专题04 植物生命活动的调节(期末真题汇编,山东专用)高二生物上学期
2025-11-20
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内容正文:
专题04 植物生命活动的调节
考点01 植物生长素
考点02 其他植物激素和植物生长调节剂
考点03 环境因素参与调节植物的生命活动
地 城
考点01
植物生长素
一、单选题
1.(24-25高二上·山东东营·期末)研究发现,CS1蛋白活性丧失的大豆,平衡石细胞中淀粉体沉积异常并且生长素极性运输异常,最终导致植物过早倒伏和根系发育异常。下列说法正确的是( )
A.正常植株中淀粉体沉积使根部近地侧生长素浓度高,生长速度慢
B.正常大豆植株中生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
C.在CS1活性的丧失的大豆幼苗根尖施加一定浓度IAA可缓解根系发育异常
D.生长素与细胞内特异性受体结合参与细胞代谢从而产生效应
2.(24-25高二上·山东日照·期末)分蘖指水稻等植物在地面以下或近地面处所发生的分枝。水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。为研究NPA(生长素极性运输抑制剂)对不同磷浓度(NP表示正常磷,LP表示低磷)下水稻分蘖数的影响,科学家进行了相关实验,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输
B.正常磷条件下,NPA通过抑制生长素的极性运输促进分蘖
C.低磷条件下,水稻通过促进生长素的合成抑制分蘖的发生
D.水稻可能通过减少分蘖数降低对磷的利用以响应低磷胁迫
3.(24-25高二上·山东威海·期末)研究发现,水稻根的负向光性(单侧光照射时向背光侧生长)与生长素(IAA)有关。研究人员利用萌发的水稻种子进行如下表所示的实验,下列说法错误的是( )
组别
处理方式
弯曲度(°)
根尖生长状况
1
单侧光照,在根的一侧贴空白琼脂片
38.7±5.23
负向光性生长
2
0
垂直生长
3
黑暗,在根的一侧贴有1mg·L-1AA的琼脂片
32.1±8.32
向含有IAA的琼脂片方向生长
4
黑暗,在根的一侧贴有5mg·L-1AA的琼脂片
42.4±5.39
向含有IAA的琼脂片方向生长
A.2组处理方式为“黑暗,在根的一侧贴空白琼脂片”
B.1组与2组对照说明水稻根具有负向光性
C.2组作为3、4组的对照,能排除琼脂片对实验结果的影响
D.根负向光性生长时,背光侧生长素浓度高,促生长作用明显
4.(24-25高二上·山东滨州·期末)为研究植物激素在植物向水性中的作用,科研人员以黄花苜蓿为实验材料,在干旱胁迫条件下进行实验,实验组分别添加生长素合成抑制剂对氯苯氧乙酸、生长素极性运输抑制剂三碘苯甲酸、细胞分裂抑制剂秋水仙素和细胞分裂素合成抑制剂洛伐他汀,测量根尖向水弯曲角度,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
向水弯曲角度(单位:度)
对照
对氯苯氧乙酸
三碘苯甲酸
秋水仙素
洛伐他汀
18.57
3.15
1.62
0.48
17
A.促进生长素合成将促进根尖向水弯曲生长
B.抑制生长素的极性运输将抑制植物根尖向水弯曲生长
C.干旱条件下,使用秋水仙素处理有利于植物找到水源
D.生长素对根尖向水弯曲生长的作用效果强于细胞分裂素
5.(24-25高二上·山东德州·期末)生长素在植物体内以IAA-和IAAH两种形式存在,其中IAAH具有很强的亲脂性。下图表示生长素极性运输的化学渗透模型,a、b、c是细胞膜上与生长素极性运输有关的三种载体蛋白,a蛋白在细胞膜上呈不对称分布。下列说法错误的是( )
A.IAAH与IAA-穿过细胞膜的方式都属于被动运输
B.IAA-通过b进入细胞时,b的空间结构会发生改变
C.c的功能增强有利于IAAH和IAA-进入细胞
D.a在细胞膜上集中分布的一侧靠近植物形态学下端
6.(24-25高二上·山东枣庄·期末)如图所示是某植物不同器官对施加生长素的反应,下列说法正确的是( )
A.A、B、C三点对应的植物器官内的生长素含量为0
B.根、芽、茎三类器官中对生长素浓度敏感性最低的是茎
C.F浓度大于E浓度,其对茎的促进作用也高于E浓度
D.不同植物的根对应的促进生长的最适浓度是相同的
7.(24-25高二上·山东临沂·期末)生长素能够被细胞一极吸收并从相反极外排,从而导致了极性运输,细胞膜上的生长素外排蛋白PIN在此过程中发挥重要作用。NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点。下列叙述错误的是( )
A.生长素通过PIN的运输方式是主动运输
B.NPA通过阻碍生长素的运输影响植物的生长
C.野生型植株比PIN基因缺失突变体植株长得矮小
D.PIN蛋白在细胞膜上分布不均,集中于形态学下方一侧
8.(24-25高二上·山东济南·期末)生长素从根尖分生区运输到伸长区,为探究根部生长素运输的影响因素,研究人员以拟南芥为材料进行实验。图1表示生长素运输方向示意图,放大部分为一个细胞,图2表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比(图中生长素浓度均低于根生长所需的最适浓度),图3表示植物分生区表皮细胞中PIN2蛋白的分布及含量,PIN2蛋白是生长素的输出载体。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.据图1可知,生长素可从根部一个细胞的顶膜运往另一细胞的底膜
B.据图2可知,N蛋白缺失型生长素在根部的极性运输受阻
C.据图3可知,N蛋白促进生长素从细胞质和侧膜等部位向分生区细胞顶膜集中
D.N蛋白缺失型的植物细胞中,PIN2蛋白在细胞质中分布最多
9.(24-25高二上·山东潍坊·期末)图是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。下列说法错误的是( )
A.图中c点表示既不促进茎的生长也不抑制茎的生长
B.植物不同器官对生长素的敏感程度不同
C.不同浓度的生长素对同一器官的促进作用可能相同
D.植物表现为顶端优势时,侧芽生长素浓度小于10-6mol/L
二、多选题
10.(24-25高二上·山东临沂·期末)双子叶植物在破土前,子叶和顶端分生组织及一部分下胚轴组织向下弯曲,形成弯钩状结构,由弯钩处的下胚轴优先接触土壤,这个局部特化的组织称为“顶端弯钩”(如图1)。研究发现,生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧,并且多种植物激素参与弯钩的形成,其部分分子调控机制如图2所示。当双子叶植物出土后,生长素的分布发生改变,导致弯钩打开。下列叙述错误的是( )
A.双子叶植物出土后,顶端弯钩外侧的生长素浓度高于内侧,生长速率大于内侧
B.在“顶端弯钩”形成过程中,乙烯与赤霉素表现为协同作用,与茉莉酸的作用相抗衡
C.赤霉素的单途径调节和茉莉酸的双途径调节作用效果相同,共同影响生长素分布
D.生长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
三、解答题
11.(24-25高二上·山东德州·期末)磷在植物生长发育过程中起着重要作用。在低磷胁迫下,植物能够通过一系列相应机制来适应低磷环境,如:植物可通过减少无效分蘖来提高对磷的利用效率。植物的分蘖不仅受外界养分供应的影响,同时还受体内多种激素水平的影响。
(1)磷在细胞中属于 (填“大量”或“微量”)元素,可用于构成的生物大分子有 (填两种)。
(2)生长素及其运输方式在植物分蘖发生过程中有着极其重要的调节作用,磷浓度能够调控植物体内生长素的极性运输。在正常供磷(NP)和低磷胁迫(LP)下用生长素极性运输抑制剂NPA处理水稻,结果如图。该实验结果说明生长素的极性运输对水稻分蘖的影响是 。
(3)除生长素外,独脚金内酯作为一种新发现的植物激素也会影响植物分蘖。研究人员发现了一种突变体水稻(d14),该水稻的独脚金内酯信号转导关键基因发生突变而失去作用。正常供磷(NP)和低磷胁迫(LP)对野生型水稻和d14分蘖数影响的实验结果如下图。据图分析,低磷胁迫下独脚金内酯 (填“促进”或“抑制”)水稻分蘖,理由是 。
(4)为进一步探究在独脚金内酯信号转导缺失的情况下,生长素的极性运输是否依然能影响水稻分蘖。正确的实验分组处理是 (填“①”或“②”)。
①甲组:对野生型水稻用NPA进行处理;乙组:对d14用NPA进行处理。
②甲组:对d14用NPA进行处理;乙组:对d14不做处理。
将两组水稻在相同且适宜的环境下培养一段时间后,统计分蘖数。
12.(24-25高二上·山东青岛·期末)三重反应是指豌豆等双子叶植物幼苗在含有适当浓度乙烯的环境中,会发生茎伸长生长受抑制、侧向生长(增粗生长)、上胚轴(可以决定种子萌发后生长的方向)水平生长等反应的现象。
(1)覆土压力的大小对豌豆种子萌发有重要影响。科研人员推测压力通过影响幼苗激素的生成来影响其生长发育状况。研究者给豌豆幼苗施加不同强度的机械压力(模拟覆土厚度)或施用不同浓度乙烯处理,结果如表所示。
组别
测量值
对照组
机械压力组(相对值)
乙烯组(ppm)
一组
二组
三组
四组
五组
六组
30
60
90
0.2
0.4
0.6
上胚轴长度(mm)
103
79
48
45
45
26
23
综合上述结果推测:机械压力导致豌豆上胚轴缩短的机理是 ,实验组中上胚轴直径最大的是 组。
(2)嫩芽的顶端弯钩(如下图)是其成功出土的关键所在。研究表明,乙烯还抑制豌豆顶端弯钩的伸展,出现这种生理学现象的意义是 。幼苗顶端弯钩的形成是由于乙烯诱导的组织不对称生长这种现象还与 (激素)密切相关。
(3)豌豆茎细胞中微管纵向排列增加了微纤丝的纵向沉积,限制细胞纵向扩张的幅度,却有利于膨压推动的细胞扩张生长向横向进行。通过乙烯引起的三重反应会 (填“增加”或“减少”)微管的纵向排列。
(4)土壤中萌发的幼苗遇到障碍时也会诱导乙烯的产生,此时乙烯的作用是 。除植物激素外,植物的生长发育也受环境因素的调节, 等环境因素对植物的生长发育的调节作用尤为重要。
地 城
考点02
其他植物激素和植物生长调节剂
一、单选题
1.(24-25高二上·山东菏泽·期末)丝瓜的生长速度很快,瓜秧长得很长,为保证结瓜多,要适时且适当摘掉一些侧枝(打杈),以节约养分,供应上部生长。下表所示为不同浓度的α-萘乙酸(生长素类调节剂)喷施丝瓜植株,分别测量其顶芽和侧芽的生长速率,下列说法正确的是( )
项目
α-萘乙酸浓度
0mg·L-1
2mg·L-1
4mg·L-1
8mg·L-1
16mg·L-1
顶芽生长速率(cm·d-1)
0.90
1.10
1.40
1.60
1.30
侧芽生长速率(cm·d-1)
0.60
0.45
0.42
0.30
0.50
A.打杈是为了抑制丝瓜的顶端优势,有利于果实养分的积累
B.由实验数据可知,α-萘乙酸对丝瓜侧芽的生长均表现为抑制
C.由实验数据可知,α-萘乙酸对丝瓜顶芽生长表现为低浓度促进高浓度抑制
D.α-萘乙酸为信息分子,调节着植物果实的发育和成熟
2.(24-25高二上·山东滨州·期末)多效唑是一种植物生长调节剂。科研人员探究了不同浓度多效唑对长寿花开花的影响,结果如下表所示。下列说法正确的是( )
多效唑/(mg·L-l)
初花期/(月-日)
末花期/(月一日)
花期持续时间/天
开放花数/朵
0
2月20日
4月5日
44
620
50
2月18日
4月1日
40
1025
100
2月17日
3月26日
36
1301
200
2月15日
3月24日
37
1232
300
2月13日
3月22日
39
1394
400
2月11日
3月22日
39
964
A.多效唑是从植物体内提取的具有调节作用的微量有机物
B.表中不同浓度的多效唑均可诱导长寿花提前开花,延长花期
C.长寿花的花期持续时间与多效唑处理浓度呈正相关
D.综合考虑花期和花朵数量,应选择300mg·L-1的多效唑处理
3.(24-25高二上·山东滨州·期末)为了探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,某兴趣小组用不同浓度的2,4-D溶液处理夹竹桃插条,一段时间后统计其生根数,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中的实验结果可以体现2,4-D溶液作用的两重性
B.与沾蘸法相比,浸泡法要求溶液浓度较小,处理时间较长
C.为了检验实验设计的科学性和可行性,正式实验之前需进行预实验
D.据图可知,促进夹竹桃生根的最适2,4-D浓度范围在10-12~10-10mol·L-1之间
4.(24-25高二上·山东滨州·期末)大麦种子萌发是多种植物激素共同调节的结果,该过程中合成的a-淀粉酶水解淀粉供胚生长需要。下列说法正确的是( )
A.适宜浓度的脱落酸处理可以解除种子的休眠
B.赤霉素可促进a-淀粉酶的合成从而促进种子萌发
C.赤霉素直接参与细胞代谢从而调节种子萌发过程
D.种子萌发后,茎背地生长与重力引起的生长素极性运输有关
5.(24-25高二上·山东济宁·期末)脱落酸(ABA)有ABAH和两种存在形式。用放射性ABA处理中部叶片,发现它可以运输到上方的茎和下方的根。遭遇干旱胁迫时,木质部汁液pH从6.3上升到7.2,有利于ABAH形成,后者不容易进入叶肉细胞,而较多的到达保卫细胞,导致气孔关闭。下列说法错误的是( )
A.ABA的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,可抑制细胞分裂
B.ABA在植物体中的运输方式是极性运输
C.保卫细胞含量升高可以作为气孔关闭的信号
D.ABA缺失突变体对干旱的抵抗能力降低
6.(24-25高二上·山东青岛·期末)已知GAI是赤霉素(GA)信号途径中的一种生长调节因子。为研究相关作用,研究人员以拟南芥为实验材料进行了实验。研究发现,GA合成缺陷突变体(①)和GAI降解异常突变体(②)均为矮化植株。若将植株①补充GA或降解其GAI,则植株正常发育。下列说法错误的是( )
A.实验证明GA能够促进拟南芥生长
B.实验证明GAI能够抑制拟南芥生长
C.拟南芥中GA可能会促进GAI的降解
D.可以对植株②补充GA来解除矮化状态
7.(24-25高二上·山东枣庄·期末)独脚金内酯近年被证明为一种在植物中普遍存在的新型植物激素。我国科研人员筛选到拟南芥中两种独脚金内酯相关基因突变体ml和m2,检测了它们与野生型在低温处理后的存活率,结果如表。下列说法错误的是( )
分组
低温处理存活率
低温处理+独脚金内酯类似物
野生型
0.71
0.92
突变体m1
0.45
0.87
突变体m2
0.41
0.42
A.外源的独脚金内酯可以提高低温处理后拟南芥的存活率
B.独脚金内酯发挥生理作用具有微量高效的特点
C.突变体ml的独脚金内酯受体正常
D.突变体m2属于合成缺陷突变体
二、多选题
8.(24-25高二上·山东青岛·期末)在植物体内,赤霉素与受体结合形成复合物能使R蛋白降解,从而抑制相关基因的表达。用赤霉素处理野生型和蓝光受体缺失突变体后,用蓝光照射,检测R蛋白的含量,如图1。科研人员进一步研究被蓝光激活的蓝光受体对赤霉素信号通路的影响,用药物阻断野生型植株的内源赤霉素合成,然后进行不同处理。一段时间后,将结合了蓝光受体抗体的微型磁珠加入细胞裂解液,搜集检测磁珠结合的受体,处理及结果如图2。下列说法正确的是( )
A.R蛋白降解通常能够引起细胞伸长、植株增高
B.蓝光受体被激活后,能够抑制R蛋白的降解
C.在蓝光条件下蓝光受体才能与赤霉素受体结合
D.蓝光受体与赤霉素受体的结合必须依赖赤霉素
9.(24-25高二上·山东济宁·期末)为探讨乙烯与赤霉素对根生长的影响,用无水乙醇配制乙烯和赤霉素溶液,用蒸馏水稀释后处理水稻幼苗,结果如图1。已知蛋白质Della可以抑制赤霉素的作用途径,从而抑制植物生长。用Della缺失突变体分析乙烯的反应,结果如图2。下列说法正确的是( )
A.对照组需要加等量蒸馏水,目的是排除内源激素的影响
B.乙烯可能通过促进Della的合成抑制赤霉素的作用途径
C.Della缺失突变体比野生型更能抵抗乙烯的作用
D.赤霉素与乙烯对主根生长的影响作用相反,对开花的影响作用也相反
10.(24-25高二上·山东德州·期末)赤霉素(GA)缺陷型突变体(只能合成极少量GA)的种子在缺乏外源GA的培养基上不能发芽,研究者将这些种子进行人工诱变处理后进行培养,试图筛选出回复突变株(恢复发芽能力的变异株)。结果发现筛选出的回复突变株不是GA合成型,而是脱落酸(ABA)缺陷型,这些回复突变株能够发芽的原因是种子内ABA与GA含量的比值与野生型种子相同。DELLA蛋白是在GA的信号转导过程中起负调控作用的重要物质,对植物生长起抑制作用。下列说法正确的是( )
A.回复突变株种子内GA和ABA的含量均比野生型低
B.决定种子萌发的是种子内GA与ABA的相对含量
C.GA和ABA在调控种子萌发过程中表现出协同作用
D.植株体内DELLA蛋白表达量增加会使植物开花延迟
11.(24-25高二上·山东济南·期末)植株矮化是指植株通过缩短节间长度或减少节数来降低高度的现象,可以通过人工干预等方式实现。矮壮素(CCC)是一种季铵盐类植物生长调节剂,可抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮;叶色变绿,农业生产应用广泛。科研人员研究了不同浓度的矮壮素对草莓苗株高、地上部茎叶鲜重以及果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.矮壮素具有效果稳定的优点,但施用仍需考虑浓度、时间、部位、气候条件等
B.一定矮壮素浓度范围内,果实总产量与地上部分鲜重的变化趋势是一致的
C.矮壮素可使植株降低高度,在调节植物株高的作用方面与赤霉素相抗衡
D.高浓度矮壮素通过减少草莓茎的细胞数量实现植株的矮化
三、解答题
12.(24-25高二上·山东东营·期末)番茄成熟过程和某些代谢物的积累需要多种植物激素的作用。乙烯是促进果实成熟的关键激素,油菜素内酯(BR)可以通过影响乙烯(ETH)的合成来调控番茄果实成熟和番茄红素的积累。为探究该机制,科研人员进行了相关实验,实验结果和相关机制如图1、2所示。回答下列问题。
(1)与BR具有协同作用且能促进细胞分裂的激素有 。图1中,比较实验①和实验②得出的结论是 ;比较实验①③④可知BIN2可以 (填“促进”或“抑制”)ETH的合成,而BZR1对乙烯合成的效果恰好相反。
(2)实验①②③④不能证明BR是否通过BZR1来影响乙烯合成,请在该实验基础上继续设计实验探究,简要写出实验思路 。
(3)通过继续研究,科学家探明了BR对ETH和番茄红素合成的相关调控过程,如图2所示。据图分析,BR促进乙烯和番茄红素合成的分子机理是 。
(4)番茄红素具有较强的抗氧化能力,可以预防和抑制癌症,请据以上研究提出两种提高西红柿果实中番茄红素含量的思路 。
13.(24-25高二上·山东菏泽·期末)乙烯(Eth)是一种商用的马铃薯抑芽剂。研究表明,许多植物激素如乙烯、生长素等都在调控马铃薯发芽过程中发挥着重要作用。POD是催化生长素降解的酶。研究外源乙烯处理对室温贮藏条件下两周内马铃薯发芽率(图1)、POD活性的影响(图2),最后通过外源生长素(Aux)处理探究生长素参与乙烯抑制马铃薯块茎发芽的机制,结果见图3.请回答下列问题:(CK为对照组)
(1)植物体内 经过一系列反应可转变成生长素。
(2)据图1可知,外源乙烯处理后,马铃薯的发芽率显著 。据图2可知,乙烯处理组的POD活性 (填“高于”或“低于”)对照组,由此推测内源生长素对马铃薯发芽的作用可能是 。
(3)据图3可知,贮藏期间, 组中马铃薯的内源生长素含量逐渐增加;外源Aux的使用在一定程度上会 (填“减弱”或“增强”)外源Eth抑制发芽的效果。
(4)综合图1~图3的结果,外源乙烯处理抑制发芽的机制可能是 。
14.(24-25高二上·山东威海·期末)极端高温或低温、干旱、盐度等非生物胁迫因素对作物的产量与品质具有较大影响。研究发现,植物体内的水杨酸(SA)对提高作物抗逆性具有重要作用。
(1)SA被认定为一种新型植物激素,判定依据是 。
(2)SA能够诱导气孔关闭,从而增强植物对 胁迫的抗逆性。植物体内具有类似作用的激素是 。后者还具有 作用(答出两点)。
(3)研究发现,在盐胁迫条件下,喷洒一定量的SA可使小麦幼苗细胞液中可溶性糖、可溶性蛋白等的含量显著增加,从而提高小麦的耐盐性,其原理是 。
(4)D1蛋白是调节光反应过程的关键蛋白。研究表明,强光会导致叶片中D1蛋白含量减少,而外源SA能减小D1蛋白含量下降的幅度。请以小麦幼苗为实验材料,设计实验验证上述结论。实验思路: ;预期结果: 。
15.(24-25高二上·山东济南·期末)坐果率是指作物在自然状态下雌蕊授粉后子房发育成果实数占总开花数的百分率。为提高农业生产时番茄的坐果率,科研人员以低坐果率的番茄为实验材料,研究植物生长调节剂对坐果率的影响:在番茄花蕾期去雄并套袋,花开时用适宜浓度的不同生长调节剂处理未授粉的雌蕊子房,等生长适宜时间,统计坐果率,结果如下表:
组别
实验处理
坐果率(%)
组别
实验处理
坐果率(%)
1
未授粉
0
5
GA3+4-CPA
26
2
自然授粉
56
6
PAC+4-CPA
3
3
GA3
25
7
PAC+4-CPA+GA3
20
4
4-CPA
24
注:4-CPA为生长素类似物、GA3为赤霉素、PAC为GA3合成抑制剂
(1)未授粉、未实验处理的番茄坐果率是0,原因是 ,实验过程中将番茄去雄并套袋可以防止自花授粉,这样处理的目的是 。
(2)由实验结果可知:4-CPA或GA3单独处理均可提高番茄坐果率,此结论是由表中 组实验得出。根据4、6组结果可推测,4-CPA能提高坐果率的机理是 。此结论也可通过 两组实验对比得出。
(3)研究员还同时检测了授粉与未授粉番茄雌蕊产生乙烯的速率,结果发现,未授粉番茄的乙烯生成速率大概稳定在每克鲜重250nl/h,而授粉番茄的乙烯生成速率在授粉两天后下降到每克鲜重5nl/h以下,根据实验结果推测乙烯 子房发育。请挑选材料设计实验来验证此结论,简要写出实验思路及预期结果。
实验材料:开花后未授粉番茄花、开花后已授粉番茄花、最适浓度乙烯利、蒸馏水、其他必备实验工具;
实验思路: ;
预期实验结果: 。
(4)以上实验中所用到的生长调节剂在生产中均需要施用最适浓度,在摸索最适浓度实验过程中均需现做预实验,这样做的目的是 。
地 城
考点03
环境因素参与调节植物的生命活动
一、单选题
1.(24-25高二上·山东日照·期末)研究发现,叶片中的光敏色素(Pfr和Pr)是感受光周期变化的光受体。在红光下,Pr变为Pfr,而在远红光下,Pfr变为Pr。研究表明,夜越长(昼越短)时,Pfr转变为Pr就越多,剩下的Pfr也就越少,有利于短日照植物开花。反之,夜越短(昼越长),Pfr变为Pr就较少,剩下的Pfr也越多,有利于长日照植物开花。下列说法错误的是( )
A.Pfr和Pr的转化是光引起光敏色素空间结构改变导致的
B.夜间为长日照植物补充远红光,有利于长日照植物开花
C.夜间为短日照植物补充红光,会使短日照植物延迟开花
D.避光一定时间,Pfr/Pr比值会变小,短日照植物提前开花
2.(24-25高二上·山东威海·期末)植物生长发育的调控由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。下列说法错误的是( )
A.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素比值较高时有利于分化形成雌花
B.光能为烟草种子萌发提供能量
C.年轮的形成和春化作用都体现了温度对植物生长发育的影响
D.重力会使生长素沿重力刺激的方向不对称分布
3.(24-25高二上·山东济宁·期末)下列关于植物生命活动调节的说法,正确的有( )
①植物的根向地、茎背地生长都是重力参与植物生长发育调节的结果
②黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时,有利于雄花的形成
③对插花喷洒一定浓度的细胞分裂素,其叶片会延迟脱落
④植物生长调节剂都具有与植物激素相似的结构和生理功能
⑤高浓度2,4-D能杀死农田中双子叶植物杂草,可作为除草剂使用
⑥用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
4.(24-25高二上·山东德州·期末)光敏色素有两种类型:生理失活型的Pr和生理激活型的Pfr,二者可以在不同波长的光下相互转化,莴苣种子需要吸收特定波长的光激活光敏色素后才能萌发。为研究红光和远红光对莴苣种子萌发的影响,科学家将莴苣种子交替暴露在红光(R)和远红光(FR)下,测得种子的萌发率如表所示。下列说法正确的是( )
光处理
萌发率%
光处理
萌发率%
R
70
R—FR—R—FR
6
R—FR
6
R—FR—R—FR—R
76
R—FR—R
74
R—FR—R—FR—R—FR
7
A.红光可以使Pr转化为Pfr
B.莴苣种子接受红光照射即可萌发
C.Pfr可能降低了种子对赤霉素的敏感性
D.光敏色素与光合色素的化学本质相同
5.(24-25高二上·山东济南·期末)光下生长的拟南芥存在抑制下胚轴生长、促进叶绿素合成等生理现象。无光条件下,拟南芥幼苗的下胚轴伸长、发育成表现为黄叶的黄化苗。该调控过程的分子机制如下图,细胞核中的SPA1-COP1为连接酶复合体,通过影响HY5因子的含量调控相关过程。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素分布在植物的各个部位,主要通过吸收红光和蓝光来感知光信号
B.光敏色素被激活后,其空间结构发生变化进入细胞核抑制HY5降解,促进幼苗去黄化
C.光照可能会抑制SPA1-COP1活性导致HY5积累继而激活有关基因的表达
D.光不仅给植物提供能量、还能通过信号转导影响特定基因表达使植物表现出生物学效应
6.(24-25高二上·山东聊城·期末)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列说法正确的是( )
A.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
B.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
C.植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中
D.年轮的形成是光照对植物生长发育的影响
7.(24-25高二上·山东临沂·期末)下列关于草莓生长发育过程的叙述,错误的是( )
A.弱光刺激作为春化信号可引起光敏色素结构发生变化,从而影响特定基因表达,调控草莓开花
B.乙烯含量在草莓果实发育最初阶段和发育后期都较高,分别是促进花瓣的脱落和果实的成熟
C.草莓植株的各种植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动
D.高密度种植会导致草莓徒长可能与环境中光信号变化有关,光敏色素将光信号传递到细胞核内发挥作用
8.(24-25高二上·山东潍坊·期末)关于植物生长发育调控的说法错误的是( )
A.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
B.植物激素在体内含量很少,直接参与细胞内的代谢活动
C.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
D.年轮的形成和春化作用都能说明环境也会影响植物的生长发育
二、多选题
9.(24-25高二上·山东滨州·期末)当植物处于荫蔽胁迫时,光信号的改变会影响植物激素的合成。荫蔽胁迫下,光敏色素由活化态转变为非活化态,由此减弱对乙烯合成的抑制作用,进而影响生长素的合成,如图所示。下列说法正确的是( )
A.荫蔽胁迫会引起光敏色素的空间结构的改变
B.光敏色素被激活后,基因PIFs的表达水平升高
C.基因PIFs的表达产物可以直接转化为生长素
D.荫蔽胁迫条件下,生长素的合成量增加
10.(24-25高二上·山东泰安·期末)光作为一种信号,影响调控植物生长发育的全过程。植物具有接受光信号的分子—光敏色素,其主要吸收红光和远红光。以南瓜为试验材料,研究人员探究了暗前远红光介导下增施赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对下胚轴生长和基因相对表达量的影响,结果如下。下列说法正确的是( )
处理
GA合成相关基因
GA信号转导相关基因
BR合成相关基因
BR信号转导相关基因
对照组
0.4
11.2
2.7
7.8
远红光
1.2
25.5
3.9
11.5
(暗前远红光处理下对下胚轴基因相对表达量的影响)
A.在暗前远红光介导下,GA和BR协同调控下胚轴生长
B.暗前远红光能诱导BR、GA的合成和诱导信号转导途径
C.光敏色素将光信号传导到细胞核,影响基因表达,自身结构不会发生改变
D.基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同对植物的生长发育进行调控
11.(24-25高二上·山东威海·期末)阳生植物受到周围植物遮蔽时,茎伸长速度加快,株高和节间距增加,这种现象称为避阴反应。研究发现,植物遮蔽滤过后的自然光中红光(R)远红光(FR)的比例下降,光敏色素感知R/FR的变化,激活赤霉素(GA)等激素相关合成基因的转录,从而引起植物出现避阴反应。其作用机制如图所示,其中①表示某种植物激素:a、b、c代表促进(+)或抑制(-)作用。下列说法正确的是( )
A.R和FR属于物理信息 B.光敏色素均匀分布在植物体各个部位
C.①处最可能是生长素 D.a、b、c均为促进作用
三、解答题
12.(24-25高二上·山东济宁·期末)研究发现,高密度种植引起光质改变时,会导致“荫蔽胁迫”,进而引起植物作出避荫反应。光敏色素B是光敏色素的一种重要类型,存在非活化态(Pr)和活化态(Pfr)两种形式,可相互转化。图1为阳生植物和阴生植物茎伸长速率与Pfr/总光敏色素的关系,图2为光敏色素B调节茎节等伸长的机制。
(1)光敏色素B是一种 复合体,推测其在 组织中比较丰富。
(2)自然光被植物上层叶片滤过后会引起红光与远红光的比例下降,此时下层阳生植物体内Pfr/总光敏色素将 (填“升高”或“降低”),通过降低①处对PIFs的 (填“促进”或“抑制”)作用,进一步使植物表现出避荫反应。从适应环境的角度分析其生理意义是 。
(3)结合以上信息,提出农业生产时增产的措施: 。(答出2点)
13.(24-25高二上·山东滨州·期末)葡萄果实的着色是影响葡萄品质的重要因素。为安全有效地提升葡萄果实品质,科研人员做了相关实验。回答下列有关问题:
(1)科研人员用一定浓度的脱落酸(ABA)溶液对葡萄果穗进行蘸穗处理,分别在处理7天、14天、21天后观察果实颜色的变化,结果如表1所示。
表1
对照组
ABA处理组
7天
全为绿色
开始着色
14天
开始着色
大部分为紫红色
21天
部分未着色
几乎全部为紫红色
①对照组需用 对葡萄果穗进行蘸穗处理,对照组与实验组所选葡萄植株穗型、大小、成熟度应一致,其目的是 。
②据表1中信息,可以得出的结论为: 。
(2)为进一步探究脱落酸(ABA)对葡萄着色的影响机制,科研人员同时检测了花色苷的含量(葡萄果实颜色变化与花色苷含量有关)、花色苷合成基因VvCHS2的表达量及内源乙烯的含量。实验结果如表2所示。
表2
组别
花色苷含量(单位:mg·g-1)
花色苷合成基因VvCHS2的相对表达量
内源乙烯的含量(单位:pg·g-1)
7天
对照组
0.023
0.5
1
ABA处理
0.28
9
58
14天
对照组
0.12
7.5
10
ABA处理
1.5
14
18
21天
对照组
0.3
6.5
7
ABA处理
2.8
12.5
9
请根据表2实验结果,尝试从分子水平上推测脱落酸影响果实着色的作用机制 。
(3)葡萄果实颜色变化也与叶绿素含量有关。由此推测,外源脱落酸对葡萄果实着色影响的其他作用机制可能是 ,进而影响果实着色。
(4)综上所述,实验组葡萄果实的着色等生命活动的调控,是由环境因素调节与 和 共同完成的。
14.(24-25高二上·山东潍坊·期末)为探究红外光下赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对南瓜下胚轴伸长生长的影响及二者之间的作用关系,科研人员以某品种南瓜为材料进行了实验,实验处理方式及实验结果如表所示。
组别
光照条件
加入物质
下胚轴长度(cm)
1组
不添加红外光
清水
3.8
2组
添加5mmol/(m2·d)的红外光
清水
5.7
3组
添加5mmol/(m2·d)的红外光
GA
6.2
4组
添加5mmol/(m2·d)的红外光
BR
7.5
5组
添加5mmol/(m2·d)的红外光
GA+BR
8.5
(1)在南瓜细胞中,感受红外光的光敏色素的本质是 ,在 组织内比较丰富。
(2)根据上述实验结果及所学内容推测,GA促进细胞 ,进而促进南瓜的下胚轴生长。在此过程中,GA和BR在调节南瓜下胚轴伸长生长的作用表现为 (填“协同作用”或“作用效果相抗衡”)。
(3)为验证在红外光照射下GA的作用效果,可在原有实验的基础上再添加一个用赤霉素抑制剂(PAC)处理的6组,请写出该组与2组的下胚轴长度关系 。
(4)为了进一步研究红外光对南瓜下胚轴的作用机制,科学家还对BR和GA合成基因和信号转导基因(参与激素发挥作用过程)的表达进行了研究,结果如图所示。由此可知,对南瓜进行红外光处理后,南瓜通过 使GA、BR的含量增加并发挥作用从而促进了下胚轴的伸长,这也说明南瓜下胚轴伸长这一生理活动是由 等共同完成的。
试卷第1页,共3页
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专题04 植物生命活动的调节
考点01 植物生长素
考点02 其他植物激素和植物生长调节剂
考点03 环境因素参与调节植物的生命活动
地 城
考点01
植物生长素
一、单选题
1.(24-25高二上·山东东营·期末)研究发现,CS1蛋白活性丧失的大豆,平衡石细胞中淀粉体沉积异常并且生长素极性运输异常,最终导致植物过早倒伏和根系发育异常。下列说法正确的是( )
A.正常植株中淀粉体沉积使根部近地侧生长素浓度高,生长速度慢
B.正常大豆植株中生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
C.在CS1活性的丧失的大豆幼苗根尖施加一定浓度IAA可缓解根系发育异常
D.生长素与细胞内特异性受体结合参与细胞代谢从而产生效应
【答案】A
【详解】A、正常植株根部近地侧因淀粉体沉积导致生长素浓度过高,抑制细胞伸长,生长速度慢,A正确;
B、生长素极性运输指从形态学上端到下端的单向运输,但在成熟组织中可通过韧皮部进行非极性运输,B错误;
C、CS1 蛋白活性丧失的大豆,是生长素极性运输异常导致根系发育异常,施加 IAA 不能解决运输异常问题,无法缓解,C错误;
D、生长素与受体结合后通过信号传导调控基因表达,间接影响代谢,D错误。
故选A。
2.(24-25高二上·山东日照·期末)分蘖指水稻等植物在地面以下或近地面处所发生的分枝。水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。为研究NPA(生长素极性运输抑制剂)对不同磷浓度(NP表示正常磷,LP表示低磷)下水稻分蘖数的影响,科学家进行了相关实验,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输
B.正常磷条件下,NPA通过抑制生长素的极性运输促进分蘖
C.低磷条件下,水稻通过促进生长素的合成抑制分蘖的发生
D.水稻可能通过减少分蘖数降低对磷的利用以响应低磷胁迫
【答案】C
【详解】A、水稻幼苗顶芽产生的生长素可通过极性运输的方式向下运输,在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,A正确;
B、NPA是生长素极性运输抑制剂,在正常供磷条件下,施加NPA水稻分蘖数多于不施加NPA,据此分析,正常供磷条件下,NPA最可能通过抑制生长素的极性运输促进水稻分蘖的发生,B正确;
C、根据实验可知,与单独的低磷条件相比,低磷条件下进一步施加NPA不能增加水稻的分蘖数,且分蘖数与单独的低磷处理的分蘖数相近差异不显著,综上可知,在低磷条件下,除了生长素之外,水稻体内可能还存在其他因素抑制分蘖的发生,而不是通过促进生长素的合成抑制分蘖的发生,C错误;
D、在低磷条件下,水稻可能会通过减少分蘖数来降低对磷的需求,以应对磷的缺乏,D正确。
故选C。
3.(24-25高二上·山东威海·期末)研究发现,水稻根的负向光性(单侧光照射时向背光侧生长)与生长素(IAA)有关。研究人员利用萌发的水稻种子进行如下表所示的实验,下列说法错误的是( )
组别
处理方式
弯曲度(°)
根尖生长状况
1
单侧光照,在根的一侧贴空白琼脂片
38.7±5.23
负向光性生长
2
0
垂直生长
3
黑暗,在根的一侧贴有1mg·L-1AA的琼脂片
32.1±8.32
向含有IAA的琼脂片方向生长
4
黑暗,在根的一侧贴有5mg·L-1AA的琼脂片
42.4±5.39
向含有IAA的琼脂片方向生长
A.2组处理方式为“黑暗,在根的一侧贴空白琼脂片”
B.1组与2组对照说明水稻根具有负向光性
C.2组作为3、4组的对照,能排除琼脂片对实验结果的影响
D.根负向光性生长时,背光侧生长素浓度高,促生长作用明显
【答案】D
【详解】A、实验需遵循单一变量原则,1组是单侧光照且在根的一侧贴空白琼脂片,要与1组形成对照,探究光照对根生长的影响,2组应是黑暗环境且在根的一侧贴空白琼脂片,这样才能保证只有光照这一个变量不同,A正确;
B、1组单侧光照,根负向光性生长,2组黑暗处理,根垂直生长,1组与2组对照,自变量是有无单侧光照,结果不同,说明水稻根具有负向光性,B正确;
C、3、4组在黑暗条件下,在根的一侧贴有含生长素的琼脂片,2组黑暗且在根的一侧贴空白琼脂片,2组作为3、4组的对照,可排除琼脂片本身对实验结果的影响,C正确;
D、根对生长素敏感,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。根负向光性生长时,向光侧生长素浓度低,促进生长,背光侧生长素浓度高,抑制生长,所以根向背光侧弯曲生长,而不是背光侧生长素浓度高促生长作用明显,D错误。
故选D。
4.(24-25高二上·山东滨州·期末)为研究植物激素在植物向水性中的作用,科研人员以黄花苜蓿为实验材料,在干旱胁迫条件下进行实验,实验组分别添加生长素合成抑制剂对氯苯氧乙酸、生长素极性运输抑制剂三碘苯甲酸、细胞分裂抑制剂秋水仙素和细胞分裂素合成抑制剂洛伐他汀,测量根尖向水弯曲角度,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
向水弯曲角度(单位:度)
对照
对氯苯氧乙酸
三碘苯甲酸
秋水仙素
洛伐他汀
18.57
3.15
1.62
0.48
17
A.促进生长素合成将促进根尖向水弯曲生长
B.抑制生长素的极性运输将抑制植物根尖向水弯曲生长
C.干旱条件下,使用秋水仙素处理有利于植物找到水源
D.生长素对根尖向水弯曲生长的作用效果强于细胞分裂素
【答案】C
【详解】A、对氯苯氧乙酸是生长素合成抑制剂,使用后向水弯曲角度显著降低(3.15),说明生长素合成对根尖向水弯曲生长有促进作用,A正确;
B、三碘苯甲酸是生长素极性运输抑制剂,使用后向水弯曲角度显著降低(1.62),说明生长素极性运输对根尖向水弯曲生长有促进作用,B正确;
C、秋水仙素是细胞分裂抑制剂,使用后向水弯曲角度显著降低(0.48),说明细胞分裂对根尖向水弯曲生长有促进作用。因此,使用秋水仙素处理不利于植物找到水源,C错误;
D、对氯苯氧乙酸(生长素合成抑制剂)和洛伐他汀(细胞分裂素合成抑制剂)处理后,向水弯曲角度分别为3.15和17。生长素合成抑制剂对向水弯曲角度的影响更大,说明生长素对根尖向水弯曲生长的作用效果强于细胞分裂素,D正确。
故选C。
5.(24-25高二上·山东德州·期末)生长素在植物体内以IAA-和IAAH两种形式存在,其中IAAH具有很强的亲脂性。下图表示生长素极性运输的化学渗透模型,a、b、c是细胞膜上与生长素极性运输有关的三种载体蛋白,a蛋白在细胞膜上呈不对称分布。下列说法错误的是( )
A.IAAH与IAA-穿过细胞膜的方式都属于被动运输
B.IAA-通过b进入细胞时,b的空间结构会发生改变
C.c的功能增强有利于IAAH和IAA-进入细胞
D.a在细胞膜上集中分布的一侧靠近植物形态学下端
【答案】A
【详解】A、IAAH具有很强的亲脂性,进入细胞的方式是自由扩散。IAA-进入细胞时为主动运输(需要依靠H+浓度差提供能量),运出细胞的方式是协助扩散(顺浓度梯度),A错误;
B、IAA-通过b进入细胞时,运输方式是主动运输,载体蛋白b转运时会发生自身构象的改变,B正确;
C、c可以维持H+的内外浓度差,IAA-进入细胞依赖于H+的内外浓度差,IAA-与H+结合IAAH后进入细胞,c的功能增强有利于IAAH和IAA-进入细胞,C正确;
D、生长素极性运输的方向是从形态学上端到形态学下端,a是将IAA-运出细胞,在细胞膜上集中分布的一侧靠近植物形态学下端,D正确。
故选A。
6.(24-25高二上·山东枣庄·期末)如图所示是某植物不同器官对施加生长素的反应,下列说法正确的是( )
A.A、B、C三点对应的植物器官内的生长素含量为0
B.根、芽、茎三类器官中对生长素浓度敏感性最低的是茎
C.F浓度大于E浓度,其对茎的促进作用也高于E浓度
D.不同植物的根对应的促进生长的最适浓度是相同的
【答案】B
【详解】A、据题图分析可知, A、B、C三点刚好和横轴相交,所对应的生长素浓度既不促进生长,也不抑制生长,但并不意味着这些点对应的植物器官内的生长素含量为0。实际上,这些点只是表示在某个生长素浓度下,植物器官的生长效应既不促进生长,也不抑制生长,A错误;
B、据题图分析可知,根在较低的生长素浓度下就开始受到抑制,说明根对生长素浓度的敏感性最高;芽的敏感性次之;而茎在较高的生长素浓度下仍然能保持生长,说明茎对生长素浓度的敏感性最低,B正确;
C、据题图分析可知,E、F两点都位于横轴的上方,属于促进茎生长的浓度范围,但是F浓度下对茎的促进作用低于E浓度,C错误;
D、不同植物对生长素的敏感性是不同的,因此它们对应的促进生长的最适浓度也是不同的。图示只是表示了某一特定植物的不同器官对生长素的反应,不能推广到所有植物,D错误。
故选B。
7.(24-25高二上·山东临沂·期末)生长素能够被细胞一极吸收并从相反极外排,从而导致了极性运输,细胞膜上的生长素外排蛋白PIN在此过程中发挥重要作用。NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点。下列叙述错误的是( )
A.生长素通过PIN的运输方式是主动运输
B.NPA通过阻碍生长素的运输影响植物的生长
C.野生型植株比PIN基因缺失突变体植株长得矮小
D.PIN蛋白在细胞膜上分布不均,集中于形态学下方一侧
【答案】C
【详解】A、由于生长素的极性运输是逆浓度梯度运输,且需要载体蛋白PIN的协助,所以生长素通过PIN的运输方式是主动运输,A正确;
B、NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点,导致生长素不能和PIN蛋白上的结合位点结合,阻碍生长素的运输抑制植物的生长,B正确;
C、PIN基因缺失突变体植株不能正常合成PIN蛋白,导致生长素极性运输受阻,所以PIN基因缺失突变体植株应该比野生型植株矮小,C错误;
D、生长素的极性运输是从形态学上端到形态学下端,生长素外排蛋白PIN在极性运输过程中发挥重要作用,可推测PIN蛋白在细胞膜上分布不均,集中于形态学下方一侧,D正确。
故选C。
8.(24-25高二上·山东济南·期末)生长素从根尖分生区运输到伸长区,为探究根部生长素运输的影响因素,研究人员以拟南芥为材料进行实验。图1表示生长素运输方向示意图,放大部分为一个细胞,图2表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比(图中生长素浓度均低于根生长所需的最适浓度),图3表示植物分生区表皮细胞中PIN2蛋白的分布及含量,PIN2蛋白是生长素的输出载体。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.据图1可知,生长素可从根部一个细胞的顶膜运往另一细胞的底膜
B.据图2可知,N蛋白缺失型生长素在根部的极性运输受阻
C.据图3可知,N蛋白促进生长素从细胞质和侧膜等部位向分生区细胞顶膜集中
D.N蛋白缺失型的植物细胞中,PIN2蛋白在细胞质中分布最多
【答案】D
【详解】A、由图1可知,生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输是从形态学的上端向形态学的下端运输,属于极性运输,体现为从一个细胞的顶膜运往另一细胞的底膜,A正确;
B、据图2可知,N蛋白缺失型个体的根部伸长区生长素较少,据此可推测N蛋白缺失型生长素在根部的极性运输受阻,B正确;
C、据图3可知,正常型个体和N蛋白缺失型个体顶膜的PIN2蛋白含量相同,侧膜和细胞质中没有分布,结合图1推测,推测其功能是将生长素从细胞顶膜运输至侧膜和底膜;而N蛋白缺失型的植物细胞中,PIN2 蛋白分布特点为:顶膜处最多,侧膜和细胞质中也有分布,但是相等较少,其中细胞质中含量最少。根据上述研究,正常型个体只有顶膜有PIN蛋白分布,而N蛋白缺失型个体则在多处都有分布,推测N蛋白的作用是促进生长素从细胞质和侧膜等部位向分生区细胞顶膜集中,从而促进了伸长区细胞伸长,C正确;
D、图3显示N蛋白缺失型的植物细胞中,PIN2蛋白在细胞质中分布较少,在顶膜和侧膜分布较多,D错误。
故选D。
9.(24-25高二上·山东潍坊·期末)图是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。下列说法错误的是( )
A.图中c点表示既不促进茎的生长也不抑制茎的生长
B.植物不同器官对生长素的敏感程度不同
C.不同浓度的生长素对同一器官的促进作用可能相同
D.植物表现为顶端优势时,侧芽生长素浓度小于10-6mol/L
【答案】D
【详解】A、c点与横轴相交,该点对应的生长素浓度表示既不促进茎的生长也不抑制茎的生长,A正确;
B、据图分析可知,不同器官对生长素的敏感程度不同,根最敏感、芽其次、最后是茎,B正确;
C、据图可知,在最适浓度两侧,可能存在两个过不同浓度的促进作用相同,C正确;
D、植物的顶端优势是顶芽产生的生长素运到侧芽,并在侧芽处积累,使侧芽处生长素浓度过高,抑制侧芽发育;而顶芽处生长素浓度较低,促进顶芽生长的现象。故当植物表现顶端优势时,如果顶芽的生长素浓度为10-8mol/L时,离顶芽最近的侧芽的生长素浓度应该大于10-6mol/L,才能抑制侧芽的生长,D错误。
故选D。
二、多选题
10.(24-25高二上·山东临沂·期末)双子叶植物在破土前,子叶和顶端分生组织及一部分下胚轴组织向下弯曲,形成弯钩状结构,由弯钩处的下胚轴优先接触土壤,这个局部特化的组织称为“顶端弯钩”(如图1)。研究发现,生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧,并且多种植物激素参与弯钩的形成,其部分分子调控机制如图2所示。当双子叶植物出土后,生长素的分布发生改变,导致弯钩打开。下列叙述错误的是( )
A.双子叶植物出土后,顶端弯钩外侧的生长素浓度高于内侧,生长速率大于内侧
B.在“顶端弯钩”形成过程中,乙烯与赤霉素表现为协同作用,与茉莉酸的作用相抗衡
C.赤霉素的单途径调节和茉莉酸的双途径调节作用效果相同,共同影响生长素分布
D.生长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】AC
【详解】A、双子叶植物出土后,生长素的分布发生改变,导致弯钩打开,所以可推测弯钩内侧的生长速率大于外侧,A错误;
B、从图2可知,赤霉素通过促进WAG2基因的表达来促进生长素分布不均匀,促进顶端弯钩的形成;乙烯通过促进EIN3/EIL1转录因子来促进HLS1基因的表达,进而促进生长素分布不均匀,促进顶端弯钩的形成;茉莉酸通过促进MYC2转录因子的作用抑制EIN3/EIL1活性和HLS1基因表达,抑制顶端弯钩形成;所以在“顶端弯钩”形成过程中,乙烯与赤霉素表现为协同作用,与茉莉酸的作用相抗衡,B正确;
C、赤霉素通过单途径调节影响生长素分布,茉莉酸通过影响MYC2基因进而影响HLS1基因、通过影响MYC2基因影响EIN3/EIL1转录因子进而影响HLS1基因和通过影响MYC2基因影响EIN3/EIL1转录因子三种途径影响生长素的分泌,且赤霉素和茉莉酸的调节作用效果不同,C错误;
D、植物激素的产生和分布根本上是基因表达调控的结果,同时也受到环境因素的影响,因此,生长素的产生和分布是基因表达和调控的结果,也受到环境因素的影响,D正确。
故选AC。
三、解答题
11.(24-25高二上·山东德州·期末)磷在植物生长发育过程中起着重要作用。在低磷胁迫下,植物能够通过一系列相应机制来适应低磷环境,如:植物可通过减少无效分蘖来提高对磷的利用效率。植物的分蘖不仅受外界养分供应的影响,同时还受体内多种激素水平的影响。
(1)磷在细胞中属于 (填“大量”或“微量”)元素,可用于构成的生物大分子有 (填两种)。
(2)生长素及其运输方式在植物分蘖发生过程中有着极其重要的调节作用,磷浓度能够调控植物体内生长素的极性运输。在正常供磷(NP)和低磷胁迫(LP)下用生长素极性运输抑制剂NPA处理水稻,结果如图。该实验结果说明生长素的极性运输对水稻分蘖的影响是 。
(3)除生长素外,独脚金内酯作为一种新发现的植物激素也会影响植物分蘖。研究人员发现了一种突变体水稻(d14),该水稻的独脚金内酯信号转导关键基因发生突变而失去作用。正常供磷(NP)和低磷胁迫(LP)对野生型水稻和d14分蘖数影响的实验结果如下图。据图分析,低磷胁迫下独脚金内酯 (填“促进”或“抑制”)水稻分蘖,理由是 。
(4)为进一步探究在独脚金内酯信号转导缺失的情况下,生长素的极性运输是否依然能影响水稻分蘖。正确的实验分组处理是 (填“①”或“②”)。
①甲组:对野生型水稻用NPA进行处理;乙组:对d14用NPA进行处理。
②甲组:对d14用NPA进行处理;乙组:对d14不做处理。
将两组水稻在相同且适宜的环境下培养一段时间后,统计分蘖数。
【答案】(1) 大量 DNA、RNA
(2)在正常供磷条件下,生长素的极性运输能够抑制水稻分蘖;低磷胁迫下,生长素的极性运输对水稻分蘖几乎无影响
(3) 抑制 低磷胁迫下,野生型体内独脚金内酯作用正常,分蘖数却比d14的少
(4)②
【详解】(1)磷在细胞中属于大量元素,可用于构成的生物大分子有DNA、RNA,构成元素为C、H、O、N、P。
(2)NPA为生长素极性运输抑制剂,NP+NPA组与NP组相比,分蘖数增加,LP+NPA组与LP组相比,分蘖数基本一样,说明在正常供磷条件下,生长素的极性运输能够抑制水稻分蘖;低磷胁迫下,生长素的极性运输对水稻分蘖几乎无影响。
(3)低磷胁迫下,野生型体内独脚金内酯作用正常,分蘖数却比d14的少,说明低磷胁迫下独脚金内酯抑制水稻分蘖。
(4)为进一步探究在独脚金内酯信号转导缺失的情况下,生长素的极性运输是否依然能影响水稻分蘖,自变量应该是有无生长素的极性运输,实验材料应该选d14,设立甲组:对d14用NPA进行处理,作为实验组,乙组:对d14不做处理,作为对照组。
12.(24-25高二上·山东青岛·期末)三重反应是指豌豆等双子叶植物幼苗在含有适当浓度乙烯的环境中,会发生茎伸长生长受抑制、侧向生长(增粗生长)、上胚轴(可以决定种子萌发后生长的方向)水平生长等反应的现象。
(1)覆土压力的大小对豌豆种子萌发有重要影响。科研人员推测压力通过影响幼苗激素的生成来影响其生长发育状况。研究者给豌豆幼苗施加不同强度的机械压力(模拟覆土厚度)或施用不同浓度乙烯处理,结果如表所示。
组别
测量值
对照组
机械压力组(相对值)
乙烯组(ppm)
一组
二组
三组
四组
五组
六组
30
60
90
0.2
0.4
0.6
上胚轴长度(mm)
103
79
48
45
45
26
23
综合上述结果推测:机械压力导致豌豆上胚轴缩短的机理是 ,实验组中上胚轴直径最大的是 组。
(2)嫩芽的顶端弯钩(如下图)是其成功出土的关键所在。研究表明,乙烯还抑制豌豆顶端弯钩的伸展,出现这种生理学现象的意义是 。幼苗顶端弯钩的形成是由于乙烯诱导的组织不对称生长这种现象还与 (激素)密切相关。
(3)豌豆茎细胞中微管纵向排列增加了微纤丝的纵向沉积,限制细胞纵向扩张的幅度,却有利于膨压推动的细胞扩张生长向横向进行。通过乙烯引起的三重反应会 (填“增加”或“减少”)微管的纵向排列。
(4)土壤中萌发的幼苗遇到障碍时也会诱导乙烯的产生,此时乙烯的作用是 。除植物激素外,植物的生长发育也受环境因素的调节, 等环境因素对植物的生长发育的调节作用尤为重要。
【答案】(1) 机械压力导致乙烯产生量增加,乙烯通过三重反应使上胚轴缩短 六
(2) 保护幼苗茎尖不受土层破坏 生长素
(3)增加
(4) 诱导上胚轴水平生长绕过障碍物,有利于幼苗长出地面 光、温度、重力
【详解】(1)据表可知,实验组中,随着机械压力的增加(模拟覆土厚度的增加),上胚轴长度逐渐缩短。同时,乙烯组的数据也显示,随着乙烯浓度的增加,上胚轴长度同样逐渐缩短。由于科研人员推测压力通过影响幼苗激素的生成来影响其生长发育状况,推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短的机理是机械压力诱导乙烯的合成,乙烯含量的增加,乙烯通过三重反应使上胚轴缩短。乙烯能使促进侧向生长,即增粗生长,六组乙烯含量最多,因此最粗,实验组中上胚轴直径最大六组。
(2)嫩芽的顶端弯钩是其成功出土的关键所在,乙烯抑制顶端弯钩的伸展可能意味着在土壤压力下,乙烯通过抑制弯钩伸展来保持弯钩的形态,从而有助于保护幼苗茎尖不受土层破坏并成功破土而出。除了乙烯外,生长素也与顶端弯钩的形成密切相关。生长素在植物体内分布不均会导致组织不对称生长,从而形成弯钩等形态。
(3)根据题目描述,豌豆茎细胞中微管纵向排列增加了微纤丝的纵向沉积,限制细胞纵向扩张的幅度,却有利于膨压推动的细胞扩张生长向横向进行。乙烯引起的三重反应包括茎伸长生长受抑制、侧向生长(增粗生长)和上胚轴水平生长等。这些反应表明乙烯促进了细胞的横向扩张生长而抑制了纵向生长。因此,我们可以推测乙烯引起的三重反应会增加微管的纵向排列(因为微管的纵向排列有利于横向扩张生长)。
(4)当土壤中萌发的幼苗遇到障碍时(如土壤压力增加),乙烯的产生会被诱导,此时乙烯的作用是诱导上胚轴水平生长绕过障碍物,有利于幼苗长出地面。除了植物激素外,光、温度和水等环境因素对植物的生长发育也具有尤为重要的调节作用,这些因素通过影响植物的光合作用、呼吸作用、物质运输和形态建成等方面来调控植物的生长发育过程。
地 城
考点02
其他植物激素和植物生长调节剂
一、单选题
1.(24-25高二上·山东菏泽·期末)丝瓜的生长速度很快,瓜秧长得很长,为保证结瓜多,要适时且适当摘掉一些侧枝(打杈),以节约养分,供应上部生长。下表所示为不同浓度的α-萘乙酸(生长素类调节剂)喷施丝瓜植株,分别测量其顶芽和侧芽的生长速率,下列说法正确的是( )
项目
α-萘乙酸浓度
0mg·L-1
2mg·L-1
4mg·L-1
8mg·L-1
16mg·L-1
顶芽生长速率(cm·d-1)
0.90
1.10
1.40
1.60
1.30
侧芽生长速率(cm·d-1)
0.60
0.45
0.42
0.30
0.50
A.打杈是为了抑制丝瓜的顶端优势,有利于果实养分的积累
B.由实验数据可知,α-萘乙酸对丝瓜侧芽的生长均表现为抑制
C.由实验数据可知,α-萘乙酸对丝瓜顶芽生长表现为低浓度促进高浓度抑制
D.α-萘乙酸为信息分子,调节着植物果实的发育和成熟
【答案】B
【详解】A、打杈是摘掉侧枝,目的是减少侧枝对养分的消耗,保证更多养分供应给上部用于果实生长等,而不是抑制顶端优势,顶端优势是顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象,打杈与抑制顶端优势无关,A错误;
B、由实验数据可知,与 α - 萘乙酸浓度为0mg·L-1相比,其他的萘乙酸浓度组侧芽生长速率均降低,由此可知,α-萘乙酸对丝瓜侧芽的生长均表现为抑制,B正确;
C、据图可知,随着萘乙酸浓度不断增大,对丝瓜顶芽表现为促进作用,促进效果先增强后减弱,但均大于α - 萘乙酸浓度为0mg·L-1,因此α-萘乙酸对丝瓜顶芽生长表现促进作用,C错误;
D、α - 萘乙酸是生长素类调节剂,能调节植物果实的发育,但不能调节果实的成熟,乙烯能促进果实成熟,D错误。
故选B。
2.(24-25高二上·山东滨州·期末)多效唑是一种植物生长调节剂。科研人员探究了不同浓度多效唑对长寿花开花的影响,结果如下表所示。下列说法正确的是( )
多效唑/(mg·L-l)
初花期/(月-日)
末花期/(月一日)
花期持续时间/天
开放花数/朵
0
2月20日
4月5日
44
620
50
2月18日
4月1日
40
1025
100
2月17日
3月26日
36
1301
200
2月15日
3月24日
37
1232
300
2月13日
3月22日
39
1394
400
2月11日
3月22日
39
964
A.多效唑是从植物体内提取的具有调节作用的微量有机物
B.表中不同浓度的多效唑均可诱导长寿花提前开花,延长花期
C.长寿花的花期持续时间与多效唑处理浓度呈正相关
D.综合考虑花期和花朵数量,应选择300mg·L-1的多效唑处理
【答案】D
【详解】A、植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质,而不是从植物体内提取的,多效唑作为植物生长调节剂,也并非从植物体内提取,A错误。
B、从表格数据看,随着多效唑浓度增加,初花期提前,说明不同浓度多效唑可诱导长寿花提前开花,但花期持续时间并非都延长,如多效唑浓度为100mg·L-1时,花期持续时间36天,比浓度为0时的44天短,B错误;
C、从表格数据可知,随着多效唑浓度增加,花期持续时间并非一直增加,如浓度从100mg·L-1到200mg·L-1,花期持续时间从36天变为37天,又从200mg·L-1到300mg·L-1变为39天,再到400mg·L-1保持39天,并非呈正相关,C错误;
D、综合考虑花期和花朵数量,多效唑浓度为300mg·L-1时,花期持续39天,开放花数为1394朵,相比其他浓度,在花期和花朵数量方面都有较好表现,所以应选择300mg·L-1的多效唑处理,D正确。
故选D。
3.(24-25高二上·山东滨州·期末)为了探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,某兴趣小组用不同浓度的2,4-D溶液处理夹竹桃插条,一段时间后统计其生根数,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中的实验结果可以体现2,4-D溶液作用的两重性
B.与沾蘸法相比,浸泡法要求溶液浓度较小,处理时间较长
C.为了检验实验设计的科学性和可行性,正式实验之前需进行预实验
D.据图可知,促进夹竹桃生根的最适2,4-D浓度范围在10-12~10-10mol·L-1之间
【答案】D
【详解】A、据图分析可知,10-12-10-9与对照组相比,生根数增多,起促进作用,10-8与对照组相比,生根数减少,起抑制作用,图中的实验结果可以体现2,4-D溶液作用的两重性,A正确;
B、沾蘸法要求溶液浓度较高,处理时间较短,浸泡法要求溶液浓度较小,处理时间较长,B正确;
C、为了检验实验设计的科学性和可行性,正式实验之前需进行预实验,以免设计不周,盲目开展实验造成人力、物力、财力的浪费,C正确;
D、据图可知,促进夹竹桃生根的最适2,4-D浓度范围在10-11~10-9mol·L-1之间,D错误。
故选D。
4.(24-25高二上·山东滨州·期末)大麦种子萌发是多种植物激素共同调节的结果,该过程中合成的a-淀粉酶水解淀粉供胚生长需要。下列说法正确的是( )
A.适宜浓度的脱落酸处理可以解除种子的休眠
B.赤霉素可促进a-淀粉酶的合成从而促进种子萌发
C.赤霉素直接参与细胞代谢从而调节种子萌发过程
D.种子萌发后,茎背地生长与重力引起的生长素极性运输有关
【答案】B
【详解】A、适宜浓度的脱落酸处理可以促进种子的休眠,A错误;
B、赤霉素(GA)可以促进α-淀粉酶的合成,从而水解淀粉为胚提供能量,促进种子萌发,B正确;
C、赤霉素并不直接参与细胞代谢,而是通过信号传导途径调节基因表达,进而影响细胞代谢,C错误;
D、重力影响生长素的分布,生长素的极性运输是指生长素只能从形态学上端到形态学下端,且消耗能量,D错误。
故选B。
5.(24-25高二上·山东济宁·期末)脱落酸(ABA)有ABAH和两种存在形式。用放射性ABA处理中部叶片,发现它可以运输到上方的茎和下方的根。遭遇干旱胁迫时,木质部汁液pH从6.3上升到7.2,有利于ABAH形成,后者不容易进入叶肉细胞,而较多的到达保卫细胞,导致气孔关闭。下列说法错误的是( )
A.ABA的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,可抑制细胞分裂
B.ABA在植物体中的运输方式是极性运输
C.保卫细胞含量升高可以作为气孔关闭的信号
D.ABA缺失突变体对干旱的抵抗能力降低
【答案】B
【详解】A、ABA的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,可抑制细胞分裂,促进气孔关闭,ABA还能促进叶和果实的衰老和脱落,A正确;
B、题干信息提到,用放射性ABA处理中部叶片,发现它可以运输到上方的茎和下方的根,说明与形态学的方向无关,不是极性运输,B错误;
C、遭遇干旱胁迫时,木质部汁液pH从6.3上升到7.2,有利于ABAH形成 ABA− ,后者不容易进入叶肉细胞,而较多的到达保卫细胞,导致气孔关闭,所以保卫细胞 ABA− 含量升高可以作为气孔关闭的信号,C正确;
D、在干旱条件下,ABA能够调节气孔开度,减少植物叶片的蒸腾速率,从而降低水分散失,帮助植物应对干旱环境,ABA缺失突变体自身合成的脱落酸量不足,对干旱的抵抗能力降低,D正确。
故选B。
6.(24-25高二上·山东青岛·期末)已知GAI是赤霉素(GA)信号途径中的一种生长调节因子。为研究相关作用,研究人员以拟南芥为实验材料进行了实验。研究发现,GA合成缺陷突变体(①)和GAI降解异常突变体(②)均为矮化植株。若将植株①补充GA或降解其GAI,则植株正常发育。下列说法错误的是( )
A.实验证明GA能够促进拟南芥生长
B.实验证明GAI能够抑制拟南芥生长
C.拟南芥中GA可能会促进GAI的降解
D.可以对植株②补充GA来解除矮化状态
【答案】D
【详解】A、植株①是GA合成缺陷突变体,自身不能合成GA,结果植株是矮化的,说明GA能促进拟南芥生长,A正确;
B、植株②是GAI降解异常突变体,植株内GAI不能降解,结果植株是矮化的,这说明GAI能够抑制拟南芥生长,B正确;
C、植株①补充GA或降解GAI,结果植株又重新长高了,这说明GA可以促进拟南芥生长,且GA可能是通过调节GAI降解来促进拟南芥生长的,C正确;
D、植株②是GAI降解异常突变体, GA可能是通过调节GAI降解来促进拟南芥生长的,所以补充GA后仍应表现为矮化性状,D错误。
故选D。
7.(24-25高二上·山东枣庄·期末)独脚金内酯近年被证明为一种在植物中普遍存在的新型植物激素。我国科研人员筛选到拟南芥中两种独脚金内酯相关基因突变体ml和m2,检测了它们与野生型在低温处理后的存活率,结果如表。下列说法错误的是( )
分组
低温处理存活率
低温处理+独脚金内酯类似物
野生型
0.71
0.92
突变体m1
0.45
0.87
突变体m2
0.41
0.42
A.外源的独脚金内酯可以提高低温处理后拟南芥的存活率
B.独脚金内酯发挥生理作用具有微量高效的特点
C.突变体ml的独脚金内酯受体正常
D.突变体m2属于合成缺陷突变体
【答案】D
【详解】A、对比野生型在低温处理存活率(0.71)和低温处理+独脚金内酯类似物后的存活率(0.92),以及突变体m1在低温处理存活率(0.45)和低温处理+独脚金内酯类似物后的存活率(0.87),可以看出添加独脚金内酯类似物后,存活率都有所提高,说明外源的独脚金内酯可以提高低温处理后拟南芥的存活率,A正确;
B、独脚金内酯近年被证明为一种在植物中普遍存在的新型植物激素,植物激素具有微量高效的特点,B正确;
C、突变体m1在添加独脚金内酯类似物后存活率能大幅提高,接近野生型添加后的存活率,说明突变体m1能正常接受独脚金内酯的作用,即独脚金内酯受体正常,C正确;
D、突变体m2在添加独脚金内酯类似物后存活率几乎没有变化,说明突变体m2可能缺乏相应受体而无法响应独脚金内酯的信号,不属于合成缺陷突变体,D错误。
故选D。
二、多选题
8.(24-25高二上·山东青岛·期末)在植物体内,赤霉素与受体结合形成复合物能使R蛋白降解,从而抑制相关基因的表达。用赤霉素处理野生型和蓝光受体缺失突变体后,用蓝光照射,检测R蛋白的含量,如图1。科研人员进一步研究被蓝光激活的蓝光受体对赤霉素信号通路的影响,用药物阻断野生型植株的内源赤霉素合成,然后进行不同处理。一段时间后,将结合了蓝光受体抗体的微型磁珠加入细胞裂解液,搜集检测磁珠结合的受体,处理及结果如图2。下列说法正确的是( )
A.R蛋白降解通常能够引起细胞伸长、植株增高
B.蓝光受体被激活后,能够抑制R蛋白的降解
C.在蓝光条件下蓝光受体才能与赤霉素受体结合
D.蓝光受体与赤霉素受体的结合必须依赖赤霉素
【答案】ABC
【详解】A、通过分析题干信息结合赤霉素的作用可知,赤霉素与受体结合形成复合物能使R蛋白降解,从而抑制相关基因的表达,进而引起细胞伸长、植株增高,A正确;
B、赤霉素处理野生型和蓝光受体缺失突变体后,用蓝光照射,检测R蛋白的含量。结果显示,在蓝光照射下,野生型植株中R蛋白的含量较高,说明R蛋白降解受阻。这表明蓝光受体被激活后,能够抑制R蛋白的降解,B正确;
C、由图2实验结果分析可知,黑暗处理磁珠结合蓝光受体不结合赤霉素受体,蓝光条件下,不论是否施加外源赤霉素,磁珠均结合两种受体,可推测在蓝光条件下蓝光受体才能与赤霉素受体结合,并且这种结合不必须依赖赤霉素,C正确;
D、由图2实验结果分析可知,黑暗处理磁珠结合蓝光受体不结合赤霉素受体,蓝光条件下,不论是否施加外源赤霉素,磁珠均结合两种受体,可推测在蓝光条件下蓝光受体才能与赤霉素受体结合,并且这种结合不必须依赖赤霉素,D错误。
故选ABC。
9.(24-25高二上·山东济宁·期末)为探讨乙烯与赤霉素对根生长的影响,用无水乙醇配制乙烯和赤霉素溶液,用蒸馏水稀释后处理水稻幼苗,结果如图1。已知蛋白质Della可以抑制赤霉素的作用途径,从而抑制植物生长。用Della缺失突变体分析乙烯的反应,结果如图2。下列说法正确的是( )
A.对照组需要加等量蒸馏水,目的是排除内源激素的影响
B.乙烯可能通过促进Della的合成抑制赤霉素的作用途径
C.Della缺失突变体比野生型更能抵抗乙烯的作用
D.赤霉素与乙烯对主根生长的影响作用相反,对开花的影响作用也相反
【答案】BC
【详解】A、根据题干信息:为探讨乙烯与赤霉素对根生长的影响,用无水乙醇配制乙烯和赤霉素溶液,用蒸馏水稀释后处理水稻幼苗,对照组应添加稀释后的无水乙醇溶液,A错误;
B、已知Della可以抑制赤霉素途径,从图2推测,乙烯可通过促进Della的合成抑制赤霉素途径,B正确;
C、在添加乙烯的情况下,野生型比Della突变体主根长度短,说明Della突变体比野生型更能抵抗乙烯的作用,C正确;
D、本题并未探究赤霉素和乙烯对于开花的影响,因此无法得出结论,D错误。
故选BC。
10.(24-25高二上·山东德州·期末)赤霉素(GA)缺陷型突变体(只能合成极少量GA)的种子在缺乏外源GA的培养基上不能发芽,研究者将这些种子进行人工诱变处理后进行培养,试图筛选出回复突变株(恢复发芽能力的变异株)。结果发现筛选出的回复突变株不是GA合成型,而是脱落酸(ABA)缺陷型,这些回复突变株能够发芽的原因是种子内ABA与GA含量的比值与野生型种子相同。DELLA蛋白是在GA的信号转导过程中起负调控作用的重要物质,对植物生长起抑制作用。下列说法正确的是( )
A.回复突变株种子内GA和ABA的含量均比野生型低
B.决定种子萌发的是种子内GA与ABA的相对含量
C.GA和ABA在调控种子萌发过程中表现出协同作用
D.植株体内DELLA蛋白表达量增加会使植物开花延迟
【答案】ABD
【详解】A、回复突变株种子既是赤霉素缺陷型又是脱落酸缺陷型,GA和ABA的含量均比野生型低,A正确;
B、回复突变株能够发芽的原因是种子内ABA与GA含量的比值与野生型种子相同,故决定种子萌发的是种子内GA与ABA的相对含量,不是绝对含量,B正确;
C、赤霉素(GA)缺陷型突变体在缺乏外源GA的培养基上不能发芽,说明GA促进种子萌发,而回复突变株为脱落酸(ABA)缺陷型能发芽,说明ABA抑制种子萌发,GA和ABA在调控种子萌发过程中表现出拮抗作用,C错误;
D、根据题干中“DELLA蛋白是在GA的信号转导过程中起负调控作用的重要物质,对植物生长起抑制作用”,可知,植株体内DELLA蛋白表达量增加会使植物开花延迟,D正确。
故选ABD。
11.(24-25高二上·山东济南·期末)植株矮化是指植株通过缩短节间长度或减少节数来降低高度的现象,可以通过人工干预等方式实现。矮壮素(CCC)是一种季铵盐类植物生长调节剂,可抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮;叶色变绿,农业生产应用广泛。科研人员研究了不同浓度的矮壮素对草莓苗株高、地上部茎叶鲜重以及果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.矮壮素具有效果稳定的优点,但施用仍需考虑浓度、时间、部位、气候条件等
B.一定矮壮素浓度范围内,果实总产量与地上部分鲜重的变化趋势是一致的
C.矮壮素可使植株降低高度,在调节植物株高的作用方面与赤霉素相抗衡
D.高浓度矮壮素通过减少草莓茎的细胞数量实现植株的矮化
【答案】ABC
【详解】A、矮壮素(CCC)是一种季铵盐类植物生长调节剂,具有效果稳定的优点,但施用仍需考虑浓度、时间、部位、气候条件等,A正确;
B、由图可知,一定矮壮素浓度范围内,果实总产量与地上部分鲜重的变化趋势是一致的,都是先增加后减少,B正确;
C、矮壮素可使植株降低高度,而赤霉素可通过促进细胞伸长生长,促进植株长高,二者调节植物株高的作用方面相抗衡,C正确;
D、由题意可知,矮壮素可抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,所以其不减少细胞数量,而是通过抑制细胞伸长实现细胞矮化,D错误。
故选ABC。
三、解答题
12.(24-25高二上·山东东营·期末)番茄成熟过程和某些代谢物的积累需要多种植物激素的作用。乙烯是促进果实成熟的关键激素,油菜素内酯(BR)可以通过影响乙烯(ETH)的合成来调控番茄果实成熟和番茄红素的积累。为探究该机制,科研人员进行了相关实验,实验结果和相关机制如图1、2所示。回答下列问题。
(1)与BR具有协同作用且能促进细胞分裂的激素有 。图1中,比较实验①和实验②得出的结论是 ;比较实验①③④可知BIN2可以 (填“促进”或“抑制”)ETH的合成,而BZR1对乙烯合成的效果恰好相反。
(2)实验①②③④不能证明BR是否通过BZR1来影响乙烯合成,请在该实验基础上继续设计实验探究,简要写出实验思路 。
(3)通过继续研究,科学家探明了BR对ETH和番茄红素合成的相关调控过程,如图2所示。据图分析,BR促进乙烯和番茄红素合成的分子机理是 。
(4)番茄红素具有较强的抗氧化能力,可以预防和抑制癌症,请据以上研究提出两种提高西红柿果实中番茄红素含量的思路 。
【答案】(1) 细胞分裂素、生长素 BR促进乙烯合成 抑制
(2)增加一组实验用BR处理BZR1基因敲除的植株,检测乙烯的相对合成量。
(3)BR与受体结合后,促进BIN2与BZR1分离,BZR1进入细胞核调控相关基因的表达,从而促进乙烯和番茄红素的合成
(4)在番茄植株中过表达BZR1基因;或敲除番茄BIN2基因;人工涂抹BR类似物
【详解】(1)细胞分裂素、生长素均可促进细胞分裂。比较实验①和实验②,加入BR后,野生型植株的乙烯相对合成量增加,说明BR能促进乙烯合成。与实验①相比,实验③中乙烯相对合成量增加,实验④中乙烯相对合成量减少,说明BIN2可以抑制ETH的合成,BZR1可以促进ETH的合成。
(2)通过实验证明BR是否通过BZR1来影响乙烯合成,自变量为BZR1的有无,可增加一组实验用BR处理BZR1基因敲除的植株,检测乙烯的相对合成量。
(3)由图可知,BR与受体结合后,促进BIN2与BZR1分离,BZR1进入细胞核调控相关基因的表达,从而促进乙烯和番茄红素的合成。
(4)通过以上研究,可得出提高西红柿果实中番茄红素含量的思路有:在番茄植株中过表达BZR1基因;或敲除番茄BIN2基因;人工涂抹BR类似物。
13.(24-25高二上·山东菏泽·期末)乙烯(Eth)是一种商用的马铃薯抑芽剂。研究表明,许多植物激素如乙烯、生长素等都在调控马铃薯发芽过程中发挥着重要作用。POD是催化生长素降解的酶。研究外源乙烯处理对室温贮藏条件下两周内马铃薯发芽率(图1)、POD活性的影响(图2),最后通过外源生长素(Aux)处理探究生长素参与乙烯抑制马铃薯块茎发芽的机制,结果见图3.请回答下列问题:(CK为对照组)
(1)植物体内 经过一系列反应可转变成生长素。
(2)据图1可知,外源乙烯处理后,马铃薯的发芽率显著 。据图2可知,乙烯处理组的POD活性 (填“高于”或“低于”)对照组,由此推测内源生长素对马铃薯发芽的作用可能是 。
(3)据图3可知,贮藏期间, 组中马铃薯的内源生长素含量逐渐增加;外源Aux的使用在一定程度上会 (填“减弱”或“增强”)外源Eth抑制发芽的效果。
(4)综合图1~图3的结果,外源乙烯处理抑制发芽的机制可能是 。
【答案】(1)色氨酸
(2) 降低 高于 促进
(3) CK组和Eth处理 减弱
(4)外源乙烯通过提高马铃薯内POD活性,促进生长素分解,从而抑制发芽
【详解】(1)色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
(2)观察图 1,与对照组(CK)相比,外源乙烯处理(Eth)后,马铃薯在 1 周和 2 周时的发芽率都显著降低。观察图 2,乙烯处理组(Eth)的 POD 活性在 1 周和 2 周时均高于对照组(CK)。由于 POD 是催化生长素降解的酶,乙烯处理组 POD 活性高,会使生长素降解增多,而乙烯处理后发芽率降低,由此推测内源生长素对马铃薯发芽的作用可能是促进发芽。
(3)由图3可知,贮藏期间,CK组和Eth处理组中马铃薯的内源生长素含量逐渐增加,在乙烯处理(Eth)的基础上加入外源生长素(Aux + Eth)后,发芽率比仅乙烯处理(Eth)时有所升高,说明外源 Aux 的使用在一定程度上会减弱外源 Eth 抑制发芽的效果。
(4)综合图 1 - 图 3 的结果,外源乙烯处理抑制发芽的机制可能是外源乙烯通过提高 POD 活性,促进生长素降解,降低内源生长素含量,从而抑制马铃薯发芽。
14.(24-25高二上·山东威海·期末)极端高温或低温、干旱、盐度等非生物胁迫因素对作物的产量与品质具有较大影响。研究发现,植物体内的水杨酸(SA)对提高作物抗逆性具有重要作用。
(1)SA被认定为一种新型植物激素,判定依据是 。
(2)SA能够诱导气孔关闭,从而增强植物对 胁迫的抗逆性。植物体内具有类似作用的激素是 。后者还具有 作用(答出两点)。
(3)研究发现,在盐胁迫条件下,喷洒一定量的SA可使小麦幼苗细胞液中可溶性糖、可溶性蛋白等的含量显著增加,从而提高小麦的耐盐性,其原理是 。
(4)D1蛋白是调节光反应过程的关键蛋白。研究表明,强光会导致叶片中D1蛋白含量减少,而外源SA能减小D1蛋白含量下降的幅度。请以小麦幼苗为实验材料,设计实验验证上述结论。实验思路: ;预期结果: 。
【答案】(1)由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发直有显著影响的微量有机物
(2) 干旱、极端高温 脱落酸 抑制细胞分裂;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠
(3)SA处理使细胞液中可溶性糖、可溶性蛋白等含量增加,细胞液浓度增高,细胞液渗透压增加,能更好的适应盐胁迫环境
(4) 实验思路:①将生长状况一致的小麦幼苗均分成3组,编号A、B、C,检测各组D1蛋白含量;②分别用适宜光照、强光、强光加喷洒一定量的SA处理A、B、C三组小麦幼苗,其他条件相同且适宜;③一段时间后,检测各组D1蛋白含量,计算D1蛋白含量下降的幅度 预期结果:A组D1蛋白含量基本不变,B、C组D1蛋白含量下降,且B组下降幅度大于C组
【详解】(1)植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发直有显著影响的微量有机物。因为SA由植物自身合成,能够运输到作用部位,并在低浓度下显著调节植物的生理反应(如抗逆性),符合植物激素的基本特征,所以SA被认定为一种新型植物激素。
(2)根据题意信息可知,SA能够诱导气孔关闭,可减少水分蒸发,从而增强抗旱能力,增强植物对干旱、极端高温胁迫的抗逆性。植物体内的脱落酸(ABA)在干旱条件下同样诱导气孔关闭,脱落酸还能抑制细胞分裂;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
(3)根据题意信息可知,SA处理使小麦幼苗细胞液中可溶性糖、可溶性蛋白等含量增加,细胞液浓度增高,细胞液渗透压增加,能更好的适应盐胁迫环境。
(4)根据题意信息可知,D1蛋白是调节光反应过程的关键蛋白。为了验证强光会导致叶片中D1蛋白含量减少,而外源SA能减小D1蛋白含量下降的幅度,可将生长状况一致的小麦幼苗均分成3组,编号A、B、C,检测各组D1蛋白含量;分别用适宜光照、强光、强光加喷洒一定量的SA处理A、B、C三组小麦幼苗,其他条件相同且适宜;一段时间后,检测各组D1蛋白含量,计算D1蛋白含量下降的幅度。预期结果:A组D1蛋白含量基本不变,B、C组D1蛋白含量下降,且B组下降幅度大于C组。
15.(24-25高二上·山东济南·期末)坐果率是指作物在自然状态下雌蕊授粉后子房发育成果实数占总开花数的百分率。为提高农业生产时番茄的坐果率,科研人员以低坐果率的番茄为实验材料,研究植物生长调节剂对坐果率的影响:在番茄花蕾期去雄并套袋,花开时用适宜浓度的不同生长调节剂处理未授粉的雌蕊子房,等生长适宜时间,统计坐果率,结果如下表:
组别
实验处理
坐果率(%)
组别
实验处理
坐果率(%)
1
未授粉
0
5
GA3+4-CPA
26
2
自然授粉
56
6
PAC+4-CPA
3
3
GA3
25
7
PAC+4-CPA+GA3
20
4
4-CPA
24
注:4-CPA为生长素类似物、GA3为赤霉素、PAC为GA3合成抑制剂
(1)未授粉、未实验处理的番茄坐果率是0,原因是 ,实验过程中将番茄去雄并套袋可以防止自花授粉,这样处理的目的是 。
(2)由实验结果可知:4-CPA或GA3单独处理均可提高番茄坐果率,此结论是由表中 组实验得出。根据4、6组结果可推测,4-CPA能提高坐果率的机理是 。此结论也可通过 两组实验对比得出。
(3)研究员还同时检测了授粉与未授粉番茄雌蕊产生乙烯的速率,结果发现,未授粉番茄的乙烯生成速率大概稳定在每克鲜重250nl/h,而授粉番茄的乙烯生成速率在授粉两天后下降到每克鲜重5nl/h以下,根据实验结果推测乙烯 子房发育。请挑选材料设计实验来验证此结论,简要写出实验思路及预期结果。
实验材料:开花后未授粉番茄花、开花后已授粉番茄花、最适浓度乙烯利、蒸馏水、其他必备实验工具;
实验思路: ;
预期实验结果: 。
(4)以上实验中所用到的生长调节剂在生产中均需要施用最适浓度,在摸索最适浓度实验过程中均需现做预实验,这样做的目的是 。
【答案】(1) 发育种子产生的生长素促进果实的发育,未授的粉番茄雌蕊无种子产生生长素 不发育成果实避免授粉后发育的种子产生的内源激素的影响
(2) 1、3、4 4-CPA通过赤霉素的合成促进果实发育,提高坐果率 6、7
(3) 抑制 取生长状态相同的开花后已授粉番茄花平均分为甲、乙两组,甲组喷施最适浓度的乙烯利,乙组喷施等量的蒸馏水,待生长一段时间后,测量记录两组番茄的直径 甲组果实直径低于乙组
(4)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
【详解】(1)发育种子产生的生长素能够促进果实的发育,而未授的粉番茄雌蕊无种子产生生长素,因此未授粉、未实验处理的番茄坐果率是0。实验过程中将番茄去雄并套袋可以防止自花授粉,是为了不发育成果实避免授粉后发育的种子产生的内源激素的影响。
(2)由表中数据可知,1组未授粉,作为对照组,3组单独GA3处理,4组单独4-CPA处理,根据结果可知,4-CPA或GA3单独处理均可提高番茄坐果率。4、6组比较,自变量是有无PAC(GA3合成抑制剂),实验结果是6组有PAC,番茄的坐果率比4组低,所以由4、6组结果推测,4-CPA通过提高赤霉素含量来提高坐果率,此结论也可通过6、7组实验对比得出。
(3)根据题意信息可知,未授粉番茄的乙烯生成速率大概稳定在每克鲜重250nl/h,而授粉番茄的乙烯生成速率在授粉两天后下降到每克鲜重5nl/h以下,推测乙烯抑制子房发育。要来验证乙烯抑制子房发育可以取生长状态相同的开花后已授粉番茄花平均分为甲、乙两组,甲组喷施最适浓度的乙烯利,乙组喷施等量的蒸馏水,待生长一段时间后,测量记录两组番茄的直径,甲组果实直径低于乙组,说明乙烯抑制子房发育。
(4)预实验是为了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。
地 城
考点03
环境因素参与调节植物的生命活动
一、单选题
1.(24-25高二上·山东日照·期末)研究发现,叶片中的光敏色素(Pfr和Pr)是感受光周期变化的光受体。在红光下,Pr变为Pfr,而在远红光下,Pfr变为Pr。研究表明,夜越长(昼越短)时,Pfr转变为Pr就越多,剩下的Pfr也就越少,有利于短日照植物开花。反之,夜越短(昼越长),Pfr变为Pr就较少,剩下的Pfr也越多,有利于长日照植物开花。下列说法错误的是( )
A.Pfr和Pr的转化是光引起光敏色素空间结构改变导致的
B.夜间为长日照植物补充远红光,有利于长日照植物开花
C.夜间为短日照植物补充红光,会使短日照植物延迟开花
D.避光一定时间,Pfr/Pr比值会变小,短日照植物提前开花
【答案】B
【详解】A、分析题意可知,在红光下,Pr变为Pfr,而在远红光下,Pfr变为Pr,这种转化是由光引起的光敏色素空间结构改变导致的,A正确;
B、分析题意可知,在远红光下,Pfr变为Pr,剩下的Pfr也就越少,有利于短日照植物开花,夜间为长日照植物补充远红光,会促进Pfr转化为Pr,导致Pfr减少,这不利于长日照植物开花,长日照植物需要较高的Pfr水平来促进开花,B错误;
C、短日照植物需要较低的Pfr水平来促进开花,夜间为短日照植物补充红光,会促进Pr转化为Pfr,导致Pfr增加,这会延迟短日照植物的开花,C正确;
D、避光一定时间,Pfr会逐渐转化为Pr,导致Pfr/Pr比值变小,这有利于短日照植物提前开花,D正确。
故选B。
2.(24-25高二上·山东威海·期末)植物生长发育的调控由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。下列说法错误的是( )
A.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素比值较高时有利于分化形成雌花
B.光能为烟草种子萌发提供能量
C.年轮的形成和春化作用都体现了温度对植物生长发育的影响
D.重力会使生长素沿重力刺激的方向不对称分布
【答案】B
【详解】A、植物激素对花的性别分化有重要影响。当黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素比值较高时,有利于分化形成雌花,A正确;
B、光对烟草种子萌发的影响主要是作为一种信号,影响种子内相关基因的表达等,从而调控种子的萌发,而不是为烟草种子萌发提供能量,种子萌发所需能量主要来自细胞呼吸作用分解有机物释放的能量,B错误;
C、年轮的形成与温度等环境因素有关,在不同季节温度等条件不同,导致植物生长速度不同,从而形成年轮;春化作用是指低温诱导植物开花的过程,这都体现了温度对植物生长发育的影响,C正确;
D、重力会使生长素沿重力刺激的方向(即由远地侧向近地侧)不对称分布,从而导致植物根、茎等的向性生长,D正确。
故选B。
3.(24-25高二上·山东济宁·期末)下列关于植物生命活动调节的说法,正确的有( )
①植物的根向地、茎背地生长都是重力参与植物生长发育调节的结果
②黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时,有利于雄花的形成
③对插花喷洒一定浓度的细胞分裂素,其叶片会延迟脱落
④植物生长调节剂都具有与植物激素相似的结构和生理功能
⑤高浓度2,4-D能杀死农田中双子叶植物杂草,可作为除草剂使用
⑥用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
【答案】C
【详解】①植物的根向地、茎背地生长都是重力影响了生长素的分布,导致近地侧生长素含量高于远地侧,进而表现出根的向地性和茎的背地性,即植物的根向地、茎背地生长都是重力参与植物生长发育调节的结果,①正确;
②黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花,②错误;
③细胞分裂素能促进细胞分裂,延缓叶片衰老的作用,对插花喷洒一定浓度的细胞分裂素会延迟叶片的脱落,③正确;
④植物生长调节剂分两类,一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类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a-萘乙酸(NAA)、矮壮素等,④错误;
⑤双子叶植物杂草对生长素类似物敏感,因此高浓度2,4-D能杀死双子叶植物杂草,可作为除草剂使用,⑤正确;
⑥乙烯利属于乙烯类生长调节剂,乙烯具有促进果实成熟的作用,故用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘,⑥正确。
综上所述,①③⑤⑥正确,②④错误,ABD错误,C正确。
故选C。
4.(24-25高二上·山东德州·期末)光敏色素有两种类型:生理失活型的Pr和生理激活型的Pfr,二者可以在不同波长的光下相互转化,莴苣种子需要吸收特定波长的光激活光敏色素后才能萌发。为研究红光和远红光对莴苣种子萌发的影响,科学家将莴苣种子交替暴露在红光(R)和远红光(FR)下,测得种子的萌发率如表所示。下列说法正确的是( )
光处理
萌发率%
光处理
萌发率%
R
70
R—FR—R—FR
6
R—FR
6
R—FR—R—FR—R
76
R—FR—R
74
R—FR—R—FR—R—FR
7
A.红光可以使Pr转化为Pfr
B.莴苣种子接受红光照射即可萌发
C.Pfr可能降低了种子对赤霉素的敏感性
D.光敏色素与光合色素的化学本质相同
【答案】A
【详解】A、根据交替处理的几组的实验结果可知,红光的促进萌发作用可以被随后照射的远红光降低,红光诱导光敏色素发生空间结构变化,使Pr转化为Pfr形式,A正确;
B、莴苣种子需要吸收特定波长的光(如红光)激活光敏色素后才能萌发,B错误;
C、解除种子休眠、促进种子萌发的是赤霉素,因此光敏色素Pfr型把信号传递给细胞核,可能提高种子对赤霉素的敏感性,促进种 子萌发,C错误;
D、光敏色素化学本质是蛋白质(色素-蛋白复合体),与光合色素的化学本质不同,D错误。
故选A。
5.(24-25高二上·山东济南·期末)光下生长的拟南芥存在抑制下胚轴生长、促进叶绿素合成等生理现象。无光条件下,拟南芥幼苗的下胚轴伸长、发育成表现为黄叶的黄化苗。该调控过程的分子机制如下图,细胞核中的SPA1-COP1为连接酶复合体,通过影响HY5因子的含量调控相关过程。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素分布在植物的各个部位,主要通过吸收红光和蓝光来感知光信号
B.光敏色素被激活后,其空间结构发生变化进入细胞核抑制HY5降解,促进幼苗去黄化
C.光照可能会抑制SPA1-COP1活性导致HY5积累继而激活有关基因的表达
D.光不仅给植物提供能量、还能通过信号转导影响特定基因表达使植物表现出生物学效应
【答案】A
【详解】A、光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位主要吸收红光和远红光,A错误;
B、由图可知,光照环境下,光敏色素被激活后,其空间结构发生变化后进入细胞核,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,B正确;
C、细胞核中的SPA1-COP1为连接酶复合体,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,推可能会抑制SPA1-COP1活性,导致HY5积累继而激活有关基因的表达,C正确;
D、光不仅给植物提供能量(如光合作用)、还能通过信号转导(如红光对植物生长的调节)影响特定基因表达使植物表现出生物学效应,D正确。
故选A。
6.(24-25高二上·山东聊城·期末)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列说法正确的是( )
A.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
B.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
C.植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中
D.年轮的形成是光照对植物生长发育的影响
【答案】A
【详解】A、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,A正确;
B、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,B错误;
C、植物体中感受光信号的色素分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较分布,C错误;
D、年轮的形成是温度对植物生长发育的影响,D错误。
故选A。
7.(24-25高二上·山东临沂·期末)下列关于草莓生长发育过程的叙述,错误的是( )
A.弱光刺激作为春化信号可引起光敏色素结构发生变化,从而影响特定基因表达,调控草莓开花
B.乙烯含量在草莓果实发育最初阶段和发育后期都较高,分别是促进花瓣的脱落和果实的成熟
C.草莓植株的各种植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动
D.高密度种植会导致草莓徒长可能与环境中光信号变化有关,光敏色素将光信号传递到细胞核内发挥作用
【答案】A
【详解】A、春化作用是指低温诱导促使植物开花的作用,而不是弱光刺激,A错误;
B、草莓果实发育最初阶段乙烯就已经存在,可促进花瓣的脱落,保留果实,在草莓发育后期,乙烯含量增加,会加快花青素的合成,从而促进草莓由青果变红果,B正确;
C、激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,草莓植株的各种植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动,C正确;
D、在高密度种植条件下,植株之间的竞争加剧,光线的穿透力减弱,尤其是对红光和蓝光的吸收和反射发生变化,这些光信号的变化会影响光敏色素的状态转换,光敏色素能将光信号传递到细胞核内发挥作用,D正确。
故选A。
8.(24-25高二上·山东潍坊·期末)关于植物生长发育调控的说法错误的是( )
A.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
B.植物激素在体内含量很少,直接参与细胞内的代谢活动
C.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
D.年轮的形成和春化作用都能说明环境也会影响植物的生长发育
【答案】B
【详解】A、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,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,A正确;
B、植物激素只能调节生命活动,不能直接参与植物细胞内的代谢活动,B错误;
C、在植物的生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性,如果实发育过程中,细胞分裂素、生长素赤霉素、脱落酸等激素的含量按照次序出现高峰,调节果实的发育和成熟,C正确;
D、年轮是由于在春夏季细胞分裂快,细胞体积大,而秋冬季细胞分裂慢,体积小形成的,春化是指植物在生长期经过低温处理才能开花,说明温度参与植物生长发育的调节,D正确。
故选B。
二、多选题
9.(24-25高二上·山东滨州·期末)当植物处于荫蔽胁迫时,光信号的改变会影响植物激素的合成。荫蔽胁迫下,光敏色素由活化态转变为非活化态,由此减弱对乙烯合成的抑制作用,进而影响生长素的合成,如图所示。下列说法正确的是( )
A.荫蔽胁迫会引起光敏色素的空间结构的改变
B.光敏色素被激活后,基因PIFs的表达水平升高
C.基因PIFs的表达产物可以直接转化为生长素
D.荫蔽胁迫条件下,生长素的合成量增加
【答案】AD
【详解】A、由题可知,荫蔽胁迫下,光敏色素由活化态转变为非活化态,而光敏色素由活化态转变为非活化态空间结构会改变,A正确;
B、据图可知,光敏色素被激活后,会抑制乙烯的合成,进而使基因PIFs的表达水平降低,B错误;
C、生长素的前体物质是色氨酸,基因PIFs的表达产物不可以直接转化为生长素,基因PIFs的表达产物PIFs蛋白主要通过调控相关基因的表达来影响生长素的合成、转运等过程,C错误;
D、荫蔽胁迫条件下,光敏色素由活化态转变为非活化态,由此减弱对乙烯合成的抑制作用,乙烯会促进生长素的合成,故进而生长素的合成量增加,D正确。
故选AD。
10.(24-25高二上·山东泰安·期末)光作为一种信号,影响调控植物生长发育的全过程。植物具有接受光信号的分子—光敏色素,其主要吸收红光和远红光。以南瓜为试验材料,研究人员探究了暗前远红光介导下增施赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对下胚轴生长和基因相对表达量的影响,结果如下。下列说法正确的是( )
处理
GA合成相关基因
GA信号转导相关基因
BR合成相关基因
BR信号转导相关基因
对照组
0.4
11.2
2.7
7.8
远红光
1.2
25.5
3.9
11.5
(暗前远红光处理下对下胚轴基因相对表达量的影响)
A.在暗前远红光介导下,GA和BR协同调控下胚轴生长
B.暗前远红光能诱导BR、GA的合成和诱导信号转导途径
C.光敏色素将光信号传导到细胞核,影响基因表达,自身结构不会发生改变
D.基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同对植物的生长发育进行调控
【答案】ABD
【详解】A、由图可知,在暗前远红光介导下,单独使用BR和GA处理都比使用清水组的下胚轴长度要长,且联合使用会更长,说明BR和GA都能促进下胚轴生长,且GA和BR协同调控下胚轴生长,A正确;
B、据表可知,与对照组相比,暗前远红光处理后,GA合成相关基因、GA信号转导相关基因、BR合成相关基因、BR信号转导相关基因的相对表达量都增加了,说明暗前远红光能诱导BR、GA的合成和诱导信号转导途径,B正确;
C、在受到光照射时,光敏色素的结构会发生改变,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,C错误;
D、激素调节只是植物生命活动调节的一部分,植物的生长发育是由基因表达调控,激素调节和环境因素调节共同进行调控完成的,D正确。
故选ABD。
11.(24-25高二上·山东威海·期末)阳生植物受到周围植物遮蔽时,茎伸长速度加快,株高和节间距增加,这种现象称为避阴反应。研究发现,植物遮蔽滤过后的自然光中红光(R)远红光(FR)的比例下降,光敏色素感知R/FR的变化,激活赤霉素(GA)等激素相关合成基因的转录,从而引起植物出现避阴反应。其作用机制如图所示,其中①表示某种植物激素:a、b、c代表促进(+)或抑制(-)作用。下列说法正确的是( )
A.R和FR属于物理信息 B.光敏色素均匀分布在植物体各个部位
C.①处最可能是生长素 D.a、b、c均为促进作用
【答案】AC
【详解】A、红光(R)和远红光(FR)属于物理信息,A正确;
B、光敏色素主要分布在叶片中,而不是均匀分布在植物体的各个部位,B错误;
C、①和GA能促进细胞伸长从而使得茎秆伸长,而生长素具有促进细胞伸长生长的作用,因此①处最可能是生长素,C正确;
D、已知红光(R)远红光(FR)的比例下降,光敏色素感知R/FR的变化,激活赤霉素(GA)等激素相关合成基因的转录,从而引起植物出现避阴反应(茎伸长速度加快,株高和节间距增加),因此a、b为促进;D蛋白具有抑制避阴反应的作用,因此GA抑制D蛋白的合成,c为抑制,D错误。
故选AC。
三、解答题
12.(24-25高二上·山东济宁·期末)研究发现,高密度种植引起光质改变时,会导致“荫蔽胁迫”,进而引起植物作出避荫反应。光敏色素B是光敏色素的一种重要类型,存在非活化态(Pr)和活化态(Pfr)两种形式,可相互转化。图1为阳生植物和阴生植物茎伸长速率与Pfr/总光敏色素的关系,图2为光敏色素B调节茎节等伸长的机制。
(1)光敏色素B是一种 复合体,推测其在 组织中比较丰富。
(2)自然光被植物上层叶片滤过后会引起红光与远红光的比例下降,此时下层阳生植物体内Pfr/总光敏色素将 (填“升高”或“降低”),通过降低①处对PIFs的 (填“促进”或“抑制”)作用,进一步使植物表现出避荫反应。从适应环境的角度分析其生理意义是 。
(3)结合以上信息,提出农业生产时增产的措施: 。(答出2点)
【答案】(1) 色素-蛋白 分生
(2) 降低 抑制 有利于捕获更多的阳光用于光合作用
(3)合理密植、阴生与阳生植物间作、立体种植等(合理即可)
【详解】(1)光敏色素B是一种色素 - 蛋白复合体;分生组织细胞生长旺盛,对光等环境信号敏感,且植物的生长发育等过程常与分生组织相关,所以推测其在分生组织中比较丰富。
(2)自然光被植物上层叶片滤过后,红光与远红光的比例下降,由图2可知,红光促进Pr转化为Pfr,远红光促进Pfr转化为Pr,红光比例下降,远红光比例相对上升,会促进Pfr转化为Pr,所以下层植物体内Pfr/总光敏色素将降低。从图2可知,Pfr会对PIFs起作用,结合植物表现出避荫反应(植物为了获取更多光照等的反应),当Pfr/总光敏色素降低时,为了使植物表现出避荫反应,应该是降低①处(Pfr)对PIFs的抑制作用,从而使后续的生长素等发挥作用,促进茎节等伸长,以获取更多光照。避荫反应是植物对环境的一种适应,从适应环境角度分析,其生理意义是有利于植物捕获更多的阳光用于光合作用,从而更好地进行生长发育等生命活动。
(3)高密度种植会引起“荫蔽胁迫”,所以为了增产,要避免过度荫蔽,合理密植可以保证植物有足够的光照等资源;阴生植物和阳生植物对光照需求不同,阴生与阳生植物间作能充分利用不同层次的光照;立体种植也是通过合理利用空间和光照等资源来提高产量。
13.(24-25高二上·山东滨州·期末)葡萄果实的着色是影响葡萄品质的重要因素。为安全有效地提升葡萄果实品质,科研人员做了相关实验。回答下列有关问题:
(1)科研人员用一定浓度的脱落酸(ABA)溶液对葡萄果穗进行蘸穗处理,分别在处理7天、14天、21天后观察果实颜色的变化,结果如表1所示。
表1
对照组
ABA处理组
7天
全为绿色
开始着色
14天
开始着色
大部分为紫红色
21天
部分未着色
几乎全部为紫红色
①对照组需用 对葡萄果穗进行蘸穗处理,对照组与实验组所选葡萄植株穗型、大小、成熟度应一致,其目的是 。
②据表1中信息,可以得出的结论为: 。
(2)为进一步探究脱落酸(ABA)对葡萄着色的影响机制,科研人员同时检测了花色苷的含量(葡萄果实颜色变化与花色苷含量有关)、花色苷合成基因VvCHS2的表达量及内源乙烯的含量。实验结果如表2所示。
表2
组别
花色苷含量(单位:mg·g-1)
花色苷合成基因VvCHS2的相对表达量
内源乙烯的含量(单位:pg·g-1)
7天
对照组
0.023
0.5
1
ABA处理
0.28
9
58
14天
对照组
0.12
7.5
10
ABA处理
1.5
14
18
21天
对照组
0.3
6.5
7
ABA处理
2.8
12.5
9
请根据表2实验结果,尝试从分子水平上推测脱落酸影响果实着色的作用机制 。
(3)葡萄果实颜色变化也与叶绿素含量有关。由此推测,外源脱落酸对葡萄果实着色影响的其他作用机制可能是 ,进而影响果实着色。
(4)综上所述,实验组葡萄果实的着色等生命活动的调控,是由环境因素调节与 和 共同完成的。
【答案】(1) 等量蒸馏水 排除无关变量对实验结果的影响 ABA可以促进葡萄果实着色
(2)脱落酸通过促进花色苷合成基因VvCHS2的表达,促进花色苷的合成,提高花色苷的含量;同时诱导了葡萄合成乙烯,进而影响果实的着色
(3)促进叶绿素降解、抑制叶绿素的合成、促进叶绿素降解基因的表达、抑制叶绿素合成基因的表达
(4) 基因表达调控 植物激素调节
【详解】(1)①对照组需用等量蒸馏水对葡萄果穗进行蘸穗处理,对照组与实验组所选葡萄植株穗型、大小、成熟度应一致,其目的是排除无关变量的干扰,确保实验结果的准确性。
②据表1中信息,与对照组相比,用ABA处理组着色时间早,可以得出的结论为:脱落酸(ABA)能够促进葡萄果实的着色。
(2)据表分析可知,ABA处理组花色苷含量、花色苷合成基因VvCHS2的相对表达量和内源乙烯的含量均高于对照组,脱落酸通过促进花色苷合成基因VvCHS2的表达,增加花色苷的含量,从而促进果实着色;同时,脱落酸可能通过同时诱导了葡萄合成乙烯,进一步影响花色苷的合成和积累。
(3)葡萄果实颜色变化也与叶绿素含量有关。外源脱落酸对葡萄果实着色影响的其他作用机制可能是 降低叶绿素含量(促进叶绿素降解、抑制叶绿素的合成、促进叶绿素降解基因的表达、抑制叶绿素合成基因的表达),进而影响果实着色。
(4)综上所述,实验组葡萄果实的着色等生命活动的调控,是由环境因素调节与基因表达调控和植物激素调节共同完成的。
14.(24-25高二上·山东潍坊·期末)为探究红外光下赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对南瓜下胚轴伸长生长的影响及二者之间的作用关系,科研人员以某品种南瓜为材料进行了实验,实验处理方式及实验结果如表所示。
组别
光照条件
加入物质
下胚轴长度(cm)
1组
不添加红外光
清水
3.8
2组
添加5mmol/(m2·d)的红外光
清水
5.7
3组
添加5mmol/(m2·d)的红外光
GA
6.2
4组
添加5mmol/(m2·d)的红外光
BR
7.5
5组
添加5mmol/(m2·d)的红外光
GA+BR
8.5
(1)在南瓜细胞中,感受红外光的光敏色素的本质是 ,在 组织内比较丰富。
(2)根据上述实验结果及所学内容推测,GA促进细胞 ,进而促进南瓜的下胚轴生长。在此过程中,GA和BR在调节南瓜下胚轴伸长生长的作用表现为 (填“协同作用”或“作用效果相抗衡”)。
(3)为验证在红外光照射下GA的作用效果,可在原有实验的基础上再添加一个用赤霉素抑制剂(PAC)处理的6组,请写出该组与2组的下胚轴长度关系 。
(4)为了进一步研究红外光对南瓜下胚轴的作用机制,科学家还对BR和GA合成基因和信号转导基因(参与激素发挥作用过程)的表达进行了研究,结果如图所示。由此可知,对南瓜进行红外光处理后,南瓜通过 使GA、BR的含量增加并发挥作用从而促进了下胚轴的伸长,这也说明南瓜下胚轴伸长这一生理活动是由 等共同完成的。
【答案】(1) 蛋白质 分生组织
(2) 伸长 协同作用
(3)该组实验结果小于5.7
(4) 红外光促进BR和GA合成基因和信号转导基因的表达 基因调控和环境影响
【详解】(1)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)根据上述实验结果及所学内容推测,GA促进细胞伸长,进而促进南瓜的下胚轴生长。结合3组、4组、5组的实验处理与结果,5组GA+BR组均大于3组GA组、4组BR组,在此过程中,GA和BR在调节南瓜下胚轴伸长生长的作用表现为协同作用。
(3)用赤霉素抑制剂(PAC)处理,GA合成受抑制后,下胚轴生长受抑制,该组与2组的下胚轴长度关系是该组实验数据小于5.7。
(4)为了进一步研究红外光对南瓜下胚轴的作用机制,科学家还对BR和GA合成基因和信号转导基因(参与激素发挥作用过程)的表达进行了研究,结果如图所示。由此可知,对南瓜进行红外光处理后,用红外光处理的实验组的基因相对表达量均明显提高,故可以推测红外光能促进BR和GA合成基因和信号转导基因的表达,从而使GA、BR的含量增加;植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果,同时也受到环境因素影响,南瓜下胚轴伸长这一生理活动是由基因表达调控与环境因素影响等共同完成的。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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