态植株具有抗倒伏、晚熟的特点
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】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,叫作植物激素。植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
【详解】A、从图中可知,乙烯促进EIN3蛋白积累,茉莉酸促进MYC2蛋白积累,EIN3蛋白抑制GA2ox8基因表达,MYC2蛋白促进GA2ox7基因表达。 又因为GA2ox8、GA2ox7基因编码的蛋白质均能降解赤霉素,经常受到接触性刺激的植物常表现为叶色深绿、茎秆矮小粗壮,所以接触性形态植株体内赤霉素含量偏低,A正确;
B、GA2ox8、GA2ox7基因编码的蛋白质均能降解赤霉素,乙烯抑制GA2ox8基因的表达,而茉莉酸促进GA2ox7基因的表达,所以它们并不是协同调节,B错误;
C、稻田养鸭模式下,鸭子会与水稻产生接触性刺激,所以会使水稻形成接触性形态,C正确;
D、已知接触性形态植株茎秆矮小粗壮,所以具有抗倒伏特点;生长发育迟缓,所以具有晚熟特点,D正确。
故选B。
7.(2025·山东济南·一模)独脚金内酯(GR24)是植物体内发现的新型植物激素,科学家以拟南芥为材料研究GR24对侧枝数量的影响,结果如图1;研究NAA和GR24对野生型植株侧枝长度的影响,结果如图2。下列叙述正确的是( )
A.GR24不直接参与细胞代谢,属于组成细胞的结构物质
B.据图1分析,GR24对突变植株侧枝生长作用不明显的原因是GR24合成缺陷
C.NAA是一类分子结构和生理效应与生长素类似的植物生长调节剂
D.与单独使用GR24相比,同时使用NAA+GR24更容易导致顶端优势现象
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】不同的植物激素对植物生命活动的调节、植物生长调节剂及应用
【分析】植物生长调节剂,是人工合成的(或从微生物中提取的天然的),对植物的生长、发育具有调节作用的化学物质,具有与植物激素相似的化学性质。
【详解】A、植物激素(如GR24)作为信号分子,通过调节基因表达和细胞活动发挥作用,而非直接参与代谢或构成细胞结构,A错误;
B、若突变体自身无法合成GR24,外源添加GR24应能恢复表型。但图1显示突变体对GR24无反应,说明其缺陷可能在于 GR24受体或信号转导途径,而非合成能力,B错误;
C、NAA是一类分子结构与植物激素完全不同,但其生理效应与植物激素类似的植物生长调节剂,C错误;
D、顶端优势表现为顶芽抑制侧芽生长(侧枝数目减少)。图1显示,GR24显著减少野生型侧枝数目(抑制侧芽萌发)。图2中,NAA单独或与GR24联用进一步促进侧枝伸长,但侧枝数目可能被更强烈抑制(顶端优势增强)。机制:NAA(模拟生长素)通过极性运输抑制侧芽生长,GR24协同增强此效应,导致侧枝数目进一步减少,顶端优势更明显,D正确;
故选D。
8.(2025·山东潍坊·二模)为探究不同浓度油菜素内酯(BR)对不同干旱程度下植物的影响,科研人员以黄花决明为材料,设置正常水分(WW)、中度胁迫(MD)、重度胁迫(SD)三组,90天后测定株高,结果如图。下列说法错误的是( )
A.该实验的自变量为BR的浓度和干旱程度
B.实验中可用高浓度的甘露醇浇灌来模拟干旱
C.随施用BR浓度的增加株高先上升后下降,说明BR具有两重性
D.本实验所用浓度BR可缓解干旱对植物的不利影响
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】参与调节植物生命活动的其他环境因素、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】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,叫作植物激素。
【详解】A、该实验的目的是探究不同浓度油菜素内酯(BR)对不同干旱程度下植物的影响,因此该实验的自变量为BR的浓度和干旱程度,因变量为株高的变化,A正确;
B、高浓度的甘露醇会导致根部细胞吸水,因而实验中可用高浓度的甘露醇浇灌来模拟干旱,B正确;
C、随施用BR浓度的增加株高先上升后下降,但均高于对照组,因而不能说明BR具有两重性,C错误;
D、结合本实验的数据可以看出,所用的不同浓度BR均可使植株长高,因而说明适宜浓度的BR可缓解干旱对植物的不利影响,D正确。
故选C。
9.(2025·山东枣庄·二模)南瓜矮化的产生往往是由于细胞伸长、细胞分裂受阻或者是两者共同作用所造成的。为了探究某南瓜矮化突变体的形成原因,研究人员进行了甲、乙、丙三组实验,结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别
植株
处理
节间细胞数量
节间细胞大小
甲
矮化突变体
赤霉素GA3
+++++
*********
乙
矮化突变体
蒸馏水
+++++
****
丙
野生型
蒸馏水
+++++
*********
A.甲和丙对照说明施加一定浓度外源赤霉素GA3对突变体无影响
B.乙组和丙组对照说明该突变体是由于细胞分裂受阻导致
C.三组实验相互对照说明该突变体是由于细胞伸长受阻导致
D.对野生型施加甲组相同浓度的赤霉素GA3对节间细胞数量和大小无影响
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能
【分析】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。 赤霉素合成部位:主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。主要作用: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。 细胞分裂素合成部位:主要是根尖。主要作用:促进细胞分裂。 脱落酸合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。分布:将要脱落的器官和组织中含量多。主要作用:抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
【详解】A、甲和丙对照,自变量为植株类型和处理试剂的不同,不能说明施加一 定浓度外源赤霉素GA3对突变体无影响,A错误;
B、乙组矮化突变体施加蒸馏水,丙组野生型施加蒸馏水,从节间细胞数量看两者相同,从节间细胞大小看乙组小于丙组,说明该突变体是由于细胞伸长受阻导致,而不是细胞分裂受阻,B错误;
C、甲、乙、丙三组实验相互对照,乙组(矮化突变体不施加赤霉素)与丙组(野生型不施加赤霉素)相比,节间细胞大小不同,再结合甲组(矮化突变体施加赤霉素后节间细胞大小接近野生型),可以说明该突变体是由于细胞伸长受阻导致,C正确;
D、根据实验结果推测,对野生型施加甲组相同浓度的赤霉素GA3对节间细胞数量无影响,可能会促进节间细胞增大,D错误。
故选C。
10.(2025·山东枣庄·二模)脱落酸(ABA)可以促进气孔关闭,抑制光诱导的气孔开放。为检验COP1蛋白是否在ABA介导的气孔关闭中发挥作用,选择野生型(WT)、COP1蛋白缺失的两种突变体(COP1-4和COP1-6)以及GUS-COP1回补株系(表型恢复),用ABA(1μM,2小时)处理,结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A.ABA诱导气孔关闭需要光照
B.COP1蛋白参与ABA诱导的气孔关闭
C.回补株系相比于突变体,部分恢复ABA诱发的气孔关闭的敏感性
D.野生型相比于突变体,对ABA诱导的气孔关闭更敏感
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】题图分析:据图可知,实验的自变量是有无光照、是否经ABA处理及实验植株种类,实验的因变量为气孔孔径。
【详解】A、据图可知,在黑暗条件下,+ABA组别的野生型植株气孔也关闭,说明ABA诱导气孔关闭不需要光照,A错误;
B、分析题图,无论是光照还是黑暗处理下,与对照组相比,施加ABA后,COP1突变体(COP1-4和COP1-6)气孔孔径变大(气孔关闭减小),而回补株系(GUS-COP1)部分恢复了气孔关闭的敏感性,COP1蛋白在ABA诱导的气孔关闭中发挥作用,B正确;
C、实验结果显示,回补株系(GUS-COP1)的气孔孔径介于野生型和突变体之间,说明回补株系部分恢复了ABA诱发的气孔关闭的敏感性,C正确;
D、实验结果表明,野生型在ABA处理后气孔关闭的能力强于COP1突变体,说明野生型对ABA诱导的气孔关闭更敏感,D正确。
故选A。
二、多选题
11.(2025·山东青岛·二模)研究者利用拟南芥突变体证实了生长素(IAA)可通过赤霉素(GA)调控根的生长。为探究顶芽合成的IAA促进根生长的具体机理,研究者向拟南芥突变体中转入绿色荧光蛋白(GFP)基因与RGA基因的融合基因,在荧光显微镜下观察转基因拟南芥幼苗的根尖中GFP-RGA融合蛋白的表达情况,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.本实验选用的突变体是GA不敏感型
B.推测RGA蛋白是一种具有生长促进作用的蛋白质
C.可通过发出荧光的强度来判断RGA蛋白的含量
D.实验结果推测IAA通过GA降解RGA蛋白
【答案】CD
【难度】0.65
【知识点】生长素的生理作用以及实例分析、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】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。生长素是植物激素的一种,应符合这一概念具备的特点,因此,IAA可在植物顶芽内合成,并运输到根部,调控植物根生长。
【详解】A、实验目的是探究IAA通过GA调控根生长的机理,若突变体是GA不敏感型(即GA无法发挥作用),则无法观察到GA对RGA蛋白的影响,实验设计失去意义。故突变体应为GA 响应相关基因缺陷型(如缺乏GA或GA受体),A错误;
B、D、用GA处理前,各组根细胞均出现了绿色荧光,说明无GA时,IAA不引起RGA蛋白降解,表明IAA通过GA降解RGA蛋白,由于生长素能促进生长,推测RGA蛋白是一种具有生长抑制作用的蛋白质,B错误、D正确;
C、绿色荧光蛋白(GFP)基因与RGA基因的融合基因一块表达,故可通过发出荧光的强度来判断RGA蛋白的含量,C正确。
故选CD。
12.(2025·山东济南·二模)科研工作者研究三种植物种子萌发情况的实验结果如下表。下列叙述错误的是( )
植物种类
发芽率(%)
黑暗
光照
黑暗+GA
光照+GA
植物1
0
78
80
80
植物2
0
74
73
74
植物3
0
40
42
43
A.三种植物种子在黑暗条件下均不萌发,说明种子的萌发必须在光照下进行
B.实验自变量有植物种类、光照条件、实验植物自身的内源赤霉素
C.三种植物种子的萌发是光照和GA相互作用的结果
D.除GA外,油菜素内酯也能促进种子的萌发
【答案】ABC
【难度】0.65
【知识点】参与调节植物生命活动的其他环境因素、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。赤霉素的合成:幼芽、幼根和未成熟的种子。赤霉素的作用:促进细胞伸长,促进植株增高和果实发育、种子萌发。
【详解】A、黑暗+GA条件下,种子萌发率与光照条件结果相似,因此种子的萌发不一定在光照下进行,A错误;
B、依据表格信息可知,实验自变量有植物种类、光照条件、外源赤霉素,因变量是种子的萌发率,B错误;
C、由图可知,黑暗+GA与光照+GA组,植物种子萌发率几乎相同,因此可知,种子萌发是GA作用的结果,C错误;
D、GA可促进细胞伸长,促进植株增高和果实发育、种子萌发,油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等,因此除GA外,油菜素内酯也能促进种子的萌发,D正确。
故选ABC。
13.(2025·山东青岛·一模)科研人员通过实验探究调控莲藕不定根形成的机制。不同的处理方式对不定根生根率(%)有一定影响,实验数据如下表所示(其他条件均适宜)。下列说法错误的是( )
处理方式
1d
2d
3d
4d
5d
6d
空白对照
0
0
21%
38%
53%
75%
水面以上叶片剪切
0
26%
57%
87%
100%
100%
水面以下叶片剪切
0
0
0
0
22%
45%
水面以上叶片剪切+生长素(IAA)
0
29%
65%
94%
100%
100%
水面以上叶片剪切+乙烯(ETH)
25%
42%
79%
100%
100%
100%
A.本实验的自变量有处理时间,处理部位,激素种类
B.正式实验之前需要进行预实验,排除实验偶然性,减少实验误差
C.由实验可知,在促进莲藕不定根形成上,IAA和ETH表现为协同作用
D.对叶片剪切处理会影响不定根的形成,说明水面以下叶片产生的乙烯量更多
【答案】BD
【难度】0.65
【知识点】验证性实验与探究性实验、不同的植物激素对植物生命活动的调节、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度、生长素的产生、分布及运输
【分析】题表分析:实验的自变量有处理时间,处理部位,激素种类,因变量为不定根生根率。
【详解】A、依据表中信息可知,本实验的自变量有处理时间,处理部位,激素种类,因变量为不定根生根率,A正确;
B、正式实验之前需要进行预实验,其目的是为正式实验的进行摸索条件,提高实验的科学性和可行性,B错误;
C、依据表中信息,与水面以上叶片剪切相比较,水面以上叶片剪切+生长素组,水面以上叶片剪切+乙烯组,不定根生根率均有明显提高,说明在促进莲藕不定根形成上,IAA和ETH表现为协同作用,C正确;
D、水面以上叶片剪切组,水面以下叶片剪切组,水面以上叶片剪切+乙烯(ETH)组,三组相比较,不定根生根率的差异,水面以上叶片剪切+乙烯(ETH)组水面以上叶片剪切组水面以下叶片剪切组,说明:①乙烯可以促进不定根的形成,②水面以上叶片产生的乙烯量更多,D错误。
故选BD。
14.(2025·山东潍坊·一模)下列关于植物激素或植物生长调节剂在葡萄生产实践中的应用,说法正确的是( )
A.可通过喷施适量脱落酸促进叶片气孔关闭抵抗干旱
B.用适宜浓度细胞分裂素可提高葡萄单果重量
C.在芽处涂抹脱落酸可应对低温导致的发芽延迟
D.成熟期控温并释放乙烯利能加速果实成熟,利于反季节上市
【答案】ABD
【难度】0.85
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、植物生长调节剂及应用
【分析】1.生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果.
2.赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高.此外,它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用.
3.细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用.
4.脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多.脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用.
5.乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用.植物体各部位都能合成乙烯。
【详解】A、脱落酸能促进气孔关闭,减少水分散失,所以喷施适量脱落酸可促进叶片气孔关闭抵抗干旱,A正确;
B、细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,用适宜浓度细胞分裂素可提高葡萄单果重量,B正确;
C、脱落酸会抑制细胞分裂,抑制种子萌发和芽的生长,在芽处涂抹脱落酸会加重低温导致的发芽延迟,C错误;
D、乙烯利能释放乙烯,乙烯能促进果实成熟,所以成熟期控温并释放乙烯利能加速果实成熟,利于反季节上市,D正确。
故选ABD。
15.(2025届山东省枣庄市高三第一次模拟考试生物试题)图1是香蕉成熟过程中乙烯含量及单位时间内CO2释放量的变化曲线,图2为乙烯在细胞中发挥作用的机制。根据果实成熟前期是否有乙烯跃变(突然增大)和呼吸跃变的出现,把果实分为跃变型果实和非跃变型果实。结合图像分析,以下说法正确的是( )
A.植物生长发育过程中,不同激素的调节往往表现出一定的顺序性
B.香蕉属于跃变型果实,乙烯能刺激呼吸高峰的出现,从而促进果实成熟
C.植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长发育的是激素的绝对含量
D.乙烯进入细胞后,与细胞质中的受体结合,促进纤维素酶基因的表达来发挥作用
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】有氧呼吸过程、遗传信息的翻译、其他植物激素的产生、分布和功能
【分析】由图可知,香蕉在成熟之后,乙烯含量剧增,乙烯含量剧增影响呼吸作用,产生呼吸跃变现象,乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用,植物体各部位都能合成乙烯。
【详解】A、植物生长发育过程中,不同阶段,激素的种类和含量不同,不同激素的调节往往表现出一定的顺序性,A正确;
B、由图1可知,香蕉在成熟过程中乙烯含量有突然增大的现象,且乙烯含量增加后单位时间内CO2释放量也大幅增加,说明香蕉属于跃变型果实,乙烯能刺激呼吸高峰的出现,从而促进果实成熟,B正确;
C、植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长发育的是激素的相对含量,而不是绝对含量,C错误;
D、由图2可知,乙烯进入细胞后,与细胞质中的受体结合,促进纤维素酶基因的表达,从而合成纤维素酶,纤维素酶能水解细胞壁,从而促进果实成熟,D正确。
故选ABD。
三、实验题
16.(2025·山东菏泽·二模)甘薯是我国重要的粮食作物,干旱胁迫会导致其产量下降。某科研小组以甘薯幼苗为实验材料,设计正常供水、干旱、干旱+6—BA(细胞分裂素类生长调节剂)三组实验,探究了干旱胁迫下喷施6—BA对甘薯光合作用的影响,结果如下表所示。请回答下列问题:
处理
叶绿素荧光参数
气孔导度
/
净光合速率
/
Fv/Fm
PI
正常供水
0.72
2.37
499.2
21.67
干旱
0.53
1.23
296.84
14.18
干旱+6—BA
0.72
2.64
384.75
18.43
注:Fv/Fm和PI均反映光能利用效率,数值越高,代表光能利用效率越高。
(1)甘薯光反应产生的NADPH在暗反应中的作用是 。从6—BA作用分析,干旱+6—BA处理组,提高Fv/Fm的主要原因是 。
(2)据表分析,干旱条件下施用6—BA可使甘薯净光合速率上升的原因是 。
(3)研究发现,在轻度干旱条件下,喷施6—BA还可以促进甘薯的光合产物由源(叶片)向库(块根)转移。请设计实验方案加以验证,简要写出实验设计思路: 。
【答案】(1) 作为还原剂且提供能量 6—BA促进叶绿素的合成
(2)提高光能利用效率,使光反应加快;增大气孔导度,利用的CO2量增加,使暗反应加快
(3)实验思路:取同一批生理状态相同的正常甘薯植株,均分为A、B两组;置于轻度干旱条件下,适时对A组喷施适宜浓度的6—BA、B组喷施等量清水;一段时间后,测定并比较两组植株的叶片和块根的干重
【难度】0.65
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、植物生长调节剂及应用、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计
【分析】光合作用:(1)光反应阶段:水光解产生NADPH和氧气,ADP和Pi 结合形成ATP。(2)暗反应阶段:二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物,三碳化合物在ATP和NADPH的作用下,还原成五碳化合物,同时ATP水解成ADP和Pi。
【详解】(1)在碳反应的三碳酸还原中,NADPH作为还原剂且提供能量;干旱+6—BA比干旱组的叶绿素荧光参数大,说明6—BA能促进叶绿素的合成。
(2)根据表格中数据可知,干旱条件下施用6-BA可使甘薯净光合速率上升的原因是一方面提高光合作用的光能利用效率,使光反应加快;另一方面,增大气孔导度,使暗反应固定的CO2量增加,净光合速率加快。
(3)在轻度干旱条件下,喷施6—BA还可以促进甘薯的光合产物由源(叶片)向库(块根)转移,要想验证这一结论,可设计实验为:取同一批生理状态相同的正常甘薯植株,均分为A、B两组;置于轻度干旱条件下,适时对A组喷施适宜浓度的6—BA、B组喷施等量清水;一段时间后,测定并比较两组植株的叶片和块根的干重。
四、解答题
17.(2025·山东济南·二模)为研究独角金内酯调控葡萄幼苗耐盐性的分子机制,研究人员探究了不同浓度的独角金内酯类调节剂GR24对盐胁迫下葡萄幼苗光合作用相关参数及离子稳定性相关生理指标的影响,实验数据如下图所示。其中,SOS1、NHX是Na+的转运蛋白、SKOR是K+的转运蛋白,SOS1、SKOR位于细胞膜上,NHX位于液泡膜上,葡萄幼苗通过它们调节细胞内相对稳定的Na+和K+比值,维持正常生理状态。全培养液中的Na+和K+进入葡萄幼苗细胞分别是通过协助扩散和依赖于载体蛋白AtHAK5的主动运输。
CK
NaCl
NaCl+GR24
SKOR表达量
高
低
中
SOS1表达量
低
中
高
NHX表达量
低
中
高
图(二)GR24对盐胁迫下葡萄幼苗离子含量以及离子转运蛋白的影响
(1)从叶绿素合成所需的矿质元素角度分析,高浓度NaCl导致葡萄幼苗总叶绿素含量降低的原因可能是 。
(2)据图一数据分析,GR24的最适作用浓度为 ,此浓度下胞间二氧化碳浓度低的原因是 。GR24的施用效果除了受浓度影响外,还会受到哪些施用因素的影响 (答出两个即可)。
(3)据图二数据分析,比较CK组和盐胁迫组,SKOR起到 (填“外排”或“吸收”)K+的作用;盐胁迫时,喷施GR24会使葡萄幼苗的Na+和K+比值 (填“升高”或“降低”),推测GR24的作用机制可能是 。
【答案】(1)高浓度NaCl影响了植物对镁等叶绿素合成所需矿质元素的吸收
(2) 1μmol/L 光合作用较强,对二氧化碳的固定速率加快,使得胞间二氧化碳被迅速消耗,导致其浓度降低 施用时间、施用部位等
(3) 外排 降低 通过调控SKOR、SOS1和NHX等离子转运蛋白基因的表达,促进K+的外排和Na+的外排及进入液泡,从而调节植物细胞内的离子平衡,增强植物对盐胁迫的耐受性
【难度】0.4
【知识点】影响光合作用的因素、植物对不良环境的适应性反应、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】图一:盐胁迫会导致总叶绿素相对含量下降、气孔导度降低、胞间CO2浓度升高。盐胁迫下,使用GR24后,对盐胁迫有所缓解。
图二:根据柱形图可知,盐胁迫下细胞质基质中钠离子明显增多,钾离子稍微有所增多,盐胁迫下,使用GR24,细胞质基质中钠离子减少,钾离子进一步升高。
根据表格信息可知,盐胁迫下,SKOR表达量下降,SOS1表达量和NHX表达量有所升高,盐胁迫下GR24,SKOR表达量、SOS1表达量和NHX表达量均有所升高。
【详解】(1)高浓度的NaCl导致土壤溶液浓度升高,植物根系的吸水受到抑制,进而影响了对矿质元素的吸收和运输,其中就包括叶绿素合成所需的矿质元素。 即高浓度NaCl影响了植物对镁等叶绿素合成所需矿质元素的吸收。
(2)根据图一可知,当GR24浓度为1μmol/L时,总叶绿素含量、气孔导度均最高,对盐胁迫的缓解作用最适宜,故1μmol/L为最适作用浓度。此浓度下胞间二氧化碳浓度低,可能是因为光合作用较强,对二氧化碳的固定速率加快,使得胞间二氧化碳被迅速消耗,导致其浓度降低。GR24的施用效果除了受浓度影响外,还会受到施用时间、施用部位、环境温度、光照强度等因素的影响。比如不同的施用时间,植物的生理状态不同,对GR24的响应也不同;施用在植物的不同部位,可能影响其吸收和运输;环境温度和光照强度会影响植物的代谢,进而影响GR24的作用效果。
(3)比较CK组(对照组)和盐胁迫组,盐胁迫组中SKOR表达量低,同时细胞内K+含量升高,说明SKOR起到外排K+的作用,因为SKOR表达量低时K+外排减少,细胞内K+含量才会升高。 盐胁迫时,喷施GR24后,SKOR表达量升高(相对盐胁迫组),K+外排增加,同时SOS1和NHX表达量升高,促进Na+的外排和进入液泡,使得细胞质基质内Na+含量相对降低,K+含量相对升高,所以葡萄幼苗的Na+和K+比值降低。推测GR24的作用机制可能是通过调控SKOR、SOS1和NHX等离子转运蛋白基因的表达,促进K+的外排和Na+的外排及进入液泡,从而调节植物细胞内的离子平衡,增强植物对盐胁迫的耐受性。
学科网(北京)股份有限公司1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$