内容正文:
植物生命活动的调节
1.有关生长素的要点整合
(1)生长素发现过程中的几个重要结论
(2)图解生长素的三种运输方式
(3)生长素的生理作用
(4)利用“三看法”判断生长素的作用特点
2.其他植物激素及作用
(1)植物激素间的相互关系
①明确植物激素的两大作用
②生长素与乙烯的相互作用机理
③生长素与赤霉素的相互作用机理
④探究植物激素间的相互作用
(2)植物生长调节剂的应用归纳
(3)环境因素参与调节植物的生命活动
(4)辨析光合色素和光敏色素
(5)植物生命活动中多个影响因素之间的关系
易错辨析
判断下列有关植物激素及作用的叙述
(1)用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实( √ )
(2)扦插繁殖药用植物两面针种苗时,插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA( × )
提示:用NAA溶液处理插条时,低浓度NAA可以选用浸泡法,较高浓度NAA可以选用沾蘸法。
(3)双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的对抗作用( √ )
(4)细胞分裂素受体表达量减少的植株,其生长速度比野生型更快;赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉分解速度比野生型更慢( × )
提示:细胞分裂素能促进细胞分裂,故细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快;赤霉素能促进大麦种子产生α淀粉酶,进而催化淀粉分解,赤霉素受体表达量增加的大麦种子,有利于赤霉素发挥作用,能产生更多的α淀粉酶,胚乳中淀粉分解速度比野生型更快。
1.(2023·山东,10)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是( )
分组
处理
生长情况
弯曲情况
甲
不切断
正常
弯曲
乙
在①处切断
慢
弯曲
丙
在②处切断
不生长
不弯曲
丁
在③处切断
不生长
不弯曲
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
答案 D
解析 据表格和题图可知,不切断任何部位,该幼苗正常弯曲生长,但在①处切断,即去除结构Ⅰ,生长变慢,推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位,A不符合题意;据表格可知,在①处切断,该幼苗生长缓慢且弯曲,而在②处切断后,该幼苗不能生长,推测①②之间含有生长素且具有感光部位,在受到单侧光照射后,①②之间生长素分布不均,B、C不符合题意;在②处切断和在③处切断的两组实验结果相同,即幼苗不生长、不弯曲,应该是缺乏产生生长素的部位,不能说明②③之间有无感受单侧光刺激的部位,D符合题意。
2.(2024·安徽,9)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
A.菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花
B.玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C.组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D.土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
答案 D
解析 菊花是自然条件下秋季开花的植物,是短日照植物,遮光处理可使其提前开花,A错误;玉米倒伏后,受重力影响,茎近地侧生长素浓度较高,且茎对生长素浓度较不敏感,因此近地侧生长速度快,使茎出现背地生长,B错误;组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化,比值低时能诱导根的分化,C错误;土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭,以减少水分蒸发,D正确。
3.(2023·广东,15)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
答案 A
解析 当室外栽培的水仙被移入室内后,光信号发生变化,光敏色素(作为光信号的受体)感受的光信号发生改变,影响特定基因的表达,进而导致水仙徒长甚至倒伏,A正确;叶绿素可以吸收、传递和转化光能,叶绿素本身不传递光信号,B错误;植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的:单侧光照射后,胚芽鞘向光侧的生长素浓度低于背光侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光性弯曲,水仙转入室内后,若给以单侧光,其仍可以发生向光性弯曲,C错误;室外栽培的水仙被移入室内后,光照强度减弱,D错误。
4.(2024·黑吉辽,13)为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因,研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析,下列推测错误的是( )
A.砷处理6 h,根中细胞分裂素的含量会减少
B.砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关
C.增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用
D.抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长
答案 A
解析 分析图1可知,砷处理6 h,细胞分裂素水解酶基因相对表达量远低于细胞分裂素合成酶基因相对表达量,根中细胞分裂素的含量会增加,A错误;结合图2、3推测,与空白对照组相比,砷处理组生长素含量高但是根长度短,砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关,B正确;结合图1,随着砷处理时间的延长,LOG2基因相对表达量减少,推测增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用,C正确;根可吸收水和无机盐,抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长,D正确。
5.(2024·湖北,6)研究人员以野生型水稻和突变型水稻(乙烯受体缺失)等作为材料,探究乙烯对水稻根系生长的影响,结果如表所示。下列叙述正确的是( )
实验组别
植物体内生长素含量
根系长度
①
野生型水稻
+++
+++
②
突变型水稻
+
+
③
突变型水稻+NAA
+
+++
④
乙烯受体功能恢复型水稻
+++
+++
注:“+”越多表示相关指标的量越大。
A.第④组中的水稻只能通过转基因技术获得
B.第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用
C.第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用
D.实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长
答案 D
解析 乙烯受体功能恢复型水稻还可以通过杂交技术获得,A错误;第②组与第③组对比,自变量为是否含有NAA,只能说明NAA对根系生长有促进作用,不能说明乙烯对根系生长有促进作用,B错误;第③组与第④组对比,自变量不唯一,没有遵循单一变量原则,不能说明NAA对根系生长有促进作用,C错误;根据第①组、第②组和第④组的结果可知,野生型水稻和乙烯受体功能恢复型水稻植物体内生长素含量与根系长度的相关指标都比突变型水稻(乙烯受体缺失)组的大,说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长,D正确。
6.(2024·重庆,11)为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用,研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理,一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化,然后切取枝条,检测各部位乙烯的量。题图为其处理方式和结果的示意图(切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多)。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.由切口处乙烯的积累,可推测机械伤害加速乙烯合成
B.由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少,可推测IAA抑制乙烯合成
C.乙烯处理使成熟叶向下弯曲,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞
D.去除乙烯合成后成熟叶角度恢复,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大
答案 B
解析 根据结果分析,与处理3 h后的切枝相比,处理32 h后的切枝颜色加深,说明处理32 h后切口处乙烯的积累加剧,由此可推测机械伤害加速乙烯合成,A正确;由图可知,幼叶发育成熟过程中颜色加深,由此说明幼叶发育成熟过程中乙烯量增多,B错误;乙烯处理后,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞,导致叶柄上侧重量重于下侧,从而导致成熟叶向下弯曲,C正确;图中去除乙烯合成后,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大,生长素具有低浓度促进,高浓度抑制的特点,导致叶柄上侧细胞的生长减慢,重量减轻,从而使成熟叶角度恢复,D正确。
1.(2024·赣州高三二模)果实的非正常脱落会降低产量。碳水化合物应激脱落模式认为,碳水化合物减少会在果实中产生氧化应激,导致蔗糖积累并向TPS基因发送信号,促进合成脱落酸和乙烯。当乙烯过多而不能与受体结合后,种子的生长素极性转运(PAT)停止,离区对乙烯变得敏感,导致果实脱落,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.果树光照不足会增加果实脱落的风险
B.果实中乙烯受体的数量增加可抑制果实脱落
C.发育中的果实和成熟的果实均可能提前脱落
D.抑制生长素的极性运输可有效预防果实的非正常脱落
答案 D
解析 果树光照不足,光合速率减弱,导致合成的碳水化合物减少,促进蔗糖积累并向TPS基因发送信号,进而促进合成脱落酸和乙烯,增加果实脱落的风险,A正确;果实中乙烯受体的数量增加可以阻断碳水化合物应激脱落模式,抑制果实脱落,B正确;发育中的果实和成熟的果实均可能导致碳水化合物应激,进而提前脱落,C正确;抑制生长素的极性运输相当于种子的生长素极性转运(PAT)停止,离区对乙烯变得敏感,导致果实脱落,D错误。
2.(2024·青岛高三检测)高等植物可以利用光敏色素接收光信号调节自身生长,如图表示拟南芥光敏色素A缺失突变体(phyA)和光敏色素B缺失突变体(phyB)在不同光照条件下的下胚轴的生长状况。下列说法错误的是( )
A.光敏色素是一类蛋白质,分布在植物体的各个部位
B.光敏色素A主要吸收远红光,光敏色素B主要吸收红光或白光
C.光敏色素A、B被激活后均可促进拟南芥下胚轴的生长
D.光敏色素A、B的活性变化是由光刺激引起其空间结构改变导致的
答案 C
解析 对照组与phyA相比,自变量为光敏色素A的有无,甲组中两者下胚轴生长无明显区别,乙组中两者下胚轴生长区别明显,由此可见光敏色素A在远红光照射下起作用;同理,对照组与phyB相比,自变量为光敏色素B的有无,甲组中两者下胚轴生长区别明显,乙组中两者下胚轴生长无明显区别,由此可见光敏色素B在红光或白光条件下起作用,B正确。对照组表达光敏色素A和B,phyA缺失突变体无光敏色素A、有光敏色素B,观察乙组对照组与phyA,自变量为光敏色素A的有无,有光敏色素A的对照组下胚轴较phyA短,故光敏色素A被激活后可抑制拟南芥下胚轴的生长;甲组中对照组与phyB相比,自变量为光敏色素B的有无,甲组中两者下胚轴生长区别明显,有光敏色素B的对照组下胚轴较phyB短,故光敏色素B被激活后可抑制拟南芥下胚轴的生长,C错误。光敏色素A和B接收光信号时自身结构会发生变化而被激活,被激活后起调节生长的作用,D正确。
3.(多选)冬小麦需要经历春化作用,即长时间的低温条件处理才具备开花条件。冬小麦的春化机理如图所示,VRN1、VRN2、VRN3为调控春化途径的关键基因,“-”表示抑制作用,研究发现低温能促进冬小麦体内赤霉素含量的增加。下列叙述错误的是( )
A.VRN2抑制开花,VRN1和VRN3促进开花
B.低温处理,VRN1间接影响VRN3,最终调控VRN1的表达,属于负反馈调节
C.推测未经低温处理的冬小麦,如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花
D.赤霉素能促进种子萌发、开花和果实的成熟
答案 BD
解析 VRN1促进开花,VRN3促进VRN1的表达,VRN3也促进开花,VRN2抑制VRN3的表达,则VRN2抑制开花,A正确;低温处理促进VRN1的表达,VRN1间接影响VRN3,最终进一步促进VRN1的表达,属于正反馈调节,B错误;研究发现低温能促进冬小麦体内赤霉素含量的增加,推测未经低温处理的冬小麦,如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花,C正确;赤霉素能促进种子萌发、开花和果实发育,乙烯能促进果实的成熟,D错误。
4.植物远志的根是一种重要的传统中药,但该植物具有生长缓慢、繁殖率低等特点。随着近年远志的需求量迅速增长,研究人员用组织培养的方式,建立远志的高效培育体系。回答下列问题:
(1)研究人员取远志不同的组织在基本培养基进行愈伤组织的诱导,筛选最佳外植体(见表a)。再用不同浓度的2,4-D和6-BA组合,对最佳外植体进行诱导,确定最佳的激素浓度组合(见表b)。
表a
外植体
诱导率/%
愈伤组织状态
茎段
18.33
生长较慢
叶
31.67
生长缓慢
根
35.00
生长缓慢
胚轴
59.17
生长较快
表b
组别
植物激素浓度/(mg·L-1)
诱导率/%
2,4-D
6-BA
1
0.2
0.2
65.00
2
0.4
0.4
93.75
3
0.6
0.6
70.00
注:诱导率为接种外植体中形成愈伤组织的比例。
由表a判断,最佳外植体应为________。研究发现,植物激素的浓度及相关比例等都会影响植物细胞的发育方向。有人认为,第2组不一定是形成愈伤组织的最佳浓度组合。你是否支持该观点________(填“支持”或“不支持”),原因是________________________________。
(2)将芽苗植入含有不同浓度吲哚乙酸(IAA)的生根培养基后,生根率见表c。
表c
组别
浓度/(mg·L-1)
生根率/%
1
0.5
62.22
2
1
66.67
3
1.5
41.11
欲探究是否存在低浓度IAA促进生根,高浓度IAA抑制生根的现象,则上述实验应如何修改?
____________________________________________________________________________。
答案 (1)胚轴 支持 研究中缺乏2,4-D和6-BA的不同浓度组合的相关实验数据
(2)增加一组空白对照,再增设更高浓度组,其他条件与原有实验相同
解析 (1)由表a可知,四种外植体中,胚轴的诱导率最高,生长较快,因此最佳外植体应为胚轴。表b中虽然结果显示第2组诱导率最高,但由于表中只探究了三种不同浓度的组合,缺乏更多2,4-D和6-BA的不同浓度组合的相关实验数据(可能会存在其他组合的诱导率更高),因此第2组不一定是形成愈伤组织的最佳浓度组合。(2)欲判断IAA的生根效果,应和喷施蒸馏水的空白对照组比较,若所给浓度下生根数高于空白对照组,则该浓度为促进作用,若所给浓度下生根数低于空白对照组,则该浓度为抑制作用,表中所给实验中,没有喷施蒸馏水的空白对照组的数据,同时实验组中喷施的IAA浓度均较低,因此需要增加一组空白对照,再增设更高浓度组,其他条件与原有实验相同。
5.花和果实的脱落是一个受调控的过程。在干旱胁迫下,番茄会出现花提前凋落的现象,从而严重影响产量。为研究其中的机制,进行了相关实验。回答下列问题:
(1)研究者构建了S2(编码植酸酶2的基因)过表达和S2敲低(低表达)的番茄,统计了其在水分充足和干旱条件下的落花率,结果如图1。
①由图1结果推测,干旱可能通过_______________________________________促进花脱落。
②研究者检测了野生型植株在相应环境下S2的表达情况验证了上述推测,检测结果为_______________________________________________________________________________。
(2)磺肽素(PSK)是一种肽类激素,由PSK前体通过S2蛋白的剪切形成。对番茄植株外施一定浓度的PSK前体,3天后统计落花率,结果如图2。请在图2中补充用PSK前体处理敲低组的实验结果。
(3)在S2过表达植株中,乙烯响应基因T的表达量明显高于野生型。为了研究干旱胁迫下S2是否通过乙烯来诱导花脱落,请利用上述材料及乙烯拮抗剂设计实验:_________________
_______________________________________________________________________________。
写出支持“干旱胁迫下S2诱导的花脱落不依赖乙烯”的实验结果:____________________
_______________________________________________________________________________。
(4)研究表明,干旱胁迫下S2诱导的花脱落不依赖生长素和乙烯。综合上述研究,将“S2”“生长素”“乙烯”“PSK前体”填写在相应方框中,以完善花脱落的调控图。
答案 (1)①促进S2的表达 ②干旱胁迫下S2的表达量显著高于水分充足时 (2)如图所示
(3)干旱胁迫下,用乙烯拮抗剂分别处理野生型、过表达组和敲低组作为实验组,另取野生型、过表达组、敲低组用等量水处理作为对照组,其他条件相同且适宜,一段时间后检测落花率 用乙烯拮抗剂处理的植株的落花率与对照组的差值,在野生型、过表达组和敲低组之间没有明显差异
(4)如图所示
解析 (1)①在干旱条件下,S2敲低组的番茄落花率略高于水分充足条件下番茄落花率,而野生型、过表达组的番茄落花率远远高于水分充足条件下番茄落花率,自变量为有无S2,因变量为落花率,在干旱条件下,含有S2时,番茄落花率高,这说明干旱可能通过促进S2的表达促进花脱落。②由①可知,干旱可能通过促进S2的表达促进花脱落,研究者检测了野生型植株在相应环境下S2的表达情况验证了上述推测,故检测结果为干旱胁迫下S2的表达量显著高于水分充足时。(2)PSK前体通过S2蛋白的剪切能形成磺肽素(PSK),PSK能提高落花率;如果用PSK前体处理敲低组,因敲低组S2表达量少,PSK的前体无法通过S2蛋白的剪切形成磺肽素(PSK),故与水处理敲低组相比,PSK前体处理敲低组落花率不变,实验结果见答案。(3)为了研究干旱胁迫下S2是否通过乙烯来诱导花脱落,自变量为乙烯的有无,因变量为落花率,实验思路及结果见答案。(4)干旱可能通过促进S2的表达促进花脱落,干旱胁迫下S2诱导的花脱落不依赖生长素和乙烯,乙烯能促进花脱落,而生长素能抑制花脱落,因此“S2”“生长素”“乙烯”“PSK前体”对花脱落的调控见答案。
6.如图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构,在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致经由中柱运来的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)。回答下列问题:
(1)结合图示可知,重力通过影响__________________影响生长素在根尖的分布。
(2)在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是________________________________________
_______________________________________________________________________________。
若把去除根冠的玉米根水平放置,__________(填“能”或“不能”)观察到根向地弯曲生长。
答案 (1)平衡石的位置 (2)近地侧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 不能
专题强化练
1~2题每题5分,3~10题每题6分,共58分
1.(2024·本溪高三一模)某些植物主根的根尖能抑制侧根生长,存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验,发现以适宜浓度的α-萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧根原基发育为侧根。测量不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA含量变化,实验结果如图。根据图中信息能得出的结论是( )
A.低浓度NAA促进侧根生长,高浓度NAA抑制侧根生长
B.NAA处理后,通过增加主根中内源IAA含量解除顶端优势
C.切除主根根尖使侧根原基IAA浓度降低,从而解除顶端优势
D.施加外源NAA和切除主根根尖对侧根原基的发育有协同作用
答案 B
解析 据题意可知,本实验的自变量是莴苣幼苗根的处理方式(切除主根根尖和适宜浓度的NAA处理)和处理时间,并没有用不同浓度的NAA处理,不能得出NAA低浓度促进、高浓度抑制的特点的结论,A不符合题意;据图可知,与对照组相比,适宜浓度的NAA处理后,幼苗主根中内源IAA含量升高,再结合题意知,适宜浓度的NAA处理可以解除顶端优势,促进侧根原基的发育,因此,推测NAA处理很可能是通过增加主根中内源IAA含量促进侧根原基的发育,B符合题意;本实验的因变量为幼苗主根中内源IAA含量,没有侧根处IAA浓度的数据,不能得出切除主根根尖可解除顶端优势的原因是侧根处IAA浓度降低的结论,C不符合题意;图中没有切除主根根尖和施加适宜浓度NAA共同处理的实验组,因此,不能得出两者协同促进侧根原基发育的结论,D不符合题意。
2.(2024·河北,9)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是( )
A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多
B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多
C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输
D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长
答案 B
解析 由题意可知,水稻分蘖相当于侧枝,水稻在苗期会表现出顶端优势,抑制分蘖,而AUX1参与水稻生长素极性运输,因此AUX1缺失突变体的生长素极性运输可能受到抑制,分蘖可能增多,A正确;生长素具有高浓度抑制生长的特点,因此,不是分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多,B错误;在水稻的成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,C正确;生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异,同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长,D正确。
3.(2024·贵州,9)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质
B.种植草莓时,施用矮壮素的最适浓度为400 mg·L-1
C.一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
D.一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
答案 D
解析 矮壮素是人工合成的具有调节植物生长发育作用的植物生长调节剂,A错误;由图可知,矮壮素浓度为200 mg·L-1左右时,草莓地上部鲜重、果实总产量最高,因此施用矮壮素的最适浓度不是400 mg·L-1,B错误;由图可知,一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用逐渐增强,C错误。
4.(2024·保定高三二模)我国科学家揭示了植物激素油菜素甾醇(BR)调控水稻穗粒数形成复粒稻的机制(如图)。下列判断正确的是( )
A.BR只存在于水稻的特定部位并在该部位发挥作用
B.BR的产生减少是水稻相关基因选择性表达的结果
C.复粒稻形成过程中BRD3与RCN2两者的表达呈负相关
D.实现水稻增产的思路是喷洒BR抑制剂从而激活BRD3
答案 B
解析 BR属于植物激素,能够从产生部位运输到作用部位,并非只存在于水稻的特定部位,A错误;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,B正确;分析题图可知,复粒稻形成过程中BRD3基因被激活,使其表达增多,该部位BR减少,进而使RCN2表达增多,说明复粒稻形成过程中BRD3与RCN2两者的表达呈正相关,C错误;若喷洒BR抑制剂,导致BR减少,进而促进RCN2基因表达,D错误。
5.(2024·湖南,11)脱落酸(ABA)是植物响应逆境胁迫的信号分子,NaCl和PEG6000(PEG6000不能进入细胞)皆可引起渗透胁迫。图a为某水稻种子在不同处理下基因R的相对表达量变化,图b为该基因的突变体和野生型种子在不同处理下7天时的萌发率。研究还发现无论在正常还是逆境下,基因R的突变体种子中ABA含量皆高于野生型。下列叙述错误的是( )
A.NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节机制相同
B.渗透胁迫下种子中内源ABA的含量变化先于基因R的表达变化
C.基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命
D.基因R突变可能解除了其对ABA生物合成的抑制作用
答案 A
解析 分析图a,用外源ABA处理,基因R的相对表达量增高,说明ABA可促进基因R的表达,由题干信息可知,ABA是植物响应逆境胁迫的信号分子,NaCl和PEG6000可以引起渗透胁迫,促进ABA的合成,进而促进基因R的表达,而ABA可以直接促进基因R的表达,因此NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节机制不同,A错误;由题干信息可知,ABA是植物响应逆境胁迫的信号分子,渗透胁迫会先促进内源ABA的合成,内源ABA含量的升高又会促进基因R的表达,B正确;ABA的存在会抑制种子的萌发,因此基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命,C正确;由题干信息可知,无论在正常还是逆境下,基因R的突变体种子中ABA含量皆高于野生型,说明R基因的表达会抑制ABA的合成,而基因R突变后,解除了其对ABA合成的抑制作用,才导致ABA含量升高,D正确。
6.(2024·山东,10)拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如表所示,其中MS为基本培养基,WT为野生型,OX为基因S过表达株系,PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是( )
MS
MS+脱落酸
MS+PAC
MS+PAC+赤霉素
培养时间
WT
OX
WT
OX
WT
OX
WT
OX
24小时
0
80
0
36
0
0
0
0
36小时
31
90
5
72
3
3
18
18
A.MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响
B.基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发
C.基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制
D.脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗
答案 B
解析 与MS组相比,MS+PAC(PAC为赤霉素合成抑制剂)组种子萌发率明显降低,这说明基因S通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发,B错误;与用MS培养WT相比,用MS+脱落酸培养WT时的种子萌发率由31%下降至5%,与用MS培养OX相比,用MS+脱落酸培养OX时的种子萌发率由90%下降至72%,这说明基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制,C正确;与MS组相比,MS+PAC组种子萌发率明显降低,这说明赤霉素能促进拟南芥种子萌发;与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明脱落酸能抑制拟南芥种子萌发,因此脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗,D正确。
7.(2023·湖北,12)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10月,在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注:曲线1:稀释浓度为1/100;曲线2:稀释浓度为1/200;曲线3:稀释浓度为1/400;曲线4:对照组
A.据图综合分析,为防治乙的危害,M的稀释浓度应选用1/400
B.植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长逐渐减弱
C.喷施M时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前
D.植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
答案 B
解析 图1表示的是不同浓度植物生长调节剂M对甲的影响,浓度越高落叶率越高;图2表示的是不同浓度植物生长调节剂M对乙的影响,落叶率高更有利于阻断乙的危害,综合分析曲线3对应的浓度下,甲的落叶率相对较低,乙的落叶率相对较高,故M的稀释浓度应选用1/400,A正确;植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明落叶率下降,其生长逐渐增强,B错误;喷施M应该减弱对甲果实的影响,避免影响产量,而对于乙应该防止其种子传播,C正确;植物生长调节剂M可提高落叶率,和脱落酸的作用相似,D正确。
8.(多选)(2024·承德高三模拟)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)共同参与调控顶端优势的形成。在茎尖,生长素向下极性运输时,通过影响侧芽位置的细胞分裂素和独脚金内酯含量,抑制侧芽生长,相关生理机制如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.生长素通过作用于IPT和CKX促进细胞分裂素的分泌
B.生长素和细胞分裂素在侧芽生长过程中始终具有协同效应
C.顶芽摘除后,侧芽处的细胞分裂素和独脚金内酯含量均升高
D.生长素与独脚金内酯在IPT表达过程中始终具有协同效应
答案 ABC
解析 据图分析,生长素通过抑制IPT的活性,导致细胞分裂素合成减少,生长素也可通过促进CKX的活性,导致细胞分裂素氧化加快,因此生长素通过作用于IPT和CKX最终导致细胞分裂素分泌减少,A错误;细胞分裂素可促进芽的分化、侧枝发育,而生长素在浓度较低时促进侧芽生长,浓度过高时抑制侧芽生长,B错误;顶芽摘除后,顶芽产生的生长素减少,导致IPT活性增强、CKX活性减弱,导致细胞分裂素的含量升高,顶芽摘除后,通过极性运输到侧芽的生长素大大减少,导致独脚金内酯合成减少,含量降低,C错误;结合题图,生长素可抑制IPT的活性,独脚金内酯也会抑制IPT的活性,可知生长素与独脚金内酯在IPT表达过程中始终具有协同效应,D正确。
9.(多选)(2024·南昌高三一模)南瓜下胚轴长度受到内部因素和外部环境的双重影响。研究人员为了探究暗前远红光处理下外源油菜素内酯(BR)对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响,进行了图示实验处理,其中BRZ表示油菜素内酯抑制剂。下列叙述错误的是( )
A.南瓜苗的光敏色素感受暗前远红光后其空间结构会发生改变
B.暗前远红光和外源BR不都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长
C.暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关
D.BR缺失突变体用暗前远红光处理可基本恢复下胚轴的伸长生长
答案 BD
解析 光敏色素是植物接收光信号的分子,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,A正确;据图分析可知,同样只添加水的条件下,添加暗前远红光组下胚轴长度大于不添加暗前远红光组,说明暗前远红光单独处理都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长,在同样不添加暗前远红光时,外源增施BR组下胚轴长度大于只添加水组,说明BR单独处理也可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长,B错误;由图可知,均施加油菜素内酯抑制剂BRZ的条件下,添加暗前远红光和不添加暗前远红光下胚轴长度一致,说明暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关,因此,BR缺失突变体体内缺乏BR,即使用暗前远红光处理也不会恢复下胚轴的伸长生长,C正确,D错误。
10.(多选)某植物成花诱导的基因调控机制如图所示,下列说法错误的是( )
A.三条途径都可以通过影响相关基因的表达进而影响开花
B.光质途径可能通过改变光敏色素成分间接影响核基因表达
C.春化作用通过抑制FLC基因的表达进而抑制开花
D.该植物开花与否受自身基因、环境因素等的影响
答案 BC
解析 光质途径可能通过改变光敏色素的结构间接影响核基因表达,B错误;由图示可知,春化作用抑制FLC基因表达flc蛋白,而flc蛋白抑制开花诱导途径整合因子基因表达,开花诱导途径整合因子基因表达后促进花分生组织特性决定基因的表达,上述过程说明春化作用通过抑制FLC基因的表达最终促进开花,C错误。
11.(14分)(2024·广东,19)乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理,我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天,观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制,同时发现突变体m2,其根伸长不受乙烯影响;推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计并开展相关实验,其中K试剂抑制激素X的合成,A试剂抑制激素X受体的功能,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)为验证该推测进行了实验一,结果表明,乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X,推测X可能是__________。
(2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控,设计并开展了实验二、三和四。
①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与__________有关。
②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的NAA,目的是利用NAA的生理效应,初步判断乙烯抑制根伸长是否与________________有关。若要进一步验证该结论并检验m2的突变基因是否与此有关,可检测________________________的表达情况。
③实验四中有3组空气处理组,其中设置★所示组的目的是___________________________。
(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响_____________实现的。
答案 (1)生长素 (2)①生长素合成 ②生长素运输 生长素载体蛋白基因 ③作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;作为乙烯处理的对照组 (3)生长素信号转导(或生长素受体功能)
解析 (1)根据题意,乙烯会对野生型(WT)幼苗根的伸长起抑制作用,为验证植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计实验结果如实验一,根据实验结果分析:
(2)①根据实验二的结果分析可知,突变体m2和野生型(WT)的激素X含量相当,说明突变体m2的突变基因与激素X的合成无关,因此,该实验的目的是检测m2的突变基因是否与生长素的合成有关。②NAA属于生长素类调节剂,NAA可自由扩散进入细胞,根据图中结果分析可知,野生型(WT)用NAA+乙烯处理,其根的伸长会被抑制,初步可以判断乙烯抑制根伸长是否与生长素运输有关;生长素进入细胞的方式为主动运输,需要生长素载体蛋白的协助,若要进一步验证乙烯抑制根伸长是否与生长素运输有关,并检验m2的突变基因是否与此有关,可以检测生长素载体蛋白基因的表达情况。③对实验四的结果图做如下分析,可以判断其中设置★所示组的目的:
(3)根据实验四的结果分析,添加A试剂抑制激素X受体的功能,乙烯对根的伸长的抑制作用减弱,即使再添加NAA,乙烯处理后对根也没有抑制作用,说明乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响生长素信号转导(或生长素受体功能)实现的。
12.(14分)株高是影响桃产量的重要因素。为研究桃树矮化的机理,研究人员对矮化品种F和正常株高品种Q分别施加外源GA3并测定枝条生长情况,结果如图1。回答下列问题:
(1)内源赤霉素(GA3)是植物体内产生的,其主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高;____________________________________(答出1点即可)等。
(2)实验中两对照组均施加等量清水,结果表明品种F是GA3的________(填“敏感”或“不敏感”)突变体,依据是__________________________________________________________
______________________________________________________________________________,
进一步检测发现两个品种内源GA3含量并无差异。
(3)有资料显示,GA3可与受体蛋白GID1结合,蛋白GID1与蛋白Della在GA3存在时可发生互作,形成特殊的GID1-GA3-Della结构,进而通过特定途径降解蛋白Della。由此推测,蛋白Della的功能是______(填“促进”或“抑制”)枝条的生长。进一步用电泳技术检测品种F和品种Q施加外源GA3后Della的含量,结果如图2所示。结合上述信息,请简要阐释品种F矮化的可能分子机制:_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育 (2)不敏感 品种F施加GA3组枝条生长高度与对照组相同,品种Q施加GA3组枝条生长高度明显高于其对照组
(3)抑制 品种F为矮化植株,对GA3不敏感,GA3不能与受体蛋白GID1结合,导致蛋白Della不能被降解,细胞内存在大量蛋白Della,抑制枝条生长
解析 (3)GA3能够促进细胞伸长,引起植株增高,结合题目信息GA3发挥作用的机制可推测,蛋白Della的功能是抑制枝条生长。观察电泳结果可得,品种F不论是对照组还是GA3添加组的蛋白Della含量均高于品种Q,结合GA3的作用机制可推测,可能是品种F体内的GA3不能与受体蛋白GID1结合,无法形成特殊的GID1-GA3-Della结构,因而无法有效降解蛋白Della,使细胞内存在大量蛋白Della,抑制枝条生长,导致品种F植株矮化。
13.(14分)赤霉素(GA)是一类四环双萜类物质,1926年,科学家在研究水稻恶苗病的过程中发现了此类物质。
(1)科学家在研究水稻恶苗病的过程中,发现了赤霉菌分泌的赤霉素。从植物激素的概念分析,赤霉菌分泌的赤霉素能否叫植物激素,请说出理由:___________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)阳生植物受到周围植物遮蔽时,茎伸长速率加快,株高和节间距增加,叶柄伸长,这种现象称为避阴反应,阳生植物发生避阴反应的部分调控机制如图所示。
①生长素与赤霉素在调节茎秆伸长方面表现为________(填“协同”或“相抗衡”)作用。
②据图分析,赤霉素促进避阴反应的机制是_______________________________(答出两点)。
(3)请设计实验方案探究某种植物的矮生突变体是赤霉素合成缺陷型突变体,还是赤霉素不敏感型突变体(写出实验思路并预测实验结果及结论)。________________________________
____________________________________________________________________________。
答案 (1)否,因为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,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物 (2)①协同 ②促进茎秆伸长,引起避阴反应;抑制D蛋白的功能,减弱D蛋白对避阴反应的抑制 (3)实验思路:将若干株生长状况相同的该种植物矮生突变体的幼苗随机均分为A、B两组,用适宜浓度的赤霉素溶液处理A组,B组不作处理;在相同且适宜条件下培养一段时间后,测量并比较A、B两组植株高度。预测实验结果及结论:若A组株高显著高于B组,则该突变体为赤霉素合成缺陷型突变体;若A、B两组株高大致相同,则该突变体为赤霉素不敏感型突变体
解析 (2)生长素与赤霉素均能促进茎秆伸长,二者表现为协同作用。由图可知,赤霉素可直接促进茎秆伸长,引起避阴反应,同时还可抑制D蛋白的功能,进而减弱D蛋白对避阴反应的抑制,因此赤霉素促进避阴反应的机制是促进茎秆伸长引起避阴反应和减弱D蛋白对避阴反应的抑制作用。(3)欲设计实验探究某种植物的矮生突变体是赤霉素合成缺陷型突变体还是赤霉素不敏感型突变体,自变量应为是否用适宜浓度的赤霉素溶液处理,通过测量并比较植株的高度进行判断。赤霉素合成缺陷型突变体不能合成赤霉素,用适宜浓度的外源赤霉素处理后,植株能明显增高,而赤霉素不敏感型突变体能正常合成赤霉素,但赤霉素不能发挥效应,因此用外源赤霉素处理后,植株高度变化不大。
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$植物生命活动的调节
保分点专攻
建网络 抓主干
经典
实验
植物的激
素调节
生长素
达尔文实验
鲍森·詹森实验
拜尔实验
温特实验
产生
主要合成部位是①__________________________
分布
相对集中分布在②_______________
运输
极性运输——幼嫩组织
非极性运输——成熟组织
作用特点
在浓度较低时促进生长,在浓度过高时③______生长
其他植
物激素
激素间相互作用
形成调节网络
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
生长旺盛的部分
抑制
2
建网络 抓主干
植
物
的
激
素
调
节
其他植
物激素
促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞④____
________;促进⑤_______________和果实发育
赤霉素
促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、⑥____
________
细胞分
裂素
乙烯
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
抑制细胞分裂;促进⑦_________;促进叶和果实
的衰老和脱落;维持种子休眠
脱落酸
植物生长调节剂
来源
类型
应用
人工合成
分子结构与植物激素类似,如吲哚丁酸
分子结构与植物激素完全不同,如α-萘乙酸、
矮壮素
生长素类调节剂促进插条生根、乙烯利催熟水果
与分化
分裂
种子萌发、开花
叶绿
素合成
气孔关闭
3
建网络 抓主干
植物的激
素调节
生长
发育
网络
机制
⑧______因素调节
影 响
⑨_________调控
控
制
影
响
⑩______调节
影
响
光
温度
重力
环境
基因表达
激素
4
一 核心提炼
1.有关生长素的要点整合
(1)生长素发现过程中的几个重要结论
6
(2)图解生长素的三种运输方式
(3)生长素的生理作用
(4)利用“三看法”判断生长素的作用特点
2.其他植物激素及作用
(1)植物激素间的相互关系
①明确植物激素的两大作用
②生长素与乙烯的相互作用机理
③生长素与赤霉素的相互作用机理
④探究植物激素间的相互作用
(2)植物生长调节剂的应用归纳
(3)环境因素参与调节植物的生命活动
(4)辨析光合色素和光敏色素
(5)植物生命活动中多个影响因素之间的关系
判断下列有关植物激素及作用的叙述
(1)用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实
( )
(2)扦插繁殖药用植物两面针种苗时,插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA( )
√
提示:用NAA溶液处理插条时,低浓度NAA可以选用浸泡法,较高浓度NAA可以选用沾蘸法。
×
(3)双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的对抗作用( )
√
易错辨析
(4)细胞分裂素受体表达量减少的植株,其生长速度比野生型更快;赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉分解速度比野生型更慢( )
提示:细胞分裂素能促进细胞分裂,故细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快;赤霉素能促进大麦种子产生α-淀粉酶,进而催化淀粉分解,赤霉素受体表达量增加的大麦种子,有利于赤霉素发挥作用,能产生更多的α-淀粉酶,胚乳中淀粉分解速度比野生型更快。
×
易错辨析
二 真题演练
1.(2023·山东,10)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
√
据表格和题图可知,不切断任何部位,该幼苗正常弯
曲生长,但在①处切断,即去除结构Ⅰ,生长变慢,
推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位,A不符合题意;
据表格可知,在①处切断,该幼苗生长缓慢且弯曲,而在②处切断后,该幼苗不能生长,推测①②之间含有生长素且具有感光部位,在受到单侧光照射后,①②之间生长素分布不均,B、C不符合题意;
在②处切断和在③处切断的两组实验结果相同,即幼苗不生长、不弯曲,应该是缺乏产生生长素的部位,不能说明②③之间有无感受单侧光刺激的部位,D符合题意。
2.(2024·安徽,9)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是
A.菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花
B.玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C.组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D.土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
√
菊花是自然条件下秋季开花的植物,是短日照植物,遮光处理可使其提前开花,A错误;
玉米倒伏后,受重力影响,茎近地侧生长素浓度较高,且茎对生长素浓度较不敏感,因此近地侧生长速度快,使茎出现背地生长,B错误;
组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化,比值低时能诱导根的分化,C错误;
土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭,以减少水分蒸发,D正确。
3.(2023·广东,15)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是
A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
√
当室外栽培的水仙被移入室内后,光信号发生变化,光敏色素(作为光信号的受体)感受的光信号发生改变,影响特定基因的表达,进而导致水仙徒长甚至倒伏,A正确;
叶绿素可以吸收、传递和转化光能,叶绿素本身不传递光信号,B错误;
植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的:单侧光照射后,胚芽鞘向光侧的生长素浓度低于背光侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光性弯曲,水仙转入室内后,若给以单侧光,其仍可以发生向光性弯曲,C错误;
室外栽培的水仙被移入室内后,光照强度减弱,D错误。
4.(2024·黑吉辽,13)为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因,研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析,下列推测错误的是
A.砷处理6 h,
根中细胞
分裂素的
含量会减少
B.砷处理抑制
根的生长可能与生长素含量过高有关
C.增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用
D.抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长
√
分析图1可知,砷处理6 h,细胞分裂素水解酶基因相对表达量远低于细胞分裂素合成酶基因相对表达量,根中细胞分裂素的含量会增加,A错误;
结合图2、3推测,与空白对照组相比,砷处理组生长素含量高但是根长度短,砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关,B正确;
结合图1,随着砷处理时间的延长,LOG2基因相对表达量减少,推测增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用,C正确;
根可吸收水和无机盐,抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长,D正确。
5.(2024·湖北,6)研究人员以野生型水稻和突变型水稻(乙烯受体缺失)等作为材料,探究乙烯对水稻根系生长的影响,结果如表所示。
实验组别 植物体内生长素含量 根系长度
① 野生型水稻 +++ +++
② 突变型水稻 + +
③ 突变型水稻+NAA + +++
④ 乙烯受体功能恢复型水稻 +++ +++
注:“+”越多表示相关指标的量越大。
下列叙述正确的是
A.第④组中的水稻只能通过转基因技术获得
B.第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用
C.第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用
D.实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长
√
实验组别 植物体内生长素含量 根系长度
① 野生型水稻 +++ +++
② 突变型水稻 + +
③ 突变型水稻+NAA + +++
④ 乙烯受体功能恢复型水稻 +++ +++
乙烯受体功能恢复型水稻还可以通过杂交技术获得,A错误;
第②组与第③组对比,自变量为是否含有NAA,只能说明NAA对根系生长有促进作用,不能说明乙烯对根系生长有促进作用,B错误;
第③组与第④组对比,自变量不唯一,没有遵循单一变量原则,不能说明NAA对根系生长有促进作用,C错误;
根据第①组、第②组和第④组的结果可知,野生型水稻和乙烯受体功能恢复型水稻植物体内生长素含量与根系长度的相关指标都比突变型水稻(乙烯受体缺失)组的大,说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长,D正确。
6.(2024·重庆,11)为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用,研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理,一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化,然后切取枝条,检测各部位乙烯的量。题图为其处理方式和结果的示意图(切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多)。
据此分析,下列叙述错误的是
A.由切口处乙烯的积累,可推测机械伤害加速乙烯合成
B.由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少,可推测IAA抑制乙烯合成
C.乙烯处理使成熟叶向下弯曲,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞
D.去除乙烯合成后成熟叶角度恢复,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值
持续增大
√
根据结果分析,与处理3 h后的切枝相比,处理32 h后的切枝颜色加深,说明处理32 h后切口处乙烯的积累加剧,由此可推测机械伤害加速乙烯合成,A正确;
由图可知,幼叶发育成熟过程中颜色加深,由此说明幼叶发育成熟过程中乙烯量增多,B错误;
乙烯处理后,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞,导致叶柄上侧重量重于下侧,从而导致成熟叶向下弯曲,C正确;
图中去除乙烯合成后,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大,生长素具有低浓度促进,高浓度抑制的特点,导致叶柄上侧细胞的生长减慢,重量减轻,从而使成熟叶角度恢复,D正确。
三 模拟预测
1.(2024·赣州高三二模)果实的非正常脱落会降低产量。碳水化合物应激脱落模式认为,碳水化合物减少会在果实中产生氧化应激,导致蔗糖积累并向TPS基因发送信号,促进合成脱落酸和乙烯。当乙烯过多而不能与受体结合后,种子的生长素极性转运(PAT)停止,离区对乙烯变得敏感,导致果实脱落,如图所示。下列叙述错误的是
A.果树光照不足会增加果实脱落的风险
B.果实中乙烯受体的数量增加可抑制果实脱落
C.发育中的果实和成熟的果实均可能提前脱落
D.抑制生长素的极性运输可有效预防果实的非
正常脱落
√
果树光照不足,光合速率减弱,导致合成的
碳水化合物减少,促进蔗糖积累并向TPS基
因发送信号,进而促进合成脱落酸和乙烯,
增加果实脱落的风险,A正确;
果实中乙烯受体的数量增加可以阻断碳水化
合物应激脱落模式,抑制果实脱落,B正确;
发育中的果实和成熟的果实均可能导致碳水化合物应激,进而提前脱落,C正确;
抑制生长素的极性运输相当于种子的生长素极性转运(PAT)停止,离区对乙烯变得敏感,导致果实脱落,D错误。
2.(2024·青岛高三检测)高等植物可以利用光敏色素接收光信号调节自身生长,如图表示拟南芥光敏色素A缺失突变体(phyA)和光敏色素B缺失突变体(phyB)在不同光照条件下的下胚轴的生长状况。下列说法错误的是
A.光敏色素是一类蛋白质,分
布在植物体的各个部位
B.光敏色素A主要吸收远红光,
光敏色素B主要吸收红光或
白光
C.光敏色素A、B被激活后均可促进拟南芥下胚轴的生长
D.光敏色素A、B的活性变化是由光刺激引起其空间结构改变导致的
√
对照组与phyA相比,自变量
为光敏色素A的有无,甲组中
两者下胚轴生长无明显区别,
乙组中两者下胚轴生长区别
明显,由此可见光敏色素A在远红光照射下起作用;同理,对照组与phyB相比,自变量为光敏色素B的有无,甲组中两者下胚轴生长区别明显,乙组中两者下胚轴生长无明显区别,由此可见光敏色素B在红光或白光条件下起作用,B正确。
对照组表达光敏色素A和B,
phyA缺失突变体无光敏色素
A、有光敏色素B,观察乙组
对照组与phyA,自变量为光
敏色素A的有无,有光敏色素A的对照组下胚轴较phyA短,故光敏色素A被激活后可抑制拟南芥下胚轴的生长;甲组中对照组与phyB相比,自变量为光敏色素B的有无,甲组中两者下胚轴生长区别明显,有光敏色素B的对照组下胚轴较phyB短,故光敏色素B被激活后可抑制拟南芥下胚轴的生长,C错误。
光敏色素A和B接收光信号时自身结构会发生变化而被激活,被激活后起调节生长的作用,D正确。
3.(多选)冬小麦需要经历春化作用,即长时间的低温条件处理才具备开花条件。冬小麦的春化机理如图所示,VRN1、VRN2、VRN3为调控春化途径的关键基因,“-”表示抑制作用,研究发现低温能促进冬小麦体内赤霉素含量的增加。下列叙述错误的是
A.VRN2抑制开花,VRN1和VRN3促进开花
B.低温处理,VRN1间接影响VRN3,最终调控
VRN1的表达,属于负反馈调节
C.推测未经低温处理的冬小麦,如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花
D.赤霉素能促进种子萌发、开花和果实的成熟
√
√
VRN1促进开花,VRN3促进VRN1的表达,VRN3
也促进开花,VRN2抑制VRN3的表达,则VRN2
抑制开花,A正确;
低温处理促进VRN1的表达,VRN1间接影响VRN3,最终进一步促进VRN1的表达,属于正反馈调节,B错误;
研究发现低温能促进冬小麦体内赤霉素含量的增加,推测未经低温处理的冬小麦,如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花,C正确;
赤霉素能促进种子萌发、开花和果实发育,乙烯能促进果实的成熟,D错误。
4.植物远志的根是一种重要的传统中药,但该植物具有生长缓慢、繁殖率低等特点。随着近年远志的需求量迅速增长,研究人员用组织培养的方式,建立远志的高效培育体系。回答下列问题:
(1)研究人员取远志不同的组织在基本培养基进行愈伤组织的诱导,筛选最佳外植体(见表a)。
外植体 诱导率/% 愈伤组织状态
茎段 18.33 生长较慢
叶 31.67 生长缓慢
根 35.00 生长缓慢
胚轴 59.17 生长较快
表a
再用不同浓度的2,4-D和6-BA组合,对最佳外植体进行诱导,确定最佳的激素浓度组合(见表b)。
表b
组别 植物激素浓度/(mg·L-1) 诱导率/%
2,4-D 6-BA
1 0.2 0.2 65.00
2 0.4 0.4 93.75
3 0.6 0.6 70.00
注:诱导率为接种外植体中形成愈伤组织的比例。
由表a判断,最佳外植体应为______。研究发现,植物激素的浓度及相关比例等都会影响植物细胞的发育方向。有人认为,第2组不一定是形成愈伤组织的最佳浓度组合。你是否支持该观点______(填“支持”或“不支持”),原因是__________________________________________________
_____。
胚轴
支持
研究中缺乏2,4-D和6-BA的不同浓度组合的相关实验
数据
由表a可知,四种外植体中,胚轴的诱导率最高,生长较快,因此最佳外植体应为胚轴。表b中虽然结果显示第2组诱导率最高,但由于表中只探究了三种不同浓度的组合,缺乏更多2,4-D和6-BA的不同浓度组合的相关实验数据(可能会存在其他组合的诱导率更高),因此第2组不一定是形成愈伤组织的最佳浓度组合。
(2)将芽苗植入含有不同浓度吲哚乙酸(IAA)的生根培养基后,生根率见表c。
表c
组别 浓度/(mg·L-1) 生根率/%
1 0.5 62.22
2 1 66.67
3 1.5 41.11
欲探究是否存在低浓度IAA促进生根,高浓度IAA抑制生根的现象,则上述实验应如何修改?
___________________________________________________________。
增加一组空白对照,再增设更高浓度组,其他条件与原有实验相同
欲判断IAA的生根效果,应和喷施蒸馏水的空白对照组比较,若所给浓度下生根数高于空白对照组,则该浓度为促进作用,若所给浓度下生根数低于空白对照组,则该浓度为抑制作用,表中所给实验中,没有喷施蒸馏水的空白对照组的数据,同时实验组中喷施的IAA浓度均较低,因此需要增加一组空白对照,再增设更高浓度组,其他条件与原有实验相同。
5.花和果实的脱落是一个受调控的过程。在干旱胁迫下,番茄会出现花提前凋落的现象,从而严重影响产量。为研究其中的机制,进行了相关实验。回答下列问题:
(1)研究者构建了S2(编码植酸酶2的基因)过表达和S2敲低(低表达)的番茄,统计了其在水分充足和干旱条件下的落花率,结果如图1。
①由图1结果推测,干旱可能通过_____________促进花脱落。
促进S2的表达
在干旱条件下,S2敲低组的番茄落花率略高于水分充足条件下番茄落花率,而野生型、过表达组的番茄落花率远远高于水分充足条件下番茄落花率,自变量为有无S2,因变量为落花率,在干旱条件下,含有S2时,番茄落花率高,这说明干旱可能通过促进S2的表达促进花脱落。
②研究者检测了野生型植株在相应环境下S2的表达情况验证了上述推测,检测结果为_______________
_________________________。
干旱胁迫下S2的
表达量显著高于水分充足时
由①可知,干旱可能通过促进S2的表达促进花脱落,研究者检测了野生型植株在相应环境下S2的表达情况验证了上述推测,故检测结果为干旱胁迫下S2的表达量显著高于水分充足时。
(2)磺肽素(PSK)是一种肽类激素,由PSK前体通过S2蛋白的剪切形成。对番茄植株外施一定浓度的PSK前体,3天后统计落花率,结果如图2。请在图2中补充用PSK前体处理敲低组的实验结果。
答案 如图所示
PSK前体通过S2蛋白的剪切能形成磺肽素(PSK),PSK能提高落花率;如果用PSK前体处理敲低组,因敲低组S2表达量少,PSK的前体无法通过S2蛋白的剪切形成磺肽素(PSK),故与水处理敲低组相比,PSK前体处理敲低组落花率不变,实验结果见答案。
(3)在S2过表达植株中,乙烯响应基因T的表达量明显高于野生型。为了研究干旱胁迫下S2是否通过乙烯来诱导花脱落,请利用上述材料及乙烯拮抗剂设计实验:_______________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
写出支持“干旱胁迫下S2诱导的花脱落不依赖乙烯”的实验结果:__________________________________________________________________________________________。
干旱胁迫下,用乙烯拮抗剂分别处理野生型、过表达组和敲低组作为实验组,另取野生型、过表达组、敲低组用等量水处理作为对照组,其他条件相同且适宜,一段时间后检测落花率
用乙烯拮抗剂处理的植株的落花率与对照组的差值,在野生型、过表达组和敲低组之间没有明显差异
为了研究干旱胁迫下S2是否通过乙烯来诱导花脱落,自变量为乙烯的有无,因变量为落花率,实验思路及结果见答案。
(4)研究表明,干旱胁迫下S2诱导的花脱落不依赖生长素和乙烯。综合上述研究,将“S2”“生长素”“乙烯”“PSK前体”填写在相应方框中,以完善花脱落的调控图。
答案 如图所示
干旱可能通过促进S2的表达促进花脱落,干旱胁迫下S2诱导的花脱落不依赖生长素和乙烯,乙烯能促进花脱落,而生长素能抑制花脱落,因此“S2”“生长素”“乙烯”“PSK前体”对花脱落的调控见答案。
6.如图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构,在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致经由中柱运来的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)。回答下列问题:
(1)结合图示可知,重力通
过影响_____________影响
生长素在根尖的分布。
平衡石的位置
(2)在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是______________________
__________________________________________________________________________________________。若把去除根冠的玉米根水平放置,______(填“能”或“不能”)观察到根向地弯曲生长。
近地侧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
不能
四 专题强化练
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答案
对一对
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B D B A B B ABC BD BC
题号 11
答案 (1)生长素 (2)①生长素合成 ②生长素运输 生长素载体蛋白基因 ③作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;作为乙烯处理的对照组 (3)生长素信号转导(或生长素受体功能)
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对一对
题号 12
答案 (1)促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育
(2)不敏感 品种F施加GA3组枝条生长高度与对照组相同,品种Q施加GA3组枝条生长高度明显高于其对照组 (3)抑制 品种F为矮化植株,对GA3不敏感,GA3不能与受体蛋白GID1结合,导致蛋白Della不能被降解,细胞内存在大量蛋白Della,抑制枝条生长
答案
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对一对
题号 13
答案 (1)否,因为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,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物 (2)①协同 ②促进茎秆伸长,引起避阴反应;抑制D蛋白的功能,减弱D蛋白对避阴反应的抑制 (3)实验思路:将若干株生长状况相同的该种植物矮生突变体的幼苗随机均分为A、B两组,用适宜浓度的赤霉素溶液处理A组,B组不作处理;在相同且适宜条件下培养一段时间后,测量并比较A、B两组植株高度。预测实验结果及结论:若A组株高显著高于B组,则该突变体为赤霉素合成缺陷型突变体;若A、B两组株高大致相同,则该突变体为赤霉素不敏感型突变体
答案
1.(2024·本溪高三一模)某些植物主根的根尖能抑制侧根生长,存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验,发现以适宜浓度的α-萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧根原基发育为侧根。测量不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA含量变化,实验结果如图。根据图中信息能得出的结论是
A.低浓度NAA促进侧根生长,高浓度
NAA抑制侧根生长
B.NAA处理后,通过增加主根中内源
IAA含量解除顶端优势
C.切除主根根尖使侧根原基IAA浓度降低,从而解除顶端优势
D.施加外源NAA和切除主根根尖对侧根原基的发育有协同作用
√
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答案
据题意可知,本实验的自变量是莴苣
幼苗根的处理方式(切除主根根尖和适
宜浓度的NAA处理)和处理时间,并没
有用不同浓度的NAA处理,不能得出
NAA低浓度促进、高浓度抑制的特点
的结论,A不符合题意;
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答案
据图可知,与对照组相比,适宜浓度
的NAA处理后,幼苗主根中内源IAA
含量升高,再结合题意知,适宜浓度
的NAA处理可以解除顶端优势,促进
侧根原基的发育,因此,推测NAA处
理很可能是通过增加主根中内源IAA含量促进侧根原基的发育,B符合题意;
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答案
本实验的因变量为幼苗主根中内源
IAA含量,没有侧根处IAA浓度的
数据,不能得出切除主根根尖可解
除顶端优势的原因是侧根处IAA浓
度降低的结论,C不符合题意;
图中没有切除主根根尖和施加适宜浓度NAA共同处理的实验组,因此,不能得出两者协同促进侧根原基发育的结论,D不符合题意。
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答案
2.(2024·河北,9)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是
A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多
B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多
C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输
D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长
√
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答案
由题意可知,水稻分蘖相当于侧枝,水稻在苗期会表现出顶端优势,抑制分蘖,而AUX1参与水稻生长素极性运输,因此AUX1缺失突变体的生长素极性运输可能受到抑制,分蘖可能增多,A正确;
生长素具有高浓度抑制生长的特点,因此,不是分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多,B错误;
在水稻的成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,C正确;
生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异,同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长,D正确。
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答案
3.(2024·贵州,9)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及果实总产量的影响,实验结果如图所示。
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答案
下列叙述正确的是
A.矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质
B.种植草莓时,施用矮壮素的最适浓度为400 mg·L-1
C.一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
D.一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
√
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答案
矮壮素是人工合成的具有调节植物生长发育作用的植物生长调节剂,A错误;
由图可知,矮壮素浓度为200 mg·L-1左右时,草莓地上部鲜重、果实总产量最高,因此施用矮壮素的最适浓度不是400 mg·L-1,B错误;
由图可知,一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用逐渐增强,C错误。
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4.(2024·保定高三二模)我国科学家揭示了植物激素油菜素甾醇(BR)调控水稻穗粒数形成复粒稻的机制(如图)。下列判断正确的是
A.BR只存在于水稻的特定部位并在该部位发挥作用
B.BR的产生减少是水稻相关基因选择性表达的结果
C.复粒稻形成过程中BRD3与RCN2两者的表达呈负相关
D.实现水稻增产的思路是喷洒BR抑制剂从而激活BRD3
√
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答案
BR属于植物激素,能够从产
生部位运输到作用部位,并
非只存在于水稻的特定部位,A错误;
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,B正确;
分析题图可知,复粒稻形成过程中BRD3基因被激活,使其表达增多,该部位BR减少,进而使RCN2表达增多,说明复粒稻形成过程中BRD3与RCN2两者的表达呈正相关,C错误;
若喷洒BR抑制剂,导致BR减少,进而促进RCN2基因表达,D错误。
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答案
5.(2024·湖南,11)脱落酸(ABA)是植物响应逆境胁迫的信号分子,NaCl和PEG6000(PEG6000不能进入细胞)皆可引起渗透胁迫。图a为某水稻种子在不同处理下基因R的相对表达量变化,图b为该基因的突变体和野生型种子在不同处理下7天时的萌发率。研究还发现无论在正常还是逆境下,基因R的突变体种子中ABA含量皆高于野生型。
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答案
下列叙述错误的是
A.NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节机制相同
B.渗透胁迫下种子中内源ABA的含量变化先于基因R的表达变化
C.基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命
D.基因R突变可能解除了其对ABA生物合成的抑制作用
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答案
√
分析图a,用外源ABA处理,基因R
的相对表达量增高,说明ABA可促
进基因R的表达,由题干信息可知,
ABA是植物响应逆境胁迫的信号分
子,NaCl和PEG6000可以引起渗透
胁迫,促进ABA的合成,进而促进基因R的表达,而ABA可以直接促进基因R的表达,因此NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节机制不同,A错误;
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由题干信息可知,ABA是植物响应逆境胁迫的信号分子,渗透胁迫会先促进内源ABA的合成,内源ABA含量的升高又会促进基因R的表达,B正确;
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ABA的存在会抑制种子的萌发,因此基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命,C正确;
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由题干信息可知,无论在正常还是逆境下,基因R的突变体种子中ABA含量皆高于野生型,说明R基因的表达会抑制ABA的合成,而基因R突变后,解除了其对ABA合成的抑制作用,才导致ABA含量升高,D正确。
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6.(2024·山东,10)拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如表所示,其中MS为基本培养基,WT为野生型,OX为基因S过表达株系,PAC为赤霉素合成抑制剂。
MS MS+脱落酸 MS+PAC MS+PAC+赤霉素
培养时间 WT OX WT OX WT OX WT OX
24小时 0 80 0 36 0 0 0 0
36小时 31 90 5 72 3 3 18 18
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答案
下列说法错误的是
A.MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响
B.基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发
C.基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制
D.脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗
√
MS MS+脱落酸 MS+PAC MS+PAC+赤霉素
培养时间 WT OX WT OX WT OX WT OX
24小时 0 80 0 36 0 0 0 0
36小时 31 90 5 72 3 3 18 18
与MS组相比,MS+PAC(PAC为赤霉素合成抑制剂)组种子萌发率明显降低,这说明基因S通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发,B错误;
与用MS培养WT相比,用MS+脱落酸培养WT时的种子萌发率由31%下降至5%,与用MS培养OX相比,用MS+脱落酸培养OX时的种子萌发率由90%下降至72%,这说明基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制,C正确;
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与MS组相比,MS+PAC组种子萌发率明显降低,这说明赤霉素能促进拟南芥种子萌发;与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明脱落酸能抑制拟南芥种子萌发,因此脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗,D正确。
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7.(2023·湖北,12)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10月,在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理,结果如图所示。
注:曲线1:稀释浓度为1/100;曲线2:稀释浓度为1/200;曲线3:稀释浓度为1/400;曲线4:对照组
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答案
下列叙述错误的是
A.据图综合分析,为防治乙的危害,M的稀释
浓度应选用1/400
B.植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长
逐渐减弱
C.喷施M时间选择甲果实采收后,乙果实未大
量成熟前
D.植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用
相似
√
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答案
图1表示的是不同浓
度植物生长调节剂M
对甲的影响,浓度越
高落叶率越高;图2
表示的是不同浓度植
物生长调节剂M对乙的影响,落叶率高更有利于阻断乙的危害,综合分析曲线3对应的浓度下,甲的落叶率相对较低,乙的落叶率相对较高,故M的稀释浓度应选用1/400,A正确;
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答案
植物乙对照组的曲线
逐渐下降,说明落叶
率下降,其生长逐渐
增强,B错误;
喷施M应该减弱对甲
果实的影响,避免影响产量,而对于乙应该防止其种子传播,C正确;
植物生长调节剂M可提高落叶率,和脱落酸的作用相似,D正确。
8.(多选)(2024·承德高三模拟)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)共同参与调控顶端优势的形成。在茎尖,生长素向下极性运输时,通过影响侧芽位置的细胞分裂素和独脚金内酯含量,抑制侧芽生长,相关生理机制如图所示。下列叙述不正确的是
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答案
A.生长素通过作用于IPT和CKX促进细胞分裂素的分泌
B.生长素和细胞分裂素在侧芽生长过程中始终具有协同效应
C.顶芽摘除后,侧芽处的细胞分裂素和独脚金内酯含量均升高
D.生长素与独脚金内酯在IPT表达过程中始终具有协同效应
√
√
√
据图分析,生长素通过抑制IPT的
活性,导致细胞分裂素合成减少,
生长素也可通过促进CKX的活性,
导致细胞分裂素氧化加快,因此
生长素通过作用于IPT和CKX最终
导致细胞分裂素分泌减少,A错误;
细胞分裂素可促进芽的分化、侧枝
发育,而生长素在浓度较低时促进侧芽生长,浓度过高时抑制侧芽生长,B错误;
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答案
顶芽摘除后,顶芽产生的生长素减
少,导致IPT活性增强、CKX活性
减弱,导致细胞分裂素的含量升高,
顶芽摘除后,通过极性运输到侧芽
的生长素大大减少,导致独脚金内
酯合成减少,含量降低,C错误;
结合题图,生长素可抑制IPT的活性,
独脚金内酯也会抑制IPT的活性,可知生长素与独脚金内酯在IPT表达过程中始终具有协同效应,D正确。
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9.(多选)(2024·南昌高三一模)南瓜下胚轴长度受到内部因素和外部环境的双重影响。研究人员为了探究暗前远红光处理下外源油菜素内酯(BR)对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响,进行了图示实验处理,其中BRZ表示油菜素内酯抑制剂。下列叙述错误的是
A.南瓜苗的光敏色素感受暗前远红光后
其空间结构会发生改变
B.暗前远红光和外源BR不都可以促进正
常南瓜苗下胚轴的伸长生长
C.暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关
D.BR缺失突变体用暗前远红光处理可基本恢复下胚轴的伸长生长
√
√
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答案
光敏色素是植物接收光信号的分子,
在受到光照射时,光敏色素的结构
会发生变化,这一变化的信息会经
过信息传递系统传导到细胞核内,
影响特定基因的表达,从而表现出
生物学效应,A正确;
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答案
据图分析可知,同样只添加水的条件
下,添加暗前远红光组下胚轴长度大
于不添加暗前远红光组,说明暗前远
红光单独处理都可以促进正常南瓜苗
下胚轴的伸长生长,在同样不添加暗
前远红光时,外源增施BR组下胚轴长
度大于只添加水组,说明BR单独处理也可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长,B错误;
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答案
由图可知,均施加油菜素内酯抑制
剂BRZ的条件下,添加暗前远红光
和不添加暗前远红光下胚轴长度一
致,说明暗前远红光处理对南瓜苗
下胚轴伸长生长的影响与BR有关,
因此,BR缺失突变体体内缺乏BR,即使用暗前远红光处理也不会恢复下胚轴的伸长生长,C正确,D错误。
10.(多选)某植物成花诱导的基因调控机制如图所示,下列说法错误的是
A.三条途径都可以通过影响相关基
因的表达进而影响开花
B.光质途径可能通过改变光敏色素
成分间接影响核基因表达
C.春化作用通过抑制FLC基因的表
达进而抑制开花
D.该植物开花与否受自身基因、环境因素等的影响
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答案
√
光质途径可能通过改变光敏色素的结构间接影响核基因表达,B错误;
由图示可知,春化作用抑制FLC基因表达flc蛋白,而flc蛋白抑制开花诱导途径整合因子基因表达,
开花诱导途径整合因子基因表达后促进花分生组织特性决定基因的表达,上述过程说明春化作用通过抑制FLC基因的表达最终促进开花,C错误。
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答案
11.(2024·广东,19)乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理,我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天,观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制,同时发现突变体m2,其根伸长不受乙烯影响;推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计并开展相关实验,其中K试剂抑制激素X的合成,A试剂抑制激素X受体的功能,部分结果见图。
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答案
回答下列问题:
(1)为验证该推测进行了实验一,结果表明,乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X,推测X可能是_______。
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答案
生长素
根据题意,乙烯会对野生型(WT)幼苗根的伸长起抑制作用,为验证植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计实验结果如实验一,根据实验结果分析:
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答案
(2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控,设计并开展了实验二、三和四。
①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与___________有关。
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答案
生长素合成
根据实验二的结果分析可知,突变体m2和野生型(WT)的激素X含量相当,说明突变体m2的突变基因与激素X的合成无关,因此,该实验的目的是检测m2的突变基因是否与生长素的合成有关。
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答案
②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的NAA,目的是利用NAA的生理效应,初步判断乙烯抑制根伸长是否与___________有关。若要进一步验证该结论并检验m2的突变基因是否与此有关,可检测____________________的表达情况。
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答案
生长素运输
生长素载体蛋白基因
NAA属于生长素类调节剂,NAA可自由扩散进入细胞,根据图中结果分析可知,野生型(WT)用NAA+乙烯处理,其根的伸长会被抑制,初步可以判断乙烯抑制根伸长是否与生长素运输有关;生长素进入细胞的方式为主动运输,需要生长素载体蛋白的协助,若要进一步验证乙烯抑制根伸
长是否与生长素运输有关,并检验m2的突变基因是否与此有关,可以检测生长素载体蛋白基因的表达情况。
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答案
③实验四中有3组空气处理组,其中设置★所示组的目的是___________________________
_____________________________________。
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答案
作为实验组检测A试剂和NAA
是否影响根伸长;作为乙烯处理的对照组
对实验四的结果图做如下分析,可以判断其中设置★所示组的目的:
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答案
(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响________________________________实现的。
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答案
生长素信号转导(或生长素受体功能)
根据实验四的结果分析,添加A试剂抑制激素X受体的功能,乙烯对根的伸长的抑制作用减弱,即使再添加NAA,乙烯处理后对根也没有抑制作用,说明乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响生长素信号转导(或生长素受体功能)实现的。
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答案
12.株高是影响桃产量的重要因素。为研究桃树矮化的机理,研究人员对矮化品种F和正常株高品种Q分别施加外源GA3并测定枝条生长情况,结果如图1。回答下列问题:
(1)内源赤霉素(GA3)是植物体内产生的,其主
要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高;
_______________________________________
___________(答出1点即可)等。
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答案
促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育
(2)实验中两对照组均施加等量清水,结果表明
品种F是GA3的________(填“敏感”或“不敏
感”)突变体,依据是_____________________
________________________________________
_________________________,进一步检测发
现两个品种内源GA3含量并无差异。
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答案
不敏感
品种F施加GA3组枝条生
长高度与对照组相同,品种Q施加GA3组枝条生长高度明显高于其对照组
(3)有资料显示,GA3可与受体蛋白GID1结合,蛋白GID1与蛋白Della在GA3存在时可发生互作,形成特殊的GID1-GA3-Della结构,进而通过特定途径降解蛋白Della。由此推测,蛋白Della的功能是______(填“促进”或“抑制”)枝条的生长。进一步用电泳技术检测品种F和品种Q施加外源GA3后Della的含量,结果如图2所示。
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答案
抑制
结合上述信息,请简要阐释品种F矮化的可能分子机制:______________
________________________________________________________________________________________________________________。
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答案
品种F为矮化
植株,对GA3不敏感,GA3不能与受体蛋白GID1结合,导致蛋白Della不能被降解,细胞内存在大量蛋白Della,抑制枝条生长
GA3能够促进细胞伸长,引起植
株增高,结合题目信息GA3发挥
作用的机制可推测,蛋白Della的
功能是抑制枝条生长。观察电泳
结果可得,品种F不论是对照组还是GA3添加组的蛋白Della含量均高于品种Q,结合GA3的作用机制可推测,可能是品种F体内的GA3不能与受体蛋白GID1结合,无法形成特殊的GID1-GA3-Della结构,因而无法有效降解蛋白Della,使细胞内存在大量蛋白Della,抑制枝条生长,导致品种F植株矮化。
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答案
13.赤霉素(GA)是一类四环双萜类物质,1926年,科学家在研究水稻恶苗病的过程中发现了此类物质。
(1)科学家在研究水稻恶苗病的过程中,发现了赤霉菌分泌的赤霉素。从植物激素的概念分析,赤霉菌分泌的赤霉素能否叫植物激素,请说出理由:___________________________________________________________
___________________________________________。
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答案
否,因为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,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物
(2)阳生植物受到周围植物遮蔽时,茎伸长速率加快,株高和节间距增加,叶柄伸长,这种现象称为避阴反应,阳生植物发生避阴反应的部分调控机制如图所示。
①生长素与赤霉素在调节茎秆伸长方面表现为____(填“协同”或“相抗衡”)作用。
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答案
②据图分析,赤霉素促进避阴反应的机制是_________________________
________________________________________________(答出两点)。
协同
促进茎秆伸长,引起避阴反
应;抑制D蛋白的功能,减弱D蛋白对避阴反应的抑制
生长素与赤霉素均能促进茎秆伸长,二者表现为协同作用。由图可知,赤霉素可直接促进茎秆伸长,引起避阴反应,同时还可抑制D蛋白的功能,进而减弱D蛋白对避阴反应的抑制,因此赤霉素促进避阴反应的机制是促进茎
秆伸长引起避阴反应和减弱D蛋白对避阴反应的抑制作用。
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答案
(3)请设计实验方案探究某种植物的矮生突变体是赤霉素合成缺陷型突变体,还是赤霉素不敏感型突变体(写出实验思路并预测实验结果及结论)。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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答案
实验思路:将若干株生长状况相同的该种植物矮生突变体的幼苗随机均分为A、B两组,用适宜浓度的赤霉素溶液处理A组,B组不作处理;在相同且适宜条件下培养一段时间后,测量并比较A、B两组植株高度。预测实验结果及结论:若A组株高显著高于B组,则该突变体为赤霉素合成缺陷型突变体;若A、B两组株高大致相同,则该突变体为赤霉素不敏感型突变体
欲设计实验探究某种植物的矮生突变体是赤霉素合成缺陷型突变体还是赤霉素不敏感型突变体,自变量应为是否用适宜浓度的赤霉素溶液处理,通过测量并比较植株的高度进行判断。赤霉素合成缺陷型突变体不能合成赤霉素,用适宜浓度的外源赤霉素处理后,植株能明显增高,而赤霉素不敏感型突变体能正常合成赤霉素,但赤霉素不能发挥效应,因此用外源赤霉素处理后,植株高度变化不大。
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答案
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