内容正文:
第28讲 植物生命活动调节
目录
01 课标达标练
【题型一】植物生长激素的两面性
【题型二】其他植物激素以及生长调节剂的应用
【题型三】环境因素参与调节植物的生命活动
02 能力突破练 (新角度+新情境+新思维)
03 高考溯源练 (含2025高考真题)
题型一 植物激素激素的调节及其应用
1.探究不同浓度的生长素类调节剂对植物插条生根影响的实验结果如图。下列叙述正确的是( )
A.实验中用于扦插的枝条可能带有芽或幼叶
B.浓度X、Y、Z之间的大小关系为Y<X<Z
C.实验不能说明该生长素类调节剂对枝条生根的作用具有低浓度促进、高浓度抑制的特性
D.探究促进生根的最适浓度时,可以通过预实验减小实验误差
【答案】A
【详解】A、由于蒸馏水处理(对照组)插条也能生根,说明实验中用于扦插的枝条可能带有芽或幼叶,A正确;
B、由于生长素类调节剂在促进扦插枝条生根方面具有两重性,因此,据图可知,浓度X、Y、Z之间的大小关系可能为Y<X<Z或X<Y<Z,B错误;
C、X、Y浓度时促进生根,Z浓度时生根数低于对照组,即具有抑制作用,说明该生长素类调节剂对枝条生根的作用具有低浓度促进、高浓度抑制的特性,C错误;
D、探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时,预实验能大致确定促进生根和抑制生根的浓度范围,但不能减小实验误差,可以验证实验设计的科学性和可行性,D错误。
故选A。
2.PIN家族蛋白是承担植物体生长素极性运输重要的转运蛋白,PIN1是其中一种,NPA 是一种除草剂,二者对生长素极性运输的作用如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.NPA通过与IAA竞争PIN1抑制生长素的运输
B.植物的顶端优势通常与生长素的极性运输有关
C.PIN1运输生长素的过程中会发生蛋白结构的改变,不需要消耗能量
D.针对PIN家族蛋白进行研究可以开发新型除草剂或植物生长调节剂
【答案】C
【详解】A、NPA会占据IAA的结合部位,导致PIN1结合NPA后无法与IAA结合,抑制了IAA运输,A正确;
B、生长素的极性运输,会引起顶芽生长素浓度低促进生长,而侧芽生长素浓度较高抑制细胞生长,这是与植物顶端优势的形成有关,B正确;
C、生长素的极性运输是主动运输,会消耗细胞代谢产生的能量,C错误;
D、PIN家族蛋白是承担植物体生长素极性运输重要的转运蛋白,针对PIN家族蛋白进行研究,可以开发新的除草剂或生长调节剂,D正确。
故选C。
3.Col和Ler是拟南芥植株的两种不同生态型,实验小组为了比较两种生态型拟南芥的茎对重力的响应,将两种生态型的植株横放3h后测量主茎的弯曲角度如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.横放拟南芥植株的茎在重力刺激下,会向上弯曲生长
B.两种拟南芥植株中,对重力刺激更敏感的是Col植株
C.促进茎生长的生长素浓度对根也一定起促进作用
D.生长素是一种信号分子,不直接参与细胞代谢
【答案】C
【详解】A、横放拟南芥植株的茎在重力刺激下,影响了生长素的分布,导致近地侧生长素浓度高于背地侧,促进茎生长,导致茎向上弯曲生长,A正确;
B、题图可知,Col拟南芥植株主茎角度变化更大,可知两种拟南芥植株中,对重力刺激更敏感的是Col植株,B正确;
C、根对生长素浓度最敏感,低浓度的生长素促进根生长,而高浓度的生长素抑制根生长;促进茎生长的生长素浓度对根可能起抑制作用,C错误;
D、生长素是植物体内产生的激素,对植物生长发育有调节作用,不直接参与代谢,D正确。
故选C。
4.为研究2,4-D溶液对某植物插条生根的影响,进行了相关实验,2,4-D溶液的浓度及相应结果如表所示。下列分析正确的是( )
组别
A
B
C
D
E
F
浓度/(mg·L-1)
0
30
50
80
110
140
实验结果
A.实验中A~D组处理插条的方法为浸泡法,E、F组为沾蘸法
B.探究不同浓度2,4-D溶液对植物插条生根的影响不需设置空白组
C.2,4-D溶液浓度超过80mg·L-1时对植物插条生根起抑制作用
D.若要探究本实验的最适浓度,可在C、D组浓度之间设置浓度梯度
【答案】D
【详解】A、处理方法为无关变量,该实验处理插条的方法相同,为浸泡法,A错误;
B、该实验要设置空白组,开展预实验后可以不用设置空白组,B错误;
C、2,4-D溶液浓度超过80mg·L-1(D组),即E、F组,E组的插条生根数高于A组(蒸馏水处理组)的,依然表现为促进插条生根,C错误;
D、依据表格信息可知,若要探究本实验的最适浓度,应在C、D组浓度(两浓度的生根数目较高)之间设置浓度梯度,D正确。
故选D。
5.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
【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。
6.科研人员以南京椴嫩枝插穗为研究对象,采用IBA(吲哚丁酸)粉剂处理插穗基部,对扦插生根过程中插穗皮部生长素IAA、脱落酸ABA含量进行动态测定,探究嫩枝扦插生根过程中植物激素变化特点及其对生根的影响。研究结果表明 IBA 处理可以显著促进南京椴嫩枝插穗生根,生根率接近67%;其生根过程可划分为愈伤组织形成期、根原基诱导期、不定根形成期和不定根生长期,各自对应时间约为10d,插穗皮部IAA和ABA含量变化分别如图1、图2所示。下列叙述错误的是( )
A.IAA促进扦插生根的作用机理可能是促进了根原基的诱导和不定根的发生
B.不定根生长期需要利用更多的IAA,使得插穗内IAA含量有所降低
C.IBA处理通过降低插穗内ABA含量,有利于插穗形成不定根
D.IBA通过调节ABA含量降低,来促进不定根的生长
【答案】D
【详解】A、由图1可知经IBA处理和对照组插穗在生根过程中,IAA含量峰值均出现在扦插后20d,该时间节点正处于根原基诱导与不定根形成过渡期,所以IAA促进扦插生根的作用机理可能是促进了根原基的诱导和不定根的发生,A正确;
B、IAA可通过促进细胞伸长来使根生长,所以根生长需要消耗IAA,使得插穗内IAA含量降低,B正确;
C、由图2可知,经IBA处理后的插穗皮部ABA含量低于对照组,但生根率高,说明IBA通过降低ABA含量来促进插穗生根,C正确;
D、30-40d属于不定根生长期,由图2可知该段时间IBA处理组和对照组ABA含量均呈升高趋势,D错误。
故选D。
7.下图甲表示生长素浓度与某种植物的芽、根生长状况:图乙表示将该植物水平放置,培养一段时间后的生长状况。下列有关叙述错误的是( )
A.生长素是以色氨酸为原料经过一系列反应转变而成,具有微量高效的特点
B.图甲能体现生长素在浓度较低时促进生长,浓度较高时抑制生长的作用特点
C.乙图中根细胞将重力信号转换成运输生长素的信号造成b侧生长素浓度小于a侧
D.图甲中,当植物表现出顶端优势时,侧芽的生长素浓度应小于10-6mol/L
【答案】D
【详解】A、生长素的合成原料是色氨酸,经过一系列反应转变而成,且生长素具有微量高效的特点,A正确;
B、图甲中,生长素浓度较低时,对根和芽的生长起促进作用;浓度较高时(如大于一定值后),对根和芽的生长起抑制作用,能体现生长素在浓度较低时促进生长、浓度较高时抑制生长的作用特点(两重性),B正确;
C、乙图中植物水平放置,由于重力作用,根细胞将重力信号转换成运输生长素的信号,使b侧生长素向a侧运输,导致b侧生长素浓度小于a侧。但根对生长素更敏感,a侧生长素浓度高,抑制生长,b侧生长素浓度低,促进生长,根向地生长,C正确;
D、顶端优势是指顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。图甲中,当植物表现出顶端优势时,侧芽的生长素浓度较高,抑制侧芽生长,应大于10−6mol/L(因为生长素浓度大于10−6mol/L时对芽的生长起抑制作用 ),D错误。
故选D。
8.为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5cm长的部位(茎芽),置于培养液中无菌培养(图1)。实验分为A、B、C三组,分别培养至第1、8、15天,每组再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果见图。下列说法正确的是( )
A.用适宜浓度的IAA处理图1中的菟丝子茎芽时,应该添加在培养液中并摇匀
B.图3中菟丝子会缠绕寄主生长是因为菟丝子茎内侧IAA分布更多引起的
C.图2数据显示,GA3、IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出明显促进作用,但GA3的促进作用最显著
D.激素调节只是植物生命活动调节的一部分,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
【答案】D
【详解】A、生长素的运输具有极性运输的特点,即只能从形态学上端运输到形态学下端。用适宜浓度的IAA处理图1中的菟丝子茎芽时,应将IAA加在茎芽尖端而不是培养液中并摇匀,A错误;
B、图3中菟丝子会缠绕寄主生长是因为菟丝子茎外侧IAA分布更多,外侧生长快于内侧,从而导致缠绕生长,B错误;
C、 由图2数据可知,与不加激素组相比,GA3、IAA对离体茎芽的伸长生长都有促进作用,但在A组(培养至第1天就用激素处理)中,GA3 + IAA处理组茎芽长度明显大于GA3单独处理组和IAA单独处理组,说明GA3和IAA共同作用时促进作用更显著,不能简单说GA3的促进作用最显著,C错误;
D、植物的生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,激素调节只是植物生命活动调节的一部分,D正确。
故选D。
9.生长素转运蛋白PIN可介导生长素的极性运输,如图a→b为PIN蛋白将IAA从细胞内释放至细胞外的过程。除草剂NPA是一种生长素极性运输抑制剂,图c为其作用位点示意图。下列说法正确的是( )
A.生长素由谷氨酸转变而来,在各器官中都有分布
B.a→b过程可表示单侧光刺激下IAA向背光侧转运
C.NPA与IAA的结合部位相似说明其为非竞争性抑制剂
D.顶芽喷施适宜浓度NPA可一定程度上缓解顶端优势
【答案】D
【详解】A、生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而来,而非谷氨酸,A错误;
B、单侧光能引起IAA由向光侧到背光侧的横向运输,a→b为PIN蛋白介导生长素的极性运输,极性运输是由形态学上端向形态学下端运输,B错误;
C、NPA与IAA的结合部位相似,NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点,故为竞争性抑制剂,C错误;
D、顶端优势是因为顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽,抑制侧芽生长,顶芽喷施适宜浓度NPA,NPA作为生长素极性运输抑制剂,可抑制生长素的极性运输,减少侧芽处生长素的积累,从而一定程度上缓解顶端优势,D正确。
故选D。
题型二 其他植物激素以及生长调节剂的应用
10.我国科研团队阐明了GNA基因与DEP1基因共同调控水稻穗粒数和产量的分子机制,如下图所示。研究结果显示:与野生型相比,GNA缺失突变体穗粒数和产量均明显下降。下列叙述错误的是( )
A.与野生型植株相比,突变体的细胞分裂素氧化酶含量较高
B.抑制DEP1表达,促进GNA表达,可提高正常水稻的产量
C.喷施外源细胞分裂素可一定程度增加GNA缺失突变体产量
D.基因表达和激素调节是影响水稻穗粒数和产量的重要因素
【答案】B
【详解】A、由题图可知,野生型植株中,DEP1蛋白和GNA蛋白结合抑制OSCKX2基因(细胞分裂素氧化酶基因)转录;GNA缺失突变体中OSCKX2基因能正常转录,可见与野生型植株相比,突变体的细胞分裂素氧化酶含量较高,A正确;
B、由题干信息:与野生型相比,GNA缺失突变体穗粒数和产量均明显下降;题图可知,野生型植株中含DEP1蛋白和GNA蛋白,可见促进DEP1表达,促进GNA表达,可提高正常水稻的产量,B错误;
C、OSCKX2基因表达产物可催化细胞分裂素降解,而GNA缺失突变体中OSCKX2基因能正常转录,导致GNA突变体中细胞分裂素含量下降,从而导致GNA突变体穗粒数和产量均明显下降,故喷施外源细胞分裂素可一定程度增加GNA缺失突变体产量,C正确;
D、题干信息和题图表明,基因表达(OSCKX2基因表达产物)和激素(细胞分裂素)调节是影响水稻穗粒数和产量的重要因素,D正确。
故选B。
11.研究人员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.预实验可以为进一步的实验摸索条件,如在本实验中确定植物生长调节剂浓度范围
B.设置对照组可排除植物内源激素对实验结果的影响
C.由图可知,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
【详解】A、预实验可以检验实验的可行性,为进一步的实验摸索条件,如在本实验中确定植物生长调节剂浓度范围,A正确;
B、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;
C、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;
D、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。
故选C。
12.脱落酸(ABA)是植物应对环境胁迫的重要激素。干旱时,配合施加适量外源ABA可进一步提高植物的抗逆性。某科研团队研究了干旱和外源ABA对内源赤霉素(GA53和GA1表示两种亚型赤霉素)的影响,以探究ABA的作用机制,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.脱落酸可通过促进细胞分裂来增强植物的抗逆性
B.根部可能是响应干旱和外源ABA的主要部位
C.GA53主要是通过调节叶的生理功能增加抗逆性
D.外源ABA通过促进两种亚型赤霉素的合成以提高抗逆性
【答案】B
【详解】A、脱落酸是通过抑制细胞分裂来增强植物的抗逆性的,A错误;
B、从图中可见,根部(左图)在干旱+外源ABA处理后,GA53含量升高更加明显,说明根部对干旱和ABA的响应最为显著,而叶(右图)在干旱和ABA处理后,GA1含量无明显变化,说明根部可能是响应干旱和外源ABA的主要部位,B正确;
C、根干旱处理+外源ABA处理组与根干旱处理组相比较,GA53水平明显提高,说明GA53主要是通过调节根的生理功能增加抗逆性,C错误;
D、叶中GA1水平在外源 ABA 作用下并未显著升高,说明并非通过普遍促进GA合成来增强抗逆性,D错误。
故选B。
13.有人研究了涝害和正常条件下某种植物体木质部内ACC(植物体内直接用于合成乙烯的物质,植物利用ACC合成乙烯时需要充足的氧气)和叶柄中乙烯(ET)的含量变化,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.正常条件下,植物的各个部位都可以合成乙烯
B.D点时,涝害条件下植物体内ACC的含量与ET的含量相等
C.本实验的自变量为是否涝害处理及涝害时间,因变量是ACC和乙烯的含量
D.涝害时木质部ACC含量增加的原因可能是ACC转变为乙烯受阻
【答案】B
【详解】A、乙烯在植物体内广泛存在,正常条件下,植物的各个部位都可以合成乙烯,这是乙烯的基本性质,A正确;
B、图中ACC和ET的纵坐标刻度不同,D点时两者数值对应的实际含量并不相等,B错误;
C、实验设置了涝害和对照(正常)条件,还研究了不同涝害时间的影响,所以自变量是是否涝害处理及涝害时间,因变量是 ACC 和乙烯的含量,C正确;
D、因为植物利用 ACC 合成乙烯时需要充足的氧气,涝害时缺氧,所以 ACC 转变为乙烯受阻,可能导致木质部 ACC 含量增加,D 正确。
故选B。
14.赤霉素和油菜素内酯都能促进种子萌发,如图为不同浓度的赤霉素和油菜素内酯对种子萌发芽长度的影响。下列说法错误的是( )
A.未成熟种子和萌发的幼芽都能合成赤霉素
B.油菜素内酯具有低浓度促进、高浓度抑制芽伸长的特点
C.二者浓度都为时,赤霉素对芽伸长的促进作用大于油菜素内酯
D.据图判断,赤霉素和油菜素内酯在促进种子萌发、芽伸长上不具有协同作用
【答案】C
【详解】A、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,未成熟种子和萌发的幼芽都能合成赤霉素,A正确;
B、当赤霉素浓度为0时,与油菜素内酯浓度为0时相比,油菜素内酯浓度为时,芽长度变大,油菜素内酯浓度为时,芽长度变小,说明油菜素内酯具有低浓度促进、高浓度抑制芽伸长的特点,B正确;
C、油菜素内酯浓度为0、赤霉素浓度为时的芽长度小于赤霉素浓度为0、油菜素内酯浓度为时的芽长度,C错误;
D、赤霉素和油菜素内酯都有浓度时的芽长度小于赤霉素浓度为0、仅油菜素内酯有浓度时的芽长度,说明赤霉素和油菜素内酯在促进种子萌发、芽伸长上不具有协同作用,D正确。
故选C。
15.科研人员研究了外施生长素和细胞分裂素对棉花幼苗根系顶端优势的调控作用,实验结果如下表,相关叙述正确的是( )
处理(mg/L)
主根长度(cm)
单株侧根数
空白对照
8
20
生长素(1.0)
7.5
25.1
生长素(2.0)
7.2
27.2
细胞分裂素(0.5)
8.7
18.9
细胞分裂素(1.0)
9.1
17.7
生长素(2.0)+细胞分裂素(0.5)
7.8
32.1
生长素(2.0)+细胞分裂素(1.0)
7.6
29.2
A.棉花幼苗根系顶端优势的产生机制与芽的顶端优势存在差异
B.外施生长素可在一定程度上缓解棉花幼苗根系的顶端优势
C.细胞分裂素的作用是促进主根伸长,抑制单株侧根数增加
D.两种激素对主根的伸长表现为协同关系,对单株侧根数表现为拮抗关系
【答案】ABC
【详解】A、在芽的顶端优势中,顶芽产生的生长素向下运输,积累在侧芽部位,使侧芽部位生长素浓度过高,从而抑制侧芽生长;而在本题中,外施生长素后主根长度变短,单株侧根数增加,说明棉花幼苗根系顶端优势的产生机制与芽的顶端优势存在差异,A正确;
B、外施生长素后,主根长度变短,单株侧根数增加,说明外施生长素可在一定程度上缓解棉花幼苗根系的顶端优势,B正确;
C、从表格数据可知,外施细胞分裂素后,主根长度有所增加,但单株侧根数减少,说明细胞分裂素的作用是促进主根伸长,抑制单株侧根数增加,C正确;
D、外施生长素和细胞分裂素后,外施生长素和细胞分裂素后,主根长度并没有比单独使用生长素时更短,两种激素一个是促进主根生长,一个是抑制主根生长,所以是相抗衡(拮抗)的关系,D错误。
故选ABC。
16.【多选题】某研究团队用不同浓度人工合成的细胞分裂素类化合物6-BA处理红豆草种子,为红豆草的栽培提供理论依据,检测结果如下表。下列关于6-BA的说法正确的是( )
6-BA(mg·L-1)
发芽率(%)
可溶性糖(mg·g-1)
淀粉(mg·g-1)
0
38.3
6
4
10
47.7
8.5
3.1
20
33.3
4.3
4
30
25.6
3.8
3.8
40
22.2
2.8
3.6
A.属于植物生长调节剂,易合成且效果稳定
B.低浓度促进红豆草种子萌发,高浓度抑制萌发
C.促进红豆草种子萌发的最适浓度为10mg·L-1
D.可促进红豆草种子内某些物质的分解和利用
【答案】ABD
【详解】A、6-BA是人工合成的细胞分裂素类化合物,属于植物生长调节剂,植物生长调节剂具有易合成、效果稳定的特点,A正确;
B、与6-BA浓度为0(对照组)相比,浓度为10mg·L-1时发芽率升高(促进萌发),浓度为20、30、40mg·L-1时发芽率降低(抑制萌发),体现了低浓度促进红豆草种子萌发,高浓度抑制萌发的特点,B正确;
C、实验中6-BA浓度梯度较大,仅根据现有数据不能确定促进红豆草种子萌发的最适浓度为10mg·L-1,最适浓度需要在10 mg·L-1左右进一步设置更细的浓度梯度来确定,C错误;
D、与对照组(6-BA浓度为0)相比,当6-BA浓度为10mg·L-1时,可溶性糖含量增加,淀粉含量减少,说明6-BA可促进红豆草种子内淀粉等物质的分解和利用(淀粉分解为可溶性糖),D正确。
故选ABD。
17.植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法正确的是( )
A.降低培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值可促进愈伤组织分化出根
B.用适宜浓度的乙烯利处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用成熟木瓜释放的吲哚乙酸可催熟未成熟的柿子
【答案】C
【详解】A、生长素与细胞分裂素的比值较低时促进芽的分化,较高时促进根的分化。降低比值会促进芽的形成而非根,A错误;
B、乙烯利释放乙烯促进果实成熟,但无子番茄需用生长素类似物处理未受粉的子房,促进子房膨大发育形成果实,B错误;
C、赤霉素可打破种子休眠,促进萌发(如替代光照或低温条件),C正确;
D、催熟果实的是乙烯,吲哚乙酸(生长素)促进生长但不催熟,D错误。
故选C。
18.农业中,合理利用植物激素或植物生长调节剂能达到增产目的。下列说法错误的是( )
A.用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就产生淀粉酶
B.用生长素类植物生长调节剂处理可以减轻大雨对番茄传粉造成的损失
C.用乙烯利处理猕猴桃的幼苗,可以促进其果实的成熟
D.用矮壮素处理玉米幼苗,可以控制玉米植株高度,提高抗倒伏能力,从而增加产量
【答案】C
【详解】A、用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就产生淀粉酶,该技术常用于啤酒发酵过程中,A正确;
B、生长素类调节剂可促进子房发育为果实,避免因传粉失败导致减产,B正确;
C、乙烯利用于促进果实成熟,但处理对象应为成熟果实而非幼苗,C错误;
D、矮壮素抑制植株徒长,增强抗倒伏能力,从而提高产量,D正确。
故选C。
题型三 环境因素参与调节植物的生命活动
19.拟南芥种子中的隐花色素(CRY1)是感受光的受体。研究发现,CRY1能作用于脱落酸(ABA)从而影响种子萌发。为了进一步探究其作用机制,研究人员将野生型拟南芥的种子和CRY1突变体(无法合成CRY1)的种子,分别放在MS培养基和含有不同浓度ABA的MS培养基中,适宜光照条件下培养,一段时间后测得的种子发芽率如图所示。下列叙述错误的是( )
A.脱落酸与赤霉素在调节种子萌发方面存在作用效果相反的效应
B.相同浓度的外源ABA条件下,野生型种子发芽率比CRY1突变体高
C.黑暗条件下重复上述实验也能得到相同的实验结果
D.CRY1对拟南芥种子萌发的影响可能是通过降低种子对ABA的敏感性来实现的
【答案】C
【详解】A、脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发,因此脱落酸与赤霉素在调节种子萌发方面作用效果相反,A正确;
B、根据实验结果分析:在添加相同浓度的ABA的MS培养基中,野生型种子中含有CRY1,其发芽率比CRY1突变体的发芽率要高,B正确;
C、由题意可知,拟南芥种子中的隐花色素(CRY1)是感受光的受体,因此黑暗条件下重复题述实验不能得到相同的实验结果,C错误;
D、根据实验结果分析:在添加相同浓度的ABA的MS培养基中,野生型种子中含有CRY1,其发芽率比CRY1突变体的发芽率要高,说明CRY1可能通过降低种子对ABA的敏感性发挥作用,D正确。
故选C。
20.为提升茶品质,勐海茶农采用了以下栽培措施,相关分析不合理的是( )
选项
栽培措施
分析
A
茶树与大豆套种
大豆根瘤菌固氮,增加土壤中含氮养料,减少含氮化肥的施用
B
修剪、采摘、打顶
调节生长素的分布,解除顶端优势,促进侧芽生长
C
春茶采摘前搭棚遮光(黄化处理)
遮光后春茶茶氨酸等氨基酸提升20%~30%,鲜爽度显著提高,说明光作为一种信号调控植物的生长发育过程
D
秋茶期向老叶喷施乙烯利
乙烯利催化纤维素水解,促进老叶脱落,养分向嫩叶集中
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、大豆根瘤菌与大豆共生,通过固氮作用将空气中的N₂转化为植物可利用的含氮养料,减少氮肥使用,A正确;
B、修剪、打顶可减少顶芽产生的生长素对侧芽的抑制,解除顶端优势,促进侧芽生长,B正确;
C、遮光处理通过光信号调控茶树代谢,促进茶氨酸等氨基酸的积累,符合光作为环境信号影响植物生理活动的原理,C正确;
D、乙烯利释放乙烯,促进老叶中离层的形成(诱导植物自身合成纤维素酶等),而非直接催化纤维素水解,D错误。
故选D。
21.科学家对野生型和隐花色素2(CRY2是一种蓝光受体)功能缺失突变体拟南芥在不同光周期诱导下的开花时间进行实验研究,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.蓝光、温度都可作为信号调节生命活动
B.实验的自变量为日照时间和温度
C.植物的生命活动仅是激素和环境共同调控的结果
D.短日照条件下野生型拟南芥开花时茎基部叶片数与突变体相当,说明CRY2一定不参与拟南芥开花的调控
【答案】A
【详解】A、CRY2是蓝光受体,说明蓝光可作为信号调节生命活动;实验设置了不同温度(22℃、16℃),且温度影响开花时间,说明温度也可作为信号调节生命活动,A正确;
B、实验的自变量包括日照时间(长日照、短日照)、温度(22℃、16℃),还有拟南芥的类型(野生型、CRY2突变体)。因此,自变量不止日照时间和温度,B错误;
C、植物的生命活动是基因调控、激素调节和环境因素共同作用的结果,并非仅是激素和环境共同调控,C错误;
D、短日照条件下野生型和突变体茎基部叶片数相当,但不能说明 CRY2 一定不参与调控,因为可能在其他光照条件(如长日照)下 CRY2有调控作用(需结合实验整体分析),D错误。
故选A。
22.向性运动是植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动,光、水分、重力和化学物质等均可引起向性运动。下列叙述错误的是( )
A.植物对重力的感受与植物体内富含淀粉体的平衡石细胞有关
B.鲍森·詹森发现胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C.达尔文的向光性实验证明感光部位是胚芽鞘尖端,弯曲生长部位是尖端下面的伸长区
D.茎的背地弯曲生长是由于重力影响了生长素的极性运输,使生长素分布不均匀造成的
【答案】D
【详解】A、植物对重力的感受依赖于富含淀粉体的平衡石细胞(如根冠细胞),淀粉体作为“平衡石”,能感知重力方向,进而调控植物的向重力性运动,A正确;
B、鲍森·詹森通过实验发现:胚芽鞘尖端产生的“影响”(后被证实为生长素)可以透过琼脂片传递到下部,从而促进下部生长,B正确;
C、达尔文的向光性实验(金丝雀虉草胚芽鞘实验)得出结论,感光部位是胚芽鞘尖端,而弯曲生长部位是尖端下面的伸长区(尖端产生的“影响”传递到伸长区,导致伸长区生长不均),C正确;
D、茎的背地弯曲生长是由于重力影响了生长素的横向运输(而非极性运输),重力作用下,茎近地侧生长素浓度高于远地侧,近地侧生长更快,从而表现为背地弯曲,而极性运输是指生长素从形态学上端向形态学下端的单向运输,与重力无关,D错误。
故选D。
23.研究发现,某植物种子的萌发同时受细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)的综合调节,部分作用机理如图所示,其中 ABA 对 GAMYB(转录因子)也起作用。下列相关叙述错误的是( )
A.据图推测,该种子内脱落酸对 GAMYB 有抑制作用
B.细胞分裂素和脱落酸对该种子萌发有抗衡作用
C.赤霉素抑制 GAMYB 的活性,影响α-淀粉酶的活性
D.影响该植物种子萌发的因素还有外界温度和水等
【答案】C
【详解】A、据图可知,脱落酸(ABA)抑制该植物种子的萌发,而GAMYB对该植物种子的萌发有促进作用,由此推测,该种子内脱落酸对GAMYB有抑制作用,A正确;
B、据图可知,细胞分裂素(CTK)通过促进ARRs进而解除ABIS对种子萌发的抑制作用,即赤霉素(GA)促进植物种子的萌发,而脱落酸(ABA)通过促进ABIS抑制该植物种子的萌发,即两者对该种子萌发有抗衡作用,B正确;
C、据图可知,赤霉素(GA)通过抑制DELLA进而解除其对GAMYB的抑制作用,即赤霉素对GAMYB有促进作用,C错误;
D、外界温度(可影响酶的活性)和水等因素也会影响该植物种子的萌发,D正确。
故选C。
24.为探究远红光下赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对南瓜下胚轴伸长生长的作用关系,研究人员进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.赤霉素主要在幼根和幼芽等幼嫩部位合成
B.该实验的自变量是远红光以及GA和BR
C.GA和BR在促进下胚轴伸长方面具有协同作用
D.南瓜下胚轴伸长除了受激素调节外还受环境影响
【答案】B
【详解】A、赤霉素是一种植物激素,主要在幼根、幼芽和未成熟的种子等幼嫩部位合成,A正确;
B、该实验的目的是探究远红光下赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对南瓜下胚轴伸长生长的作用关系,因此实验的自变量是植物激素GA和BR在远红光条件下的使用方式,B错误;
C、据图可知,远红光条件下,BR+GA组的下胚轴长度明显大于对照组,说明两者共同使用能促进下胚轴生长,BR和GA在调节南瓜下胚轴长度方面发挥协同作用,C正确;
D、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;南瓜下胚轴伸长除了受激素调节外还受基因组调控,同时也受到环境因素影响,D正确。
故选B。
25.猕猴桃果实发育和成熟过程中受多种因素的调节,下列说法错误的是( )
A.光照、温度等环境因素也参与调节猕猴桃果实的发育和成熟
B.生长素和细胞分裂素在促进猕猴桃果实发育上表现出协同作用
C.在果实的发育和成熟时,各种激素的调节表现出一定的顺序性
D.果实发育过程受基因控制和激素调节,果实成熟过程只受激素调节
【答案】D
【详解】A、激素调节只是植物生命活动调节的一部分,植物的生长发育过程在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果;光照、温度等环境因素的变化,也会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节,A正确;
B、果实发育和成熟过程中,生长素和细胞分裂素的变化趋势基本一致,生长素通过促进细胞伸长而促进果实发育,细胞分裂素通过促进细胞分裂而促进果实发育,故两者在促进猕猴桃果实发育上表现出协同作用,B正确;
C、每种激素在不同时期含量各不相同,不同时期含量最高的激素也不尽相同,说明不同时期起主要调节作用的激素也在变化。比如最开始生长素水平相对较高,脱落酸水平较低,随着果实不断成熟,生长素水平下降,脱落酸的水平逐渐升高;细胞分裂素在果实发育初期也达到过较高水平,但随着果实的成熟其含量不断下降。故在果实的发育和成熟时,不同激素的调节表现出一定的顺序性,C正确;
D、果实发育和成熟过程,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,D错误。
故选D。
26.拟南芥的开花受光周期(光照时长)和植物激素的双重调控。用不同质量浓度的GV(赤霉素类调节剂)喷施长日照(光照16h+黑暗8h)条件下培养的拟南芥,对其开花所需时间进行统计,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.推测GV可以促进种子的萌发、开花和果实的成熟
B.光照时长不足可能会影响拟南芥体内光敏色素的结构
C.实验结果表明GV浓度为50mg·L-1时的作用效果最佳
D.实验表明在光照12h+黑暗12h条件下拟南芥不能开花
【答案】B
【详解】A、根据题意,GV为赤霉素类调节剂,具有与赤霉素类似的生理作用,故推测GV能促进种子萌发、开花和果实发育,不促进果实成熟,A错误;
B、拟南芥的生命活动受到光的调节,光敏色素接受红光或远红光信号后,改变自身结构来参与相关生命活动的调节,光照时长不足可能会通过改变光敏色素的结构与分布,干扰拟南芥的光信号传导和生长发育,B正确;
C、实验浓度范围内,在50mg·L-1时开花时间最短,但为确定最佳浓度,应在30~50mg·L-1之间缩小浓度梯度进一步进行探究,C错误;
D、该实验的光照条件是(光照16h+黑暗8h),并未进行光照12h+黑暗12h条件下的探究,故实验结果不能得出在光照12h+黑暗12h条件下拟南芥不能开花的结论,D错误。
故选B。
27.光周期是指一天中昼夜的相对长度,它能广泛调控植物生长发育的多个方面。研究人员以长日照和短日照条件下生长的梨植株为研究材料,取长日照(16h光照/8h黑暗)和短日照(8h光照/16h黑暗)两种不同光周期条件下生长的梨植株,在一天中不同时间点取样对其叶片中的生长素(IAA)含量进行测定,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.甘氨酸在植物细胞中经过一系列反应合成的IAA
B.梨植株的根部细胞比叶片细胞对IAA浓度更敏感
C.在长日照下,IAA含量在一天中表现为先升高后降低的趋势
D.长日照条件下IAA含量整体高于短日照条件下的IAA含量
【答案】A
【详解】A、色氨酸经过一系列反应生成IAA,A错误;
B、不同部位对生长素敏感度不同,根的敏感度大于叶,B正确;
C、从图中看出,在长日照下,IAA含量在一天中表现为先升高后降低的趋势,C正确;
D、比较两根曲线,可以看出长日照条件下IAA含量整体高于短日照条件下的IAA含量,D正确。
故选A。
1.(2025·江苏南通·模拟预测)为研究外源脱落酸(ABA)对干旱胁迫下小麦的影响,科研人员将小麦分别进行处理,一段时间后检测叶片中叶绿素的含量结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别
对照组
干旱胁迫组
干旱胁迫和ABA组
实验处理
向根部施加营养液
向根部施加PEG
根部施加PEG和叶片喷洒ABA结合处理
叶绿素含量(mg/g FW)
0.65
0.42
0.62
A.为保证单一变量,应用营养液配制适宜浓度的PEG和ABA溶液
B.在根部施加PEG会导致成熟区细胞失水,可模拟干旱缺水环境
C.ABA处理能够缓解由干旱胁迫造成的叶绿素含量的损失
D.脱落酸还可促进气孔关闭以及叶和果实的成熟与脱落,缓解干旱胁迫
【答案】D
【详解】A、为保证单一变量原则,除了研究的变量(如是否干旱胁迫、是否施加ABA)不同外,其他条件应相同。所以应用营养液配制适宜浓度的PEG和ABA溶液,A正确;
B、在根部施加PEG,会使根部环境的渗透压升高,导致成熟区细胞失水,从而模拟干旱缺水环境,B正确;
C、对比干旱胁迫组(叶绿素含量0.42mg/g FW)和干旱胁迫和ABA组(叶绿素含量0.62mg/g FW),可以看出ABA处理后叶绿素含量有所增加,说明ABA处理能够缓解由干旱胁迫造成的叶绿素含量的损失,C正确;
D、脱落酸可促进气孔关闭以及叶和果实的衰老和脱落,乙烯能促进果实的成熟,D错误。
故选D。
2.(2025·江苏徐州·二模)研究发现,植物激素茉莉酸(JA)能响应外界多种胁迫,调控植物的生长发育,如在低温胁迫下植物通过JA信号通路促进相关基因的表达,增强植物对低温的耐受性。下列叙述正确的是( )
A.只有在受低温胁迫时,植物体内才会合成JA
B.低温下,JA通过直接参与代谢反应增强植物的耐寒性
C.敲除JA合成关键基因,植物对多种胁迫的耐受性增强
D.JA可通过调控基因的表达影响植物的生长发育和抗逆性
【答案】D
【详解】A、茉莉酸(JA)属于植物激素,其合成并非仅由低温胁迫诱导,其他条件或发育阶段也可能合成,A错误;
B、激素不直接参与代谢反应,而是通过调节基因表达等间接影响代谢,B错误;
C、敲除JA合成基因会导致JA缺失,植物对胁迫(包括低温)的耐受性应减弱而非增强,C错误;
D、题干明确指出,JA通过信号通路促进基因表达,符合激素通过调控基因表达影响生理活动的特点,D正确。
故选D。
3.(2024·江苏泰州·模拟预测)“淀粉-平衡石假说”认为植物依靠富含“淀粉体”的平衡石细胞感受重力的刺激。玉米根尖处于垂直状态和水平状态时,生长素的运输和分布如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
B.平衡石中的淀粉体最终将重力信号转变为合成生长素的信号
C.根尖也能合成少量生长素,生长素向伸长区运输需要载体蛋白和能量
D.植物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
【答案】B
【详解】A、重力是影响根向地性形成的主要环境因素,因而重力可调节植物生长发育和形态建成,A正确;
B、由于植物细胞内的平衡石细胞感受重力的信号,并将重力信号转换成运输生长素的信号,所以使水平放置时植物的茎部和根部,近地侧生长素浓度都高于远地侧,B错误;
C、根尖也能合成少量生长素,生长素向伸长区运输方式为主动运输,该过程需要载体蛋白和能量,C正确;
D、植物激素会影响基因的表达,同时激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受环境因素的影响,D正确。
故选B。
4.(2025·江苏徐州·模拟预测)植物的生长发育受外界环境因子和内部激素等多种因素的调控。科研人员对光照和脱落酸(ABA)如何影响水稻种子萌发进行了相关研究,图1、图2分别是在黑暗和白光照射下实验测得的结果,突变体1和2为不同的光敏色素突变体。相关叙述错误的是( )
A.该实验的自变量为有无光照、ABA的浓度
B.黑暗条件下,水稻种子对ABA处理更敏感
C.光照条件下突变体2相对于野生型对ABA的作用更敏感
D.推测光敏色素介导的生理反应能降低种子对ABA的敏感性
【答案】A
【详解】A、据题意和图1和2可知,实验中使用了不同浓度的ABA溶液,图1 是黑暗条件,图2是光照条件,实验的材料有野生型水稻和突变型水稻,因此该实验的自变量有不同浓度ABA溶液、有无光照、不同类型的水稻(光敏色素基因是否表达的水稻),A错误;
B、实验结果表明,与光照条件相比,野生型植株在黑暗条件下种子的萌发率受ABA浓度变化的影响更大,故推测黑暗条件下,种子对ABA处理更为敏感,B正确;
C、在光照条件下,光敏色素蛋白感受光信号并转变,减弱了ABA对种子萌发的抑制效果,而突变体2是光敏色素基因发生了突变的水稻种子,突变体2中缺乏功能性光敏色素蛋白,所以对ABA更为敏感,C正确;
D、ABA浓度为0时为对照组,在不同浓度ABA处理下,野生型植株在光照条件下的种子萌发率都大于黑暗条件,在光照条件下,野生型植株在不同浓度ABA处理下种子萌发率大于突变体种子的萌发率,由此推测光敏色素介导的生理反应能降低种子对ABA的敏感性,D正确。
故选A。
5.【多选】(2025·江苏南京·模拟预测)在黑暗中生长的植物幼苗通常表现为黄叶,称为黄化苗。光照影响幼苗叶色的分子机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.光照环境下,缺乏叶绿素的植株幼苗能吸收红光,但不用于光合作用
B.光照环境下,光敏色素的空间结构会发生变化,影响特定基因的表达
C.光照环境下,胞吞进入细胞核的光敏色素,抑制HY5降解使幼苗发生去黄化反应
D.黑暗条件下,可能抑制细胞分裂素的降解,导致叶绿素合成量减少形成黄化幼苗
【答案】CD
【详解】A、光照环境下,缺乏叶绿素的植株幼苗能吸收红光,但不用于光合作用,因为吸收的光能需要经过叶绿素传递和转化,才能用光合作用,A正确;
B、由图可知,黑暗环境中光敏色素与光照环境下光敏色素的结构不同,推测其接受光信号后,其空间结构会发生变化,并且根据图中信息推测光敏色素结构改变之后,进入细胞核内,抑制了HY5降解,HY5影响特定基因的表达,B正确;
C、光照环境下,光敏色素通过核孔进入细胞核,抑制HY5降解,HY5影响特定基因的表达,使幼苗发生去黄化反应,C错误;
D、细胞分裂素可以促进叶绿素合成,黑暗条件下光敏色素并未降解,可能是加速了细胞分裂素的降解,导致叶绿素合成量减少形成黄化苗,D错误。
故选CD。
6.【多选】(2025·江苏扬州·模拟预测)某研究小组为了探究乙烯在盐胁迫下对棉花根生长的调节作用,进行了相关实验,结果如图,下列叙述错误的是( )
A.该实验自变量为NaCl和AVG的浓度,因变量为棉花根长
B.实验结果显示在盐胁迫下乙烯对棉花根的生长有促进作用
C.实验结果显示AVG能缓解盐胁迫对根的抑制作用
D.棉花根尖生长只受乙烯的影响
【答案】ABD
【详解】A、该实验目的是探究乙烯在盐胁迫下对棉花根生长的调节作用,从图中可以看出,设置了不同浓度的NaCl(对照组、50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L)以及有无AVG(NaCl处理组和NaCl + AVG处理组)的条件,所以自变量为NaCl的浓度和AVG的有无;通过测量棉花根长来观察实验结果,因变量为棉花根长,A错误;
B、对比NaCl处理组和NaCl+AVG处理组,在相同盐浓度下,NaCl处理组(有乙烯)的根长小于NaCl+AVG处理组(抑制乙烯合成),说明在盐胁迫下,乙烯的存在使得根长更短,即乙烯对棉花根的生长有抑制作用,而不是促进作用,B错误;
C、从图中可以看到,在相同盐浓度下,NaCl + AVG处理组(抑制乙烯合成)的根长大于NaCl处理组,说明AVG能缓解盐胁迫对根的抑制作用,C正确;
D、植物的生长发育是多种激素相互作用共同调节的结果,棉花根尖生长不可能只受乙烯的影响,还会受到生长素、细胞分裂素等其他激素的影响,D错误。
故选ABD。
7.【多选】(2025·江苏南通·模拟预测)某校兴趣小组以柳树枝条为材料研究生长素类调节剂NAA促进插条生根的最适浓度。预实验中发现水培5d左右插条开始生根,第6~7d为生根的快速增长期,第8d时根的数量趋于稳定,预实验结果如下图所示。相关叙述错误的是( )
A.应该以水培第6d或第7d的插条生根数作为实验结果
B.NAA溶液促进柳树枝条生根的最适浓度为
C.实验结果说明NAA浓度高于时抑制生根
D.后续的正式实验中应缩小NAA溶液的浓度范围和梯度
【答案】ABC
【详解】A、预实验中发现水培 5d 左右插条开始生根,第 6~7d 为生根的快速增长期,第 8d 时根的数量趋于稳定,因此应该以水培第 8d 的插条生根数作为实验结果,A错误;
B、根据实验结果不能说明NAA溶液促进柳树枝条生根的最适浓度为10-9mol·L-1,只能说明在该浓度左右,B错误;
C、实验结果显示,10-5mol·L-1处理组的生根数高于清水组,因而不能说明 NAA 浓度高于 10-5mol·L-1 时抑制生根,C错误;
D、后续的正式实验中应缩小 NAA 溶液的浓度范围和梯度,重复上述实验,找到生根数目最多的实验组对应的NAA浓度,D正确。
故选ABC。
8.(2023·江苏扬州·模拟预测)水稻等谷物类种子结构分为种皮、胚、胚乳三部分。下图1为萌发种子部分代谢示意图,胚利用可溶性糖的氧化供能发育成幼苗,并有一个吸收并转运营养的器官-盾片;胚乳储藏营养,由淀粉胚乳和糊粉层构成。赤霉素(GA)在促进种子萌发过程中起主要作用,下图2为图1中某部位细胞的部分代谢活动。根据图1、图2及所学知识回答下列问题:
(1)在植物体内,赤霉素的主要合成部位是幼根、幼芽、 。
(2)图2对应图1中的具体结构名称是 (填“胚”“淀粉胚乳”或“糊粉层”),此结构细胞中GA的受体分布于 (写细胞结构)。
(3)据图2,GA激活细胞内两条信号转导途径:一条是不依赖于钙离子的信号途径,调控 ;另一条依赖钙离子的信号途径,调控 。该物质排出细胞后促进胚发育的大致过程:到达 内催化 水解成可溶性糖,可溶性糖经过盾片吸收并转移到胚,供胚发育所需。
(4)图3表示某植物种子萌发时的干重变化。有人认为这不是水稻等谷物种子萌发时的干重变化,理由是种子萌发后3~6天干重增加,符合油料作物种子萌发初期 先转化成可溶性糖, 元素含量和比例增加,造成干重 ;而谷物类种子萌发期间进行 (代谢过程)干重一般减少。
(5)图3中种子萌发后第10天的呼吸速率 光合速率。(填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】(1)未成熟的种子
(2) 糊粉层 细胞质(基质)和细胞核
(3) α-淀粉酶的产生(α-淀粉酶基因的转录) α-淀粉酶的分泌 淀粉胚乳 淀粉
(4) 脂肪 O 增加 细胞呼吸
(5)等于
【详解】(1)赤霉素是植物产生的一种激素,其主要合成部位是未成熟的种子,幼根,幼芽。
(2)分析图2可知,GA可以在细胞质中调控α-淀粉酶的分泌,也可以进入细胞核中调控α-淀粉酶基因的转录,所以此结构细胞中GA的受体分布于细胞质和细胞核。结合题干和图1可知,贮藏物质(主要是淀粉)在水解酶(α-淀粉酶)的催化作用下,水解成可溶性糖,而诱导该水解酶即α-淀粉酶合成和分泌的场所在糊粉层,因此图2细胞对应的是图1中的糊粉层。
(3)由图2可知,进入细胞质中的GA可以通过依赖钙离子的信号途径,促进含有α-淀粉酶的分泌囊泡与细胞膜融合,进而释放α-淀粉酶。另一方面,GA还可以进入到细胞核中(这种信号转导途径不依赖钙离子),通过调控α-淀粉酶基因的转录来影响α-淀粉酶的合成。
分析图1可知,α-淀粉酶从糊粉层细胞中排出后,进入淀粉胚乳中催化淀粉分解成可溶性糖,可溶性糖最终进入胚中供其发育所需。
(4)由图3可知,该种子在萌发过程中,100粒种子干重先增加后降低,最后又逐渐升高。若是油料作物种子,由于其细胞内脂肪C、H元素比例较高,O元素比例较低,在萌发初期,脂肪转化成可溶性糖的过程中,O元素含量逐渐升高,导致其干重增加;而谷物类种子细胞内淀粉较多,淀粉转化成可溶性糖的过程中,O元素含量无显著变化,而且随着呼吸作用对可溶性糖的消耗,其干重一般减少。
(5)图3中,第6天至第10天,干重逐渐减少,第10天后干重逐渐增加,第10天干重不增不减,说明第10天时,植物光合作用制造有机物的速率等于呼吸作用消耗有机物的速率,即光合速率等于呼吸速率。
9.(22-23高三·江苏连云港·阶段练习)气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,主要分布在植物叶片表皮。脱落酸(ABA)可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度,机制如下图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200μmol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1mmol/L。(注:每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3,cADPR”途径)
(1)由下图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活位于 和 上的Ca2+通道蛋白,使Ca2+以 方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞 (填“吸水”或“失水”),气孔关闭。
(2)有人推测,ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种,为探究ABA受体位置,研究者进行了下列实验,请完善实验方案。
实验一
实验二
步骤一
培养叶片下表皮组织
培养叶片下表皮组织
步骤二
向培养液中添加同位素标记的ABA
向保卫细胞内直接注射足以引起气孔关闭的一定浓度ABA
步骤三
检测 。
检测气孔开放程度
实验结果
细胞膜表面放射性明显强于细胞内,气孔关闭
气孔不关闭
(3)据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上,但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解,导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的“笼化ABA”,光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的ABA,非光解性“笼化ABA”则不能。
实验三
Ⅰ组
Ⅱ组
步骤一
培养叶片下表皮组织
步骤二
将① 显微注射入保卫细胞内
将② 显微注射入保卫细胞内
步骤三
用③ 照射保卫细胞30s
步骤四
检测气孔开放程度
实验结果
气孔关闭
气孔不关闭
综合实验一、二、三结果表明,ABA受体位于 。
(4)植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂——SIP(如图所示)。为检验“SIP通过G蛋白起作用”的假设,用 处理拟南芥G蛋白缺失突变体的保卫细胞,检测气孔开放程度的变化;其对照组设计思路为 。
【答案】(1) 细胞质膜 液泡膜 协助扩散 失水
(2)放射性的强度位置及气孔开放程度(或气孔是否关闭)
(3) 光解性“笼化ABA” 非光解性“笼化ABA” 紫外线 细胞膜上和细胞内
(4) SIP 用S1P处理正常拟南芥保卫细胞,相同时间后检测气孔开放程度的变化
【详解】(1)由图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道蛋白,图中钙离子的转运并未消耗能量,因而Ca2+以协助扩散方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞失水,导致气孔关闭。
(2)本实验的目的是探究ABA受体的位置,因此实验的自变量是ABA处理的部位,实验的因变量是气孔的开度和放射性存在的部位。由于实验一培养液中ABA进行了同位素标记,因此步骤三应该检测放射性的强度位置及气孔是否关闭,同时实验结果表明ABA受体存在于细胞膜上。
(3)本实验的自变量是ABA是否有活性,因此设计了两种“笼化ABA”,一种可以在紫外线的照射下分解,而另一种不能,因此实验中的三个空格分别是光解性“笼化ABA”、非光解性“笼化ABA”、紫外线。在紫外线照射的情况下,Ⅰ组的ABA没有被降解,因而有活性 ,表现为气孔关闭,综合实验一、二、三得到的结果表明:ABA受体位于细胞膜上和细胞内。
(4)本实验的目的是检验“SIP通过G蛋白起作用”的假设,因此实验的自变量是G蛋白的有无,然后利用条件处理,即SIP处理两种不同的拟南芥,因变量是 气孔的开度变化,因此实验组的处理是用S1P处理拟南芥G蛋白缺失突变体保卫细胞,检测气孔开放程度的变化;对照组的处理应该是用S1P处理正常拟南芥保卫细胞,相同时间后检测气孔开放程度的变化。
1.(2024·江苏·高考真题)关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验,下列叙述正确的是( )
A.选用没有芽的枝条进行扦插,以消除枝条中原有生长素对生根的影响
B.扦插枝条应保留多个大叶片,以利用蒸腾作用促进生长调节剂的吸收
C.对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质用等体积的泥炭土
D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数
【答案】D
【详解】A、本实验的自变量是植物生长调节剂的浓度,选用扦插的枝条长势和带有幼芽数量应大致相同,即保持无关变量相同且适宜,通常不用没有芽的枝条,因为芽能产生生长素促进扦插枝条生根,A错误;
B、扦插枝条应不带有叶片,这样可以降低蒸腾作用,避免枝条中水分过快减少,利于生根,B错误;
C、对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质也应该用等体积的珍珠岩,保证无关变量相同且适宜,C错误;
D、用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数,因为植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用表现为两重性,D正确。
故选D。
2.(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
【详解】A、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;
B、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;
C、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;
D、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。
故选B。
3.【多选】(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
【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。
4.【多选】(2021·江苏·高考真题)下表和图为外加激素处理对某种水稻萌发影响的结果。萌发速率(T50)表达最终发芽率50%所需的时间,发芽率为萌发种子在总数中的比率。“脱落酸一恢复”组为1.0mmol/L脱落酸浸泡后,洗去脱落酸。下列相关叙述正确的是( )
激素浓度(mmol/L)
平均T50(h)
赤霉素
脱落酸
0
83
83
0.01
83
87
0.1
82
111
1.0
80
未萌发
2.5
67
未萌发
A.0.1mmol/L浓度时,赤霉素的作用不显著,脱落酸有显著抑制萌发作用
B.1.0mmol/L浓度时,赤霉素促进萌发,脱落酸将种子全部杀死
C.赤霉素仅改变T50,不改变最终发芽率
D.赤霉素促进萌发对种子是有益的,脱落酸抑制萌发对种子是有害的
【答案】AC
【详解】A、据表格数据可知,0.1mmol/L浓度时,赤霉素组的平均T50为82,与对照组的平均T50基本相同,说明该浓度的赤霉素的作用不显著,脱落酸组的平均T50为111,明显高于对照组,说明脱落酸有显著抑制萌发作用,A正确;
B、据表格数据可知,1.0mmol/L浓度时,赤霉素组的平均T50为80,低于对照组的平均T50,说明赤霉素促进萌发,1.0mmol/L浓度时,脱落酸组不萌发,但不能说明脱落酸将种子全部杀死,B错误;
C、综合分析曲线图和表格数据可知,赤霉素仅改变T50,使种子提前萌发,但不改变最终发芽率,C正确;
D、不能说赤霉素促进萌发对种子是有益的,脱落酸抑制萌发对种子是有害的,要根据实际情况而定,D错误。
故选AC。
5.(2024·江苏·高考真题)免疫检查点阻断疗法已应用于癌症治疗,机理如图1所示。为增强疗效,我国科学家用软件计算筛到Taltirelin(简称Tal),开展实验研究Tal与免疫检查分子抗体的联合疗效及其作用机制。请回答下列问题:
(1)肿瘤细胞表达能与免疫检查分子特异结合的配体,抑制T细胞的识别,实现免疫逃逸。据图1可知,以 为抗原制备的免疫检查分子抗体可阻断肿瘤细胞与 细胞的结合,解除肿瘤细胞的抑制。
(2)为评估Tal与免疫检查分子抗体的联合抗肿瘤效应,设置4组肿瘤小鼠,分别用4种溶液处理后检测肿瘤体积,结果如图2。设置缓冲液组的作用是 。据图2可得出结论: 。
(3)Tal是促甲状腺激素释放激素(TRH)类似物。人体内TRH促进 分泌促甲状腺激素(TSH),TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素。这些激素可通过 运输,与靶细胞的受体特异结合,发挥调控作用。
(4)根据(3)的信息,检测发现T细胞表达TRH受体,树突状细胞(DC)表达TSH受体。综上所述,关于Tal抗肿瘤的作用机制,提出假设:
①Tal与 结合,促进T细胞增殖及分化;
②Tal能促进 ,增强DC的吞噬及递呈能力,激活更多的T细胞。
(5)为验证上述假设,进行下列实验:①培养T细胞,分3组,分别添加缓冲液、Tal溶液和TRH溶液,检测 ;②培养DC,分3组,分别添加 ,检测DC的吞噬能力及递呈分子的表达量。
【答案】(1) 免疫检查分子 T
(2) 排除缓冲液对实验结果的影响 单独使用Tal或免 疫检查分子抗体能抑制肿瘤生长,联合使用Tal与免疫 检查分子抗体抗肿瘤生长效果更好
(3) 垂体 体液
(4) T细胞表面的TRH受体 垂体产生TSH,TSH与 DC 上的受体结合
(5) T细胞的数量和毒素的释放量
缓冲液、Tal溶液、 TSH溶液
【详解】(1)肿瘤细胞表达能与免疫检查分子特异结合的配体,抑制了T细胞的识别,从而实现免疫逃逸。免疫检查分子抗体的作用是阻断肿瘤细胞与免疫细胞的结合。以免疫检查分子为抗原制备的免疫检查分子抗体,可阻断肿瘤细胞与 T 细胞的结合,解除肿瘤细胞对T细胞的抑制。
(2)设置缓冲液组的作用是作为对照组,用于排除其他无关因素对实验结果的干扰,从而更准确地评估Tal与免疫检查分子抗体的联合抗肿瘤效应。据图2可知,与缓冲液组相比,免疫检查分子抗体组、Tal组和Tal +免疫检查分子抗体组的肿瘤体积都有所减小,其中Tal +免疫检查分子抗体组的肿瘤体积减小最为明显。故得出结论:Tal 与免疫检查分子抗体都有抗肿瘤效果,二者联合使用可明显增强抗肿瘤效果。
(3)人体内TRH促进垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素。这些激素可通过体液运输,与靶细胞的受体特异结合,发挥调控作用。
(4)① Tal与T细胞表面的TRH受体结合,促进T细胞增殖及分化。因为受体与相应配体结合才能发挥作用,而题目中已知T细胞表达TRH受体,所以推测Tal可能与该受体结合。
②Tal是促甲状腺激素释放激素(TRH)类似物,Tal能促进垂体产生TSH,TSH与 DC 上的受体结合,增强DC的吞噬及递呈能力,激活更多的T细胞。已知DC表达TSH受体,所以推测TSH作用于DC细胞上的受体。
(5)① 培养T细胞,分3组,分别添加缓冲液、Tal溶液和TRH溶液,检测T细胞的增殖及作用情况,即T细胞的数量和毒素的释放量。通过对比添加不同物质后T细胞的数量和毒素的释放量,来验证Tal与TRH受体结合促进T细胞增殖及分化的假设。
② 培养 DC,分3组,分别添加缓冲液、Tal 溶液和 TSH 溶液, 检测DC的吞噬能力及递呈分子的表达量。通过对比添加不同物质后 DC 的相关指标,来验证 Tal 促进垂体产生TSH,TSH与 DC 上的受体结合。 第一组:添加缓冲液的组作为对照组。 第二组:添加 Tal 溶液的组,观察其对 DC 功能的影响。 第三组:添加 TSH 溶液的组,用于与添加 Tal 溶液的组对比,以确定Tal是否促进垂体产生TSH,TSH与 DC 上的受体结合。
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第28讲 植物生命活动调节
目录
01 课标达标练
【题型一】植物生长激素的两面性
【题型二】其他植物激素以及生长调节剂的应用
【题型三】环境因素参与调节植物的生命活动
02 能力突破练 (新角度+新情境+新思维)
03 高考溯源练 (含2025高考真题)
题型一 植物激素激素的调节及其应用
1.探究不同浓度的生长素类调节剂对植物插条生根影响的实验结果如图。下列叙述正确的是( )
A.实验中用于扦插的枝条可能带有芽或幼叶
B.浓度X、Y、Z之间的大小关系为Y<X<Z
C.实验不能说明该生长素类调节剂对枝条生根的作用具有低浓度促进、高浓度抑制的特性
D.探究促进生根的最适浓度时,可以通过预实验减小实验误差
2.PIN家族蛋白是承担植物体生长素极性运输重要的转运蛋白,PIN1是其中一种,NPA 是一种除草剂,二者对生长素极性运输的作用如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.NPA通过与IAA竞争PIN1抑制生长素的运输
B.植物的顶端优势通常与生长素的极性运输有关
C.PIN1运输生长素的过程中会发生蛋白结构的改变,不需要消耗能量
D.针对PIN家族蛋白进行研究可以开发新型除草剂或植物生长调节剂
3.Col和Ler是拟南芥植株的两种不同生态型,实验小组为了比较两种生态型拟南芥的茎对重力的响应,将两种生态型的植株横放3h后测量主茎的弯曲角度如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.横放拟南芥植株的茎在重力刺激下,会向上弯曲生长
B.两种拟南芥植株中,对重力刺激更敏感的是Col植株
C.促进茎生长的生长素浓度对根也一定起促进作用
D.生长素是一种信号分子,不直接参与细胞代谢
4.为研究2,4-D溶液对某植物插条生根的影响,进行了相关实验,2,4-D溶液的浓度及相应结果如表所示。下列分析正确的是( )
组别
A
B
C
D
E
F
浓度/(mg·L-1)
0
30
50
80
110
140
实验结果
A.实验中A~D组处理插条的方法为浸泡法,E、F组为沾蘸法
B.探究不同浓度2,4-D溶液对植物插条生根的影响不需设置空白组
C.2,4-D溶液浓度超过80mg·L-1时对植物插条生根起抑制作用
D.若要探究本实验的最适浓度,可在C、D组浓度之间设置浓度梯度
5.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
6.科研人员以南京椴嫩枝插穗为研究对象,采用IBA(吲哚丁酸)粉剂处理插穗基部,对扦插生根过程中插穗皮部生长素IAA、脱落酸ABA含量进行动态测定,探究嫩枝扦插生根过程中植物激素变化特点及其对生根的影响。研究结果表明 IBA 处理可以显著促进南京椴嫩枝插穗生根,生根率接近67%;其生根过程可划分为愈伤组织形成期、根原基诱导期、不定根形成期和不定根生长期,各自对应时间约为10d,插穗皮部IAA和ABA含量变化分别如图1、图2所示。下列叙述错误的是( )
A.IAA促进扦插生根的作用机理可能是促进了根原基的诱导和不定根的发生
B.不定根生长期需要利用更多的IAA,使得插穗内IAA含量有所降低
C.IBA处理通过降低插穗内ABA含量,有利于插穗形成不定根
D.IBA通过调节ABA含量降低,来促进不定根的生长
7.下图甲表示生长素浓度与某种植物的芽、根生长状况:图乙表示将该植物水平放置,培养一段时间后的生长状况。下列有关叙述错误的是( )
A.生长素是以色氨酸为原料经过一系列反应转变而成,具有微量高效的特点
B.图甲能体现生长素在浓度较低时促进生长,浓度较高时抑制生长的作用特点
C.乙图中根细胞将重力信号转换成运输生长素的信号造成b侧生长素浓度小于a侧
D.图甲中,当植物表现出顶端优势时,侧芽的生长素浓度应小于10-6mol/L
8.为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5cm长的部位(茎芽),置于培养液中无菌培养(图1)。实验分为A、B、C三组,分别培养至第1、8、15天,每组再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果见图。下列说法正确的是( )
A.用适宜浓度的IAA处理图1中的菟丝子茎芽时,应该添加在培养液中并摇匀
B.图3中菟丝子会缠绕寄主生长是因为菟丝子茎内侧IAA分布更多引起的
C.图2数据显示,GA3、IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出明显促进作用,但GA3的促进作用最显著
D.激素调节只是植物生命活动调节的一部分,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
9.生长素转运蛋白PIN可介导生长素的极性运输,如图a→b为PIN蛋白将IAA从细胞内释放至细胞外的过程。除草剂NPA是一种生长素极性运输抑制剂,图c为其作用位点示意图。下列说法正确的是( )
A.生长素由谷氨酸转变而来,在各器官中都有分布
B.a→b过程可表示单侧光刺激下IAA向背光侧转运
C.NPA与IAA的结合部位相似说明其为非竞争性抑制剂
D.顶芽喷施适宜浓度NPA可一定程度上缓解顶端优势
题型二 其他植物激素以及生长调节剂的应用
10.我国科研团队阐明了GNA基因与DEP1基因共同调控水稻穗粒数和产量的分子机制,如下图所示。研究结果显示:与野生型相比,GNA缺失突变体穗粒数和产量均明显下降。下列叙述错误的是( )
A.与野生型植株相比,突变体的细胞分裂素氧化酶含量较高
B.抑制DEP1表达,促进GNA表达,可提高正常水稻的产量
C.喷施外源细胞分裂素可一定程度增加GNA缺失突变体产量
D.基因表达和激素调节是影响水稻穗粒数和产量的重要因素
11.研究人员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.预实验可以为进一步的实验摸索条件,如在本实验中确定植物生长调节剂浓度范围
B.设置对照组可排除植物内源激素对实验结果的影响
C.由图可知,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
12.脱落酸(ABA)是植物应对环境胁迫的重要激素。干旱时,配合施加适量外源ABA可进一步提高植物的抗逆性。某科研团队研究了干旱和外源ABA对内源赤霉素(GA53和GA1表示两种亚型赤霉素)的影响,以探究ABA的作用机制,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.脱落酸可通过促进细胞分裂来增强植物的抗逆性
B.根部可能是响应干旱和外源ABA的主要部位
C.GA53主要是通过调节叶的生理功能增加抗逆性
D.外源ABA通过促进两种亚型赤霉素的合成以提高抗逆性
13.有人研究了涝害和正常条件下某种植物体木质部内ACC(植物体内直接用于合成乙烯的物质,植物利用ACC合成乙烯时需要充足的氧气)和叶柄中乙烯(ET)的含量变化,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.正常条件下,植物的各个部位都可以合成乙烯
B.D点时,涝害条件下植物体内ACC的含量与ET的含量相等
C.本实验的自变量为是否涝害处理及涝害时间,因变量是ACC和乙烯的含量
D.涝害时木质部ACC含量增加的原因可能是ACC转变为乙烯受阻
14.赤霉素和油菜素内酯都能促进种子萌发,如图为不同浓度的赤霉素和油菜素内酯对种子萌发芽长度的影响。下列说法错误的是( )
A.未成熟种子和萌发的幼芽都能合成赤霉素
B.油菜素内酯具有低浓度促进、高浓度抑制芽伸长的特点
C.二者浓度都为时,赤霉素对芽伸长的促进作用大于油菜素内酯
D.据图判断,赤霉素和油菜素内酯在促进种子萌发、芽伸长上不具有协同作用
15.科研人员研究了外施生长素和细胞分裂素对棉花幼苗根系顶端优势的调控作用,实验结果如下表,相关叙述正确的是( )
处理(mg/L)
主根长度(cm)
单株侧根数
空白对照
8
20
生长素(1.0)
7.5
25.1
生长素(2.0)
7.2
27.2
细胞分裂素(0.5)
8.7
18.9
细胞分裂素(1.0)
9.1
17.7
生长素(2.0)+细胞分裂素(0.5)
7.8
32.1
生长素(2.0)+细胞分裂素(1.0)
7.6
29.2
A.棉花幼苗根系顶端优势的产生机制与芽的顶端优势存在差异
B.外施生长素可在一定程度上缓解棉花幼苗根系的顶端优势
C.细胞分裂素的作用是促进主根伸长,抑制单株侧根数增加
D.两种激素对主根的伸长表现为协同关系,对单株侧根数表现为拮抗关系
16.【多选题】某研究团队用不同浓度人工合成的细胞分裂素类化合物6-BA处理红豆草种子,为红豆草的栽培提供理论依据,检测结果如下表。下列关于6-BA的说法正确的是( )
6-BA(mg·L-1)
发芽率(%)
可溶性糖(mg·g-1)
淀粉(mg·g-1)
0
38.3
6
4
10
47.7
8.5
3.1
20
33.3
4.3
4
30
25.6
3.8
3.8
40
22.2
2.8
3.6
A.属于植物生长调节剂,易合成且效果稳定
B.低浓度促进红豆草种子萌发,高浓度抑制萌发
C.促进红豆草种子萌发的最适浓度为10mg·L-1
D.可促进红豆草种子内某些物质的分解和利用
17.植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法正确的是( )
A.降低培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值可促进愈伤组织分化出根
B.用适宜浓度的乙烯利处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用成熟木瓜释放的吲哚乙酸可催熟未成熟的柿子
18.农业中,合理利用植物激素或植物生长调节剂能达到增产目的。下列说法错误的是( )
A.用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就产生淀粉酶
B.用生长素类植物生长调节剂处理可以减轻大雨对番茄传粉造成的损失
C.用乙烯利处理猕猴桃的幼苗,可以促进其果实的成熟
D.用矮壮素处理玉米幼苗,可以控制玉米植株高度,提高抗倒伏能力,从而增加产量
题型三 环境因素参与调节植物的生命活动
19.拟南芥种子中的隐花色素(CRY1)是感受光的受体。研究发现,CRY1能作用于脱落酸(ABA)从而影响种子萌发。为了进一步探究其作用机制,研究人员将野生型拟南芥的种子和CRY1突变体(无法合成CRY1)的种子,分别放在MS培养基和含有不同浓度ABA的MS培养基中,适宜光照条件下培养,一段时间后测得的种子发芽率如图所示。下列叙述错误的是( )
A.脱落酸与赤霉素在调节种子萌发方面存在作用效果相反的效应
B.相同浓度的外源ABA条件下,野生型种子发芽率比CRY1突变体高
C.黑暗条件下重复上述实验也能得到相同的实验结果
D.CRY1对拟南芥种子萌发的影响可能是通过降低种子对ABA的敏感性来实现的
20.为提升茶品质,勐海茶农采用了以下栽培措施,相关分析不合理的是( )
选项
栽培措施
分析
A
茶树与大豆套种
大豆根瘤菌固氮,增加土壤中含氮养料,减少含氮化肥的施用
B
修剪、采摘、打顶
调节生长素的分布,解除顶端优势,促进侧芽生长
C
春茶采摘前搭棚遮光(黄化处理)
遮光后春茶茶氨酸等氨基酸提升20%~30%,鲜爽度显著提高,说明光作为一种信号调控植物的生长发育过程
D
秋茶期向老叶喷施乙烯利
乙烯利催化纤维素水解,促进老叶脱落,养分向嫩叶集中
A.A B.B C.C D.D
21.科学家对野生型和隐花色素2(CRY2是一种蓝光受体)功能缺失突变体拟南芥在不同光周期诱导下的开花时间进行实验研究,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.蓝光、温度都可作为信号调节生命活动
B.实验的自变量为日照时间和温度
C.植物的生命活动仅是激素和环境共同调控的结果
D.短日照条件下野生型拟南芥开花时茎基部叶片数与突变体相当,说明CRY2一定不参与拟南芥开花的调控
22.向性运动是植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动,光、水分、重力和化学物质等均可引起向性运动。下列叙述错误的是( )
A.植物对重力的感受与植物体内富含淀粉体的平衡石细胞有关
B.鲍森·詹森发现胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C.达尔文的向光性实验证明感光部位是胚芽鞘尖端,弯曲生长部位是尖端下面的伸长区
D.茎的背地弯曲生长是由于重力影响了生长素的极性运输,使生长素分布不均匀造成的
23.研究发现,某植物种子的萌发同时受细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)的综合调节,部分作用机理如图所示,其中 ABA 对 GAMYB(转录因子)也起作用。下列相关叙述错误的是( )
A.据图推测,该种子内脱落酸对 GAMYB 有抑制作用
B.细胞分裂素和脱落酸对该种子萌发有抗衡作用
C.赤霉素抑制 GAMYB 的活性,影响α-淀粉酶的活性
D.影响该植物种子萌发的因素还有外界温度和水等
24.为探究远红光下赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对南瓜下胚轴伸长生长的作用关系,研究人员进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.赤霉素主要在幼根和幼芽等幼嫩部位合成
B.该实验的自变量是远红光以及GA和BR
C.GA和BR在促进下胚轴伸长方面具有协同作用
D.南瓜下胚轴伸长除了受激素调节外还受环境影响
25.猕猴桃果实发育和成熟过程中受多种因素的调节,下列说法错误的是( )
A.光照、温度等环境因素也参与调节猕猴桃果实的发育和成熟
B.生长素和细胞分裂素在促进猕猴桃果实发育上表现出协同作用
C.在果实的发育和成熟时,各种激素的调节表现出一定的顺序性
D.果实发育过程受基因控制和激素调节,果实成熟过程只受激素调节
26.拟南芥的开花受光周期(光照时长)和植物激素的双重调控。用不同质量浓度的GV(赤霉素类调节剂)喷施长日照(光照16h+黑暗8h)条件下培养的拟南芥,对其开花所需时间进行统计,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.推测GV可以促进种子的萌发、开花和果实的成熟
B.光照时长不足可能会影响拟南芥体内光敏色素的结构
C.实验结果表明GV浓度为50mg·L-1时的作用效果最佳
D.实验表明在光照12h+黑暗12h条件下拟南芥不能开花
27.光周期是指一天中昼夜的相对长度,它能广泛调控植物生长发育的多个方面。研究人员以长日照和短日照条件下生长的梨植株为研究材料,取长日照(16h光照/8h黑暗)和短日照(8h光照/16h黑暗)两种不同光周期条件下生长的梨植株,在一天中不同时间点取样对其叶片中的生长素(IAA)含量进行测定,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.甘氨酸在植物细胞中经过一系列反应合成的IAA
B.梨植株的根部细胞比叶片细胞对IAA浓度更敏感
C.在长日照下,IAA含量在一天中表现为先升高后降低的趋势
D.长日照条件下IAA含量整体高于短日照条件下的IAA含量
1.(2025·江苏南通·模拟预测)为研究外源脱落酸(ABA)对干旱胁迫下小麦的影响,科研人员将小麦分别进行处理,一段时间后检测叶片中叶绿素的含量结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别
对照组
干旱胁迫组
干旱胁迫和ABA组
实验处理
向根部施加营养液
向根部施加PEG
根部施加PEG和叶片喷洒ABA结合处理
叶绿素含量(mg/g FW)
0.65
0.42
0.62
A.为保证单一变量,应用营养液配制适宜浓度的PEG和ABA溶液
B.在根部施加PEG会导致成熟区细胞失水,可模拟干旱缺水环境
C.ABA处理能够缓解由干旱胁迫造成的叶绿素含量的损失
D.脱落酸还可促进气孔关闭以及叶和果实的成熟与脱落,缓解干旱胁迫
2.(2025·江苏徐州·二模)研究发现,植物激素茉莉酸(JA)能响应外界多种胁迫,调控植物的生长发育,如在低温胁迫下植物通过JA信号通路促进相关基因的表达,增强植物对低温的耐受性。下列叙述正确的是( )
A.只有在受低温胁迫时,植物体内才会合成JA
B.低温下,JA通过直接参与代谢反应增强植物的耐寒性
C.敲除JA合成关键基因,植物对多种胁迫的耐受性增强
D.JA可通过调控基因的表达影响植物的生长发育和抗逆性
3.(2024·江苏泰州·模拟预测)“淀粉-平衡石假说”认为植物依靠富含“淀粉体”的平衡石细胞感受重力的刺激。玉米根尖处于垂直状态和水平状态时,生长素的运输和分布如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
B.平衡石中的淀粉体最终将重力信号转变为合成生长素的信号
C.根尖也能合成少量生长素,生长素向伸长区运输需要载体蛋白和能量
D.植物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.(2025·江苏徐州·模拟预测)植物的生长发育受外界环境因子和内部激素等多种因素的调控。科研人员对光照和脱落酸(ABA)如何影响水稻种子萌发进行了相关研究,图1、图2分别是在黑暗和白光照射下实验测得的结果,突变体1和2为不同的光敏色素突变体。相关叙述错误的是( )
A.该实验的自变量为有无光照、ABA的浓度
B.黑暗条件下,水稻种子对ABA处理更敏感
C.光照条件下突变体2相对于野生型对ABA的作用更敏感
D.推测光敏色素介导的生理反应能降低种子对ABA的敏感性
5.【多选】(2025·江苏南京·模拟预测)在黑暗中生长的植物幼苗通常表现为黄叶,称为黄化苗。光照影响幼苗叶色的分子机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.光照环境下,缺乏叶绿素的植株幼苗能吸收红光,但不用于光合作用
B.光照环境下,光敏色素的空间结构会发生变化,影响特定基因的表达
C.光照环境下,胞吞进入细胞核的光敏色素,抑制HY5降解使幼苗发生去黄化反应
D.黑暗条件下,可能抑制细胞分裂素的降解,导致叶绿素合成量减少形成黄化幼苗
6.【多选】(2025·江苏扬州·模拟预测)某研究小组为了探究乙烯在盐胁迫下对棉花根生长的调节作用,进行了相关实验,结果如图,下列叙述错误的是( )
A.该实验自变量为NaCl和AVG的浓度,因变量为棉花根长
B.实验结果显示在盐胁迫下乙烯对棉花根的生长有促进作用
C.实验结果显示AVG能缓解盐胁迫对根的抑制作用
D.棉花根尖生长只受乙烯的影响
7.【多选】(2025·江苏南通·模拟预测)某校兴趣小组以柳树枝条为材料研究生长素类调节剂NAA促进插条生根的最适浓度。预实验中发现水培5d左右插条开始生根,第6~7d为生根的快速增长期,第8d时根的数量趋于稳定,预实验结果如下图所示。相关叙述错误的是( )
A.应该以水培第6d或第7d的插条生根数作为实验结果
B.NAA溶液促进柳树枝条生根的最适浓度为
C.实验结果说明NAA浓度高于时抑制生根
D.后续的正式实验中应缩小NAA溶液的浓度范围和梯度
8.(2023·江苏扬州·模拟预测)水稻等谷物类种子结构分为种皮、胚、胚乳三部分。下图1为萌发种子部分代谢示意图,胚利用可溶性糖的氧化供能发育成幼苗,并有一个吸收并转运营养的器官-盾片;胚乳储藏营养,由淀粉胚乳和糊粉层构成。赤霉素(GA)在促进种子萌发过程中起主要作用,下图2为图1中某部位细胞的部分代谢活动。根据图1、图2及所学知识回答下列问题:
(1)在植物体内,赤霉素的主要合成部位是幼根、幼芽、 。
(2)图2对应图1中的具体结构名称是 (填“胚”“淀粉胚乳”或“糊粉层”),此结构细胞中GA的受体分布于 (写细胞结构)。
(3)据图2,GA激活细胞内两条信号转导途径:一条是不依赖于钙离子的信号途径,调控 ;另一条依赖钙离子的信号途径,调控 。该物质排出细胞后促进胚发育的大致过程:到达 内催化 水解成可溶性糖,可溶性糖经过盾片吸收并转移到胚,供胚发育所需。
(4)图3表示某植物种子萌发时的干重变化。有人认为这不是水稻等谷物种子萌发时的干重变化,理由是种子萌发后3~6天干重增加,符合油料作物种子萌发初期 先转化成可溶性糖, 元素含量和比例增加,造成干重 ;而谷物类种子萌发期间进行 (代谢过程)干重一般减少。
(5)图3中种子萌发后第10天的呼吸速率 光合速率。(填“大于”“小于”或“等于”)
9.(22-23高三·江苏连云港·阶段练习)气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,主要分布在植物叶片表皮。脱落酸(ABA)可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度,机制如下图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200μmol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1mmol/L。(注:每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3,cADPR”途径)
(1)由下图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活位于 和 上的Ca2+通道蛋白,使Ca2+以 方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞 (填“吸水”或“失水”),气孔关闭。
(2)有人推测,ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种,为探究ABA受体位置,研究者进行了下列实验,请完善实验方案。
实验一
实验二
步骤一
培养叶片下表皮组织
培养叶片下表皮组织
步骤二
向培养液中添加同位素标记的ABA
向保卫细胞内直接注射足以引起气孔关闭的一定浓度ABA
步骤三
检测 。
检测气孔开放程度
实验结果
细胞膜表面放射性明显强于细胞内,气孔关闭
气孔不关闭
(3)据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上,但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解,导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的“笼化ABA”,光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的ABA,非光解性“笼化ABA”则不能。
实验三
Ⅰ组
Ⅱ组
步骤一
培养叶片下表皮组织
步骤二
将① 显微注射入保卫细胞内
将② 显微注射入保卫细胞内
步骤三
用③ 照射保卫细胞30s
步骤四
检测气孔开放程度
实验结果
气孔关闭
气孔不关闭
综合实验一、二、三结果表明,ABA受体位于 。
(4)植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂——SIP(如图所示)。为检验“SIP通过G蛋白起作用”的假设,用 处理拟南芥G蛋白缺失突变体的保卫细胞,检测气孔开放程度的变化;其对照组设计思路为 。
1.(2024·江苏·高考真题)关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验,下列叙述正确的是( )
A.选用没有芽的枝条进行扦插,以消除枝条中原有生长素对生根的影响
B.扦插枝条应保留多个大叶片,以利用蒸腾作用促进生长调节剂的吸收
C.对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质用等体积的泥炭土
D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数
2.(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
3.【多选】(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
4.【多选】(2021·江苏·高考真题)下表和图为外加激素处理对某种水稻萌发影响的结果。萌发速率(T50)表达最终发芽率50%所需的时间,发芽率为萌发种子在总数中的比率。“脱落酸一恢复”组为1.0mmol/L脱落酸浸泡后,洗去脱落酸。下列相关叙述正确的是( )
激素浓度(mmol/L)
平均T50(h)
赤霉素
脱落酸
0
83
83
0.01
83
87
0.1
82
111
1.0
80
未萌发
2.5
67
未萌发
A.0.1mmol/L浓度时,赤霉素的作用不显著,脱落酸有显著抑制萌发作用
B.1.0mmol/L浓度时,赤霉素促进萌发,脱落酸将种子全部杀死
C.赤霉素仅改变T50,不改变最终发芽率
D.赤霉素促进萌发对种子是有益的,脱落酸抑制萌发对种子是有害的
5.(2024·江苏·高考真题)免疫检查点阻断疗法已应用于癌症治疗,机理如图1所示。为增强疗效,我国科学家用软件计算筛到Taltirelin(简称Tal),开展实验研究Tal与免疫检查分子抗体的联合疗效及其作用机制。请回答下列问题:
(1)肿瘤细胞表达能与免疫检查分子特异结合的配体,抑制T细胞的识别,实现免疫逃逸。据图1可知,以 为抗原制备的免疫检查分子抗体可阻断肿瘤细胞与 细胞的结合,解除肿瘤细胞的抑制。
(2)为评估Tal与免疫检查分子抗体的联合抗肿瘤效应,设置4组肿瘤小鼠,分别用4种溶液处理后检测肿瘤体积,结果如图2。设置缓冲液组的作用是 。据图2可得出结论: 。
(3)Tal是促甲状腺激素释放激素(TRH)类似物。人体内TRH促进 分泌促甲状腺激素(TSH),TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素。这些激素可通过 运输,与靶细胞的受体特异结合,发挥调控作用。
(4)根据(3)的信息,检测发现T细胞表达TRH受体,树突状细胞(DC)表达TSH受体。综上所述,关于Tal抗肿瘤的作用机制,提出假设:
①Tal与 结合,促进T细胞增殖及分化;
②Tal能促进 ,增强DC的吞噬及递呈能力,激活更多的T细胞。
(5)为验证上述假设,进行下列实验:①培养T细胞,分3组,分别添加缓冲液、Tal溶液和TRH溶液,检测 ;②培养DC,分3组,分别添加 ,检测DC的吞噬能力及递呈分子的表达量。
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