内容正文:
专题10 植物生命活动调节
目录
第一部分 高考风向解读 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
要点01 生长素的合成、分布和运输
要点02生长素的生理作用
要点03 植物激素的相互作用
要点04 光敏色素
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 植物生长素及其生理作用
题型02 其他植物激素的调节作用及其应用
题型03 环境因素对植物生命活动的影响
B组·增分能力练
第四部分 真题演练进阶 对标高考,感悟考法
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
植物生长素及其作用机制
(2024天津卷)番茄果实发育实验,考查生长素对子房发育的促进作用
(2023天津卷)禾谷类种子萌发实验,涉及赤霉素与生长素的协同调控
1. 重点掌握光照、温度、重力等环境因素对植物生长、种子萌发、开花等过程的影响,并能够分析环境因素与植物激素的相互作用。
2. 重点掌握实验设计的基本原则(如对照实验、单一变量原则),并能够根据实验结果分析激素的作用机制
其他植物激素的调节作用
(2024天津卷)乙烯对子房发育的抑制作用
(2023天津卷)红光/远红光对莴苣种子萌发的影响。
环境因素对植物生命活动的影响
(2024天津卷)光敏色素与光合色素的比较实验。
(2023天津卷)红光/远红光对莴苣种子萌发的影响。
新风向演练
1.【新情境·逆境胁迫】(2025·天津·二模)(2025·天津·二模)逆境响应是指植物应对不良环境的系列反应。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。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。下列叙述错误的是( )
A.图1表明TS基因编码的蛋白质抑制IAA的合成
B.据图2推测,长期干旱条件下,TS基因功能会消失
C.研究者的实验设计遵循“减法原理”
D.植物可以通过部分激素含量的变化实现逆境响应
2.【新考法·图表题】(2025·天津·二模)人们常用激动素(KT,一种植物生长调节剂)进行切花(从植株上剪切下来的花枝)保鲜。研究表明在一定浓度范围内KT可以促进细胞分裂,延缓细胞衰老,从而起到保鲜作用。某兴趣小组以玫瑰切花为材料,筛选KT在5~80mg/L中的适宜保鲜浓度,实验处理及结果见下表,下列叙述正确的是( )
组别
T0
T1
T2
T3
T4
T5
KT浓度(mg/L)
0
5
10
40
80
结果
++
+++
+++++
++++
+
+
注:“+”表示保鲜程度
A.从表中数据可知T3组应为20
B.为探究更精确的最适保鲜浓度,应在T2和T3之间设置多个浓度梯度
C.据图分析,T5浓度促进保鲜
D.切花与田间花枝上的玫瑰花相比,细胞分裂素含量增加
3.【新情境·光敏色素】(2025·天津红桥·一模)光敏色素(phy)在植物——环境互作中发挥关键作用,其中phyB被证明对气孔开闭、植物发育等多个过程具有一定的调节作用。光调控幼苗下胚轴伸长的部分反应机制如图所示,其中Pr(无活性)、Pfr(有活性)是phyB的两种构象,正常光照有利于Pr向Pfr转化,荫蔽胁迫有利于Pfr向Pr转化,PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质,ROT3、BZR1和ARF6均为相关基因。下列相关叙述不正确的是( )
A.生长素、赤霉素、乙烯和油菜素甾醇在调控幼苗下胚轴伸长过程中呈协同关系
B.荫蔽胁迫下,phyB主要以Pr形式贮存,由此增强对PIFs的抑制作用
C.荫蔽胁迫下,促使幼苗下胚轴伸长有利于获得更多光照以适应环境
D.幼苗下胚轴伸长由基因表达调控、激素调节和环境因素调节等共同完成
知识串联·核心必记
要点01 生长素的合成、分布和运输
(1) 化学本质:吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等都属于生长素。
(2) 合成部位:主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(3)来源:由色氨酸转变而来。
(4)分布部位:植物体各器官中都有分布,相对集中地分布在生长旺盛的部分。
(5)运输
【典例1】植物激素是一类由植物体产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,下列关于植物激素的叙述,错误的是( )
A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素
B.生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用
C.生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育
D.植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
要点02 生长素的生理作用
生长素的作用特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【典例2】图甲表示不同浓度生长素对某植物生长的影响,图乙表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。下列分析错误的是( )
A.甲图曲线表明生长素既可促进生长,也可抑制生长,P点对应生长素浓度为最适浓度
B.乙图中根的向地生长体现了生长素的生理作用的特点
C.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量一定不同
D.乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相似
要点03 植物激素的相互作用
①生长素和赤霉素之间的协同作用
②生长素和细胞分裂素之间的协同作用
③脱落酸与赤霉素
【典例3】番茄果实发育历时约53天达到完熟期,该过程受脱落酸和乙烯的调控,且果实发育过程中,种子的脱落酸和乙烯含量达到峰值时间均早于果肉。基因NCED1和ACO1分别是脱落酸和乙烯合成的关键基因。NDGA抑制NCED1酶活性,1-MCP抑制乙烯合成。花后40天果实经不同处理后果实中脱落酸和乙烯含量的结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.NCED1酶失活,ACO1基因的表达可能延迟
B.番茄种子的成熟期早于果肉,这种发育模式有利于种群的繁衍
C.果实发育过程中脱落酸生成时,果实中必需有NCED1酶的合成
D.脱落酸诱导了乙烯的合成,其诱导效应可被1-MCP消除
要点04 光敏色素
调控机制
【典例4】植物的开花受到多种途径的调控。某植物成花诱导的基因调控机制如图所示,FLC和CO表示基因,分别表达FLC蛋白和CO蛋白。下列分析错误的是( )
A.FLC属于开花抑制因子基因
B.叶片感受低温刺激是春化作用前提条件
C.植物细胞内的CO蛋白可能会出现昼夜节律性变化
D.光质途径通过光敏色素结构的改变影响核基因表达
01 植物生长素及其生理作用
1.(2025·天津河西·三模)科研工作者以发育状况基本相同的拟南芥幼苗为实验材料,研究了植物激素BL(1nmol/L)与IAA在植物侧根发育中的作用,结果如图。下列说法正确的是( )
A.该研究中一共设计了10组实验,其中对照组(侧根数目作为计算百分比的标准100%)不含IAA和BL
B.由图可知BL对侧根生长的促进作用随IAA浓度的增加而降低
C.IAA在侧根细胞的分裂中也起了一定的作用
D.图中IAA浓度只有在20~50nmol/L范围时,BL和IAA表现为协同效应
2.(2025·天津河西·一模)蚕豆等双子叶植物种子萌发时,下胚轴顶端形成的“顶勾”结构如图1,其顶勾弯的纵切显微结构如图2。研究表明其形成与根向地生长的原理类似。下列叙述错误的是( )
A.顶勾的形成减少了子叶间的顶端分生组织出土时所受机械伤害
B.顶端分生组织产生的生长素在重力作用下通过极性运输到下胚轴
C.顶勾的形成是由于顶勾弯外侧与内侧的生长素分布不均匀所致
D.子叶、下胚轴的形成是种子萌发过程中基因选择性表达的结果
3.(2025·天津·二模)有研究认为芽产生的生长素不用于调节子房发育成果实。为验证该观点,利用下图所示的研究模型进行了两组实验:I组在图中1处施加适量的3H-LAA,2处施加适量的NPA(生长素运输阻断剂):Ⅱ组在图中1处施加等量的3H-IAA,2处不施加NPA。一段时间后检测各部位的放射性情况。下列叙述错误的是( )
A.I组a段的放射性强度等于Ⅱ组
B.I组d段的放射性强度小于Ⅱ组
C.3处产生的生长素不会对实验结果造成影响
D.若两组c段均没有检测出放射性,说明观点正确
4.(2024·天津·一模)当植物受到周围环境遮荫时,植株表现出茎秆细高、节间伸长、叶柄伸长等现象,称为“避荫反应”,如图。下列相关叙述错误的是( )
A.“避荫反应”的植物往往分枝增多
B.“避荫反应”现象与顶端优势相似
C.“避荫反应”的植物顶芽生长素浓度低于侧芽
D.“避荫反应”有利于植株获得更多光能
02 其他植物激素的调节作用及其应用
5.(2025·天津北辰·三模)糖含量是决定甜瓜果实风味品质的重要因素,根据甜瓜果实蔗糖含量差异,可将其分为高糖品种“HS”和低糖品种“LW”。下图为乙烯参与调控HS甜瓜果实蔗糖积累的分子机制,CmERFI-2为乙烯响应因子,CmMYB44为转录调节因子,CmSPS1和CmACO1分别是蔗糖积累和乙烯合成的两个关键基因,“-”表示抑制。下列叙述正确的是( )
A.乙烯只在成熟果实中合成,可促进果实脱落
B.HS甜瓜果实中CmMYB44表达量可能较高
C.图中“?”表示抑制,外源乙烯和CmERFI-2通过抑制CmMYB44,促进蔗糖积累
D.乙烯间接影响CmACO1的表达,最终调控乙烯合成,属于负反馈调节
6.(2025·天津·一模)十九世纪,人们发现离煤气路灯越近的树叶在秋末脱落越早,后来又发现煤气中引起脱落的活性物质还可以催熟果实。现在以电灯作为路灯,离路灯越近的树叶脱落却越晚,保持绿色的时间较长。对上述现象解释正确的是( )
A.离煤气路灯近的树叶脱落早与煤气中的脱落酸有关
B.保持绿色时间长的叶片内细胞分裂素含量较高
C.电灯延长光照时间可增加叶片内乙烯的含量
D.植物叶片内感受光照变化的物质主要吸收红光和蓝紫光
7.(2025·天津红桥·二模)在植物体内,褪黑素(MT)是重要的抗氧化剂,其一条生物合成途径是从色氨酸开始的,MT和脱落酸(ABA)都是种子萌发的调控因子。科研人员用一定浓度的外源 MT 和ABA对某植物的种子进行处理,一段时间后测得结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.MT能减少自由基产生、延缓细胞衰老
B.MT与生长素的合成原料可以相同
C.外源MT能延缓种子萌发且减弱ABA的作用
D.外源MT对种子萌发的抑制作用强于ABA
8.(2025·天津河东·二模)植物激素相互作用共同调控植物的生长发育。下列相关叙述正确的是( )
A.顶端优势现象中,侧芽生长素浓度过高抑制自身生长
B.赤霉素通过抑制α-淀粉酶合成,延缓种子萌发
C.乙烯受体缺陷突变体的果实成熟速率显著加快
D.油菜素内酯与生长素竞争受体导致两者生理作用拮抗
9.(2024·天津·一模)为研究乙烯对拟南芥根部向地性的影响,科研人员进行了相关实验,实验处理和结果如下表。下列叙述或推测错误的是( )
处理时间
培养条件
根尖曲率θ/°
8h
对照组培养基
71.3 ±2.4
8h
含乙烯合成前体的培养基
38.1 ±2.9
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.本实验应在黑暗条件下进行,排除光对结果的影响
C.根弯曲生长的原因是近地侧生长素浓度高,生长速度快
D.乙烯对拟南芥根部的向地性现象的发生有抑制作用
03 环境因素对植物生命活动的影响
10.(2025·天津武清·一模)光可通过下图所示途径影响植物体的生物学效应,下列叙述正确的是( )
A.①引起的变异不能为生物进化提供原材料
B.光敏色素的调控过程体现了DNA与蛋白质可以双向调控
C.受到光刺激后光敏色素的结构发生变化,但不影响基因的表达
D.光敏色素可吸收光能为光合作用提供能量
11.(2024·天津滨海新·三模)光敏色素是一种蛋白质,分布在植物体的各个部位,受光照射时其结构会发生变化,如图是光照时间对某长日照植物开花的影响示意图。下列叙述不正确的是( )
A.红光和远红光刺激会引起光敏色素空间结构的改变
B.夜晚连续光照数小时会使该植物推迟开花
C.暗期的红光处理可以促进该植物开花,但可被远红光逆转
D.光期暗间断处理不影响开花,表明该植物开花主要由暗期长短决定
12.(2025天津·二模)“淀粉—平衡石假说”认为,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。在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1);在水平放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。下列分析正确的是( )
A.重力是调节植物生长发育和形态建成的唯一重要环境因素
B.水平放置的根中,近地侧生长慢的原因是其IAA浓度高于远地侧
C.IAA在根部只能从形态学上端(根冠)向下端(伸长区)运输
D.根向重力生长与平衡石细胞中的淀粉体将重力信号转换成合成生长素的信号有关
13.(2024·天津·一模)光敏色素有两种形式:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),当植物受到红光的照射时,Pr会转化为Pfr;而当植物接受远红光的照射时,Pfr则会还原为Pr。如图是阳生植物和阴生植物在不同遮阴程度下的茎伸长生长速率,相关叙述正确的是( )
注:Ptr/总光敏色素表示遮阴程度,该比值越大,表示遮阴程度越小
A.光敏色素可用无水乙醇提取,纸层析法进行分离
B.植物体内有较高Pr时,阳生植物茎的伸长生长更快
C.该过程中光只作为信号影响阴生与阳生植物的生长
D.阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性,光敏色素不起作用
14.(2025·天津·二模)乙烯(分子式为C₂H₄)是高等植物各器官都能产生的一种植物激素,研究者探究乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础,发现了蓟州柿子果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成(如下图)。据图分析,不合理的是( )
A.活性纤维素酶的运输需要耗能,其之后的分泌过程体现了生物膜的流动性
B.乙烯可以促进蓟州柿子果实细胞核内相关基因的表达,使核糖体活动增强
C.正常生理环境下,乙烯是一种气体,其主要功能是促进果实的发育和成熟
D.乙烯会促进纤维素酶的合成,该酶可水解植物细胞壁,可能会促进果实变软
1.(2025·天津·一模)《寒菊》中写到“宁可枝头抱香死,何曾吹落北风中”。下列关于菊花的相关叙述,正确的是( )
A.菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合
B.菊花叶片缺少微量元素Mg、Zn均会使光合作用减弱
C.菊花的光敏色素与光合色素都能吸收红光,化学本质也相同
D.菊花是自然条件下秋季开花的植物,夏季将其遮光处理可使其延迟开花
2.(2025·天津·一模)6-BA是一种应用广泛的植物生长调节剂,其不仅能影响植物花芽的分化。改善果实品质,提高光合作用效率,还能延缓植株的衰老,使植株完全落叶的时间推迟10~15天。下列有关6-BA的说法,正确的是( )
A.探究6-BA 的最适浓度不需要做预实验
B.6-BA 进入植物体后直接参与细胞的代谢过程
C.6-BA 与细胞分裂素具有相抗衡作用
D.6~BA 具有容易合成、效果稳定等优点
(2025·天津河西·一模)阅读下列材料,完成下面小题。
在炎炎夏日里,没有什么比一块甜美的西瓜更解暑了,它堪称夏日的清凉神器。近年来,麒麟西瓜因其口感清甜爽口,汁多肉脆,维生素C含量高,而且果肉中的籽非常少而得到大家的青睐。麒麟西瓜是经过培植的科研新品种,是一种三倍体无子西瓜。
子房发育成为果实的过程中,需要一定量的生长素。一般来说,果实发育所需的生长素是由胚珠发育形成的幼嫩种子提供的,三倍体无子西瓜没有种子,生长素从何而来呢?在二倍体西瓜的花粉中,除含有少量的生长素外,同时也含有使色氨酸转变成生长素的酶系。当二倍体花粉萌发时,形成的花粉管伸入到三倍体植株的子房内并将自身合成生长素的酶系转移到其中,从而在子房内仍能合成足量的生长素,促使子房发育成无子果实。
3.普通西瓜是二倍体,下图为无子西瓜的培育流程图,其中品种M为四倍体,作为母本,品种N为二倍体,作为父本。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.无子西瓜的培育过程利用了花药离体培养技术
B.品种M、N在减数分裂过程发生了染色体变异,是子代多样性的主要原因
C.二倍体和四倍体西瓜杂交得到的三倍体无子西瓜是一个新物种
D.无子西瓜的无子性状能够遗传
4.农业专家利用一定浓度的生长素类似物溶液处理番茄未受粉的雌蕊柱头,培育出无子番茄。下列有关无子番茄的叙述正确的是( )
A.该无子番茄果肉细胞中遗传物质发生了改变
B.该无子番茄所涉及的变异能为生物进化提供原材料
C.该无子番茄果肉细胞核DNA含量与原番茄相同
D.该无子番茄通过植物组织培养获得的植株仍结无子番茄
5.在农业生产上,用生长素类似物a-萘乙酸(NAA)诱导无子果实的效果比用天然生长素要明显,其主要原因可能是( )
A.NAA成本低,用量大,而生长素成本高,用量少,影响效果
B.植物体内没有分解NAA的酶,可长时间发挥作用;而植物体内有分解生长素的酶,所以其不能长时间发挥作用
C.NAA的分子结构与IAA的分子结构大部分相同,但功能完全相同
D.NAA化学性质稳定,不易挥发,可长时间发挥作用,而生长素化学性质不稳定,易挥发,不能长时间发挥作用
6.(2025·天津·二模)高温胁迫下,人工合成的水杨酸(SA)可通过调节内源脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)的含量对植物起一定保护作用。下表为不同浓度的SA对国兰ABA、GA含量及其耐热性的影响。下列说法正确的是( )
处理
结果
对照组
100mg/LSA
200mg/LSA
300mg/LSA
400mg/LSA
500mg/LSA
ABA(mg/L)
993
1236
1354
1506
1212
908
GA(mg/L)
726
687
631
483
744
895
热害指数
22.1
21.5
12.5
9.7
21.8
22
注:耐热性与热害指数呈负相关
A.上述的SA、ABA、GA作为植物激素共同调控植物对高温环境的适应
B.SA促进国兰耐热性增强的最适浓度在200~400mg/L之间
C.ABA可以通过促进叶片气孔关闭来降低国兰的耐热性
D.GA.受体表达量低、ABA受体表达量高的国兰耐热性较低
7.(2025·天津·二模)棉花是重要的经济作物,也是研究植物激素及其类似物的理想实验材料,下列相关叙述正确的是( )
A.种棉花时,要保持植株的顶端优势,以便更好地多结棉桃
B.用适宜浓度的生长素类似物喷洒棉花植株可以防止落花落果
C.脱落酸可以促进棉花种子更好的萌发,赤霉素则抑制种子的萌发
D.喷洒适宜浓度的乙烯利可以促进棉花果实的发育,达到增产的目的
8.(2025天津二模)喷施外源生长素可改变黄瓜花芽分化成雌花和雄花的比例,调控机理如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.外源生长素与受体结合后可直接催化乙烯的合成
B.施用乙烯合成抑制剂与喷施外源生长素作用几乎相同
C.除生长素和乙烯外,脱落酸和赤霉素也会影响花芽分化
D.花芽发育期大量使用生长素可能会降低黄瓜产量
9.(2025·天津·一模)植物对食草昆虫的防御依赖于复杂的激素调控。番茄防御斜纹夜蛾时,细胞分裂素(CK)发挥了重要作用,科研人员对此机制进行了研究。
(1)植物激素的产生和分布不仅是________调控的结果,也受昆虫啃食、光照等________的影响。
(2)模拟斜纹夜蛾啃食番茄幼苗,检测到处理后的叶片中诱导CK分解的相关酶基因表达上调;叶片中CK含量变化如图1。实验结果说明________。
(3)为了探究外施CK如何影响番茄对斜纹夜蛾的防御,科研人员利用敲除CK受体基因的突变体s进行实验,对番茄外施CK3天后,接种斜纹夜蛾幼虫,一段时间后记录幼虫体重变化。最终验证了CK对该过程的负调控作用。请补充图2中①和②处的实验材料与处理方式①________②________,并在图2中相应位置绘出能支持上述结论的结果________。
(4)进一步研究发现CK能抑制对昆虫有毒害作用的固醇类物质合成。结合以上研究,完善CK在调控番茄生长-防御平衡中的作用机制________。
10.(2025·天津·二模)光不仅是植物光合作用的能量来源,也是调控植物发育的重要环境信号。拟南芥在光下和黑暗中发育完全不同,因为光受体作为植物的“眼睛”,能感知光信号从而调控植物的生长发育。
(1)植物体内含有感受不同光信号的分子,其中隐花色素CRY 主要吸收蓝光和近紫外光,而__________主要吸收红光和远红光。
(2)拟南芥幼苗在不同条件下发育情况如图1中所示,结合所学知识,蓝光对植物的颜色和形态的主要影响表现为_____________。
(3)为了探究黑暗中主根生长的调控机制,研究者利用野生型和三种突变体拟南芥在黑暗条件下进行实验,结果如图2。已知FL 具备结合细胞分裂基因并影响其基因表达的功能,根据实验结果可知黑暗中光受体CRY能调节主根生长,其具体机制是:CRY 可以_____________(填“增强”或“减弱”)FL对主根生长的_____________(填“促进”或“抑制”)作用。
(4)后续研究确认FL 蛋白只能结合非蓝光激发的CRY单体,而不能结合蓝光激发形成的CRY多聚体。结合以上信息,请完善蓝光条件下CRY 对主根生长调节机制模型。(在②③填“增多”或“减少”)
①_____②_____③_____④_____。
11.(2025·天津和平·一模)为了探究赤霉素和光对拟南芥种子萌发的影响,将拟南芥赤霉素缺失突变体ga-1、ga-2和ga-3分别在黑暗和光照条件下,施加一定浓度的赤霉素溶液并设置空白对照组,测定种子的萌发率如图所示。
(1)该实验中选用赤霉素缺失突变体作为实验材料的原因是___________,分析结果可知,赤霉素和光照处理都能促进种子的萌发,但________的作用效果最显著。
(2)光促进种子萌发的机制有两种假说。假说一:光能提高植物细胞对赤霉素的敏感性;假说二:光能促进植物细胞合成赤霉素。
实验小组将某赤霉素不敏感型植株分为甲、乙、丙三组,其中甲组光照处理、乙组黑暗处理、丙组黑暗处理并施用适宜浓度的赤霉素,若实验结果为_________,则能证明假说一正确。若要进一步探究赤霉素促进种子萌发的最适浓度,应在_________(填“光照”或“黑暗”)条件下,设置一系列一定浓度梯度的赤霉素溶液分别处理未萌发的种子。
(3)如果将幼苗横放,茎会弯曲向上生长,根则弯曲向下生长。“淀粉—平衡石假说”是普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。根向地弯曲生长的原因是:
①当重力方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉淀;
②该重力信号引起一系列信号分子的改变;
③通过影响生长素的运输导致生长素近地侧浓度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)远地侧;
④________(选填“高”或“低”)浓度生长素促进远地侧根尖生长,从而造成重力对植物生长的影响。
1.(2024·天津·高考真题)突变体是研究植物激素功能的常用材料,以下研究材料选择不当的是( )
A.生长素促进植物生根——无侧根突变体
B.乙烯促进果实的成熟——无果实突变体
C.赤霉素促进植株增高——麦苗疯长突变体
D.脱落酸维持种子休眠——种子成熟后随即萌发突变体
2.(2023·天津·高考真题)植株根尖的生长素,主要由茎尖合成,运输 至根尖。其在根尖运输情况如图1。
(1)生长素在根尖由分生区向伸长区的单向运输称为_____。
(2)植物蛋白NRP会影响根尖的生长素运输。为研究其作用机制,构建NRP基因高敲除植株。
①与野生植株相比,NRP敲除植株的根尖更短。检测二者根尖生长素分布,结果如图2。推知:NRP敲除使生长素在根尖___________(表皮/中央)运输受阻。
②PIN2是根尖生长素运输载体蛋白。检测两种植株中PIN2在伸长区表皮细胞中的分布,结果如图3。在野生植株中PIN2主要分布在伸长区表皮细胞的顶膜,推断其介导的生长素运输方向为由细胞______向细胞________,NRP敲除植株中的PIN2分布特点为_____________,导致生长素运输异常。
(3)综上,推测NRP的作用机制为:__________________________,进而促进根尖的生长。
3.(2021·天津·高考真题)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花:仅雌蕊发育;雄花:仅雄蕊发育;两性花:雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
(+)促进(-)抑制 *未被乙烯抑制时雄蕊可正常发育
(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在__________(正/负)反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育。
(2)依据F和M基因的作用机制推断,FFMM基因型的黄瓜植株开雌花,FFmm基因型的黄瓜植株开__________花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加__________(乙烯抑制剂/乙烯利)时,出现雌花。
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,请完成如下实验流程设计。
母本基因型:__________;父本基因型:__________;对部分植物施加适量__________
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专题10 植物生命活动调节
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第一部分 高考风向解读 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
要点01 生长素的合成、分布和运输
要点02生长素的生理作用
要点03 植物激素的相互作用
要点04 光敏色素
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
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题型02 其他植物激素的调节作用及其应用
题型03 环境因素对植物生命活动的影响
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高考新风向
植物生长素及其作用机制
(2024天津卷)番茄果实发育实验,考查生长素对子房发育的促进作用
(2023天津卷)禾谷类种子萌发实验,涉及赤霉素与生长素的协同调控
1. 重点掌握光照、温度、重力等环境因素对植物生长、种子萌发、开花等过程的影响,并能够分析环境因素与植物激素的相互作用。
2. 重点掌握实验设计的基本原则(如对照实验、单一变量原则),并能够根据实验结果分析激素的作用机制
其他植物激素的调节作用
(2024天津卷)乙烯对子房发育的抑制作用
(2023天津卷)红光/远红光对莴苣种子萌发的影响。
环境因素对植物生命活动的影响
(2024天津卷)光敏色素与光合色素的比较实验。
(2023天津卷)红光/远红光对莴苣种子萌发的影响。
新风向演练
1.【新情境·逆境胁迫】(2025·天津·二模)(2025·天津·二模)逆境响应是指植物应对不良环境的系列反应。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。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。下列叙述错误的是( )
A.图1表明TS基因编码的蛋白质抑制IAA的合成
B.据图2推测,长期干旱条件下,TS基因功能会消失
C.研究者的实验设计遵循“减法原理”
D.植物可以通过部分激素含量的变化实现逆境响应
【答案】A
【详解】A、TS基因缺失会导致IAA含量降低,推测TS基因编码的蛋白质促进IAA的合成,A错误;
B、根据图2,在干旱条件下,突变株的生存率更高,而野生型生存率显著降低,因此推测长期干旱条件下,ts数量会逐渐增多,野生型数量会逐渐减少甚至消失,所以野生型的TS基因功能也会随之消失,B正确;
C、植株生长减缓,由图2可知,在干旱条件下,TS基因功能缺失突变株(ts)的生存率比野生型植株生存率高。TS基因功能缺失突变株(ts)是去除该基因功能,因此研究者的实验设计遵循的是“减法原理”,C正确;
D、植物是通过协调激素含量与逆境响应的关系来维持正常生长的,激素都是相互协调起作用,因此植物可以通过部分激素含量的变化实现逆境响应,D正确。
故选A。
2.【新考法·图表题】(2025·天津·二模)人们常用激动素(KT,一种植物生长调节剂)进行切花(从植株上剪切下来的花枝)保鲜。研究表明在一定浓度范围内KT可以促进细胞分裂,延缓细胞衰老,从而起到保鲜作用。某兴趣小组以玫瑰切花为材料,筛选KT在5~80mg/L中的适宜保鲜浓度,实验处理及结果见下表,下列叙述正确的是( )
组别
T0
T1
T2
T3
T4
T5
KT浓度(mg/L)
0
5
10
40
80
结果
++
+++
+++++
++++
+
+
注:“+”表示保鲜程度
A.从表中数据可知T3组应为20
B.为探究更精确的最适保鲜浓度,应在T2和T3之间设置多个浓度梯度
C.据图分析,T5浓度促进保鲜
D.切花与田间花枝上的玫瑰花相比,细胞分裂素含量增加
【答案】A
【详解】A、该实验是筛选KT在5 - 80mg/L中的适宜保鲜浓度,实验浓度应呈等差排列,T0为0mg/L、T1为5mg/L、T2为10mg/L、T4为40mg/L、T5为80mg/L,等比为2的规律,那么T3应为20mg/L,所以从表中数据可知T₃组应为20mg/L,A正确;
B、从结果看,T2(10mg/L)和T3(20mg/L)保鲜程度均为+++++,且是所有组中保鲜程度最高的,所以最适保鲜浓度应在T1(5mg/L)和T3(20mg/L)之间,为探究更精确的最适保鲜浓度,应在T1和T3之间设置多个浓度梯度 ,B错误;
C、与对照组T₀(KT浓度0mg/L,保鲜程度++)相比,T5(KT浓度80mg/L,保鲜程度+)的保鲜程度更低,说明T5浓度抑制保鲜,而不是促进保鲜,C错误;
D、切花是从植株上剪切下来的,脱离了原来的生长环境和激素平衡,一般细胞分裂素含量会减少,D错误。
故选A。
3.【新情境·光敏色素】(2025·天津红桥·一模)光敏色素(phy)在植物——环境互作中发挥关键作用,其中phyB被证明对气孔开闭、植物发育等多个过程具有一定的调节作用。光调控幼苗下胚轴伸长的部分反应机制如图所示,其中Pr(无活性)、Pfr(有活性)是phyB的两种构象,正常光照有利于Pr向Pfr转化,荫蔽胁迫有利于Pfr向Pr转化,PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质,ROT3、BZR1和ARF6均为相关基因。下列相关叙述不正确的是( )
A.生长素、赤霉素、乙烯和油菜素甾醇在调控幼苗下胚轴伸长过程中呈协同关系
B.荫蔽胁迫下,phyB主要以Pr形式贮存,由此增强对PIFs的抑制作用
C.荫蔽胁迫下,促使幼苗下胚轴伸长有利于获得更多光照以适应环境
D.幼苗下胚轴伸长由基因表达调控、激素调节和环境因素调节等共同完成
【答案】B
【详解】A、结合图示可知,生长素、赤霉素、乙烯和油菜素甾醇呈协同关系,共同调控幼苗下胚轴伸长,A正确;
B、荫蔽胁迫下,phyB主要以Pr形式存在,由此减弱对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴伸长,有利于植物获得更多光照,以适应“荫蔽胁迫”环境,B错误;
C、荫蔽胁迫下,phyB主要以Pr形式存在,进而减弱对PIFs的抑制作用,促进幼苗下胚轴伸长,有利于植物获得更多光照,以适应“荫蔽胁迫”环境,C正确;
D、植物生长发育的调控中,激素作为信息分子会影响基因的表达;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;植物通过光敏色素响应环境变化调控基因表达及激素的产生和分布,因此植物生命活动调节由环境因素、植物激素和基因控制,D正确。
故选B。
知识串联·核心必记
要点01 生长素的合成、分布和运输
(1) 化学本质:吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等都属于生长素。
(2) 合成部位:主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(3)来源:由色氨酸转变而来。
(4)分布部位:植物体各器官中都有分布,相对集中地分布在生长旺盛的部分。
(5)运输
【典例1】植物激素是一类由植物体产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,下列关于植物激素的叙述,错误的是( )
A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素
B.生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用
C.生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育
D.植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
【答案】D
【详解】A、生长素的产生位置主要是植物幼嫩的芽、叶和发育中的种子;色氨酸是合成生长素的原料,A正确;
B、植物激素都是由产生部位运输到作用部位的,B正确;
C、植物激素之间相互协调,互相配合共同影响植物生命活动,调节植物生长发育,C正确;
D、生长素是信号分子,不是催化剂,催化是酶的作用,D错误。
故选D。
要点02 生长素的生理作用
生长素的作用特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【典例2】图甲表示不同浓度生长素对某植物生长的影响,图乙表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。下列分析错误的是( )
A.甲图曲线表明生长素既可促进生长,也可抑制生长,P点对应生长素浓度为最适浓度
B.乙图中根的向地生长体现了生长素的生理作用的特点
C.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量一定不同
D.乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相似
【答案】C
【详解】A、生长素既可促进生长(M点之前),也可抑制生长(M点之后),P点对应的浓度促进效果最明显,说明P点对应的浓度为最适浓度,A正确;
B、乙图中根向地生长的原因是近地侧高浓度抑制生长,远地侧低浓度促进生长,体现了生长素生理作用特点,B正确;
C、用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同,如位于最适浓度两侧存在促进作用相同的不同浓度,C错误;
D、乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用均是促进生长,作用机理相似,D正确。
故选C。
要点03 植物激素的相互作用
①生长素和赤霉素之间的协同作用
②生长素和细胞分裂素之间的协同作用
③脱落酸与赤霉素
【典例3】番茄果实发育历时约53天达到完熟期,该过程受脱落酸和乙烯的调控,且果实发育过程中,种子的脱落酸和乙烯含量达到峰值时间均早于果肉。基因NCED1和ACO1分别是脱落酸和乙烯合成的关键基因。NDGA抑制NCED1酶活性,1-MCP抑制乙烯合成。花后40天果实经不同处理后果实中脱落酸和乙烯含量的结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.NCED1酶失活,ACO1基因的表达可能延迟
B.番茄种子的成熟期早于果肉,这种发育模式有利于种群的繁衍
C.果实发育过程中脱落酸生成时,果实中必需有NCED1酶的合成
D.脱落酸诱导了乙烯的合成,其诱导效应可被1-MCP消除
【答案】C
【详解】A、基因ACOI是乙烯合成的关键基因,由右题图分析可知,NDGA组(抑制NCEDI酶)前10天乙烯含量都很少,第10-12天乙烯含量略有一点增加,后面时间乙烯含量未知,因此,NCED1酶失活,ACOI基因的表达可能延迟,A正确;
B、种子的成熟期早于果肉,能确保果实成熟后被传播时的种子也是成熟的,有利于种群的繁衍,B正确;
C、由题干信息可知,基因NCED1是脱落酸合成的关键基因,且由左题图分析可知,NCED1酶活性被抑制时几乎没有脱落酸,所以只能说明脱落酸的生成必须有NCED1酶的作用,但不能说明脱落酸合成的同时就必须有NCED1酶的合成,C错误;
D、由图可知,脱落酸组乙烯含量更多,所以可推测脱落酸诱导了乙烯合成,但脱落酸+1-MCP组乙烯含量极少,说明其诱导效应可被1-MCP消除,D正确。
故选C。
要点04 光敏色素
调控机制
【典例4】植物的开花受到多种途径的调控。某植物成花诱导的基因调控机制如图所示,FLC和CO表示基因,分别表达FLC蛋白和CO蛋白。下列分析错误的是( )
A.FLC属于开花抑制因子基因
B.叶片感受低温刺激是春化作用前提条件
C.植物细胞内的CO蛋白可能会出现昼夜节律性变化
D.光质途径通过光敏色素结构的改变影响核基因表达
【答案】B
【详解】A、根据图中抑制作用的符号可知,FLC属于开花抑制因子基因,抑制植物的开花,A正确;
B、植物感受低温刺激的部位是茎尖,B错误;
C、植物细胞内的CO蛋白发挥作用是通过光周期途径,其可能会出现昼夜节律性变化,C正确;
D、光质途径通过光敏色素结构的改变,进而通过信号转导影响核基因的表达,D正确。
故选B。
01 植物生长素及其生理作用
1.(2025·天津河西·三模)科研工作者以发育状况基本相同的拟南芥幼苗为实验材料,研究了植物激素BL(1nmol/L)与IAA在植物侧根发育中的作用,结果如图。下列说法正确的是( )
A.该研究中一共设计了10组实验,其中对照组(侧根数目作为计算百分比的标准100%)不含IAA和BL
B.由图可知BL对侧根生长的促进作用随IAA浓度的增加而降低
C.IAA在侧根细胞的分裂中也起了一定的作用
D.图中IAA浓度只有在20~50nmol/L范围时,BL和IAA表现为协同效应
【答案】C
【详解】A、据图可知曲线共10个点,可知设置了10组实验,激素组成为1nmol/L BL且不含生长素的组侧根形成为100%,可为对照组,A错误;
B、由图可知,与IAA浓度为0时相比,IAA浓度为1时,BL对侧根生长的促进作用更强,B错误;
C、生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,C正确;
D、图中在多个 IAA 浓度下,BL 和 IAA 都表现出协同效应,并非只有在20 - 50mmo/L 范围时,D错误。
故选C。
2.(2025·天津河西·一模)蚕豆等双子叶植物种子萌发时,下胚轴顶端形成的“顶勾”结构如图1,其顶勾弯的纵切显微结构如图2。研究表明其形成与根向地生长的原理类似。下列叙述错误的是( )
A.顶勾的形成减少了子叶间的顶端分生组织出土时所受机械伤害
B.顶端分生组织产生的生长素在重力作用下通过极性运输到下胚轴
C.顶勾的形成是由于顶勾弯外侧与内侧的生长素分布不均匀所致
D.子叶、下胚轴的形成是种子萌发过程中基因选择性表达的结果
【答案】B
【详解】A、顶勾的形成使得子叶在出土过程中,顶端分生组织被顶勾保护在内部,减少了子叶间的顶端分生组织出土时所受机械伤害,A正确;
B、极性运输是指生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,它是一种主动运输,不受重力影响。在重力作用下,生长素是通过横向运输分布不均匀的,而不是极性运输,B错误;
C、已知顶勾的形成与根向地生长的原理类似,根向地生长是由于生长素分布不均匀导致的(近地侧生长素浓度高,抑制生长;远地侧生长素浓度低,促进生长),所以顶勾的形成是由于顶勾弯外侧与内侧的生长素分布不均匀所致,C正确;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,在种子萌发过程中,子叶、下胚轴等不同结构的形成是细胞分化的结果,即基因选择性表达的结果,D正确。
故选B。
3.(2025·天津·二模)有研究认为芽产生的生长素不用于调节子房发育成果实。为验证该观点,利用下图所示的研究模型进行了两组实验:I组在图中1处施加适量的3H-LAA,2处施加适量的NPA(生长素运输阻断剂):Ⅱ组在图中1处施加等量的3H-IAA,2处不施加NPA。一段时间后检测各部位的放射性情况。下列叙述错误的是( )
A.I组a段的放射性强度等于Ⅱ组
B.I组d段的放射性强度小于Ⅱ组
C.3处产生的生长素不会对实验结果造成影响
D.若两组c段均没有检测出放射性,说明观点正确
【答案】A
【详解】A、I组在图中1处施加适量的3H-LAA,2处施加适量的NPA(生长素运输阻断剂);Ⅱ组在图中1处施加等量的3H-IAA,2处不施加NPA,由于生长素运输阻断剂会阻止1处的生长素向下运输,故I组a段的放射性强度大于Ⅱ组,A错误;
B、由于I组1处生长素不能运输到d段,而Ⅱ组1处生长素能运输到d段,故I组d段的放射性强度小于Ⅱ组,B正确;
C、该实验检测的是各部位的放射性情况,由于3处产生的生长素不含放射性,因此不会对实验结果造成影响,C正确;
D、若两组c段均没有检测出放射性,说明芽产生的生长素不用于调节子房发育成果实,即观点正确,D正确。
故选A。
4.(2024·天津·一模)当植物受到周围环境遮荫时,植株表现出茎秆细高、节间伸长、叶柄伸长等现象,称为“避荫反应”,如图。下列相关叙述错误的是( )
A.“避荫反应”的植物往往分枝增多
B.“避荫反应”现象与顶端优势相似
C.“避荫反应”的植物顶芽生长素浓度低于侧芽
D.“避荫反应”有利于植株获得更多光能
【答案】A
【详解】A、当植物受到周围环境遮荫时,植物间的相互遮荫会诱发植物产生避荫反应,引发植株分枝数目减少,A错误;
B、植物茎秆细高、分枝减少是侧芽生长素浓度较高,生长发育受到抑制,而使侧枝减少,与顶端优势(顶芽的生长素浓度相对较低,促进生长,侧芽生长素浓度相对较高,抑制生长)相似,B正确;
C、植物茎秆细高、分枝减少是因为顶芽生长素浓度低于侧芽,侧芽生长素浓度较高生长受抑制,C正确;
D、当植物受到周围环境遮荫时,出现避荫反应,有利于植物竞争光能,是对环境适应的一种表现,D正确。
故选A。
02 其他植物激素的调节作用及其应用
5.(2025·天津北辰·三模)糖含量是决定甜瓜果实风味品质的重要因素,根据甜瓜果实蔗糖含量差异,可将其分为高糖品种“HS”和低糖品种“LW”。下图为乙烯参与调控HS甜瓜果实蔗糖积累的分子机制,CmERFI-2为乙烯响应因子,CmMYB44为转录调节因子,CmSPS1和CmACO1分别是蔗糖积累和乙烯合成的两个关键基因,“-”表示抑制。下列叙述正确的是( )
A.乙烯只在成熟果实中合成,可促进果实脱落
B.HS甜瓜果实中CmMYB44表达量可能较高
C.图中“?”表示抑制,外源乙烯和CmERFI-2通过抑制CmMYB44,促进蔗糖积累
D.乙烯间接影响CmACO1的表达,最终调控乙烯合成,属于负反馈调节
【答案】C
【详解】A、植物体各部位都能合成乙烯,A错误;
B、CmMYB44能够抑制CmSPS1和CmACO1两个基因的表达,从而抑制蔗糖的积累,故高糖品种“HS”甜瓜果实中CmMYB44表达量可能较低,蔗糖积累较多,B错误;
C、HS甜瓜果实中蔗糖含量较高,据图分析,图中“?”表示抑制,外源乙烯和CmERFⅠ-2通过抑制CmMYB44,间接促进CmSPS1和CmACO1的表达,最终促进蔗糖积累和乙烯合成,C正确;
D、乙烯间接影响CmACO1的表达,如果乙烯的量较多,CmMYB44将减少,CmACO1将增多,从而促进乙烯的表达;如果乙烯的量较少,CmMYB44将增多,CmACO1将减少,从而抑制乙烯的表达,该过程属于正反馈调节,D错误。
故选C。
6.(2025·天津·一模)十九世纪,人们发现离煤气路灯越近的树叶在秋末脱落越早,后来又发现煤气中引起脱落的活性物质还可以催熟果实。现在以电灯作为路灯,离路灯越近的树叶脱落却越晚,保持绿色的时间较长。对上述现象解释正确的是( )
A.离煤气路灯近的树叶脱落早与煤气中的脱落酸有关
B.保持绿色时间长的叶片内细胞分裂素含量较高
C.电灯延长光照时间可增加叶片内乙烯的含量
D.植物叶片内感受光照变化的物质主要吸收红光和蓝紫光
【答案】B
【详解】A、煤气路灯越近的树叶在秋末脱落越早,后来又发现煤气中引起脱落的活性物质还可以催熟果实,因此树叶脱落早与煤气中的乙烯有关,而不是脱落酸,A错误;
B、细胞分裂素具有促进细胞分裂、延缓叶片衰老等作用,保持绿色时间长意味着叶片衰老慢,所以叶片内细胞分裂素含量较高,B正确;
C、由题可知电灯作为路灯时,离路灯越近的树叶脱落越晚,若电灯延长光照时间增加叶片内乙烯含量,乙烯会促进叶片脱落,这与题干现象不符,C错误;
D、植物叶片内感受光照变化的物质主要是光敏色素,光敏色素主要吸收红光和远红光,而不是红光和蓝紫光,D错误。
故选B。
7.(2025·天津红桥·二模)在植物体内,褪黑素(MT)是重要的抗氧化剂,其一条生物合成途径是从色氨酸开始的,MT和脱落酸(ABA)都是种子萌发的调控因子。科研人员用一定浓度的外源 MT 和ABA对某植物的种子进行处理,一段时间后测得结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.MT能减少自由基产生、延缓细胞衰老
B.MT与生长素的合成原料可以相同
C.外源MT能延缓种子萌发且减弱ABA的作用
D.外源MT对种子萌发的抑制作用强于ABA
【答案】C
【详解】A、MT是一种抗氧化剂,可减少自由基产生,进而延缓细胞衰老,A正确;
B、由题意可知,色氨酸可以作为 MT的合成原料,B正确;
C、施加外源MT后种子发芽时间推迟,MT与ABA 起协同作用,抑制种子萌发,C错误;
D、由曲线可知,MT降低种子的发芽率的作用强于ABA,D正确。
故选C。
8.(2025·天津河东·二模)植物激素相互作用共同调控植物的生长发育。下列相关叙述正确的是( )
A.顶端优势现象中,侧芽生长素浓度过高抑制自身生长
B.赤霉素通过抑制α-淀粉酶合成,延缓种子萌发
C.乙烯受体缺陷突变体的果实成熟速率显著加快
D.油菜素内酯与生长素竞争受体导致两者生理作用拮抗
【答案】A
【详解】A、顶端优势是由于顶芽产生的生长素运输到侧芽,导致侧芽处生长素浓度过高,抑制其生长,A正确;
B、赤霉素在种子萌发中通过促进α-淀粉酶的合成,加速淀粉分解为葡萄糖,从而促进萌发,B错误;
C、乙烯的主要功能是促进果实成熟,若乙烯受体缺陷,乙烯信号无法传递,果实成熟速率应延迟,而非加快,C错误;
D、油菜素内酯与生长素在促进细胞伸长方面具有协同作用,而非通过竞争受体拮抗,D错误。
故选A。
9.(2024·天津·一模)为研究乙烯对拟南芥根部向地性的影响,科研人员进行了相关实验,实验处理和结果如下表。下列叙述或推测错误的是( )
处理时间
培养条件
根尖曲率θ/°
8h
对照组培养基
71.3 ±2.4
8h
含乙烯合成前体的培养基
38.1 ±2.9
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.本实验应在黑暗条件下进行,排除光对结果的影响
C.根弯曲生长的原因是近地侧生长素浓度高,生长速度快
D.乙烯对拟南芥根部的向地性现象的发生有抑制作用
【答案】C
【详解】A、重力通过影响生长素分布调控向地性,是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素,A正确;
B、光可能干扰向地性表现,需控制光照,排除光照对实验结果的影响,B正确;
C、根近地侧生长素浓度高会抑制生长(根对生长素敏感),导致远地侧生长快而弯曲,C错误;
D、表中乙烯处理组曲率(38.1°)显著低于对照组(71.3°),表明乙烯抑制向地性,D正确。
故选C。
03 环境因素对植物生命活动的影响
10.(2025·天津武清·一模)光可通过下图所示途径影响植物体的生物学效应,下列叙述正确的是( )
A.①引起的变异不能为生物进化提供原材料
B.光敏色素的调控过程体现了DNA与蛋白质可以双向调控
C.受到光刺激后光敏色素的结构发生变化,但不影响基因的表达
D.光敏色素可吸收光能为光合作用提供能量
【答案】B
【详解】A、①甲基化修饰,属于可以遗传变异,引起的变异能为生物进化提供原材料,A错误;
B、光敏色素是一类蛋白质,被激活的光敏色素能将变化的信息直接传到细胞核,影响细胞核内转录过程,而基因控制蛋白质的合成,故光敏色素的调控过程体现了DNA与蛋白质可以双向调控,B正确;
C、受到光刺激后光敏色素的结构发生变化,会影响基因的表达,C错误;
D、光敏色素主要吸收红光和远红光,不能为光合作用提供能量,D错误。
故选B。
11.(2024·天津滨海新·三模)光敏色素是一种蛋白质,分布在植物体的各个部位,受光照射时其结构会发生变化,如图是光照时间对某长日照植物开花的影响示意图。下列叙述不正确的是( )
A.红光和远红光刺激会引起光敏色素空间结构的改变
B.夜晚连续光照数小时会使该植物推迟开花
C.暗期的红光处理可以促进该植物开花,但可被远红光逆转
D.光期暗间断处理不影响开花,表明该植物开花主要由暗期长短决定
【答案】B
短日照植物随着光照的缩短而开花。红光能抑制短日照植物开花、促进长日照植物开花,而远红光能够促进短日照植物开花、抑制长日照植物开花。
【详解】A、红光和远红光刺激会引起光敏色素空间结构的改变,导致其活性也发生改变,A正确;
B、夜晚连续光照数小时,提供短夜条件,因此可能使其提前开花,B错误;
C、据图分析,将图中从左向右分别标号1、2、3、4、5,结合2、3可知,暗期用红光照射,可以促进长日照植物开花,再结合4分析可知,这种促进可被远红光逆转,C正确;
D、光期暗间断处理不影响开花,表明该植物开花主要由暗期长短决定,D正确。
故选B。
12.(2025天津·二模)“淀粉—平衡石假说”认为,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。在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1);在水平放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。下列分析正确的是( )
A.重力是调节植物生长发育和形态建成的唯一重要环境因素
B.水平放置的根中,近地侧生长慢的原因是其IAA浓度高于远地侧
C.IAA在根部只能从形态学上端(根冠)向下端(伸长区)运输
D.根向重力生长与平衡石细胞中的淀粉体将重力信号转换成合成生长素的信号有关
【答案】B
【详解】A、重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素,不是唯一因素,还受光照、温度等环境因素影响,A错误;
B、在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是其IAA浓度高于远地侧,根对生长素比较敏感,近地侧生长素浓度高,生长受到抑制,远地侧生长素浓度低,生长较快,B正确;
C、由图可知,IAA在根部既能从伸长区向根冠运输,也能从根冠向伸长区运输,C错误;
D、由题可知,根向重力生长与“淀粉体”在根冠细胞中的位置密切相关,植物细胞内的“淀粉体”感受重力信号的刺激,并将重力信号转换成运输生长素的信号,而不是合成生长素的信号。D错误。
故选B。
13.(2024·天津·一模)光敏色素有两种形式:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),当植物受到红光的照射时,Pr会转化为Pfr;而当植物接受远红光的照射时,Pfr则会还原为Pr。如图是阳生植物和阴生植物在不同遮阴程度下的茎伸长生长速率,相关叙述正确的是( )
注:Ptr/总光敏色素表示遮阴程度,该比值越大,表示遮阴程度越小
A.光敏色素可用无水乙醇提取,纸层析法进行分离
B.植物体内有较高Pr时,阳生植物茎的伸长生长更快
C.该过程中光只作为信号影响阴生与阳生植物的生长
D.阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性,光敏色素不起作用
【答案】B
【详解】A、光敏色素是水溶性的,不能用无水乙醇提取,也不能用纸层析法进行分离,A错误;
B、据图分析,Pfr/总光敏色素低时,即植物体内有较高的Pr时,阳生植物茎的伸长生长更快,B正确;
C、该过程中,光作为信号影响阴生与阳生植物的生长,红光被光合色素吸收后还用于光合作用,C错误;
D、阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性,但不能判断光敏色素不起作用,D错误。
故选B。
14.(2025·天津·二模)乙烯(分子式为C₂H₄)是高等植物各器官都能产生的一种植物激素,研究者探究乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础,发现了蓟州柿子果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成(如下图)。据图分析,不合理的是( )
A.活性纤维素酶的运输需要耗能,其之后的分泌过程体现了生物膜的流动性
B.乙烯可以促进蓟州柿子果实细胞核内相关基因的表达,使核糖体活动增强
C.正常生理环境下,乙烯是一种气体,其主要功能是促进果实的发育和成熟
D.乙烯会促进纤维素酶的合成,该酶可水解植物细胞壁,可能会促进果实变软
【答案】C
【详解】A、由题图可知,活性纤维素酶的运输分泌需要借助小泡来完成,需要消耗能量,并且体现了生物膜具有流动性(如囊泡与细胞膜融合时的膜变形和重组),A正确;
B、从图中可以看出,乙烯与活性受体结合后,促进细胞核内DNA的转录,生成RNA,再加工成mRNA。mRNA随后与核糖体结合,进行翻译合成活性纤维素酶,因此乙烯促进蓟州柿子细胞内相关基因的表达,即转录和翻译过程,从而使核糖体活动加强,B正确;
C、在正常生理环境下,乙烯是一种气体,植物体产生的乙烯属于植物激素,乙烯的主要功能是促进果实成熟,而不是“发育”。在植物生理学中,果实“发育”通常指细胞分裂和生长阶段,主要由生长素、赤霉素等激素调控,C错误;
D、通过题图发现,乙烯会促进某活性纤维素酶的合成,该酶分泌到膜外可水解植物细胞壁,进而促进果实变软、成熟,因此该酶可能会促进果实变软,D正确。
故选C。
1.(2025·天津·一模)《寒菊》中写到“宁可枝头抱香死,何曾吹落北风中”。下列关于菊花的相关叙述,正确的是( )
A.菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合
B.菊花叶片缺少微量元素Mg、Zn均会使光合作用减弱
C.菊花的光敏色素与光合色素都能吸收红光,化学本质也相同
D.菊花是自然条件下秋季开花的植物,夏季将其遮光处理可使其延迟开花
【答案】A
【详解】A、菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合形成结合水,A正确;
B、Mg是大量元素,B错误;
C、菊花的光敏色素与光合色素都能吸收红光,但化学本质不同,C错误;
D、菊花是短日照植物,夏季将其遮光处理,缩短光照时间,可满足其开花的光照条件,使其提前开花,而不是延迟开花,D错误。
故选A。
2.(2025·天津·一模)6-BA是一种应用广泛的植物生长调节剂,其不仅能影响植物花芽的分化。改善果实品质,提高光合作用效率,还能延缓植株的衰老,使植株完全落叶的时间推迟10~15天。下列有关6-BA的说法,正确的是( )
A.探究6-BA 的最适浓度不需要做预实验
B.6-BA 进入植物体后直接参与细胞的代谢过程
C.6-BA 与细胞分裂素具有相抗衡作用
D.6~BA 具有容易合成、效果稳定等优点
【答案】D
【详解】A、探究6-BA的最适浓度需要做预实验,这样可以检验实验设计的科学性和可行性,同时也能避免人力和物力的浪费,A错误;
B、6-BA 进入植物体后作为信号分子发挥作用,不直接参与细胞的代谢过程,B错误;
C、6-BA能提高光合作用效率,还能延缓植株的衰老,因此,6-BA对植物生长有着和细胞分裂素类似的调节作用,两者具有相互协同作用,C错误;
D、6-BA是一种应用广泛的植物生长调节剂,具有容易合成、效果稳定等优点,D正确。
故选D。
(2025·天津河西·一模)阅读下列材料,完成下面小题。
在炎炎夏日里,没有什么比一块甜美的西瓜更解暑了,它堪称夏日的清凉神器。近年来,麒麟西瓜因其口感清甜爽口,汁多肉脆,维生素C含量高,而且果肉中的籽非常少而得到大家的青睐。麒麟西瓜是经过培植的科研新品种,是一种三倍体无子西瓜。
子房发育成为果实的过程中,需要一定量的生长素。一般来说,果实发育所需的生长素是由胚珠发育形成的幼嫩种子提供的,三倍体无子西瓜没有种子,生长素从何而来呢?在二倍体西瓜的花粉中,除含有少量的生长素外,同时也含有使色氨酸转变成生长素的酶系。当二倍体花粉萌发时,形成的花粉管伸入到三倍体植株的子房内并将自身合成生长素的酶系转移到其中,从而在子房内仍能合成足量的生长素,促使子房发育成无子果实。
3.普通西瓜是二倍体,下图为无子西瓜的培育流程图,其中品种M为四倍体,作为母本,品种N为二倍体,作为父本。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.无子西瓜的培育过程利用了花药离体培养技术
B.品种M、N在减数分裂过程发生了染色体变异,是子代多样性的主要原因
C.二倍体和四倍体西瓜杂交得到的三倍体无子西瓜是一个新物种
D.无子西瓜的无子性状能够遗传
4.农业专家利用一定浓度的生长素类似物溶液处理番茄未受粉的雌蕊柱头,培育出无子番茄。下列有关无子番茄的叙述正确的是( )
A.该无子番茄果肉细胞中遗传物质发生了改变
B.该无子番茄所涉及的变异能为生物进化提供原材料
C.该无子番茄果肉细胞核DNA含量与原番茄相同
D.该无子番茄通过植物组织培养获得的植株仍结无子番茄
5.在农业生产上,用生长素类似物a-萘乙酸(NAA)诱导无子果实的效果比用天然生长素要明显,其主要原因可能是( )
A.NAA成本低,用量大,而生长素成本高,用量少,影响效果
B.植物体内没有分解NAA的酶,可长时间发挥作用;而植物体内有分解生长素的酶,所以其不能长时间发挥作用
C.NAA的分子结构与IAA的分子结构大部分相同,但功能完全相同
D.NAA化学性质稳定,不易挥发,可长时间发挥作用,而生长素化学性质不稳定,易挥发,不能长时间发挥作用
【答案】3.D 4.C 5.B
3.A、无子西瓜的培育是通过多倍体育种实现的,而非花药离体培养,A错误;
B、品种M、N在减数分裂过程发生了自由组合,是子代多样性的主要原因,B错误;
C、物种是指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。二倍体和四倍体西瓜杂交得到的三倍体无子西瓜由于联会紊乱,不能产生可育后代,所以它不是一个新物种,C错误;
D、三倍体西瓜的无子性状是由染色体数目变异引起的,能够通过无性繁殖(如组织培养)遗传,D正确。
故选D。
4.A、因生长素类似物没有改变无子番茄的遗传物质,故该无子番茄果肉细胞中遗传物质没有改变,A错误;
B、用生长素类似物处理后得到的无子番茄遗传物质没有发生改变,属于不可遗传的变异,不能为生物进化提供原材料,B错误;
C、因生长素类似物没有改变无子番茄的遗传物质,故该无子番茄果肉细胞核DNA含量与原番茄相同,C正确;
D、用生长素类似物处理后得到的无子番茄遗传物质没有发生改变,故通过植物组织培养技术得到的植株若能正常受粉,所结果实有种子,D错误。
故选C。
5.A、NAA的效果显著主要与其稳定性有关,且激素或生长调节剂都具有微量、高效的特点,A错误;
B、NAA不易被植物体内的酶分解,因此作用时间更长,B正确;
C、NAA与IAA的功能相似,但分子结构并不完全相同,C错误;
D、NAA的稳定性主要与其不易被酶分解有关,而非挥发性,D错误。
故选B。
6.(2025·天津·二模)高温胁迫下,人工合成的水杨酸(SA)可通过调节内源脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)的含量对植物起一定保护作用。下表为不同浓度的SA对国兰ABA、GA含量及其耐热性的影响。下列说法正确的是( )
处理
结果
对照组
100mg/LSA
200mg/LSA
300mg/LSA
400mg/LSA
500mg/LSA
ABA(mg/L)
993
1236
1354
1506
1212
908
GA(mg/L)
726
687
631
483
744
895
热害指数
22.1
21.5
12.5
9.7
21.8
22
注:耐热性与热害指数呈负相关
A.上述的SA、ABA、GA作为植物激素共同调控植物对高温环境的适应
B.SA促进国兰耐热性增强的最适浓度在200~400mg/L之间
C.ABA可以通过促进叶片气孔关闭来降低国兰的耐热性
D.GA.受体表达量低、ABA受体表达量高的国兰耐热性较低
【答案】B
【详解】A、植物激素是由植物体产生的,而SA是人工合成的,并非植物自身产生的激素,因此不属于内源植物激素,A错误;
B、根据表格数据,实验范围内,SA浓度为300mg/L时热害指数最低,为9.7,效果最好,促进国兰耐热性增强的最适浓度在该浓度范围两侧,对应200~400mg/L,B正确;
C、ABA在高温下促进气孔关闭以减少水分流失,据表可知,ABA含量较高的组(如300mg/L SA处理)热害指数最低(耐热性最好),说明ABA可能通过调节生理活动提高耐热性,而非降低,C错误;
D、耐热性与热害指数呈负相关,据表可知,国兰耐热性较低时热害指数是22,此时对应的ABA浓度是908,GA浓度是895,实验范围内应是GA受体表达量高,ABA受体表达量低,D错误。
故选B。
7.(2025·天津·二模)棉花是重要的经济作物,也是研究植物激素及其类似物的理想实验材料,下列相关叙述正确的是( )
A.种棉花时,要保持植株的顶端优势,以便更好地多结棉桃
B.用适宜浓度的生长素类似物喷洒棉花植株可以防止落花落果
C.脱落酸可以促进棉花种子更好的萌发,赤霉素则抑制种子的萌发
D.喷洒适宜浓度的乙烯利可以促进棉花果实的发育,达到增产的目的
【答案】B
【详解】A、为了更好地多结棉桃,需要去除顶端优势,让侧芽生长,A错误;
B、用适宜浓度的生长素类似物喷洒棉花植株可以防止落花落果,B正确;
C、赤霉素可以促进棉花种子更好的萌发,脱落酸则抑制种子的萌发,C错误;
D、乙烯利具有催熟的作用,不能促进棉花果实的发育,D错误。
故选B。
8.(2025天津二模)喷施外源生长素可改变黄瓜花芽分化成雌花和雄花的比例,调控机理如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.外源生长素与受体结合后可直接催化乙烯的合成
B.施用乙烯合成抑制剂与喷施外源生长素作用几乎相同
C.除生长素和乙烯外,脱落酸和赤霉素也会影响花芽分化
D.花芽发育期大量使用生长素可能会降低黄瓜产量
【答案】D
【详解】A、由图可知,外源生长素与受体结合后可通过影响CS2基因的表达来影响乙烯的合成,A错误;
B、乙烯合成抑制剂会抑制乙烯合成,由图可知,喷施外源生长素会促进乙烯合成,施用乙烯合成抑制剂与喷施外源生长素作用不相同,B错误;
C、脱落酸和赤霉素是否影响花芽分化还需要进一步实验证明,C错误;
D、花芽发育期大量使用生长素会促进营养生长,抑制生殖生长,不利于提高黄瓜产量,D正确。
故选D。
9.(2025·天津·一模)植物对食草昆虫的防御依赖于复杂的激素调控。番茄防御斜纹夜蛾时,细胞分裂素(CK)发挥了重要作用,科研人员对此机制进行了研究。
(1)植物激素的产生和分布不仅是________调控的结果,也受昆虫啃食、光照等________的影响。
(2)模拟斜纹夜蛾啃食番茄幼苗,检测到处理后的叶片中诱导CK分解的相关酶基因表达上调;叶片中CK含量变化如图1。实验结果说明________。
(3)为了探究外施CK如何影响番茄对斜纹夜蛾的防御,科研人员利用敲除CK受体基因的突变体s进行实验,对番茄外施CK3天后,接种斜纹夜蛾幼虫,一段时间后记录幼虫体重变化。最终验证了CK对该过程的负调控作用。请补充图2中①和②处的实验材料与处理方式①________②________,并在图2中相应位置绘出能支持上述结论的结果________。
(4)进一步研究发现CK能抑制对昆虫有毒害作用的固醇类物质合成。结合以上研究,完善CK在调控番茄生长-防御平衡中的作用机制________。
【答案】(1) 基因表达 环境因素
(2)斜纹夜蛾啃食促进番茄叶片中细胞分裂素降解
(3) 突变体s+H2O组 突变体s+CK组
(4)
【详解】(1)植物激素的产生和分布,从内在机制看,基因表达调控起着基础作用;而外在的虫害、光照等属于环境因素对其产生影响。
(2)模拟斜纹夜蛾啃食后,分解 CK 的基因表达上调,结合图 1 中 CK 含量变化,说明斜纹夜蛾啃食促进了番茄叶片中细胞分裂素(CK)的降解。
(3)利用突变体验证负调控作用,①处为 “突变体s+H2O组”,②处为 “突变体 + CK 组”。结果上,野生型 CK 处理后幼虫体重高于对照组(防御弱),突变体因无受体,“突变体s +H2O ” 组幼虫体重较低,“突变体 + CK” 组因无受体响应,体重与 “突变体s + H2O ” 组相近且低于野生型 CK 处理组。结果如图
(4)CK 调控机制为:啃食影响 CK,CK 与受体结合后,一方面通过细胞分裂促进植物生长(“+”),另一方面抑制对昆虫有毒害作用的固醇类物质合成(“-”),形成生长 - 防御平衡。作用机制如图:
10.(2025·天津·二模)光不仅是植物光合作用的能量来源,也是调控植物发育的重要环境信号。拟南芥在光下和黑暗中发育完全不同,因为光受体作为植物的“眼睛”,能感知光信号从而调控植物的生长发育。
(1)植物体内含有感受不同光信号的分子,其中隐花色素CRY 主要吸收蓝光和近紫外光,而__________主要吸收红光和远红光。
(2)拟南芥幼苗在不同条件下发育情况如图1中所示,结合所学知识,蓝光对植物的颜色和形态的主要影响表现为_____________。
(3)为了探究黑暗中主根生长的调控机制,研究者利用野生型和三种突变体拟南芥在黑暗条件下进行实验,结果如图2。已知FL 具备结合细胞分裂基因并影响其基因表达的功能,根据实验结果可知黑暗中光受体CRY能调节主根生长,其具体机制是:CRY 可以_____________(填“增强”或“减弱”)FL对主根生长的_____________(填“促进”或“抑制”)作用。
(4)后续研究确认FL 蛋白只能结合非蓝光激发的CRY单体,而不能结合蓝光激发形成的CRY多聚体。结合以上信息,请完善蓝光条件下CRY 对主根生长调节机制模型。(在②③填“增多”或“减少”)
①_____②_____③_____④_____。
【答案】(1)光敏色素
(2)光既可以使幼苗变成绿色,又可以促进主根伸长并抑制下胚轴伸长
(3) 减弱 促进
(4) CRY 形成多聚体 减少 增多 促进细胞分裂,主根伸长
【详解】(1)植物体内感受不同光信号的分子中,光敏色素主要吸收红光和远红光。
(2)由图1可知,与黑暗条件相比,蓝光组的幼苗叶片变绿色、主根更长、下胚轴更短;因此,光可以使幼苗叶片变成绿色,又可以促进主根伸长并抑制下胚轴。
(3)根据图2对比分析:WT组与CRY-组相比,没有正常的CRY,主根变长,说明CRY抑制主根的生长,WT组与FL-组相比,没有正常的FL,主根变短,说明FL促进主根的生长;FL-与CRY-/FL-组相比,主根的长度相同,说明FL基因在下游。因此,具体机制是CRY可以通过减弱FL对主根生长的促进作用,从而调控主根的生长。
(4)FL蛋白只能结合非蓝光激发的CRY单体,而不能结合蓝光激发形成的CRY聚合体。因此在蓝光条件下激发CRY形成聚合体,从而引起FL与CRY单体结合减少,FL与分裂基因结合增多,从而促进细胞分裂,增强主根伸长生长,过程图如下:
11.(2025·天津和平·一模)为了探究赤霉素和光对拟南芥种子萌发的影响,将拟南芥赤霉素缺失突变体ga-1、ga-2和ga-3分别在黑暗和光照条件下,施加一定浓度的赤霉素溶液并设置空白对照组,测定种子的萌发率如图所示。
(1)该实验中选用赤霉素缺失突变体作为实验材料的原因是___________,分析结果可知,赤霉素和光照处理都能促进种子的萌发,但________的作用效果最显著。
(2)光促进种子萌发的机制有两种假说。假说一:光能提高植物细胞对赤霉素的敏感性;假说二:光能促进植物细胞合成赤霉素。
实验小组将某赤霉素不敏感型植株分为甲、乙、丙三组,其中甲组光照处理、乙组黑暗处理、丙组黑暗处理并施用适宜浓度的赤霉素,若实验结果为_________,则能证明假说一正确。若要进一步探究赤霉素促进种子萌发的最适浓度,应在_________(填“光照”或“黑暗”)条件下,设置一系列一定浓度梯度的赤霉素溶液分别处理未萌发的种子。
(3)如果将幼苗横放,茎会弯曲向上生长,根则弯曲向下生长。“淀粉—平衡石假说”是普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。根向地弯曲生长的原因是:
①当重力方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉淀;
②该重力信号引起一系列信号分子的改变;
③通过影响生长素的运输导致生长素近地侧浓度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)远地侧;
④________(选填“高”或“低”)浓度生长素促进远地侧根尖生长,从而造成重力对植物生长的影响。
【答案】(1) 防止内源赤霉素对实验的干扰 光照条件下的赤霉素
(2) 甲组种子的萌发率大于乙、丙组,而丙组种子的萌发率和乙组几乎相等 光照
(3) 大于 低
【详解】(1)科学探究实验过程中,需要遵循对照原则、单一变量原则和平行重复原则,除了自变量以外,其他的无关变量都需要适宜且相等。实验中选用赤霉素缺失突变体作为实验材料的原因是防止内源赤霉素对实验的干扰;该实验中自变量为拟南芥赤霉素缺失突变体的种类、是否光照、是否施加一定浓度的赤霉素溶液,空白对照组应施加等量的蒸馏水。据图可知,赤霉素和光照处理都能促进种子的萌发,但光照条件下的赤霉素的作用效果最显著,即种子萌发率最高,所以光照条件下的赤霉素的作用效果最显著。
(2)要证明光能提高植物细胞对赤霉素的敏感性,实验小组将某赤霉素不敏感型植株分为甲、乙、丙三组,其中甲组进行光照处理,乙组黑暗处理、丙组黑暗处理并施用适宜浓度的赤霉素,若光能提高植物细胞对赤霉素的敏感性,则甲组种子的萌发率大于乙、丙组,而丙组种子的萌发率和乙组几乎相等。若要进一步探究赤霉素促进种子萌发的最适浓度,应在光照条件下,设置一系列一定浓度梯度的赤霉素溶液分别处理未萌发的种子,根据种子萌发率的结果进行判断。
(3)③植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激。当重力方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布,导致生长素近地侧浓度大于远地侧。
④由于根对生长素较敏感,低浓度生长素促进远地侧根尖生长,高浓度生长素的近地侧抑制根尖生长,从而造成重力对植物生长的影响。
1.(2024·天津·高考真题)突变体是研究植物激素功能的常用材料,以下研究材料选择不当的是( )
A.生长素促进植物生根——无侧根突变体
B.乙烯促进果实的成熟——无果实突变体
C.赤霉素促进植株增高——麦苗疯长突变体
D.脱落酸维持种子休眠——种子成熟后随即萌发突变体
【答案】B
【详解】A、生长素能促进细胞的伸长,进而促进植株生根,A正确;
B、乙烯则促进果实的成熟,但不能促进果实发育,因此不能利用无果实突变体作为材料进行研究,B错误;
C、赤霉素能够细胞伸长,也能促进细胞分裂和分化,从而促进植株增高,C正确;
D、脱落酸可抑制萌发,维持种子休眠,D正确。
故选B。
2.(2023·天津·高考真题)植株根尖的生长素,主要由茎尖合成,运输 至根尖。其在根尖运输情况如图1。
(1)生长素在根尖由分生区向伸长区的单向运输称为_____。
(2)植物蛋白NRP会影响根尖的生长素运输。为研究其作用机制,构建NRP基因高敲除植株。
①与野生植株相比,NRP敲除植株的根尖更短。检测二者根尖生长素分布,结果如图2。推知:NRP敲除使生长素在根尖___________(表皮/中央)运输受阻。
②PIN2是根尖生长素运输载体蛋白。检测两种植株中PIN2在伸长区表皮细胞中的分布,结果如图3。在野生植株中PIN2主要分布在伸长区表皮细胞的顶膜,推断其介导的生长素运输方向为由细胞______向细胞________,NRP敲除植株中的PIN2分布特点为_____________,导致生长素运输异常。
(3)综上,推测NRP的作用机制为:__________________________,进而促进根尖的生长。
【答案】(1)极性运输(主动运输)
(2) 表皮 内 外 除了顶膜还大量分布于侧膜和细胞质
(3)③维持PIN2在表皮细胞膜上的正确定位,保证生长素沿正确方向 运输
【详解】(1)据图可知,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,运输方式是主动运输。
(2)①分析图2,N蛋白缺失型个体的根部明显缩短,且据生长素的分布情况可知,伸长区生长素较少,据此可推测生长素在根部表皮运输受阻。
②据图3可知,正常型个体和NRP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内运输至细胞外;而NRP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。
(3)根据上述研究,正常型个体只有顶膜有PIN蛋白分布,而NRP蛋白缺失型个体则在多处都有分布,推测N蛋白的作用是:维持PIN2在表皮细胞膜上的正确定位,保证生长素沿正确方向 运输。
3.(2021·天津·高考真题)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花:仅雌蕊发育;雄花:仅雄蕊发育;两性花:雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
(+)促进(-)抑制 *未被乙烯抑制时雄蕊可正常发育
(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在__________(正/负)反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育。
(2)依据F和M基因的作用机制推断,FFMM基因型的黄瓜植株开雌花,FFmm基因型的黄瓜植株开__________花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加__________(乙烯抑制剂/乙烯利)时,出现雌花。
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,请完成如下实验流程设计。
母本基因型:__________;父本基因型:__________;对部分植物施加适量__________
【答案】(1)正
(2) 两性 乙烯利
(3) FFmm ffMM 乙烯抑制剂
花,F_mm的植株开两性花,ffM_和ffmm的植株开雄花。
【详解】(1)据图分析,M基因的表达会促进乙烯的产生,乙烯的产生又会促进M基因的表达,即二者之间存在正反馈,造成乙烯持续积累,进而抑制雄蕊发育。
(2)由分析可知,FFmm基因型的黄瓜植株开两性花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯利时,较高浓度的乙烯会抑制雄蕊的发育,出现雌花。
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本,若要获得基因型为ffmm的植株,可以将FFmm(开两性花)作母本,ffMM(开雄花)作父本,后代F1基因型为FfMm(开雌花),再用F1作母本,对部分F1植株施加适量的乙烯抑制剂,使其雄蕊发育作父本,杂交后代即会出现基因型为ffmm的植株。
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