内容正文:
专题09 植物生命活动的调节
考情概览:解读近年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
2025年真题研析:探寻常考要点,真题分类精讲,归纳串联解题必备知识。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
必备知识速记:总结易错易混点。
名校模拟探源:精选适量名校模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读
考向
考查统计
该部分内容主要以选择题为主。高考题目涉及的知识点主要是多种植物激素的作用。常以多种植物激素的含量在某一生命活动中的变化曲线图或某一特定生理活动涉及的多种植物激素等为情境,考查多种激素协调配合调节植物的生命活动。核心素养的考查主要通过分析植物激素间的相互作用,建立普遍联系的观点,应用知识指导植物激素在农业生产实践中的应用。能力考查主要是图表分析、逻辑推理与论证等能力。
考向一 植物生长素
2025·四川·T14
2025·河南·T10
2025·甘肃·T11
2024·河北·T9
2024·贵州·T15
2023·山东·T10
2023·全国甲·T2 2023·天津·T15 2021·重庆·T18
考向二 其他植物激素的种类和作用
2025·陕晋宁青·T2
2025·安徽·T9
2025·黑吉辽蒙·T13
2025·湖北·T22
2025·湖北·T3
2025·湖南·T12
2025·江苏·T16 2024·浙江·T13
2022·全国甲·T3 2022·江苏·T6 2021·河北·T9 2021·山东·T9
考向三 植物激素间的相互作用
2025·广东·T15
2025·山东·T10
2025·北京·T9
2024·山东·T10
2024·湖北·T6
2023·新标·T31 2023·北京·T8 2022·重庆·T15 2021·北京·T10
考向四 与植物激素有关的实验设计
2024·吉林·T13
2024·贵州·T9
2023·江苏·T5 2022·湖南·T16 2022·北京·T17 2022·重庆·T16
考向五 植物生长调节剂的类型和作用
2023·广东·T9 2023·湖北·T12 2022·湖北·T8 2022·北京·T13 2022·海南·T7 2022·辽宁·T10
考向六 环境因素参与调节植物的生命活动
2025·云南·T6
2025·湖北·T8
2024·安徽·T9
2024·江西·T13
2024·北京·T18
2023·新课标·T2 2023·新标·T31 2023·广东·T15
试题精讲
考向一 植物生长素
1.(2025·甘肃·高考真题)生长素可促进植物细胞伸长生长,其作用机制之一是通过激活质膜H+-ATP酶,导致细胞壁酸化,活化细胞壁代谢相关的酶。拟南芥跨膜激酶TMK参与了这一过程,它与生长素受体、质膜H+-ATP酶的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素促进细胞伸长生长的过程与呼吸作用无关
B.碱性条件下生长素促进细胞伸长生长的作用增强
C.生长素受体可以结合吲哚乙酸或苯乙酸
D.TMK功能缺失突变体的生长较野生型快
【答案】C
【分析】生长素的 主要合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子,这些部位的细胞具有较强的分裂和代谢能力。 主要由色氨酸经过一系列生化反应转变而来。在一定浓度范围内,生长素能促进细胞伸长,尤其是对植物茎段的生长促进作用明显。但浓度过高会抑制生长。还具有促进果实发育的作用。
【详解】A、从图中可知,生长素激活质膜H+-ATP酶需要消耗能量,而细胞中的能量主要由呼吸作用提供,所以生长素促进细胞伸长生长的过程与呼吸作用有关,A错误;
B、因为生长素通过激活质膜H+-ATP酶导致细胞壁酸化来促进细胞伸长,碱性条件会抑制这一酸化过程,所以碱性条件下生长素促进细胞伸长生长的作用减弱,B错误;
C、生长素的化学本质是吲哚乙酸,苯乙酸也是生长素类似物,生长素受体可以结合吲哚乙酸或苯乙酸来发挥作用,C正确;
D、由于TMK参与生长素促进细胞伸长的过程,TMK功能缺失突变体无法正常进行这一过程,其生长会比野生型慢,D错误。
故选C。
2.(2025·河南·高考真题)向日葵具有向光生长的特性。研究人员以向日葵幼苗为实验材料,单侧光处理一段时间后,检测下胚轴两侧生长相关指标,结果如图所示。下列推断正确的是( )
A.向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面
B.下胚轴两侧IAA的含量基本一致,表明其向光生长不受IAA影响
C.IAA抑制物通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长
D.在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向对侧弯曲
【答案】A
【分析】生长素的产生:生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变而成。运输:胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中: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,称为极性运输;在成熟组织中:生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
【详解】A、据图可知,向光面和背光面的IAA含量差别不大,但向光面下胚轴的增加长度明显低于背光面,同时向光面的IAA抑制物质含量高于背光面,据此推测,向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面,A正确;
B、下胚轴两侧IAA的含量基本一致,但不能说明向光生长不受IAA影响,可能是IAA的活性或信号通路差异导致,B错误;
C、图示向光面和背光面的IAA含量差别不大,说明IAA抑制物不是通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长,C错误;
D、黑暗环境中无单侧光刺激,喷施IAA抑制物会抑制该侧生长,弯曲方向应为 向喷施侧弯曲(抑制侧生长慢,对侧相对快),D错误。
故选A。
3.(2025·四川·高考真题)生长素(IAA)和H2O2都参与中胚轴生长的调节。有人切取玉米幼苗的中胚轴、将其培养在含有不同外源物质的培养液中,一段时间后测定中胚轴长度,结果如下图(DPI可以抑制植物中H2O2的生成)。下列叙述错误的是( )
A.本实验运用了实验设计的加法原理和减法原理
B.切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响
C.IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长
D.若另设IAA抑制剂+H2O2组,中胚轴长度应与④相近
【答案】D
【分析】在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某 种影响因素的称为 “加法原理”。 与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”
【详解】A、在实验中,向培养液中添加IAA、H2O2等物质运用了加法原理,切去芽减少内源生长素的干扰运用了减法原理,A正确;
B、芽能产生生长素,切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响,从而更准确地探究外源物质对中胚轴生长的调节作用,B正确;
C、对比②和④组,④组加入DPI抑制H2O2生成后中胚轴长度比②组短,再结合②和③组,可推测IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长,C正确;
D、IAA抑制剂会抑制IAA的作用,而H2O2能促进中胚轴生长,与④组(IAA作用被抑制,H2O2生成被抑制)相比,IAA抑制剂+H2O2组中胚轴长度应比④组长,D错误。
故选D。
考点解读
一、生长素的发现过程
项目
实验处理
实验结果、结论
达尔文
的实验
单侧光照射可引起胚芽鞘弯曲生长,向光侧比背光侧生长慢;胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端有关
胚芽鞘尖端是感受单侧光刺激的部位。胚芽鞘的尖端可能会产生某种影响,这种影响传递至下面的伸长区会造成背光面比向光面生长快
鲍森·詹森
的实验
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过
琼脂传递给下部
拜尔的实验
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
温特的实验
胚芽鞘的尖端确实产生了一种化学物质,这种物质可由尖端向下运输,促进下部的生长,该物质被命名为生长素
二、生长素的合成、运输、分布和生理作用
1.主要合成部位:芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
2.运输方式:①极性运输;②非极性运输。
3.分布:相对集中分布在生长旺盛的部位。
4.生理作用:①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;②在器官水平上则影响器官的生长、发育等。
5.作用特点:在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。
考向二 其他植物激素的种类和作用
1.(2025·湖南·高考真题)在常温(20℃)、长日照条件下栽培某油菜品种,幼苗生长至4~5叶时,将部分植株置于低温(5℃)处理6周后,立即进行嫁接。然后将所有植株常温栽培。不同处理植株茎尖中赤霉素含量(鲜重)及开花情况如表所示。下列叙述正确的是( )
低温处理结束后(天)
检测指标
常温处理植株
低温处理植株
常温处理接穗
常温处理接穗
常温处理砧木
低温处理砧木
0
赤霉素
90.2
215.3
/
/
15
赤霉素
126.4
632.0
113.8
582.0
50
开花情况
不开花
开花
不开花
开花
A.除赤霉素外,低温处理诱导油菜开花不需要其他物质参与
B.赤霉素直接参与油菜开花生理代谢反应的浓度需达到某临界值
C.将油菜幼苗的成熟叶片置于低温下,其余部位置于常温,不能诱导开花
D.若外源赤霉素代替低温也能促进油菜开花,则两者诱导开花的代谢途径相同
【答案】C
【分析】春化作用是指植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。春化作用的出现和休眠一样,也是植物应对恶劣环境的一种策略,植物在开花期时最脆弱,如果此时遇上低温,则很容易无法抵抗而导致不开花或死亡。所以经过长久的演化,植物会等待寒冬过去后再开花结实,以确保顺利繁衍后代。
【详解】A、低温处理可能通过诱导赤霉素合成及其他信号物质(如开花素)共同促进开花,仅赤霉素不足以说明无需其他物质,A错误;
B、赤霉素作为植物激素,通过调节基因表达等传递信息,而非直接参与代谢反应,B错误;
C、春化作用通常作用于分生组织(如茎尖),成熟叶片低温处理无法传递开花信号至茎尖,故不能诱导开花,C正确;
D、外源赤霉素作为植物生长调节剂诱导油菜开花,而低温是通过诱导内源激素的合成从而诱导开花,两者代谢途径不相同,D错误。
故选C。
2.(2025·湖北·高考真题)我国科学家对三万余株水稻进行筛选,成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT,发现该基因编码GA20氧化酶,从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量,能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是( )
A.该研究表明基因与性状是一一对应关系
B.ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状
C.可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平
D.该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路
【答案】A
【分析】转录以DNA一条链为模板,以游离的核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA的过程。翻译以mRNA为模板,以游离的氨基酸为原料,在酶的催化作用下合成蛋白质的过程。
【详解】A、题干中ATT基因通过调控赤霉素合成影响耐碱和耐热两种性状,体现基因和性状不是简单的一一对应关系,A错误;
B、ATT基因编码GA20氧化酶,通过控制酶的合成调控代谢过程,进而影响性状,符合基因间接控制性状的途径,B正确;
C、ATT基因的表达产物是赤霉素合成的关键酶,调节其表达可改变赤霉素水平,C正确;
D、克隆ATT基因后,可通过转基因技术培育耐碱—耐热水稻,D正确;
故选A。
3.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如下图。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素是一类含有色素的脂质化合物
B.图中激素①是赤霉素,激素②是脱落酸
C.EBR和赤霉素是相抗衡的关系
D.红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发
【答案】D
【分析】脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要功能: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、光敏色素是一类含有色素的蛋白质(色素蛋白复合体),而非脂质化合物,A错误;
B、赤霉素(GA)的主要作用是促进种子萌发,脱落酸(ABA)的主要作用是抑制种子萌发,据图分析,图中激素①是脱落酸,激素②是赤霉素,B错误;
C、赤霉素(GA)的主要作用是促进种子萌发,分析题图,EBR抑制蛋白2形成,减少激素①对种子萌发的抑制作用,因此EBR和赤霉素是协同的关系,C错误;
D、红光使光敏色素从无活性到有活性,促进种子萌发,而EBR抑制蛋白2形成,减少激素①对种子萌发的抑制作用,因此红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发,D正确。
故选D。
4.(2025·安徽·高考真题)种子萌发受多种内外因素的调节。下列叙述错误的是( )
A.玉米种子萌发后,根冠中的细胞能够感受重力信号,从而引起根的向地生长
B.与休眠种子相比,萌发的种子细胞内自由水所占比例高,呼吸作用旺盛
C.红外光可促进莴苣种子萌发,而红光可逆转红外光的效应,抑制萌发
D.赤霉素可打破种子休眠,促进萌发;脱落酸可维持休眠,抑制萌发
【答案】C
【分析】1、光对植物生长发育的调节:①光是植物进行光合作用的能量来源。②光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的过程。在受到光照时,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。
2、光敏色素引起的生理变化为:光信号→细胞感受光信号→光敏色素被激活,结构发生变化→信号转导→细胞核接受信号→调控特定基因表达→产生特定物质→产生生物学效应。
【详解】A 、根冠中的细胞能够感受重力信号 ,玉米种子萌发后,根冠细胞感受重力刺激,引起生长素的横向运输,使近地侧生长素浓度高抑制生长,从而使根向地生长,A正确;
B、自由水与结合水的比值影响细胞代谢,自由水所占比例越高,细胞代谢越旺盛。与休眠种子相比,萌发的种子细胞内自由水所占比例高,呼吸作用旺盛,B正确;
C、莴苣种子萌发受光的影响,红光可促进莴苣种子萌发,红外光可抑制莴苣种子萌发,且红光可逆转红外光的效应,C错误;
D、植物激素对种子萌发有调节作用,赤霉素可打破种子休眠,促进萌发;脱落酸可维持种子休眠,抑制萌发,D正确。
故选C。
5.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)某樱桃品种由北方引种到南方后,栽培于平地和同一地区高山的相比,花芽小且产量较低。研究人员分析了花芽的激素含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
栽培地点
海拔(m)
年均温度(℃)
激素含量(ng·g-1)
每100个花芽的质量(g)
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
生长素
平地
10
18.7
17.2
4.1
102.8
43.1
6.6
高山
1058
13.4
20.9
4.9
95.9
41.9
7.3
A.樱桃花芽的发育受多种植物激素的共同调控
B.平地和高山的樱桃花芽激素含量受温度影响
C.樱桃花芽发育中赤霉素和脱落酸的作用相反
D.生长素与细胞分裂素比值高有利于花芽膨大
【答案】D
【分析】植物的生长发育不仅受环境影响,也受植物体内多种激素的共同调节。
【详解】A、樱桃花芽的发育涉及细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和生长素等多种激素,说明其受多种激素共同调控,A正确;
B、平地和高山的温度存在较大的差异,表中激素含量差异可推断可能由温度变化引起,B正确;
C、赤霉素促进细胞伸长和生长,脱落酸抑制生长,两者在花芽发育中起拮抗作用,C正确;
D、平地的生长素/细胞分裂素比值为43.1/17.2≈2.5,高山为41.9/20.9≈2.0,而高山花芽质量更高,说明比值低时更有利于花芽膨大,D错误。
故选D。
6.(2025·江苏·高考真题)研究小组开展了Cl-胁迫下,添加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验,机理如图所示。下列相关叙述错误的有( )
A.Cl-通过自由扩散进入植物细胞
B.转运蛋白甲、乙的结构和功能相同
C.ABA进入细胞核促进相关基因的表达
D.细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能
【答案】ABC
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体蛋白和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】A、由图可知,Cl-借助转运蛋白甲顺浓度梯度进入植物细胞,属于协助扩散,A错误;
B、转运蛋白甲是协助Cl-顺浓度梯度进入植物细胞,转运蛋白乙(载体蛋白)协助Cl-逆浓度排出植物细胞,两者的结构和功能不同,B错误;
C、由图可知,ABA与细胞质膜上的受体结合,没有进入细胞,通过信号转导促进细胞核相关基因的表达,C错误;
D、细胞质膜实现了跨膜运输Cl-及接受ABA的信息分子,发挥了物质运输、信息交流的功能,D正确。
故选ABC。
7.(2025·湖北·高考真题)治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取,但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种,科研工作者开展了相关研究,发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,并受到如水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的调节。研究表明,SA和MeJA通过调控miR160的表达量(miR160是一种微小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解),影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARFI蛋白,该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。
回答下列问题:
(1)青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,其根本原因是: 。
(2)据图分析可知,miR160的表达量与青蒿素含量间呈现 相关性,并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是: 。
(3)基于上述材料,miR160通过直接影响 ,调控青蒿素的合成。
(4)请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路(用“→”表示促进,用“—|”表示抑制,显示各成员间的调控关系): 。
(5)请根据上述材料,提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路: 。
【答案】(1)与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中选择性表达
(2) 负 外源 MeJA 处理会使青蒿素含量增加
(3)ARF1 蛋白的合成(或 ARF1 基因的表达)
(4)SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素
(5)通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因(或抑制 miR160 基因的表达 )
【分析】细胞中的基因是一样的,但在细胞分化过程中,不同细胞会有选择地表达某些基因,关闭另一些基因,这就是基因的选择性表达。就像在黄花蒿叶片腺毛细胞中,与青蒿素合成相关的基因表达,使得这些细胞能合成和积累青蒿素;而在其他细胞中,这些基因不表达,就不能合成青蒿素 。基因选择性表达受多种因素调控,它决定了细胞的功能和特性,是细胞分化、个体发育等生命过程的基础。
【详解】(1)在细胞分化过程中,基因会进行选择性表达。青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,这是因为与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中进行了选择性表达。
(2)①观察可知,miR160 基因过表达时,青蒿素含量降低;敲除 miR160 基因时,青蒿素含量升高,所以 miR160 的表达量与青蒿素含量间呈现负相关性。 ②从图中看到,MeJA 处理组与对照组相比,miR160 表达量降低,而 miR160 表达量与青蒿素含量负相关,所以可以推测外源 MeJA 处理会使青蒿素含量增加。
(3)已知 miR160 是一种微小 RNA,能与靶 mRNA 结合,引起后者降解,且 miR160 的一种靶 mRNA 编码 ARF1 蛋白,所以 miR160 通过直接影响 ARF1 蛋白的合成(或 ARF1 基因的表达),调控青蒿素的合成。
(4)根据题意,SA 和 MeJA 通过调控 miR160 的表达量,miR160 能影响 ARF1 蛋白(因为其靶 mRNA 编码 ARF1 蛋白),ARF1 蛋白影响青蒿素合成关键酶基因 DBR2 的表达,进而影响青蒿素合成。所以调控通路为:SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 (这里表示 SA 抑制 miR160 表达,miR160 抑制 ARF1 表达,ARF1 促进 DBR2 表达,DBR2 促进青蒿素合成 )
(5)由于 miR160 的表达量与青蒿素含量呈负相关,所以可以通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因,或者抑制 miR160 基因的表达,从而培育出青蒿素含量高的黄花蒿新品种。
考点解读
一、其他植物激素的种类和作用
名称
合成部位
主要生理功能
赤霉素
幼芽、幼根和
未成熟的种子
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;②促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素
根尖
促进细胞分裂
脱落酸
根冠和萎蔫的叶片
①抑制细胞分裂;②促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯
植物体各个部位
促进果实成熟
油菜素内酯
—
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂;②促进花粉管生长、种子萌发
二、植物激素间的相互作用
1.多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
2.决定器官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。
3.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。
考向三 植物激素间的相互作用
1.(2025·北京·高考真题)油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达,进而促进下胚轴生长。用生长素分别处理野生型和Z基因功能缺失突变体的拟南芥幼苗,结果如图。综合以上信息,不能得出的是( )
A.Z蛋白是油菜素内酯信号途径的组成成分
B.生长素和油菜素内酯都能调控下胚轴生长
C.生长素促进下胚轴生长依赖于Z蛋白
D.油菜素内酯促进下胚轴生长依赖于生长素
【答案】D
【分析】在植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素不是孤立地起作用,而是相互协调、共同调节,植物激素的合成受基因的控制,也对基因的程序性表达具有调节作用。植物的生命活动由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。
【详解】A、根据题干信息:“油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达”,说明Z蛋白参与了油菜素内酯的信号传导,A正确;
B、图示显示生长素处理能促进野生型下胚轴生长(说明生长素调控生长),题干也提到油菜素内酯促进下胚轴生长,因此两者都能调控生长,B正确;
C、图示显示生长素处理野生型(有Z蛋白)能促进生长,但在Z基因功能缺失突变体中生长素不能促进生长,说明生长素的作用需要Z蛋白,C正确;
D、题目和图示并未提供任何信息表明油菜素内酯的作用需要生长素参与(例如没有实验证明阻断生长素后油菜素内酯是否失效),D错误。
故选D。
2.(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
【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。
3.(2025·广东·高考真题)某高校科技特派员为协助种养专业合作社繁殖优良欧李种质,以欧李根状茎为插条,用赤霉素合成抑制剂处理,使插条生根率由22%提高到78%。扦插后,插条的几种内源激素的含量变化见图。下列叙述错误的是( )
A.细胞分裂素加快细胞分裂并促进生根
B.提高生长素含量而促进生根
C.推测赤霉素缺失突变体根系相对发达
D.推测促进生根效果更好
【答案】A
【分析】①生长素的合成部位是幼叶、幼芽及发育的种子。其作用是促进生长、促进枝条生根等。
②赤霉素的合成部位是幼芽、幼根、未成熟的种子等。其作用是促进细胞伸长,促进茎杆增长;促进果实发育;促进种子萌发。
③细胞分裂素的合成部位是根尖,其作用是促进细胞分裂。
④脱落酸的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,将要脱落的器官和组织中含量多。其作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
⑤乙烯的合成部位是植物体各个部位,其作用是促进果实成熟。
【详解】A、分析题图可知,处理组细胞分裂素含量略有下降,细胞分裂素加快细胞分裂并促进芽的分化和侧枝发育,并非促进生根,A错误;
B、分析题图,处理组生长素含量明显增加,可推测提高生长素含量而促进生根,B正确;
C、用赤霉素合成抑制剂处理,使插条生根率由22%提高到78%,推测赤霉素缺失突变体根系相对发达,C正确;
D、NAA是生长素类似物,分析题图,可推测促进生根效果更好,D正确。
故选A。
考点解读
1.赤霉素与生长素在促进细胞伸长方面的关系:
赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长
2.生长素与乙烯在促进细胞伸长方面的关系:
低浓度的生长素促进细胞伸长,但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,反过来会抑制生长素促进细胞伸长的作用
考向四 环境因素参与调节植物的生命活动
1.(2025·湖北·高考真题)科研人员对四种植物进行不同光照处理实验,记录开花情况如下表。根据实验结果,以下推断合理的是( )
植物种类
长日照
短日照
甲
正常开花
不开花
乙
不开花
正常开花
丙
正常开花
正常开花
丁
延迟开花
正常开花
A.对植物丁进行人工补光延长光照时间,能使其更快开花
B.植物丙的开花不受环境因素影响,由自身遗传物质决定
C.表中植物甲和乙开花的差异,是因为它们对光照强度的敏感度不同
D.若在湖北同一地点种植,植物甲可能在夏季开花,植物乙可能在秋季开花
【答案】D
【分析】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。
【详解】A、丁在长日照下延迟开花,短日照下正常开花。若人工补光延长光照时间(模拟长日照),反而会延迟开花,A错误;
B、丙在长、短日照下均正常开花,说明其开花不受光周期影响,属于日中性植物。但“不受环境因素影响”表述绝对化,其他环境因素(如温度、水分)可能仍影响开花,B错误;
C、甲和乙开花差异源于对光照时间(光周期)的敏感度不同,而非光照强度,C错误;
D、湖北夏季昼长(长日照),甲作为长日照植物可能在夏季开花;秋季昼短(短日照),乙作为短日照植物可能在秋季开花,D正确。
故选D。
2.(2025·云南·高考真题)云南省是著名的鲜花产地,所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( )
A.云南平均海拔高,紫外光强,能够促进花青素苷的合成
B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解,在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C.云南平均海拔高,昼夜温差大,有利于呈色
D.鲜花中花青素苷的含量,与紫外光受体基因表达水平呈负相关
【答案】D
【分析】根据题意:花青素苷是决定花色(色彩呈现)的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。
【详解】A、云南海拔高紫外光强,紫外光激活的紫外光受体可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,A正确;
B、鲜切花褪色与花青素苷降解相关,糖类可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,从而延缓褪色,B正确;
C、昼夜温差大时,白天高温促进光合作用积累糖类,夜间低温减少呼吸消耗,积累更多糖类,糖类可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成,花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,所以昼夜温差大,有利于呈色,C正确;
D,紫外光受体被激活后,可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,所以紫外光受体基因表达水平越高,花青素苷合成量应越多,两者应为正相关,D错误。
故选D。
考点解读
一、 光对植物生长发育的调节
1.在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老等,都会受到光的调控。
2.光敏色素是植物中一种接收光信号的分子,其化学本质是蛋白质。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1.温度参与植物的生长发育主要是通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动实现的。
2.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
3.植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
4.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完成的。
考向一 植物生长素
1.(2024·河北·高考真题)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是( )
A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多
B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多
C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输
D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长
【答案】B
【解析】AUX1缺失突变体导致生长素不能正常运输,顶端优势消失,分蘖可能增多,A正确;分蘖发生部位生长素浓度过高时会对分蘖产生抑制,导致分蘖减少,B错误;在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输,C正确;根对生长素的敏感程度高于芽,同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长,D正确。
2.(2024·贵州·高考真题)研究结果的合理推测或推论,可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是( )
序号
研究结果
推测成推论
①
水分子通过细胞膜的速率高于人工膜
细胞膜存在特殊的水分子通道
②
人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍
细胞膜的磷脂分子为两层
③
注射加热致死的S型肺炎链球菌,小鼠不死亡
S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④
DNA双螺旋结构
半保留复制
⑤
单侧光照射,胚芽鞘向光弯曲生长
胚芽鞘尖端产生生长素
A.①②④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②③④
【答案】A
【解析】①由于水可以通过水通道蛋白进入细胞,且速度更快,而人工膜缺少水分子通道蛋白,所以水分子通过细胞膜的速率高于人工膜,①正确;②人成熟红细胞不含任何细胞器,故可由其脂质单分子层面积为表面积的2倍,推测细胞膜中的磷脂分子为两层,②正确;③如果只是注射加热致死的S型肺炎链球菌,由于缺少R型细菌,所以小鼠不会死亡,不能得出S型肺炎链球菌的DNA被破坏的结论,③错误;④沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构提出了遗传物质自我复制假说,这种复制方式称作半保留复制,④正确;⑤单侧光照射时,胚芽鞘向光弯曲生长,只能说明胚芽鞘具有向光性,由于缺乏相应对照,无法说明胚芽鞘尖端产生生长素,⑤错误。
3.(2023·重庆·高考真题)某小组以拟南芥原生质体为材料,研究了生长素(IAA)、组蛋白乙酰化及R基因对原生质体形成愈伤组织的影响。野生型(WT)和R基因突变型(rr)的原生质体分别经下表不同条件培养相同时间后,检测培养材料中R基因表达量,并统计愈伤组织形成率,结果如图所示。据此推断,下列叙述正确的是( )
编号
原生质体
培养条件
①
WT
培养基
②
WT
培养基+合适浓度的IAA
③
rr
培养基
④
rr
培养基+合适浓度的IAA
⑤
WT
培养基+组蛋白乙酰化抑制剂
A.组蛋白乙酰化有利于WT原生质体形成愈伤组织
B.R基因通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率
C.组蛋白乙酰化通过改变DNA碱基序列影响R基因表达量
D.若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体,愈伤组织形成率将升高
【答案】A
【解析】①和③进行对比可以看出R基因表达量高,愈伤组织形成率高,①和⑤对比,使用组蛋白乙酰化抑制剂之后,R基因的表达量下降,愈伤组织的形成率也会降低,因此推测组蛋白乙酰化有利于WT原生质体形成愈伤组织,A正确;图中数据无法得出R基因是通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率,B错误;
图中的数据没有关于DNA碱基序列的测定,因此无法推测组蛋白乙酰化通过改变DNA碱基序列影响R基因表达量,C错误;①和②对比可以看出IAA能够促进愈伤组织的形成,因此若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体,愈伤组织形成率将降低,D错误。
4.(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
【解析】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;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;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。
5.(2023·广东·高考真题)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( )
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
【答案】B
【解析】为提高扦插枝条的成活率,插条一般保留3-4个芽,因为芽能产生生长素,有利于插条生根,A错误;当插条上叶片较多时,蒸腾作用过于旺盛,导致插条失水过多死亡,因此应剪去多数叶片以降低蒸腾作用,B正确;较高浓度的NAA可以选用沾蘸法,低浓度NAA可以选用浸泡法,C错误;为降低插条的蒸腾作用,同时又可以使其进行光合作用,常常在弱光下进行扦插,D错误。
考向二 其他植物激素
1.(2024·浙江·高考真题)干旱胁迫下,植物体内脱落酸含量显著增加,赤霉素含量下降。下列叙述正确的是( )
A.干旱胁迫下脱落酸含量上升,促进气孔开放
B.干旱胁迫下植物含水量上升,增强抗旱能力
C.干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体较耐干旱
D.干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素不利于植物抗旱
【答案】D
【解析】干旱胁迫下,植物体内的脱落酸含量显著增加,促使气孔关闭,避免蒸腾失水,A错误;干旱胁迫下,植物含水量下降,避免失水过多,增强抗旱能力,B错误;干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体因脱落酸不能正常发挥作用,气孔不能正常关闭,一般不耐旱,C错误;干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素促进植株生长,不利于植物抗旱,D正确。
2.(2023·辽宁·高考真题)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( )
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500mg·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
【答案】C
【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,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500mg·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500mg·L-1时起促进作用,只是促进效果小于浓度为100mg·L-1和300mg·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。
3.(2023·江苏·高考真题)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1nmol/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( )
A.0~1nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50nmol/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
【答案】B
【解析】0~1nmol/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,说明BL对侧根形成有影响,A错误;图中1~20nmol/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形成,B正确;结合实验数据可知,20~50nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响不如1~20nmol/L IAA浓度范围内对侧根的影响更显著,C错误;本实验只进行了1nmol/LBL处理下拟南芥侧根形成率的影响,无法得知随着BL浓度的增大,拟南芥侧根形成率的情况,D错误。
4.(2023·海南·高考真题)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( )
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
【答案】D
【解析】本实验的自变量是处理方式及时间,A组属于空白对照组,但当自变量为时间时,处理时间为0的B组和C组也是对照组,A错误;添加赤霉素的B组,蛋白质总含量低于未加入赤霉素的A组,更低于用赤霉素合成抑制剂处理的C组,说明赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率增加,B错误;赤霉素可促进蛋白质的分解,为幼苗生长提供营养,促进萌发,而赤霉素合成抑制剂抑制蛋白质的降解,抑制种子萌发,C错误;随着时间变化,蛋白质总含量C组大于A组大于B组,说明B组蛋白质最少,酶的活性最高,即蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组,D正确。
考向三 植物激素间的相互作用
1.(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
【解析】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;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;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;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。
2.(2024·湖北·高考真题)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( )
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
【答案】D
【解析】由题可知,乙烯受体缺失水稻由基因突变得到,因此乙烯受体功能恢复型水稻还可以通过杂交技术获得,A错误;第②组与第③组对比,自变量为是否含有NAA,只能说明NAA对根系生长有促进作用,不能说明乙烯对根系生长有促进作用,B错误;第③组与第④组对比,自变量不唯一,没有遵循单一变量原则,不能说明NAA对根系生长有促进作用,C错误;根据第①组、第②组和第④组的结果可知,野生型水稻和乙烯受体功能恢复型水稻植物体内生长素含量与根系长度的相关指标都比突变型水稻(乙烯受体缺失)组的大,说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长,D正确。
考向四 植物生长调节剂及应用
1.(2022·湖北·高考真题)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( )
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
【答案】B
【解析】左图表示的是不同浓度植物生长调节剂M对甲的影响,浓度高落叶率提高,和对照组4比较,3的落叶率低,是较适宜浓度;右图表示植物生长调节剂M对乙的影响,目的是为阻断植物乙的传播和蔓延,落叶率高更有利于阻断乙的危害,综合分析3曲线对应的浓度最好,M的稀释浓度应选用1/400,A正确;
植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明落叶率下降,说明其生长逐渐增强,B错误;喷施M应该减弱对甲果实的影响,避免影响产量,而对于乙应该防止其果实时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前,防止其种子传播,C正确;植物生长调节剂M可提高落叶率,和脱落酸的作用相似,D正确。
2.(2022·广东·高考真题)我国自古“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( )
A.秸秆还田 B.间作套种 C.水旱轮作 D.尿泥促根
【答案】D
【解析】农田生态系统中秸秆还田有利于提高土壤的储碳量,该过程主要是利用了物质循环的特点,与植物生长调节剂无直接关系,A不符合题意;采用间作、套种的措施可以提高植物产量,其原理是保证作物叶片充分接收阳光,提高光能利用率,与植物生长调节剂无直接关系,B不符合题意;水旱轮作改变了生态环境和食物链,使害虫难以生存,能减少病虫害的发生,与植物生长调节剂无直接关系,C不符合题意;尿泥促根与生长素(类似物)密切相关,与题意相符,D符合题意。
3.(2021·辽宁·高考真题)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( )
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,以延长贮藏期
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
【答案】B
【解析】萘乙酸作用与生长素类似,用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进生根,A正确;
6-BA作用与细胞分裂素类类似,促进马铃薯发芽,延长贮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,以延长贮藏期,B错误;乙烯利作用与乙烯类似,故用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘,C正确;PP333作用与赤霉素合成抑制剂类似,故用PP333处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力,D正确。
考向五 与植物激素有关的实验设计
1.(2024·吉林·高考真题)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
【答案】A
【解析】分析图1可知,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,根中细胞分裂素的含量会增加,A错误;结合图2、3推测,与空白对照组相比,砷处理组生长素含量高但是根长度短,砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关,B正确;结合图1,随着砷处理时间的延长,LOG2基因相对表达量减少,推测增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用,C正确;根可吸收水和无机盐,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,D正确。
2.(2024·贵州·高考真题)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及对果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质
B.种植草莓时,施用矮壮素的最适浓度为400mg/L
C.一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
D.一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
【答案】D
【解析】矮壮素是人工合成的具有调节作用的物质,不是从植物体提取的,A 错误;由图可知,施用矮壮素的最适浓度不是 400mg/L,应该在200mg/L左右,B 错误;由图可知,一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用先增强后减弱,C 错误;从图中可以看出,在一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重的变化趋势较为相近,D 正确。
考向六 环境因素参与调节植物的生命活动
1.(2024·安徽·高考真题)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
A.菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花
B.玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C.组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D.土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
【答案】D
【解析】菊花是自然条件下秋季开花的植物,菊花是短日照植物,遮光处理可使其促进开花,A错误;玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关,B错误;组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化,细胞分裂素与生长素浓度比值低时能诱导根的分化,C错误;土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭,以减少水分蒸腾,D正确。
2.(2024·江西·高考真题)阳光为生命世界提供能量,同时作为光信号调控生物的生长、发育和繁衍,使地球成为生机勃勃的美丽星球。下列叙述正确的是( )
A.植物可通过感受光质和光周期等光信号调控开花
B.植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中
C.植物体中光敏色素结构的改变影响细胞核基因的表达
D.光信号影响植物生长发育的主要机制是调节光合作用的强度
【答案】AC
【解析】植物叶片中的光敏色素可以感受光质和光周期等光信号调控开花,A正确;植物体中感受光信号的色素主要分布在叶片中,而不是均衡分布在各组织中,B错误;光敏色素在感受光周期信号改变时会发生结构的改变,这种改变会影响细胞核基因的表达,进而调控开花,C正确;光信号影响植物生长发育的主要机制是调节植株生长、开花衰老等,D错误。
3.(2023·重庆·高考真题)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.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
【答案】A
【解析】从图1中可知,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;赤霉素能抵消脱落酸对马铃薯发芽的抑制作用,解除休眠,促进发芽。马铃薯块茎贮藏期间,赤霉素/脱落酸比值高则会促进发芽,B错误;据分析可知,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;从图2中只能看出20℃下贮藏120天后,赤霉素的相对含量比生长素低,无法比较两种激素促进马铃薯芽生长的作用大小,D错误。
4.(2023·广东·高考真题)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.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
【答案】A
【解析】当室外栽培的水仙被移入室内后,光信号发生变化,光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变,影响相关基因的表达,进而导致水仙徒长甚至倒伏,A正确;叶绿素可以吸收、传递和转化光能,叶绿素本身不传递光信号,B错误;植物的向光性是指在单侧光的作用下,向光侧生长素浓度低于背光侧,导致背光侧生长快,向光侧生长慢,植物向光弯曲。水仙转入室内后,若给以单侧光,植物仍可以发生向光弯曲,C错误;室外栽培的水仙被移入室内后,光照强度减弱,D错误。
5.(2022·北京·高考真题)2022年2月下旬,天安门广场各种盆栽花卉凌寒怒放,喜迎冬残奥会的胜利召开。为使植物在特定时间开花,园艺工作者需对植株进行处理,常用措施不包括( )
A.置于微重力场 B.改变温度 C.改变光照时间 D.施用植物生长调节剂
【答案】A
【解析】微重力场不影响植物的开花,不能使植物在特定时间开花,A错误;温度可以影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物生长发育,B正确;植物具有能够接受光信号的分子,光敏色素是其中一种,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,可通过改变光照时间影响植物的开花,C正确;植物生长调节剂能延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植物高度、形状等,D正确。
6.(2024·北京·高考真题)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基因表达下降,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。
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 。
(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) (略)。
【答案】(1)信息
(2)IAA含量降低,生长减缓;干旱处理下,植株生存率提高
(3)在0~2μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低
(4)
(5)
【解析】(1)两种植物激素均作为信息分子,参与调节植物生长及逆境响应。
(2)由图甲可知,TS基因缺失会导致 IAA含量降低,植株生长减缓,同时在干旱条件下,TS基因功能缺失突变株(ts)生存率比正常植株生存率更高。
(3)由图乙可知,在0~2μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高, BG活性逐渐降低,证明TS具有抑制BG活性的作用。
(4)根据图可知,还需要在图丙中补充TS、BG功能缺失突变株(ts+ bg)实验组,因为TS是通过BG发挥调节功能,所以如果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,相应的图如下:
(5)由上述信息可知,TS基因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。图如下:
1.植物激素与动物激素的异同
项目
植物激素
动物激素
合成部位
无专门的分泌器官
内分泌腺或内分泌细胞
作用部位
没有特定的器官
特定的器官、组织
运输途径
极性运输、非极性运输和横向运输
随血液循环(体液)运输
化学本质
有机小分子
蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等
2.植物生长调节剂及其应用
(1).植物生长调节剂:由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
(2).类型
①分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
②分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸、矮壮素等。
(3).植物生长调节剂的应用可以提高农作物产量、改善产品品质,还可以减轻人工劳动,如减少园林植物的修剪次数。
(4).施用植物生长调节剂,需要关注可能存在的负面影响。
3.植物生长调节剂的施用
1.预实验的意义是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。
2.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)适当浓度的2,4-D可以促进插条生根,浓度过高时会抑制生根,甚至会杀死双子叶植物。
(2)常用的生长素类调节剂:NAA、2,4-D、吲哚丙酸、IBA。
(3)处理插条的方法有:浸泡法和沾蘸法。
3.利用乙烯利催熟水果
(1)采摘水果一般不等完全成熟,原因是完全成熟后采摘,经过储存、运输和销售过程容易腐烂。
(2)乙烯利的工业品为液体,当溶液pH<3.5时它比较稳定,随溶液pH升高,会分解释放乙烯。
4.温度对植物生长发育的影响
(1)植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的,温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
(2)植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
(3)温度参与植物生长发育的调节
①年轮形成的原因是:在春夏季细胞分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。
②春化作用:经历一段时间的低温诱导促进植物开花的作用。
5.重力参与植物生长发育的调控
(1)重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
(2)调节方式:植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
(3)“淀粉—平衡石”假说
植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的。
6.植物生长发育的整体调控
(1)植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
(2)植物细胞里储存着全套基因,植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(3)对于多细胞植物体来说,细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要激素作为信息分子传递信息,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(4)在个体层次,植物的生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
7.对实验结果的处理方法。
(1)文字描述法:通过语言文字直接对实验的结果或可能出现的结果进行准确地描述。
(2)曲线图法:利用数学中的曲线图描述实验结果。采用该方法时,横坐标一般为实验中的自变量,纵坐标为因变量。
(3)列表法:将实验结果通过表格的形式呈现出来。采用该方法时,一定要标明横栏和竖栏的项目内容。
2.实验注意事项。
(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:
①设置对照组。蒸馏水空白对照;设置浓度不同的几个实验组进行相互对照,目的是探究生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度。
②设置重复组,即每组不能少于3个枝条。
(3)控制无关变量:无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、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:
①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)。
②处理时插条上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。
③扦插时常去掉插条成熟叶片,原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用,保持植物体内的水分平衡。
一、单选题
1.(2025·山东烟台·三模)阳生植物在高密度种植时会产生一系列的表型变化,果实产量降低,被称为避阴反应。给予植物一定比例的红光(R)和远红光(FR,不被植物吸收)处理,以模拟植物阴影环境(SH)下引发的避阴反应。科研人员以正常白光处理组为对照组(WL),探究了番茄在SH下的避阴反应特征及可能的机制,结果如表所示。下列说法错误的是( )
幼苗节间长度
叶绿素含量
WL
12
34
SH
24
28
A.番茄感知光信号调整生长发育,说明番茄具有接受光信号的受体
B.降低R/FR值,叶肉细胞内C3的利用速率会升高
C.推测SH下光合产物更多的投入了营养生长,有利于捕获更多的光能
D.番茄种植密度偏高时,可补充适当强度的红光提高番茄产量
【答案】B
【分析】植物通过光敏色素感知外界光信号,进而调控生长发育过程。光敏色素是一类能吸收红光和远红光的色素蛋白复合体,有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)两种形式,两者可随光质变化发生构象转换,将光信号传递至细胞内,引发一系列生理反应。
【详解】A、植物通过光敏色素等受体感知光信号,调控生长发育,如避阴反应中节间伸长现象,说明番茄具有光信号受体,A正确;
B、降低R/FR值(红光比例减少,远红光比例增加)会抑制光反应,导致ATP和NADPH减少,暗反应中C₃的还原速率降低,C₃的利用速率下降而非升高,B错误;
C、SH组节间显著伸长(营养生长增强),叶绿素含量降低,说明光合产物更多用于茎叶生长而非果实,符合避阴反应特征,C正确;
D、补充红光可提高R/FR值,抑制避阴反应,减少徒长,使光合产物更多用于果实发育,从而提高产量,D正确。
故选B。
2.(2025·安徽蚌埠·三模)某些植物种子需要在有光的条件下才能萌发称为需光种子。下图为光照等因素调控种子萌发过程的示意图,下列说法错误的是( )
A.在无光的条件下,加入GA就可以促进需光种子的萌发
B.ABA通过促进ABI5基因的表达从而抑制种子的萌发
C.光照下种子萌发的机理是促进GA的合成和抑制ABA的合成
D.环境因素可通过信息传递系统影响特定基因表达发挥调控作用
【答案】A
【分析】脱落酸(ABA)的主要作用是抑制细胞分裂,促进气孔关闭,促进叶和果实的衰老和脱落,维持种子休眠。赤霉素(GA)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。
【详解】A、需光种子的萌发必须有光照,A错误;
B、从图中可知,ABA通过促进ABI5基因的表达从而抑制种子的萌发,B正确;
C、据图可知,光照条件下,光敏色素感受到光照刺激之后,促进GA的合成和抑制ABA的合成,从而抑制种子的萌发,C正确;
D、光照等环境因素可以通过信息传递系统影响特定基因表达发挥调控作用,D正确。
故选A。
3.(2025·山东聊城·三模)一定浓度的NaCl溶液会抑制胚根的生长。为探究盐胁迫下植物激素JA和乙烯的相互作用机制,研究者按下表分组处理萌发的水稻种子,①组加入等量的清水,②~⑦组为加入等量等浓度的NaCl溶液基础上的处理。下列叙述正确的是( )
组别
①对照组1
②对照组2
③乙烯组
④乙烯+JA合成抑制剂
⑤JA组
⑥JA+乙烯合成抑制剂
⑦乙烯+JA组
胚根长度(cm)
9.01
8.02
4.80
8.02
4.80
4.81
3.92
A.在盐胁迫条件下,JA和乙烯对水稻胚根生长均有促进作用
B.在盐胁迫条件下,JA和乙烯在调节水稻胚根生长过程中具有拮抗作用
C.乙烯合成抑制剂几乎不能缓解JA对水稻胚根生长的调节作用
D.JA最可能是通过促进乙烯的合成间接调节水稻胚根生长的
【答案】C
【分析】分析图可知JA和乙烯对水稻胚根生长均有一定的抑制作用,分析表可知JA和乙烯对水稻胚根生长的抑制中具有协同作用。
【详解】A、分析比较表中①②③⑤组可知JA和乙烯对水稻胚根生长均有一定的抑制作用,A错误;
B、分析表中①②③⑤⑦组可知JA和乙烯在抑制胚根生长过程中具有协同作用,B错误;
C、比较表中⑤⑥组可知乙烯合成抑制剂对JA导致的胚根生长抑制几乎无缓解作用,C正确;
D、结合表中数据可推测乙烯是通过促进JA的合成间接抑制胚根生长的,D错误。
故选C。
4.(2025·重庆·三模)中国农业科学院研究发现,陆地棉通过赤霉素(GA)与独角金内酯(SL)共同调控赤霉素2-氧化酶基因(GhPH1)的表达来影响株高。研究人员对野生型(WT)和GhPH1突变体(mut)进行不同处理,结果如图甲(株高)和图乙(GhPH1表达量)所示:
下列结论中,无法从实验结果直接得出的是( )
A.GA单独处理会降低GhPH1表达量
B.同时用GA和SL处理WT后,株高介于单独处理之间
C.SL通过抑制GhPH1表达拮抗GA的促生长作用
D.mut中GhPH1功能异常导致株高无法响应GA和SL
【答案】C
【分析】1、生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用有促进扦插的枝条生根、促进果实发育、防治落花落果等。
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,此外它含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。
【详解】A、观察图乙,对比野生型(WT)用清水处理和用GA单独处理的组,会发现GA单独处理时GhPH1表达量降低,所以GA单独处理会降低GhPH1表达量可以从实验结果直接得出,A错误;
B、观察图甲中野生型(WT)的处理结果,同时用GA和SL处理的组株高确实介于GA单独处理组和SL单独处理组之间,该结论可以从实验结果直接得出,B错误;
C、从图甲和图乙综合分析,对于野生型(WT),GA促进生长,SL处理时株高降低且GhPH1表达量有变化,但仅从这些实验结果不能直接得出SL是通过抑制GhPH1表达来拮抗GA的促生长作用,C正确;
D、观察图甲和图乙中GhPH1突变体(mut)的处理结果,无论GA和SL如何处理,株高和GhPH1表达量的变化都与野生型不同,说明mut中GhPH1功能异常导致株高无法响应GA和SL,该结论可以从实验结果直接得出,D错误。
故选C。
5.(2025·山东·二模)脱落酸(ABA)参与许多植物生理过程的调节,有种子成熟等长期反应,也有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。下列叙述错误的是( )
A.无ABA时,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.正效应因子被激活后,使下游相关分子磷酸化,进而出现相应的生理反应
C.ABA 通过与受体结合组成细胞结构,从而影响基因表达
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时,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,同时使下游效应分子磷酸化,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、据题干信息可知,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。
故选C。
6.(2025·海南儋州·三模)为探究微管调节试剂对冬油菜萌动种子内脱落酸(ABA,具有抗逆性)含量的影响,科学家选择“陇油7号”和“天油4号”两个抗寒性不同的冬油菜种子为材料,通过添加微管调节试剂Col和Tax,在20℃和0℃下分别处理12h和24h,测定ABA的含量,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.该实验的自变量有4个,无关变量有冬油菜种子大小等
B.低温诱导会使ABA的含量上升,Col抑制了该过程
C.“陇油7号”比“天油4号”抵抗低温的能力强
D.在同样温度和时间条件下,与添加Col相比,添加Tax种子更易萌发
【答案】D
【分析】脱落酸是一种有机物,是一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名。可能广泛分布于高等植物。除促使叶子脱落外尚有其他作用,如使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等。
【详解】A、该实验自变量为不同的冬油菜品种、温度、微管调节试剂种类及处理时间4个,无关变量有冬油菜种子大小、微管调节试剂的用量等,A正确;
B、据图1可知,在冬油菜品种相同的情况下,同等时间下,CK组中,与20℃组相比,0℃组(低温组)ABA的含量都更高,且在低温条件下加入Col后ABA的含量下降,说明Col抑制了ABA的产生,B正确;
C、据图1、2可知,在相同温度和相同时间下,CK组中“陇油7号”比“天油4号”产生的ABA更多,已知ABA具有抗逆性,故“陇油7号”比“天油4号”更耐低温,C正确;
D、在同样温度和时间条件下,与CK组相比,添加Col后,两个品种的冬油菜种子中的ABA含量都下降,添加Tax后,两个品种的冬油菜种子中的ABA含量都上升,ABA具有抑制种子萌发的作用,故在同样温度和时间条件下,与添加Col相比,添加Tax种子更不易萌发,D错误。
故选D。
7.(2025·山东淄博·三模)将在暗室中萌发的萝卜幼苗在不同光质(蓝光、红光、远红光)下预处理2h,三种光质的光强度相同。然后用单侧蓝光照射,一段时间后测量萝卜幼苗向光弯曲的角度,结果如图。上述实验操作在绿光条件下进行。下列说法错误的是( )
A.用蓝光预处理后,萝卜幼苗对单侧蓝光的响应最大
B.萝卜幼苗弯曲时,向光侧的生长素浓度低于背光侧
C.实验结束后将萝卜幼苗置于暗室中,一段时间后萝卜幼苗的弯曲角度不变
D.实验在绿光下进行的原因是绿光不会影响生长素的分布
【答案】C
【分析】光质会影响植物的生长发育,生长素的分布不均会导致植物向光弯曲生长。
【详解】 A 、从图中可以明显看出,用蓝光预处理后,萝卜幼苗向光弯曲的角度最大,说明萝卜幼苗对单侧蓝光的响应最大,A 正确;
B 、萝卜幼苗向光弯曲生长是因为单侧光照射下,生长素由向光侧向背光侧运输,使得向光侧的生长素浓度低于背光侧,背光侧生长较快,从而导致弯曲,B 正确;
C 、 实验结束后将萝卜幼苗置于暗室中,由于没有单侧光的继续影响,生长素分布会逐渐恢复均匀,萝卜幼苗的弯曲角度会变小,而不是不变,C 错误;
D 、 实验在绿光下进行,是因为绿光对生长素的分布影响较小,这样可以排除绿光对实验结果的干扰,更准确地研究不同光质预处理和单侧蓝光的作用,D 正确。
故选C。
8.(2025·四川·三模)四川眉山作为我国晚熟柑橘的核心产区,在柑橘产业发展中占据重要地位。晚熟柑橘如“不知火”的生产过程中,植物生长调节剂的合理使用对于果实产量与品质有着关键影响。研究人员针对柑橘花后幼果,精心设计不同试剂处理方案,并对坐果率进行精准检测,所得结果如下表所示,图中的坐果率=成熟果实数/初始幼果数×100%,下列分析正确的是( )
A.由实验组1可知,高浓度的生长素类似物能够直接提升坐果率
B.实验组2坐果率的升高是由于细胞分裂素类似物抑制了脱落酸的合成,减少了幼果脱落
C.实验组3的结果不支持NAA与6-BA在对坐果的调控上呈现协同关系
D.在农业生产实践中,可考虑单独喷施细胞分裂素类似物,以实现高效且低成本的疏果目的
【答案】C
【分析】生长素在浓度较低时促进生长,在浓度较高时则会抑制生长。
【详解】A、15mg/L生长素类似物(NAA)不属于高浓度,且生长素类似物不能直接提升坐果率,而是通过促进子房发育成果实提升坐果率,A错误;
B、实验组2坐果率升高,细胞分裂素类似物可影响细胞分裂进程,并非抑制脱落酸合成,B错误;
C、实验组3坐果率高于对照组,且比单独使用6-BA高,但低于单独使用NAA时的坐果率,所以不能说明NAA与6-BA呈现协同关系,C正确;
D、单独喷施细胞分裂素类似物会提高坐果率,并非疏果,D错误。
故选C。
二、多选题
9.(2025·山东青岛·三模)为探究赤霉素(GA)对杨树侧根发育的影响,科学家构建了GA合成缺陷突变体杨树(ga),并测定了野生型杨树(WT)和ga的侧根长度,如图A所示。为了进一步研究赤霉素与生长素在杨树侧根发育过程中的作用机理,选生长素转运蛋白超表达突变体杨树(pin)进行实验,结果如图B、C所示。下列说法错误的是( )
A.据图推测赤霉素可能会促进侧根的伸长
B.相对于WT,pin中生长素可以促进侧根发育
C.赤霉素可以通过降低生长素转运蛋白的表达量,减少生长素向根部运输
D.实验说明生长素对根长的调控具有“低浓度促进、高浓度抑制”的特点
【答案】AD
【分析】生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。生长素具有“低浓度促进、高浓度抑制”的特点。
【详解】A、图A中ga是GA合成缺陷突变体杨树,与WT相比,ga缺少GA,侧根长度更长,因此可以推测赤霉素可能会抑制杨树侧根的伸长,A错误;
B、由图B可知,相对于WT,pin侧根的密度相对值更大,故相对于WT,pin中生长素可以促进侧根发育,B正确;
C、据图C可以得知,对pin施加赤霉素,可降低生长素转运蛋白的相对表达量,推测赤霉素可以通过降低生长素转运蛋白的表达量,减少生长素向根部运输,从而减弱生长素对侧根发育的促进作用,C正确;
D、通过该实验的结果,不能说明生长素对根长的调控具有“低浓度促进、高浓度抑制”的特点,D错误。
故选AD。
10.(2025·河北沧州·三模)某实验小组用植物激素茉莉酸(JA)和脱落酸(ABA)处理拟南芥种子,以研究拟南芥种子的发芽率,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.短时间内JA或ABA均会显著抑制拟南芥种子萌发
B.ABA会推迟拟南芥种子萌发的时间
C.ABA减弱了JA对拟南芥种子萌发的抑制效果
D.JA和ABA通过相同的信号通路来抑制种子萌发
【答案】ACD
【分析】脱落酸(ABA)是一种植物激素, 主要在成熟的绿色叶片、根系以及发育中的果实中合成。抑制生长与萌发;抑制细胞分裂和种子萌发, 促进器官脱落等。
【详解】A、JA对拟南芥种子萌发的影响较小,A错误;
B、由图可知,ABA会推迟拟南芥种子萌发的时间,B正确;
C、JA增强了ABA对拟南芥种子萌发的抑制效果,C错误;
D、该实验研究了JA和ABA对种子萌发的影响,不能确定两者抑制种子萌发的信号通路,D错误。
故选ACD。
11.(2025·山东青岛·三模)科研人员在研究玉米中光敏色素ZmPHYC1和ZmPHYC2调控玉米开花时间时发现,同时敲除两种光敏色素基因的玉米株系表现在正常光照条件下早开花4到6天,而野生型玉米在施加一定浓度赤霉素的条件下也可表现为早开花。下列说法正确的是( )
A.光敏色素是一种类似于赤霉素的植物激素
B.在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
C.两种光敏色素对正常光照条件下玉米开花起抑制作用
D.光信号影响植物开花的主要机制是调节光合作用的强度
【答案】BC
【分析】光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,光信号传导的结构基础是光敏色素,本质是蛋白质,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,主要吸收红光和远红光。
【详解】A、光敏色素是一类蛋白质,是接收光信号的分子,不是植物激素,与赤霉素不同,A错误;
BD、光敏色素在受到光照射时,它的结构会发生变化,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,并不是调节光合作用的强度,B正确,D错误;
C、由题意“敲除两种光敏色素基因的玉米株系表现在正常光照条件下早开花4到6天”可知,两种光敏色素对正常光照条件下玉米开花起抑制作用,C正确。
故选BC。
12.(2025·河北保定·二模)光敏色素互作因子PIFs与蓝光受体隐花色素CRY协同调控植物的向光性。黑暗条件下,PIFs在细胞核内积累,抑制生长素合成基因的表达,同时促进生长素转运蛋白的降解。蓝光照射会激活CRY,导致PIFs被泛素化降解,从而解除其对生长素合成的抑制。下列分析错误的是( )
A.隐花色素CRY可直接将蓝光信号传递至细胞核,从而降解PIFs
B.PIFs通过抑制翻译过程来减少生长素的合成
C.蓝光激活CRY后,可解除PIFs对生长素转运蛋白降解的促进作用
D.蓝光照射会促进PIFs在细胞中的积累
【答案】ABD
【分析】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。
【详解】A、根据题干信息“蓝光照射会激活CRY,导致PIFs被泛素化降解,从而解除其对生长素合成的抑制”,说明隐花色素CRY不是将蓝光信号直接传递给细胞核,A错误;
B、PIFs在细胞核内积累,抑制生长素合成基因的表达,说明PIFs抑制细胞核中基因的转录过程,B错误;
C、PIFs抑制生长素合成基因的表达,同时促进生长素转运蛋白的降解,而蓝光照射会激活CRY,导致PIFs被泛素化降解,所以蓝光激活CRY后,可解除PIFs对生长素转运蛋白降解的促进作用,C正确;
D、蓝光照射会激活CRY,导致PIFs被泛素化降解,不会在细胞中积累,D错误。
故选ABD。
三、解答题
13.(2025·湖北襄阳·三模)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。已知His,GST,Flag为特异性标签蛋白。请在图中虚线框中补充第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。若检测结果有条带,则表示被检测物质存在,条带的宽度与物质含量正相关。)
(4)进一步研究表明,茉莉酸可促进M16蛋白的合成,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。请结合上述信息,将下图信息补充完整。
① ;② ;③ ;④ 。
【答案】(1)受体/特异性受体
(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功能正常
(3)
(4) 增多 减少 M25降解少 防御蛋白
【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,具体如图:。
(4) 根据上述研究可知,茉莉酸的作用依赖于M16,M16和R通过竞争结合M25,动态调节M25的稳态,当M16与M25结合增多,R与M25结合减少时,M25蛋白质结构稳定,降解少,M25激活相关基因表达,积累防御蛋白。
14.(2025·安徽蚌埠·三模)为研究生长素(IAA)和脱落酸(ABA)在草莓果实发育至成熟过程中的作用,科研人员做了相关实验。
(1)科研人员对草莓果实发育至成熟过程中果实内IAA和ABA的含量进行检测,结果如图甲所示。果实发育初期,正在发育的 中有IAA合成,促进草莓果实由小绿变成大绿。果实由大绿到全红的过程中,两种激素发生的变化是 ,从而使果实逐渐成熟。
(2)为了进一步研究ABA和IAA在草莓果实成熟过程中的相互作用,用大绿果期的草莓进行实验,结果如图乙所示。
①据图乙分析,IAA抑制果实成熟,理由是与对照组相比,IAA处理组 。两种激素在草莓果实成熟过程中是 关系。
②结合图乙和图丙推测,果实成熟后期,ABA能够通过 使果实由纯白变为全红。
③综上分析,草莓果实成熟是两种激素 的结果。
(3)根据上述研究结果,若在草莓运输过程中利用激素进行保鲜,可选用的激素是 。
【答案】(1) 种子(果实) ABA含量增加,IAA含量逐渐降低
(2) 绿果个数明显增加 拮抗 抑制IAA的合成 共同调节
(3)IAA /生长素
【分析】题图分析:图甲表示ABA和IAA在果实成熟过程中的含量变化,其中ABA逐渐增多,IAA先增多然后逐渐减少;图乙表示ABA和1AA处理果实与对照组比较不同情况;图丙表示ABA处理会抑制IAA的产生。
【详解】(1) 结合图甲IAA含量变化可知,7-14天内为果实发育初期,正在发育的果实或种子中有IAA合成,促进草莓果实由小绿变成大绿;结合图甲中ABA含量变化可知,14-28天内,果实由大绿到全红的过程中,ABA含量增加,IAA含量逐渐降低,从而使果实逐渐成熟。
(2)①据图乙分析,与对照组相比,IAA处理组中绿果个数明显增加,说明1AA抑制果实成熟;而与对照组相比,ABA处理组绿果个数明显减少,多红果和全红果个数明显增多,因此,两种激素在草莓果实成熟过程中是拮抗关系。
②结合图乙和图丙推测,ABA处理组IAA含量明显降低,因此,果实成熟后期,ABA能够通过抑制IAA的合成,使果实由纯白变为全红。
③综上分析,草莓果实成熟是两种激素共同调节的结果。
(3) 根据上述研究结果,若在草莓运输过程中利用激素进行保鲜,可选用的激素是IAA,抑制其成熟。
15.(2025·广西河池·二模)在农业生产中,高低作物间作时,会引起植物相互遮阴导致植物感受到的光照质量发生改变,称作荫蔽胁迫。某些植物受到荫蔽胁迫时会做出避阴反应,主要表现为植物茎节和叶柄伸长的速度加快。对“避阴反应”的调控机理进行研究,可为间作植物品种的选择提供理论依据。图1为某科研团队以拟南芥为材料进行的相关研究成果,请回答有关问题:
注:“+”表示促进,“-”表示抑制
(1)光是植物进行光合作用的能量来源,也可以作为一种 ,影响、调控植物的生长、发育的全过程。
(2)上述避阴反应的机理表明,下胚轴、茎秆等伸长是由 、激素调节和环境因素调节共同完成的,且图中四种激素表现为 (填“协同”或“抗衡”)作用。
(3)高低作物间作时,低位植物易受到荫蔽胁迫,荫蔽胁迫下光敏色素主要以 形式存在,由此 (填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴等过度伸长。
(4)对番茄不同光受体的突变体实施荫蔽胁迫并进行表型检测,结果如图2。由此推测:荫蔽胁迫下,调控番茄幼苗节间伸长的主要光受体是 ,原因是 。
注:①WL为对照组,SH为荫蔽胁迫组;②friop、friself、tri/phyB1、phyB2为光敏色素、cry1为蓝光受体。
【答案】(1)信号
(2) 基因表达的调控 协同
(3) Pr/非活化 减弱
(4) tri/phyB1 只有tri/phyB1突变体的幼苗节间长度小于对照组,其余突变体的幼苗节间长度均大于对照组
【分析】在植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素不是孤立地起作用,而是相互协调、共同调节,植物激素的合成受基因的控制,也对基因的程序性表达具有调节作用。
【详解】(1)光不仅是植物进行光合作用的能量来源,还可以作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程。
(2)从上述植物避阴反应的机理可知,下胚轴、茎秆等伸长中有由激素引起的特定基因的表达,有光照等环境因素的影响,因此下胚轴、茎秆等伸长是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,据图可知,赤霉素和乙烯促进PIFs的生成,进而促进生长素的生成,油菜素内酯促进BZR1基因的表达,进而促进生长素的作用,即四种激素均能促进植物幼苗下胚轴、茎秆伸长,表现为协同作用。
(3)荫蔽胁迫下,Pfi转化为Pr,光敏色素主要以Pr形式存在,Pfi的减少减弱了对PIFs的抑制作用,导致下胚轴过度伸长。
(4)根据图示可知,除tri/phyB1突变组在荫蔽胁迫下幼苗节间长度短于对照组外,其余各组均为突变组在荫蔽胁迫下幼苗节间长度大于对照组,因此可判断荫蔽胁迫下,调控番茄幼苗节间伸长的主要光受体是tri/phyB1。
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专题09 植物生命活动的调节
考情概览:解读近年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
2025年真题研析:探寻常考要点,真题分类精讲,归纳串联解题必备知识。
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命题解读
考向
考查统计
该部分内容主要以选择题为主。高考题目涉及的知识点主要是多种植物激素的作用。常以多种植物激素的含量在某一生命活动中的变化曲线图或某一特定生理活动涉及的多种植物激素等为情境,考查多种激素协调配合调节植物的生命活动。核心素养的考查主要通过分析植物激素间的相互作用,建立普遍联系的观点,应用知识指导植物激素在农业生产实践中的应用。能力考查主要是图表分析、逻辑推理与论证等能力。
考向一 植物生长素
2025·四川·T14
2025·河南·T10
2025·甘肃·T11
2024·河北·T9
2024·贵州·T15
2023·山东·T10
2023·全国甲·T2 2023·天津·T15 2021·重庆·T18
考向二 其他植物激素的种类和作用
2025·陕晋宁青·T2
2025·安徽·T9
2025·黑吉辽蒙·T13
2025·湖北·T22
2025·湖北·T3
2025·湖南·T12
2025·江苏·T16 2024·浙江·T13
2022·全国甲·T3 2022·江苏·T6 2021·河北·T9 2021·山东·T9
考向三 植物激素间的相互作用
2025·广东·T15
2025·山东·T10
2025·北京·T9
2024·山东·T10
2024·湖北·T6
2023·新标·T31 2023·北京·T8 2022·重庆·T15 2021·北京·T10
考向四 与植物激素有关的实验设计
2024·吉林·T13
2024·贵州·T9
2023·江苏·T5 2022·湖南·T16 2022·北京·T17 2022·重庆·T16
考向五 植物生长调节剂的类型和作用
2023·广东·T9 2023·湖北·T12 2022·湖北·T8 2022·北京·T13 2022·海南·T7 2022·辽宁·T10
考向六 环境因素参与调节植物的生命活动
2025·云南·T6
2025·湖北·T8
2024·安徽·T9
2024·江西·T13
2024·北京·T18
2023·新课标·T2 2023·新标·T31 2023·广东·T15
试题精讲
考向一 植物生长素
1.(2025·甘肃·高考真题)生长素可促进植物细胞伸长生长,其作用机制之一是通过激活质膜H+-ATP酶,导致细胞壁酸化,活化细胞壁代谢相关的酶。拟南芥跨膜激酶TMK参与了这一过程,它与生长素受体、质膜H+-ATP酶的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素促进细胞伸长生长的过程与呼吸作用无关
B.碱性条件下生长素促进细胞伸长生长的作用增强
C.生长素受体可以结合吲哚乙酸或苯乙酸
D.TMK功能缺失突变体的生长较野生型快
2.(2025·河南·高考真题)向日葵具有向光生长的特性。研究人员以向日葵幼苗为实验材料,单侧光处理一段时间后,检测下胚轴两侧生长相关指标,结果如图所示。下列推断正确的是( )
A.向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面
B.下胚轴两侧IAA的含量基本一致,表明其向光生长不受IAA影响
C.IAA抑制物通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长
D.在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向对侧弯曲
3.(2025·四川·高考真题)生长素(IAA)和H2O2都参与中胚轴生长的调节。有人切取玉米幼苗的中胚轴、将其培养在含有不同外源物质的培养液中,一段时间后测定中胚轴长度,结果如下图(DPI可以抑制植物中H2O2的生成)。下列叙述错误的是( )
A.本实验运用了实验设计的加法原理和减法原理
B.切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响
C.IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长
D.若另设IAA抑制剂+H2O2组,中胚轴长度应与④相近
考点解读
一、生长素的发现过程
项目
实验处理
实验结果、结论
达尔文
的实验
单侧光照射可引起胚芽鞘弯曲生长,向光侧比背光侧生长慢;胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端有关
胚芽鞘尖端是感受单侧光刺激的部位。胚芽鞘的尖端可能会产生某种影响,这种影响传递至下面的伸长区会造成背光面比向光面生长快
鲍森·詹森
的实验
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过
琼脂传递给下部
拜尔的实验
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
温特的实验
胚芽鞘的尖端确实产生了一种化学物质,这种物质可由尖端向下运输,促进下部的生长,该物质被命名为生长素
二、生长素的合成、运输、分布和生理作用
1.主要合成部位:芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
2.运输方式:①极性运输;②非极性运输。
3.分布:相对集中分布在生长旺盛的部位。
4.生理作用:①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;②在器官水平上则影响器官的生长、发育等。
5.作用特点:在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。
考向二 其他植物激素的种类和作用
1.(2025·湖南·高考真题)在常温(20℃)、长日照条件下栽培某油菜品种,幼苗生长至4~5叶时,将部分植株置于低温(5℃)处理6周后,立即进行嫁接。然后将所有植株常温栽培。不同处理植株茎尖中赤霉素含量(鲜重)及开花情况如表所示。下列叙述正确的是( )
低温处理结束后(天)
检测指标
常温处理植株
低温处理植株
常温处理接穗
常温处理接穗
常温处理砧木
低温处理砧木
0
赤霉素
90.2
215.3
/
/
15
赤霉素
126.4
632.0
113.8
582.0
50
开花情况
不开花
开花
不开花
开花
A.除赤霉素外,低温处理诱导油菜开花不需要其他物质参与
B.赤霉素直接参与油菜开花生理代谢反应的浓度需达到某临界值
C.将油菜幼苗的成熟叶片置于低温下,其余部位置于常温,不能诱导开花
D.若外源赤霉素代替低温也能促进油菜开花,则两者诱导开花的代谢途径相同
2.(2025·湖北·高考真题)我国科学家对三万余株水稻进行筛选,成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT,发现该基因编码GA20氧化酶,从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量,能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是( )
A.该研究表明基因与性状是一一对应关系
B.ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状
C.可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平
D.该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路
3.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如下图。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素是一类含有色素的脂质化合物
B.图中激素①是赤霉素,激素②是脱落酸
C.EBR和赤霉素是相抗衡的关系
D.红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发
4.(2025·安徽·高考真题)种子萌发受多种内外因素的调节。下列叙述错误的是( )
A.玉米种子萌发后,根冠中的细胞能够感受重力信号,从而引起根的向地生长
B.与休眠种子相比,萌发的种子细胞内自由水所占比例高,呼吸作用旺盛
C.红外光可促进莴苣种子萌发,而红光可逆转红外光的效应,抑制萌发
D.赤霉素可打破种子休眠,促进萌发;脱落酸可维持休眠,抑制萌发
5.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)某樱桃品种由北方引种到南方后,栽培于平地和同一地区高山的相比,花芽小且产量较低。研究人员分析了花芽的激素含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
栽培地点
海拔(m)
年均温度(℃)
激素含量(ng·g-1)
每100个花芽的质量(g)
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
生长素
平地
10
18.7
17.2
4.1
102.8
43.1
6.6
高山
1058
13.4
20.9
4.9
95.9
41.9
7.3
A.樱桃花芽的发育受多种植物激素的共同调控
B.平地和高山的樱桃花芽激素含量受温度影响
C.樱桃花芽发育中赤霉素和脱落酸的作用相反
D.生长素与细胞分裂素比值高有利于花芽膨大
6.(2025·江苏·高考真题)研究小组开展了Cl-胁迫下,添加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验,机理如图所示。下列相关叙述错误的有( )
A.Cl-通过自由扩散进入植物细胞
B.转运蛋白甲、乙的结构和功能相同
C.ABA进入细胞核促进相关基因的表达
D.细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能
7.(2025·湖北·高考真题)治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取,但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种,科研工作者开展了相关研究,发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,并受到如水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的调节。研究表明,SA和MeJA通过调控miR160的表达量(miR160是一种微小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解),影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARFI蛋白,该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。
回答下列问题:
(1)青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,其根本原因是: 。
(2)据图分析可知,miR160的表达量与青蒿素含量间呈现 相关性,并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是: 。
(3)基于上述材料,miR160通过直接影响 ,调控青蒿素的合成。
(4)请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路(用“→”表示促进,用“—|”表示抑制,显示各成员间的调控关系): 。
(5)请根据上述材料,提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路: 。
考点解读
一、其他植物激素的种类和作用
名称
合成部位
主要生理功能
赤霉素
幼芽、幼根和
未成熟的种子
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;②促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素
根尖
促进细胞分裂
脱落酸
根冠和萎蔫的叶片
①抑制细胞分裂;②促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯
植物体各个部位
促进果实成熟
油菜素内酯
—
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂;②促进花粉管生长、种子萌发
二、植物激素间的相互作用
1.多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
2.决定器官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。
3.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。
考向三 植物激素间的相互作用
1.(2025·北京·高考真题)油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达,进而促进下胚轴生长。用生长素分别处理野生型和Z基因功能缺失突变体的拟南芥幼苗,结果如图。综合以上信息,不能得出的是( )
A.Z蛋白是油菜素内酯信号途径的组成成分
B.生长素和油菜素内酯都能调控下胚轴生长
C.生长素促进下胚轴生长依赖于Z蛋白
D.油菜素内酯促进下胚轴生长依赖于生长素
2.(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
3.(2025·广东·高考真题)某高校科技特派员为协助种养专业合作社繁殖优良欧李种质,以欧李根状茎为插条,用赤霉素合成抑制剂处理,使插条生根率由22%提高到78%。扦插后,插条的几种内源激素的含量变化见图。下列叙述错误的是( )
A.细胞分裂素加快细胞分裂并促进生根
B.提高生长素含量而促进生根
C.推测赤霉素缺失突变体根系相对发达
D.推测促进生根效果更好
考点解读
1.赤霉素与生长素在促进细胞伸长方面的关系:
赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长
2.生长素与乙烯在促进细胞伸长方面的关系:
低浓度的生长素促进细胞伸长,但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,反过来会抑制生长素促进细胞伸长的作用
考向四 环境因素参与调节植物的生命活动
1.(2025·湖北·高考真题)科研人员对四种植物进行不同光照处理实验,记录开花情况如下表。根据实验结果,以下推断合理的是( )
植物种类
长日照
短日照
甲
正常开花
不开花
乙
不开花
正常开花
丙
正常开花
正常开花
丁
延迟开花
正常开花
A.对植物丁进行人工补光延长光照时间,能使其更快开花
B.植物丙的开花不受环境因素影响,由自身遗传物质决定
C.表中植物甲和乙开花的差异,是因为它们对光照强度的敏感度不同
D.若在湖北同一地点种植,植物甲可能在夏季开花,植物乙可能在秋季开花
2.(2025·云南·高考真题)云南省是著名的鲜花产地,所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( )
A.云南平均海拔高,紫外光强,能够促进花青素苷的合成
B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解,在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C.云南平均海拔高,昼夜温差大,有利于呈色
D.鲜花中花青素苷的含量,与紫外光受体基因表达水平呈负相关
考点解读
一、 光对植物生长发育的调节
1.在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老等,都会受到光的调控。
2.光敏色素是植物中一种接收光信号的分子,其化学本质是蛋白质。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1.温度参与植物的生长发育主要是通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动实现的。
2.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
3.植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
4.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完成的。
考向一 植物生长素
1.(2024·河北·高考真题)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是( )
A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多
B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多
C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输
D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长
2.(2024·贵州·高考真题)研究结果的合理推测或推论,可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是( )
序号
研究结果
推测成推论
①
水分子通过细胞膜的速率高于人工膜
细胞膜存在特殊的水分子通道
②
人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍
细胞膜的磷脂分子为两层
③
注射加热致死的S型肺炎链球菌,小鼠不死亡
S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④
DNA双螺旋结构
半保留复制
⑤
单侧光照射,胚芽鞘向光弯曲生长
胚芽鞘尖端产生生长素
A.①②④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②③④
3.(2023·重庆·高考真题)某小组以拟南芥原生质体为材料,研究了生长素(IAA)、组蛋白乙酰化及R基因对原生质体形成愈伤组织的影响。野生型(WT)和R基因突变型(rr)的原生质体分别经下表不同条件培养相同时间后,检测培养材料中R基因表达量,并统计愈伤组织形成率,结果如图所示。据此推断,下列叙述正确的是( )
编号
原生质体
培养条件
①
WT
培养基
②
WT
培养基+合适浓度的IAA
③
rr
培养基
④
rr
培养基+合适浓度的IAA
⑤
WT
培养基+组蛋白乙酰化抑制剂
A.组蛋白乙酰化有利于WT原生质体形成愈伤组织
B.R基因通过促进IAA的合成提高愈伤组织形成率
C.组蛋白乙酰化通过改变DNA碱基序列影响R基因表达量
D.若用IAA合成抑制剂处理WT原生质体,愈伤组织形成率将升高
4.(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
5.(2023·广东·高考真题)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( )
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
考向二 其他植物激素
1.(2024·浙江·高考真题)干旱胁迫下,植物体内脱落酸含量显著增加,赤霉素含量下降。下列叙述正确的是( )
A.干旱胁迫下脱落酸含量上升,促进气孔开放
B.干旱胁迫下植物含水量上升,增强抗旱能力
C.干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体较耐干旱
D.干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素不利于植物抗旱
2.(2023·辽宁·高考真题)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( )
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500mg·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
3.(2023·江苏·高考真题)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1nmol/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( )
A.0~1nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50nmol/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
4.(2023·海南·高考真题)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( )
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
考向三 植物激素间的相互作用
1.(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
2.(2024·湖北·高考真题)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( )
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
考向四 植物生长调节剂及应用
1.(2022·湖北·高考真题)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( )
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
2.(2022·广东·高考真题)我国自古“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( )
A.秸秆还田 B.间作套种 C.水旱轮作 D.尿泥促根
3.(2021·辽宁·高考真题)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( )
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,以延长贮藏期
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
考向五 与植物激素有关的实验设计
1.(2024·吉林·高考真题)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
2.(2024·贵州·高考真题)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及对果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质
B.种植草莓时,施用矮壮素的最适浓度为400mg/L
C.一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
D.一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
考向六 环境因素参与调节植物的生命活动
1.(2024·安徽·高考真题)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
A.菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花
B.玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C.组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D.土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
2.(2024·江西·高考真题)阳光为生命世界提供能量,同时作为光信号调控生物的生长、发育和繁衍,使地球成为生机勃勃的美丽星球。下列叙述正确的是( )
A.植物可通过感受光质和光周期等光信号调控开花
B.植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中
C.植物体中光敏色素结构的改变影响细胞核基因的表达
D.光信号影响植物生长发育的主要机制是调节光合作用的强度
3.(2023·重庆·高考真题)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.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
4.(2023·广东·高考真题)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.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
5.(2022·北京·高考真题)2022年2月下旬,天安门广场各种盆栽花卉凌寒怒放,喜迎冬残奥会的胜利召开。为使植物在特定时间开花,园艺工作者需对植株进行处理,常用措施不包括( )
A.置于微重力场 B.改变温度 C.改变光照时间 D.施用植物生长调节剂
6.(2024·北京·高考真题)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基因表达下降,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。
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 。
(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) (略)。
1.植物激素与动物激素的异同
项目
植物激素
动物激素
合成部位
无专门的分泌器官
内分泌腺或内分泌细胞
作用部位
没有特定的器官
特定的器官、组织
运输途径
极性运输、非极性运输和横向运输
随血液循环(体液)运输
化学本质
有机小分子
蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等
2.植物生长调节剂及其应用
(1).植物生长调节剂:由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
(2).类型
①分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
②分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸、矮壮素等。
(3).植物生长调节剂的应用可以提高农作物产量、改善产品品质,还可以减轻人工劳动,如减少园林植物的修剪次数。
(4).施用植物生长调节剂,需要关注可能存在的负面影响。
3.植物生长调节剂的施用
1.预实验的意义是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。
2.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)适当浓度的2,4-D可以促进插条生根,浓度过高时会抑制生根,甚至会杀死双子叶植物。
(2)常用的生长素类调节剂:NAA、2,4-D、吲哚丙酸、IBA。
(3)处理插条的方法有:浸泡法和沾蘸法。
3.利用乙烯利催熟水果
(1)采摘水果一般不等完全成熟,原因是完全成熟后采摘,经过储存、运输和销售过程容易腐烂。
(2)乙烯利的工业品为液体,当溶液pH<3.5时它比较稳定,随溶液pH升高,会分解释放乙烯。
4.温度对植物生长发育的影响
(1)植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的,温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
(2)植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
(3)温度参与植物生长发育的调节
①年轮形成的原因是:在春夏季细胞分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。
②春化作用:经历一段时间的低温诱导促进植物开花的作用。
5.重力参与植物生长发育的调控
(1)重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
(2)调节方式:植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
(3)“淀粉—平衡石”假说
植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的。
6.植物生长发育的整体调控
(1)植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
(2)植物细胞里储存着全套基因,植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(3)对于多细胞植物体来说,细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要激素作为信息分子传递信息,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(4)在个体层次,植物的生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
7.对实验结果的处理方法。
(1)文字描述法:通过语言文字直接对实验的结果或可能出现的结果进行准确地描述。
(2)曲线图法:利用数学中的曲线图描述实验结果。采用该方法时,横坐标一般为实验中的自变量,纵坐标为因变量。
(3)列表法:将实验结果通过表格的形式呈现出来。采用该方法时,一定要标明横栏和竖栏的项目内容。
2.实验注意事项。
(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:
①设置对照组。蒸馏水空白对照;设置浓度不同的几个实验组进行相互对照,目的是探究生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度。
②设置重复组,即每组不能少于3个枝条。
(3)控制无关变量:无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、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:
①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)。
②处理时插条上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。
③扦插时常去掉插条成熟叶片,原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用,保持植物体内的水分平衡。
一、单选题
1.(2025·山东烟台·三模)阳生植物在高密度种植时会产生一系列的表型变化,果实产量降低,被称为避阴反应。给予植物一定比例的红光(R)和远红光(FR,不被植物吸收)处理,以模拟植物阴影环境(SH)下引发的避阴反应。科研人员以正常白光处理组为对照组(WL),探究了番茄在SH下的避阴反应特征及可能的机制,结果如表所示。下列说法错误的是( )
幼苗节间长度
叶绿素含量
WL
12
34
SH
24
28
A.番茄感知光信号调整生长发育,说明番茄具有接受光信号的受体
B.降低R/FR值,叶肉细胞内C3的利用速率会升高
C.推测SH下光合产物更多的投入了营养生长,有利于捕获更多的光能
D.番茄种植密度偏高时,可补充适当强度的红光提高番茄产量
2.(2025·安徽蚌埠·三模)某些植物种子需要在有光的条件下才能萌发称为需光种子。下图为光照等因素调控种子萌发过程的示意图,下列说法错误的是( )
A.在无光的条件下,加入GA就可以促进需光种子的萌发
B.ABA通过促进ABI5基因的表达从而抑制种子的萌发
C.光照下种子萌发的机理是促进GA的合成和抑制ABA的合成
D.环境因素可通过信息传递系统影响特定基因表达发挥调控作用
3.(2025·山东聊城·三模)一定浓度的NaCl溶液会抑制胚根的生长。为探究盐胁迫下植物激素JA和乙烯的相互作用机制,研究者按下表分组处理萌发的水稻种子,①组加入等量的清水,②~⑦组为加入等量等浓度的NaCl溶液基础上的处理。下列叙述正确的是( )
组别
①对照组1
②对照组2
③乙烯组
④乙烯+JA合成抑制剂
⑤JA组
⑥JA+乙烯合成抑制剂
⑦乙烯+JA组
胚根长度(cm)
9.01
8.02
4.80
8.02
4.80
4.81
3.92
A.在盐胁迫条件下,JA和乙烯对水稻胚根生长均有促进作用
B.在盐胁迫条件下,JA和乙烯在调节水稻胚根生长过程中具有拮抗作用
C.乙烯合成抑制剂几乎不能缓解JA对水稻胚根生长的调节作用
D.JA最可能是通过促进乙烯的合成间接调节水稻胚根生长的
4.(2025·重庆·三模)中国农业科学院研究发现,陆地棉通过赤霉素(GA)与独角金内酯(SL)共同调控赤霉素2-氧化酶基因(GhPH1)的表达来影响株高。研究人员对野生型(WT)和GhPH1突变体(mut)进行不同处理,结果如图甲(株高)和图乙(GhPH1表达量)所示:
下列结论中,无法从实验结果直接得出的是( )
A.GA单独处理会降低GhPH1表达量
B.同时用GA和SL处理WT后,株高介于单独处理之间
C.SL通过抑制GhPH1表达拮抗GA的促生长作用
D.mut中GhPH1功能异常导致株高无法响应GA和SL
5.(2025·山东·二模)脱落酸(ABA)参与许多植物生理过程的调节,有种子成熟等长期反应,也有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。下列叙述错误的是( )
A.无ABA时,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.正效应因子被激活后,使下游相关分子磷酸化,进而出现相应的生理反应
C.ABA 通过与受体结合组成细胞结构,从而影响基因表达
D.短期生理反应可能是ABA诱导的膜两侧离子流动的结果
6.(2025·海南儋州·三模)为探究微管调节试剂对冬油菜萌动种子内脱落酸(ABA,具有抗逆性)含量的影响,科学家选择“陇油7号”和“天油4号”两个抗寒性不同的冬油菜种子为材料,通过添加微管调节试剂Col和Tax,在20℃和0℃下分别处理12h和24h,测定ABA的含量,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.该实验的自变量有4个,无关变量有冬油菜种子大小等
B.低温诱导会使ABA的含量上升,Col抑制了该过程
C.“陇油7号”比“天油4号”抵抗低温的能力强
D.在同样温度和时间条件下,与添加Col相比,添加Tax种子更易萌发
7.(2025·山东淄博·三模)将在暗室中萌发的萝卜幼苗在不同光质(蓝光、红光、远红光)下预处理2h,三种光质的光强度相同。然后用单侧蓝光照射,一段时间后测量萝卜幼苗向光弯曲的角度,结果如图。上述实验操作在绿光条件下进行。下列说法错误的是( )
A.用蓝光预处理后,萝卜幼苗对单侧蓝光的响应最大
B.萝卜幼苗弯曲时,向光侧的生长素浓度低于背光侧
C.实验结束后将萝卜幼苗置于暗室中,一段时间后萝卜幼苗的弯曲角度不变
D.实验在绿光下进行的原因是绿光不会影响生长素的分布
8.(2025·四川·三模)四川眉山作为我国晚熟柑橘的核心产区,在柑橘产业发展中占据重要地位。晚熟柑橘如“不知火”的生产过程中,植物生长调节剂的合理使用对于果实产量与品质有着关键影响。研究人员针对柑橘花后幼果,精心设计不同试剂处理方案,并对坐果率进行精准检测,所得结果如下表所示,图中的坐果率=成熟果实数/初始幼果数×100%,下列分析正确的是( )
A.由实验组1可知,高浓度的生长素类似物能够直接提升坐果率
B.实验组2坐果率的升高是由于细胞分裂素类似物抑制了脱落酸的合成,减少了幼果脱落
C.实验组3的结果不支持NAA与6-BA在对坐果的调控上呈现协同关系
D.在农业生产实践中,可考虑单独喷施细胞分裂素类似物,以实现高效且低成本的疏果目的
二、多选题
9.(2025·山东青岛·三模)为探究赤霉素(GA)对杨树侧根发育的影响,科学家构建了GA合成缺陷突变体杨树(ga),并测定了野生型杨树(WT)和ga的侧根长度,如图A所示。为了进一步研究赤霉素与生长素在杨树侧根发育过程中的作用机理,选生长素转运蛋白超表达突变体杨树(pin)进行实验,结果如图B、C所示。下列说法错误的是( )
A.据图推测赤霉素可能会促进侧根的伸长
B.相对于WT,pin中生长素可以促进侧根发育
C.赤霉素可以通过降低生长素转运蛋白的表达量,减少生长素向根部运输
D.实验说明生长素对根长的调控具有“低浓度促进、高浓度抑制”的特点
10.(2025·河北沧州·三模)某实验小组用植物激素茉莉酸(JA)和脱落酸(ABA)处理拟南芥种子,以研究拟南芥种子的发芽率,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.短时间内JA或ABA均会显著抑制拟南芥种子萌发
B.ABA会推迟拟南芥种子萌发的时间
C.ABA减弱了JA对拟南芥种子萌发的抑制效果
D.JA和ABA通过相同的信号通路来抑制种子萌发
11.(2025·山东青岛·三模)科研人员在研究玉米中光敏色素ZmPHYC1和ZmPHYC2调控玉米开花时间时发现,同时敲除两种光敏色素基因的玉米株系表现在正常光照条件下早开花4到6天,而野生型玉米在施加一定浓度赤霉素的条件下也可表现为早开花。下列说法正确的是( )
A.光敏色素是一种类似于赤霉素的植物激素
B.在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
C.两种光敏色素对正常光照条件下玉米开花起抑制作用
D.光信号影响植物开花的主要机制是调节光合作用的强度
12.(2025·河北保定·二模)光敏色素互作因子PIFs与蓝光受体隐花色素CRY协同调控植物的向光性。黑暗条件下,PIFs在细胞核内积累,抑制生长素合成基因的表达,同时促进生长素转运蛋白的降解。蓝光照射会激活CRY,导致PIFs被泛素化降解,从而解除其对生长素合成的抑制。下列分析错误的是( )
A.隐花色素CRY可直接将蓝光信号传递至细胞核,从而降解PIFs
B.PIFs通过抑制翻译过程来减少生长素的合成
C.蓝光激活CRY后,可解除PIFs对生长素转运蛋白降解的促进作用
D.蓝光照射会促进PIFs在细胞中的积累
三、解答题
13.(2025·湖北襄阳·三模)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。已知His,GST,Flag为特异性标签蛋白。请在图中虚线框中补充第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。若检测结果有条带,则表示被检测物质存在,条带的宽度与物质含量正相关。)
(4)进一步研究表明,茉莉酸可促进M16蛋白的合成,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。请结合上述信息,将下图信息补充完整。
① ;② ;③ ;④ 。
14.(2025·安徽蚌埠·三模)为研究生长素(IAA)和脱落酸(ABA)在草莓果实发育至成熟过程中的作用,科研人员做了相关实验。
(1)科研人员对草莓果实发育至成熟过程中果实内IAA和ABA的含量进行检测,结果如图甲所示。果实发育初期,正在发育的 中有IAA合成,促进草莓果实由小绿变成大绿。果实由大绿到全红的过程中,两种激素发生的变化是 ,从而使果实逐渐成熟。
(2)为了进一步研究ABA和IAA在草莓果实成熟过程中的相互作用,用大绿果期的草莓进行实验,结果如图乙所示。
①据图乙分析,IAA抑制果实成熟,理由是与对照组相比,IAA处理组 。两种激素在草莓果实成熟过程中是 关系。
②结合图乙和图丙推测,果实成熟后期,ABA能够通过 使果实由纯白变为全红。
③综上分析,草莓果实成熟是两种激素 的结果。
(3)根据上述研究结果,若在草莓运输过程中利用激素进行保鲜,可选用的激素是 。
15.(2025·广西河池·二模)在农业生产中,高低作物间作时,会引起植物相互遮阴导致植物感受到的光照质量发生改变,称作荫蔽胁迫。某些植物受到荫蔽胁迫时会做出避阴反应,主要表现为植物茎节和叶柄伸长的速度加快。对“避阴反应”的调控机理进行研究,可为间作植物品种的选择提供理论依据。图1为某科研团队以拟南芥为材料进行的相关研究成果,请回答有关问题:
注:“+”表示促进,“-”表示抑制
(1)光是植物进行光合作用的能量来源,也可以作为一种 ,影响、调控植物的生长、发育的全过程。
(2)上述避阴反应的机理表明,下胚轴、茎秆等伸长是由 、激素调节和环境因素调节共同完成的,且图中四种激素表现为 (填“协同”或“抗衡”)作用。
(3)高低作物间作时,低位植物易受到荫蔽胁迫,荫蔽胁迫下光敏色素主要以 形式存在,由此 (填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴等过度伸长。
(4)对番茄不同光受体的突变体实施荫蔽胁迫并进行表型检测,结果如图2。由此推测:荫蔽胁迫下,调控番茄幼苗节间伸长的主要光受体是 ,原因是 。
注:①WL为对照组,SH为荫蔽胁迫组;②friop、friself、tri/phyB1、phyB2为光敏色素、cry1为蓝光受体。
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