内容正文:
核心素养测评
四十二 植物生长调节剂及环境因素
参与调节植物的生命活动
(25分钟 29分)
【基础过关练】
1.(2分)(2025·阜阳模拟)氯吡脲是一种植物生长调节剂,具有促使黄瓜膨大的作用,但过量使用不但效果不好,反而会使果实畸形。下列有关叙述错误的是( )
A.氯吡脲具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点
B.应依据推荐浓度施用氯吡脲
C.氯吡脲与受体结合调节植物生命活动
D.氯吡脲可在植物细胞内合成
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【解析】选D。由题意可知,氯吡脲是人工合成的植物生长调节剂,植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,A正确;氯吡脲具有促使黄瓜膨大的作用,但过量使用不但效果不好,反而会使果实畸形,因此应依据推荐浓度施用氯吡脲,B正确;氯吡脲是人工合成的植物生长调节剂,可与相应受体结合调节植物生命活动,C正确;氯吡脲是人工合成的植物生长调节剂,不是植物细胞合成的,不属于植物激素,D错误。
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2.(2分)(2025·商丘模拟)植物在生长发育和适应环境的过程中受多种激素共同调节。下列叙述正确的是( )
A.植物激素可以催化特定的化学反应
B.某品牌啤酒销量大、产量高,生产时可使用乙烯处理大麦实现高产
C.生长素主要在成熟组织中合成,并在成熟组织中进行非极性运输
D.将种子置于流水中浸泡提高种子发芽率,该过程与脱落酸的相关性最大
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【解析】选D。植物激素是一种信息分子,只给细胞传达调节代谢的信息,不能催化特定的化学反应,A错误;乙烯主要是促进果实成熟,在生产啤酒时不能通过乙烯处理大麦实现高产,应该使用赤霉素,B错误;生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输,C错误;脱落酸能够抑制种子萌发,将种子置于流水中浸泡可解除其对细胞分裂的抑制,以提高种子的发芽率,因此这种做法与脱落酸的相关性最大,D正确。
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3.(2分)噻苯隆是一种具有生长素和细胞分裂素双重功能的植物生长调节剂,能够解除基因阻遏,调节有关酶及蛋白质的合成,使棉铃吐絮相对提前、集中,也可用于番茄等蔬菜提高坐果率、增加单果重量及促进果实发育。下列分析正确的是( )
A.噻苯隆的分子结构、生理效应类似于生长素和细胞分裂素
B.噻苯隆与乙烯在调节果实发育和成熟方面表现出协同作用
C.噻苯隆与受体特异性结合后诱导特定基因表达来发挥生理效应
D.与生长素和细胞分裂素相比,噻苯隆在植物体内更容易被降解
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【解析】选C。噻苯隆是一种具有生长素和细胞分裂素双重功能的植物生长调节剂,噻苯隆的分子结构与生长素和细胞分裂素不同,生理效应类似于生长素和细胞分裂素,A错误;噻苯隆能促进果实发育,乙烯能促进果实成熟,二者在调节果实发育和成熟方面并不表现出协同作用,B错误;噻苯隆是一种植物生长调节剂,其与特异性受体结合使相关基因表达,进而发挥生理效应,C正确;植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点,噻苯隆在发挥作用时,不容易被降解,D错误。
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4.(2分)(2025·武汉模拟)武汉樱花花芽一般在夏末秋初形成,须经低温处理,休眠状态才被打破,随着早春温度的升高,花芽开始发育,樱花渐次开放,调节过程如图所示 。下列叙述错误的是( )
A.环境因素调节、植物激素调节和基因表达调控共同完成对植物生长发育的调控
B.环境因素通过影响基因2的表达促进脱落酸的合成,体现了基因对性状的间接控制
C.低温一方面抑制脱落酸的产生,另一方面促进
赤霉素的合成,从而抑制蛋白质1的产生
D.光在植物生命活动过程中,可作为调控植物生
命活动的信号
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【解析】选C。植物生长发育是基因、环境和植物激素等共同调节的结果,A正确;环境因素通过影响基因2的表达促进脱落酸的合成,体现了基因对性状的间接控制,即基因控制酶的合成从而控制细胞代谢,进而控制生物体的性状,B正确;由题图可知,低温一方面抑制脱落酸的产生,另一方面促进赤霉素的合成,从而促进蛋白质1的产生,C错误;光在植物生命活动过程中,可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,D正确。
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5.(2分)(2025·内蒙古适应性测试)为探究植物生长调节剂6-BA对月季种子萌发的影响,用不同浓度6-BA浸种一段时间后检测部分指标,结果见下表。下列叙述正确的是( )
A.6-BA是通过为种子提供营养物质
来打破种子的休眠
B.6-BA能通过影响脱落酸和赤霉素
的比值影响月季种子发芽率
C.6-BA浸种浓度增至200 mg·L-1,会
对月季种子萌发产生抑制
D.探究6-BA最佳浸种浓度,应在50~100 mg·L-1增设浓度梯度
检测指标 浸种浓度/(mg·L-1)
0 50 100 200
发芽率/% 22.2 46.7 40.0 26.7
赤霉素含量/(ng·g-1) 180 305 305 253
脱落酸含量/(ng·g-1) 530 380 390 340
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【解析】选B。6-BA是植物生长调节剂,可以作为信号分子调节植物生长,不能为种子萌发提供营养,A错误;从表格中看出,随着添加6-BA浓度的不同,种子中赤霉素和脱落酸含量不同,因此种子发芽率不同,可以推测6-BA能通过影响脱落酸和赤霉素的比值影响月季种子发芽率 ,B正确;6-BA浸种浓度增至200 mg·L-1,种子发芽率比不添加6-BA高,因此此时还是说明6-BA对种子萌发有促进作用,C错误;种子萌发率最高是在6-BA浓度为50 mg·L-1时,所以为探究6-BA最佳浸种浓度,应在0~
100 mg·L-1增设浓度梯度,D错误。
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6.(2分)研究显示,光敏色素phyB有两种结构形态,其中phyB-Pfr为活化态。转录因子RVE可以直接结合到赤霉素合成基因GA3ox2(编码的酶将无活性的GA转变为有活性的GA)的启动子上,抑制该基因的表达,进而促进种子休眠和抑制萌发,作用机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A.RVE阻止了RNA聚合酶与基因GA3ox2的结合
B.基因GA3ox2编码的酶一定使种子内GA含量上升
C.利用远红光对感光种子进行照射,可打破种子休眠
D.低温、干燥和红光照射条件下,有利于种子的贮藏
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【解析】选A。由题意可知,转录因子RVE可以直接结合到赤霉素合成基因GA3ox2的启动子上,抑制该基因的表达,RVE通过阻止RNA聚合酶与基因GA3ox2的结合来抑制该基因的表达,A正确;由题意可知,赤霉素合成基因GA3ox2编码的酶可将无活性的GA转变为有活性的GA,与种子内GA含量无关,B错误;结合题图可知,远红光使活化态的phyB-Pfr转化为非活化态的phyB-Pr,不利于种子萌发,应利用红光对感光种子进行照射,抑制RVE的作用,可打破种子休眠,促进种子萌发,C错误;红光照射条件下,非活化态的phyB-Pr转化为活化态的phyB-Pfr,促进种子萌发,抑制种子休眠,不利于种子的贮藏,D错误。
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【加固训练】
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.光敏色素分布在植物的各个部位,其中在分生组织细胞内含量较高
B.光敏色素接收光信号后,其空间结构会发生变化,影响特定基因的表达
C.光照环境下,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.黑暗条件可能抑制了细胞分裂素的降解,导致叶绿素合成量减少形成黄化苗
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【解析】选D。植物具有能接收光信号的分子,光敏色素是其中一种,光敏色素分布在植物的各个部位,其中在分生组织细胞中比较丰富,A正确;由图可知,黑暗环境下光敏色素与光照环境下光敏色素的结构不同,推测其接收光信号后,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;由图可知,光照环境下,进入细胞核的光敏色素抑制HY5降解,HY5影响特定基因的表达,使幼苗发生去黄化反应,C正确;细胞分裂素可以促进叶绿素合成,黑暗条件可能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。
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7.(2分)光、温度等环境因素会参与调节植物的生长发育。下列农史资料的部分叙述中,与环境因素调节植物生命活动无关的是( )
A.宋元《格物粗谈》:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜两三枚放入,得气即发,并无涩味。”
B.元初《农书》:“至冬,移根藏于地屋荫中,培以马粪,暖而即长,高可尺许,不见风日,其叶黄嫩,谓之韭黄。”
C.北魏《齐民要术》:“(葡萄)极熟时,全房折取。于屋下作荫坑,坑内近地,凿壁为孔,插枝于孔中,还筑孔使坚。屋子置土覆之,经冬不异也。”
D.北魏《齐民要术》:“冬至日前后,取小麦种子浸于户外井水,次日置于阴凉处晾干,每九日如此处理,共七次。”
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【解析】选A。木瓜果实释放出乙烯从而促进柿子成熟,属于植物激素对植物生长发育的调控,A符合题意;韭黄的培育需要“不见风日”即遮光处理,使得韭菜在黑暗条件下发育为韭黄,属于光参与植物生命活动的调节,B不符合题意;荫坑中的低温环境可抑制与呼吸作用相关的酶的活性,延长了葡萄的贮存时间,属于温度参与植物生长发育的调节,C不符合题意;冬至日前后将小麦种子浸种,利用春化作用的原理对发芽种子给予一定时间的低温处理,进而解决冬小麦春播不能正常抽穗的问题,属于温度参与植物生长发育的调节,D不符合题意。
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【思维进阶练】
8.(3分)植物根的向地生长与向重力性密切相关,如图为根的向重力性机制示意图。据图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.淀粉体沿着重力方向沉降到内质网上,从而诱发
Ca2+释放
B.生长素泵可将生长素运出细胞,从而促进近地侧
根细胞生长
C.若施用钙调蛋白抑制剂,则根可能丧失向重力性
D.除了重力,光、温度也参与植物生命活动的调节
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【解析】选B。由题图可知,在重力的影响下,淀粉体沿着重力方向沉降到内质网上,从而诱发Ca2+释放,A正确;生长素泵可将生长素运出细胞,从而使生长素流向重力方向上的下一个细胞,越靠近地面的细胞,所积累的生长素越多,根对生长素比较敏感,所以近地侧根细胞因为积累了较多生长素会被抑制生长,B错误;钙调蛋白被激活后会促使生长素泵将生长素运出细胞,从而导致近地侧根细胞积累的生长素更多而被抑制生长,远地侧细胞所含生长素更少而促进生长,所以使根向地生长,若施用钙调蛋白抑制剂,则根可能没有向地生长的现象,即丧失向重力性,C正确;光、温度、重力都可以参与植物生命活动的调节,D正确。
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9.(12分)研究表明,生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)和独脚金内酯(一种植物激素)共同参与调控植物顶端优势的形成。茎尖的生长素通过PIN蛋白向下运输时,既能抑制细胞分裂素合成酶(IPT)的活性,又能提高细胞分裂素氧化酶(CKX)的活性,还能通过活化独脚金内酯合成酶基因MAX3或MAX4来促进该类激素的合成。独脚金内酯合成量增加促进转录因子BRC1的表达,以抑制侧芽生长,相关生理机制如图所示。回答下列问题:
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(1)(3分)___________经过一系列反应可转变成生长素。少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响,但是植物体还要源源不断合成生长素的原因是__________
__________________________。
【解析】(1)生长素是由色氨酸经过一系列反应转化而来的。少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响,但是生长素发挥作用后即被灭活,所以植物体需要源源不断合成生长素满足调节生命活动的需求。
色氨酸
生长素是
信息分子,作用后即被灭活
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(2)(2分)由图可知,生长素与独脚金内酯对IPT的活性具有_________作用。生长素通过作用于IPT和CKX_________(填“促进”或“抑制”)细胞分裂素的分泌。
【解析】(2)由图可知,生长素可以抑制IPT的活性,独脚金内酯也会抑制IPT的活性,所以生长素与独脚金内酯对IPT的活性的影响具有协同作用。由题意可知,生长素通过PIN蛋白向下运输时,既能抑制细胞分裂素合成酶(IPT)的活性,又能提高细胞分裂素氧化酶(CKX)的活性,所以生长素可通过二者的作用抑制细胞分裂素的分泌。
协同
抑制
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(3)(2分)顶芽摘除后,侧芽处的细胞分裂素和独脚金内酯含量变化为____________
________(填“均升高”“均降低”“前者升高,后者降低”或“前者降低,后者升高”)。
【解析】(3)由(2)可知,生长素抑制细胞分裂素的分泌,顶芽摘除后,生长素合成降低,对侧芽细胞分裂素分泌的抑制作用减弱,导致细胞分裂素含量增加。由题意可知,生长素可通过活化独脚金内酯合成酶基因MAX3或MAX4来促进该类激素的合成,所以摘除顶芽导致独脚金内酯的含量降低。
前者升高,后
者降低
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(4)(5分)某科研团队提出“独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势”。现有若干相同胚芽鞘、独脚金内酯类似物、琼脂块等实验材料,请设计实验验证该结论,写出简要的实验思路和预期结果。
实验思路: _____________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________。
预期结果:_______________________________________________________。
将胚芽鞘分成甲、乙两组,甲组基部或下端涂抹独脚金内酯类似物,乙
组不做处理。将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上,一段时间后检测空白琼脂块中生长素的含量
甲组空白琼脂块中不含生长素,乙组空白琼脂块中含有生长素
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【解析】 (4)本实验的自变量是是否使用独脚金内酯,因变量是空白琼脂块上的生长素含量,设计实验如下:
实验思路:将胚芽鞘分成甲、乙两组,甲组基部(下端)涂抹独脚金内酯类似物,乙组不做处理。将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上,一段时间后检测空白琼脂块中生长素的含量。
预期结果:甲组琼脂块中不含有生长素,乙组琼脂块中含有生长素。
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