重难点04 植物生命活动的调节（6大题型）生物人教版选择性必修1

重难点04 植物生命活动的调节 【第一部分 题型突破】 ▌题型01 生长素的产生、分布及运输 【典例1】ABD 【变式1-1】C 【变式1-2】D 【变式1-3】B ▌题型02 生长素的生理作用以及实例分析 【典例2】B 【变式2-1】D 【变式2-2】C 【变式2-3】BD ▌题型03 生长素类似物在农业生产中的应用 【典例3】ABD 【变式3-1】ACD 【变式3-2】ACD 【变式3-3】ABC ▌题型04 不同的植物激素对植物生命活动的调节 【典例4】 【答案】(1)幼嫩的芽、叶和发育中的种子 (2) 被降解 ARF（激活的 ARF） 水解 ATP 并将 H⁺运出细胞（将 H⁺运输到细胞壁一侧） (3) 在一定浓度范围内，随 IAA 浓度升高，植物主根长度先增加后减少（低浓度 IAA 促进主根生长，高浓度 IAA 抑制主根生长，体现了生长素作用的两重性） 抑制 【变式4-1】 【答案】(1) 成熟 不属于 (2) 负反馈调节 存在 (3) 光敏色素 结构 基因的表达 (4) 【变式4-2】 【答案】(1) 发育中的种子 色氨酸 减少 增加 (2) 相抗衡 与对照组相比，IAA处理组中绿果个数明显增加，说明IAA抑制果实成熟，ABA处理组绿果个数明显减少，多红果和全红果个数明显增多 ，说明ABA促进果实成熟 (3) 是 不是 抑制剂与运输IAA的载体结合 【变式4-3】 【答案】(1)基因表达调控 (2) 能量 信号 (3) 根冠、萎蔫的叶片 赤霉素 (4)光照 ▌题型05 植物生长调节剂及应用 【典例5】D 【变式5-1】B 【变式5-2】B 【变式5-3】C ▌题型06 参与调节植物生命活动的其他环境因素 【典例6】C 【变式6-1】C 【变式6-2】 【答案】(1) 色素—蛋白复合体（蛋白质 分生组织（或根尖或胚芽鞘） (2) Ⅱ 红光、远红光交替照射可使Pr和Pfr含量发生周期性、可逆的此消彼长变化，证明二者可相互转化 Pfr (3)远红光使细胞内有活性的Pfr转化为无活性的Pr，无法使PIF1降解，PIF1抑制GA合成酶基因表达，无法合成GA合成酶，导致GA无法合成，种子不能萌发 (4) 基因表达调控 植物激素调节 【变式6-3】 【答案】(1) ATP和NADPH 光敏色素 (2) 逐渐增加 T2 组光截获量、光合速率均高于 CK，有机物积累更多 (3) 光反应：促进光合色素合成，光反应速率增强；暗反应：增大气孔导度，CO2​供应增加，暗反应速率增强； 叶的生长（叶面积增大） (4) 适当降低红光/远红光的值（适当补充远红光） 信号（信息） 【第二部分 过关检测】 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B C A B C D B ABC 题号 11 12 答案 AD ABC 13．(1) 三 无机盐 (2) 合成 在淹水条件下，乙烯合成基因表达量升高，乙烯氧化酶基因表达量基本不变 (3) ++/+++ 品系126产生/积累更多乙烯，抗氧化系统更强，减少细胞损伤 (4)选育乙烯合成或信号增强型品系/通过基因工程增强乙烯信号基因表达/增强抗氧化酶基因/CAT酶表达/活性 14．(1) 细胞液浓度（渗透压） 30h 抑制 (2) 促进 OsPCK1基因通过抑制GA3ox基因的表达，减少赤霉素合成，从而抑制种子萌发 (3) 基因表达调控 植物激素调节 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难点04 植物生命活动的调节 （题型突破·举一反三·过关检测） 第一部分 题型突破 题型01 生长素的产生、分布及运输 题型02 生长素的生理作用以及实例分析 题型03 生长素类似物在农业生产中的应用 题型04 不同的植物激素对植物生命活动的调节 题型05 植物生长调节剂及应用 题型06 参与调节植物生命活动的其他环境因素 第二部分 过关检测（限时30分钟检测） 【第一部分 题型突破】 ▌题型01 生长素的产生、分布及运输 1．生长素的产生部位 主要在植物的幼嫩部位产生，如胚芽鞘尖端、幼芽、幼叶和发育中的种子，这些部位的色氨酸可经一系列反应转化为生长素。 2．生长素的分布特点 在植物体内分布不均匀，主要集中在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等，衰老的组织或器官中分布较少。 3．生长素的运输方式 主要有三种运输方式，极性运输是其特有运输方式，只能从形态学上端运输到形态学下端，属于主动运输，需要载体和能量；在成熟组织中，可通过韧皮部进行非极性运输；此外，在单侧光、重力等因素影响下，还会发生横向运输。 4．生长素运输的影响因素 极性运输不受单侧光、重力等外界因素影响，仅与植物自身形态学上下端有关；横向运输受单侧光、重力、离心力等外界因素诱导，发生在胚芽鞘尖端等幼嫩部位。 【典例1】拟南芥种子萌发时会形成顶端弯钩，如图所示。顶端弯钩形成的机制是：种子出土前，在重力的作用下，其胚轴A侧的生长素浓度明显高于B侧的。下列相关说法正确的是（　　） A．生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子 B．重力信号转换成运输生长素的信号使生长素从B侧运输至A侧 C．生长素与受体结合后，催化细胞内的代谢，促进B侧生长 D．顶端弯钩现象体现了生长素在浓度较低时促进生长，在浓度较高时抑制生长 【变式1-1】酸生长假说的核心观点是植物细胞通过细胞膜上的质子泵（H+-ATP酶）将质子（H+）泵入细胞壁，使细胞壁周围的环境酸化。酸化后的环境激活了细胞壁中的酶，从而导致细胞壁松弛，使细胞能够伸长。为探究生长素激活细胞膜上H+-ATP酶的机制，研究者利用基因敲除技术获得K蛋白基因敲除型（K-）和F蛋白基因敲除型（F-）拟南芥植株，研究下胚轴细胞壁pH和生长速率的关系，结果如图。下列相关叙述错误的是（     ） A．在茎尖中生长素能进行极性运输 B．生长素作为信息分子，会影响基因表达，从而表现出生物学效应 C．K蛋白能抑制H+-ATP酶的活性，从而抑制H+外流；F蛋白能促进H+-ATP酶的活性，从而促进H+外流 D．依据“酸生长假说”，酸性溶液也能影响植物生长速率 【变式1-2】生长素在调控植物器官生长方面表现出“低浓度促进，高浓度抑制”的特点，其对胚的调控作用机理如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．生长素是植物体内色氨酸在核糖体上脱水缩合形成的 B．生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞质的分裂 C．低浓度生长素能直接参与SAUR蛋白的合成来促进下胚轴伸长生长 D．推测单侧光下，向光侧生长素浓度低于背光侧，使向光侧细胞壁处的pH大于背光侧 【变式1-3】某生物兴趣小组为研究植物激素对生长发育的调节作用，利用同种、生长状况一致的幼苗进行了三组实验：甲组不做任何处理作为对照；乙组切除顶芽；丙组切除顶芽后，在切口处涂抹含有生长素的羊毛脂。一段时间后，他们统计了各组幼苗侧芽的萌发情况，结果如下表所示： 组别 处理方式 侧芽萌发率 甲 不做处理(保留顶芽) 8% 乙 切除顶芽 87% 丙 切除顶芽+切口涂抹生长素 11% 基于以上实验结果和植物激素的相关知识，下列分析合理的是（　　） A．甲组侧芽萌发率极低，说明顶芽产生的生长素直接抑制了侧芽的细胞分裂过程 B．乙组侧芽大量萌发，是因为切除顶芽后侧芽处的生长素来源被切断，该处生长素浓度降至极低水平 C．丙组的结果表明，外源生长素能从切口通过木质部导管进行极性运输，补充了侧芽处的生长素 D．该实验证明，顶芽产生的细胞分裂素与生长素协同作用，共同维持了植株的顶端优势现象 ▌题型02 生长素的生理作用以及实例分析 1．生长素的生理作用特点 具有两重性，即低浓度促进植物生长、促进发芽、防止落花落果，高浓度抑制植物生长、抑制发芽、疏花疏果，且不同器官对生长素的敏感程度不同，根最敏感，芽次之，茎最不敏感。 2．生长素促进生长的实例分析 植物向光性：单侧光照射使胚芽鞘尖端生长素发生横向运输，背光侧生长素浓度高于向光侧，背光侧生长快，从而使植物弯向光源生长；茎的背地性：重力作用使茎的近地侧生长素浓度高于远地侧，近地侧生长快，茎背地生长。 3．生长素抑制生长的实例分析 根的向地性：重力作用使根的近地侧生长素浓度高于远地侧，根对生长素敏感，近地侧高浓度生长素抑制生长，远地侧低浓度促进生长，根向地生长；顶端优势：顶芽产生的生长素向下运输，积累在侧芽部位，侧芽对生长素敏感，高浓度生长素抑制侧芽生长，顶芽优先生长。 4．生长素在农业生产中的应用实例 低浓度生长素类似物可促进扦插枝条生根、促进果实发育（如无子番茄的培育）、防止落花落果；高浓度生长素类似物可用于疏花疏果、除草（如农田中除双子叶杂草，双子叶植物对生长素更敏感）。 【典例2】某小组在黑暗和光照条件下，用不同浓度的NAA处理刚萌发的黄豆种子，一段时间后测量下胚轴长度，结果见表。下列有关分析错误的是（     ） NAA浓度/（mg·L-1） 0 0.1 1 5 10 50 下胚轴长度/cm 黑暗 10.5 9.6 8.1 6.2 4.9 3.5 光照 4.8 5.4 7.6 8.6 4.3 3.8 A．黑暗条件下，NAA抑制了下胚轴的伸长 B．黑暗条件下的下胚轴长度均大于光照条件下的 C．光照条件下，高浓度的NAA会抑制下胚轴伸长 D．下胚轴的生长受光信号和植物激素的共同调节 【变式2-1】某植物的茎生长至同等长度所需时间与生长素浓度的关系如图所示，单侧光照射会引起植物的茎向光弯曲生长。下列分析合理的是（     ） A．生长素浓度过低和过高都会抑制植物茎的生长 B．b~d段表示随着生长素浓度升高对植物茎生长的抑制作用增强 C．茎向光弯曲生长时，向光侧生长素浓度应高于c点所对应浓度 D．a、b点对应生长素浓度都能促进植物茎的生长且效果相当 【变式2-2】油菜素内酯（BR）可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达，进而促进下胚轴生长。用生长素（IAA）分别处理野生型和Z基因功能缺失突变体的拟南芥幼苗，结果如图。综合以上信息，可得出的结论是（     ） A．BR促进下胚轴生长依赖于IAA B．外施BR无法促进Z基因功能缺失突变体下胚轴伸长 C．IAA促进下胚轴伸长依赖功能正常的Z蛋白 D．Z基因功能缺失会导致拟南芥完全丧失对生长素的响应能力 【变式2-3】向日葵具有向光生长的特性。研究人员以向日葵幼苗为实验材料，单侧光处理一段时间后，检测位于子叶着生处以下的下胚轴两侧的生长相关指标，结果如图所示。下列推断正确的是（　　） A．下胚轴两侧IAA的含量相似，说明向日葵的向光生长不受IAA影响 B．IAA抑制物通过抑制IAA的作用效果进而导致向日葵向光生长 C．在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向对侧弯曲 D．向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面 ▌题型03 生长素类似物在农业生产中的应用 1．促进扦插枝条生根 用适宜浓度的生长素类似物溶液处理扦插枝条的形态学下端，可促进枝条生根，提高扦插成活率，常用的生长素类似物有 NAA、2,4-D 等。 2．培育无子果实 在未受粉的雌蕊柱头上涂抹适宜浓度的生长素类似物，可促进子房发育为无子果实，如无子番茄、无子黄瓜的培育，该方法不会改变果实的遗传物质。 3．防止落花落果 农业生产中，用适宜浓度的生长素类似物喷洒植株，可防止果树、棉花等作物的落花落果，减少产量损失，保证作物正常结实。 4．疏花疏果与除草 高浓度的生长素类似物可抑制植物生长，一方面可用于果树疏花疏果，避免果实过密，提高果实品质；另一方面可作为除草剂，清除农田中的双子叶杂草（双子叶植物对生长素类似物更敏感）。 【典例3】为研究生长素类调节剂萘乙酸(NAA)对玉米种子发芽的影响，课题组用不同浓度的NAA溶液分别浸泡玉米种子一段时间，再在相同且适宜条件下使其萌发，一段时间后测定根和芽的长度，结果如图所示。下列说法错误的是（　　） A．该实验的因变量是芽的长度和根的数量 B．NAA和IAA作用完成后都被蛋白酶降解并回收 C．与芽相比根对NAA的浓度更加敏感 D．0.9mg·L-1是NAA促进玉米种子发芽的最适浓度 【变式3-1】为研究不同生根剂对紫叶紫薇扦插的影响，用2种生根剂在不同浓度、不同处理时间下处理扦插枝条，生根效果如图所示。下列分析正确的是（　　） （注：生根率=生根的扦插条数/全部扦插枝条数×100%） A．清水组属于对照组，该组中也有部分插条生根 B．随着浓度的增大，NAA促进生根的效果逐渐增强 C．本实验的自变量是生根剂的种类、生根剂的浓度和处理时间 D．浓度为、处理时间为3h时，ABT促进生根的效果较好 【变式3-2】生产实践中，植物生长调节剂往往比天然植物激素应用得更为广泛。某课外兴趣小组研究了甲、乙两种植物生长调节剂对微型月季插条生根的影响，结果如图1所示；甲在X、Y、Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响如图2所示。据图分析，下列有关叙述正确的是（　　） A．植物生长调节剂不易被植物体内的相关酶分解，作用效果稳定 B．图1体现了甲对微型月季插条生根的作用特点为低浓度促进、高浓度抑制 C．对1μmol·L-1的乙进行梯度稀释，可能会获得能促进微型月季插条生根的乙 D．图2中X浓度>Y浓度，X浓度>Z浓度，但Y浓度与Z浓度的大小关系不能确定 【变式3-3】分蘖是禾本科植物在根茎结合处发出分枝的现象。根茎结合处的磷含量会影响分蘖发生。某实验小组利用低浓度磷和正常浓度磷及5nmol/L的萘乙酸（NAA）、10nmol/L生长素极性运输抑制剂（NPA）处理水稻，一段时间后观察水稻的分蘖数，结果如下表所示。下列叙述正确的是（    ） 磷浓度 低浓度磷 正常浓度磷 处理 清水 NAA NPA 清水 NAA NPA 分蘖数 1 1 1 2.7 1.3 4.2 A．本实验的自变量有磷元素的浓度和植物生长调节剂种类，因变量是水稻的分蘖数 B．低浓度磷比NAA对水稻分蘖的抑制作用更明显 C．在低磷胁迫下，除生长素外，可能存在其他因素抑制水稻分蘖的发生 D．据表可知，低磷胁迫可能抑制了水稻体内生长素的极性运输 ▌题型04 不同的植物激素对植物生命活动的调节 1．生长素的调节作用 生长素主要促进植物细胞伸长，调节植物生长、向光性、顶端优势等，低浓度促进生长、防止落花落果，高浓度抑制生长、疏花疏果，还能促进扦插枝条生根、果实发育。 2．赤霉素的调节作用 赤霉素能促进细胞伸长，使植株增高，还可促进种子萌发和果实发育，打破种子、块茎的休眠状态，促进其提前萌发。 3．细胞分裂素的调节作用 细胞分裂素主要促进细胞分裂，延缓叶片衰老，促进侧芽生长，还能诱导芽的分化，在植物组织培养中可调控愈伤组织的分化方向。 4．脱落酸的调节作用 脱落酸是植物的“休眠激素”，能抑制细胞分裂和种子萌发，促进叶片和果实的衰老、脱落，还能促进气孔关闭，提高植物的抗逆能力（如抗旱、抗寒）。 5．乙烯的调节作用 乙烯是植物的“催熟激素”，能促进果实成熟，还可促进叶片和果实脱落，促进植物开花，调节茎的伸长生长。 6．植物激素的协同与拮抗作用 多种激素相互作用、共同调节植物生命活动，如生长素和赤霉素协同促进细胞伸长，生长素和脱落酸在果实脱落方面表现为拮抗作用。 【典例4】生长素（IAA）是植物生长发育过程中的重要激素，油菜素内酯（BR）被称为第六类植物激素，其能促进芽、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等。图1为生长素的分子作用机制，图2为一定浓度的BR和不同浓度的IAA处理某植物幼根后统计得到主根的长度。回答下列问题： (1)植物体内生长素的合成部位主要是_______。 (2)生长素促进植物生长的信号转导机制如图1所示。据图1分析，一方面，IAA与TIRI蛋白结合成复合物后，使阻遏蛋白________，释放出________，从而启动下游一系列基因的表达；另一方面促进质子泵________，导致细胞壁酸化，引发细胞壁伸长。 (3)由图2中虚线可得出的结论是________，结合图2曲线可知BR对IAA的生理作用具有________（填“抑制”或“促进”）作用。 + 【变式4-1】生长素和乙烯在代谢上存在相互作用，共同调控植物的生长发育、部分作用机制如图1 所示。回答下列问题； (1)生产上使用适当乙烯利可以促进果实_____；乙烯利属于植物激素吗?请作出判断_____。 (2)据图1分析，乙烯调控生长素合成的过程中存在_____（填“正反馈调节“或“负反馈调节”）机制。某植物为ACC合成酶基因缺陷突变体，研究发现，高浓度的 生长素对该植物的生长仍有一定的抑制作用，推测_____（填”存在”或“不存在“）除乙烯以外的其他抑制植物生长的通路。 (3)植物的生命活动不仅受激素调控，还受光等环境因素的调控。植物体内有接收光信号的分子，如_____，受到光照射时，其_____会发生变化，这一变化的信息最 终会传导到细胞核内，影响_____，从而表现出生物学效应。 (4)植物生长发育的调控，是由激素调节，环境因素调节和基因表达调控共同完成的，请将三者之间的关系用箭头标在图2中_____。 【变式4-2】科研人员对草莓果实发育至成熟过程中果实内吲哚乙酸（IAA）和脱落酸（ABA）的含量进行检测，结果图1所示。 (1)由图1可知，IAA的含量在果实发育早期是增加的，其原因是___________能合成生长素。合成生长素的原料是__________。果实由大绿到全红的发育过程中，IAA、ABA含量变化分别是__________、_______（填“增加”、“减少”或“先增加后减少”）。 (2)为了进一步研究ABA和IAA在草莓果实成熟过程中的相互作用，用大绿果期的草莓进行了相关实验，结果如图2所示。由图2可知，在调节草莓果实成熟过程中，IAA和ABA的作用关系是_________，判断依据是_________。 (3)为研究IAA与脱落酸ABA的运输特点，用放射性同位素标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。 图中AB为茎尖切段，经过放射性检测发现琼脂块①、③和④中有放射性，而琼脂块②中没有放射性，说明IAA在茎尖的运输________极性运输，ABA在茎尖的运输________极性运输（填“是”或“不是”）。 若先用某种抑制剂（不破坏IAA、不影响细胞呼吸）处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块①和②中都没有放射性，该抑制剂的作用机理可能是__________。 【变式4-3】植物的生命活动不仅受到激素调控，还受到光等环境因素的调控。科研人员研究了光和脱落酸（ABA）对种子萌发的影响。回答下列问题。 (1)植物生长发育的调控，是由激素调节、环境因素调节和_____共同完成的。 (2)光可被植物体中叶绿素和光敏色素捕捉，由此可说明光不仅可作为植物光合作用的_____来源，还可作为_____调控植物的生长发育。 (3)ABA在植物体内的合成部位主要有_____，在调节种子萌发的过程中与ABA作用效果相反的植物激素是_____（答出一种）。 (4)科研人员测定了不同ABA浓度在黑暗、光照条件下对种子萌发率的影响，结果如图。实验结果表明_____（填“黑暗”或“光照”）条件下，种子萌发对ABA处理不敏感。 ▌题型05 植物生长调节剂及应用 1．植物生长调节剂的概念 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，其作用与植物激素类似，且效果更稳定、作用时间更长。 2．植物生长调节剂的分类及常见类型 按作用效果可分为促生长类、促成熟类、抑制类等。常见促生长类有 NAA、2,4-D（生长素类似物）、赤霉素类似物；促成熟类主要是乙烯利；抑制类有脱落酸类似物、青鲜素等。 3．植物生长调节剂的主要应用 促生长类可促进扦插枝条生根、培育无子果实、防止落花落果；乙烯利可促进果实成熟，缩短果实成熟周期；抑制类可延长蔬菜、水果的贮藏期，防止马铃薯、洋葱等发芽。 4．使用植物生长调节剂的注意事项 使用时需严格控制浓度，遵循低浓度促进、高浓度抑制的规律，避免浓度过高造成植物损伤；同时要合理使用，防止残留对人体健康和环境造成影响。 【典例5】胺鲜酯（DA-6）是一种植物生长调节剂，能提高叶绿素含量，增强植物对水、肥的吸收。研究表明，在芸豆初花期喷施50mg/L的DA-6，可使鼓粒期干物质积累量增加36.05%，茎叶分配率降低而荚分配率显著提高，最终增产10.16%。下列叙述错误的是（　　） A．DA-6作为植物生长调节剂，具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点 B．在初花期使用DA-6，能够促进光合产物从叶片向籽粒转移 C．DA-6在幼苗期可通过促进光合作用来增加干物质的积累 D．芸豆开花初期遇到连绵阴雨，可适当喷施生长素类调节剂防止减产 【变式5-1】为研究α－萘乙酸与Z蛋白（由Z基因编码）对植物下胚轴生长的影响，科研人员用α－萘乙酸分别处理野生型和Z基因功能缺失突变体的拟南芥幼苗，结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．实验中需使用相同浓度的α－萘乙酸 B．Z蛋白抑制拟南芥幼苗下胚轴的生长 C．α－萘乙酸促进拟南芥幼苗下胚轴生长 D．Z蛋白可能参与α－萘乙酸的信号转导过程 【变式5-2】某研究小组分别用不同浓度的芸苔素（一种植物生长调节剂）和赤霉素处理杜仲叶片，测定叶片中有效成分桃叶珊瑚苷的含量，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．芸苔素和赤霉素在杜仲体内的合成量均十分微少 B．设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响 C．赤霉素对杜仲叶片的影响表现为低浓度促进、高浓度抑制 D．相比于芸苔素，杜仲叶片对赤霉素更敏感 【变式5-3】为探究植物生长调节剂对巨柏移栽苗生根的影响，以相同苗龄的巨柏苗为对象，采用不同浓度的生根粉（ABT）和吲哚丁酸（IBA）进行实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．两种调节剂对巨柏苗生根均表现为两重性 B．IBA对巨柏苗生根始终表现为促进作用 C．ABT在100mg/L时促进效果比IBA更显著 D．用IBA处理比ABT处理生根效果更明显 ▌题型06 参与调节植物生命活动的其他环境因素 1．光照的调节作用 光照是植物光合作用的必要条件，同时调节植物的生长发育，如光照强度影响植物的向光性，光照时间长短决定植物的开花类型（长日照、短日照植物），光照还能促进叶绿素的合成。 2．温度的调节作用 温度影响植物酶的活性，进而调节光合作用、呼吸作用等生理过程，还能影响植物的生长速率、开花和结果，适宜温度促进植物生长，低温可诱导植物休眠，高温则可能抑制植物生长甚至造成损伤。 3．水分的调节作用 水分是植物细胞的重要组成成分，参与植物的各项生理活动，水分充足促进植物根系生长、叶片舒展，缺水会导致植物气孔关闭、光合作用减弱，长期缺水会使植物萎蔫甚至死亡，还能调节植物的向水性生长。 4．其他环境因素的调节作用 土壤中的矿质元素为植物生长提供营养，影响植物的生长发育和代谢过程；重力可调节植物的向地性和背地性生长；此外，空气（氧气、二氧化碳）浓度也会影响植物的呼吸作用和光合作用。 5．环境因素与植物激素的协同调节 光照、温度、水分等环境因素与植物激素相互作用，共同调节植物的生命活动，如光照和温度可影响生长素的分布和运输，进而调节植物的向光性和生长速率。 【典例6】为探究蓝光对赤霉素（GA）诱导的植物下胚轴伸长的影响，以拟南芥作为实验材料，在含有高浓度赤霉素合成抑制剂的培养基中施加不同浓度的外源赤霉素，将其置于不同光照条件下培养相同时间，测量幼苗下胚轴伸长长度，结果如图。下列分析错误的是（     ） A．蓝光能够作为一种信号调控植物生长发育的过程 B．由图可知，外源赤霉素对拟南芥幼苗下胚轴伸长具有促进作用 C．由图可知，蓝光强度增大可能会促进拟南芥细胞中赤霉素的合成 D．加入赤霉素合成抑制剂是为了排除内源赤霉素对实验结果的干扰 【变式6-1】光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发，部分作用关系如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．EBR通过影响激素①、②的合成进而促进拟南芥种子萌发 B．激素①是赤霉素，激素②是脱落酸 C．用红光处理拟南芥种子可以促进种子萌发 D．光敏色素两种形式的转化发生在叶片中 【变式6-2】莴苣种子属于需光种子，萌发过程受红光（R）、远红光（FR）的精准调控。科研人员开展光质交替照射实验：对生理状态一致的莴苣种子进行不同顺序的红、远红光交替短时照射，处理后全部置于黑暗恒温环境培养，最终萌发结果为：末次光照为红光，种子萌发；末次光照为远红光，种子不萌发。为揭示其调控机制，科研人员检测了交替光照下光敏色素含量变化，并探明了其调控种子萌发的分子通路，结果见图1、图2。回答下列问题： (1)光作为重要的环境信号，可通过调控植物基因表达调节生命活动。光敏色素是植物感受光信号的特异性受体，其化学本质是____________，主要吸收红光和远红光，主要分布于____________的细胞中。 (2)关于光敏色素的作用模式存在两种假说： 假说Ⅰ：细胞内存在两种不能相互转化的光敏色素Pr和Pfr，不同光质仅能激活不同色素； 假说Ⅱ：细胞内存在两种可随不同光质发生可逆转化光敏色素的Pr和Pfr两种形态。 结合图1实验结果分析，可判断实验支持假说____________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），支持该假说的理由是____________；结合光照萌发结果可判断，____________（填“Pr”或“Pfr”）是启动莴苣种子萌发的活性形态。 (3)结合图2分子机制，从信号传导、基因表达调控角度完整解释“最后一次光照为远红光时莴苣种子无法萌发”的原因：________________________。 (4)植物的生长发育是多因素协同调控的结果。除环境因素的调节，____________和____________也贯穿种子萌发、植株生长的全过程。 【变式6-3】为探究远红光对生菜光合作用及产量的影响，科研人员以玻璃生菜为材料，设置红光/远红光的值为6.4（CK）、1.6（T1）、0.8（T2）三种光质处理，测定生菜的地上部鲜质量、光合速率及光截获量等，相关结果如图1、图2所示。回答下列问题： (1)植物进行光合作用时，光合色素吸收的光能可转化为_______中活跃的化学能；远红光虽不能直接被叶绿素大量吸收用于光合作用，但可通过激活植物细胞内的_______（填光受体）调控基因表达，进而影响植物生长发育。 (2)图1中，随处理时间的延长，各组生菜地上部鲜质量的变化趋势是________；T2组地上部鲜质量始终显著高于CK组，据图2分析，依据是________________________。 (3)植物能够对光作出反应，调控气孔导度与气孔发育、光合色素合成、植株形态建成等生理过程。图2中，随红光/远红光的值降低，光合速率升高，从光合作用的光反应和暗反应角度分析，除光截获量差异外，可能的原因有________（各答出1点）；从植物生长发育的角度分析，红光/远红光的值降低，可通过促进生菜_______，扩大植株受光面积，提升光截获能力，最终提高地上部鲜质量。 (4)综上所述，农业生产中，在温室种植生菜时，可通过_______提高产量。光除了影响光合作用，还可作为_______，影响、调控植物生长、发育的全过程。 【第二部分 过关检测】 1．茉莉酸（JA）是一种植物内源合成的脂类激素。研究发现：高温环境会诱导JA大量合成，进而损伤叶绿体结构；油菜素内酯（BR）与光敏色素phyB可缓解该损伤。下列相关叙述正确的是（     ） A．JA仅在高温逆境中合成，正常环境温度下植物体内不存在JA B．外源施加BR，可缓解高温对农作物光合作用的抑制 C．高温下，JA与BR在调控叶绿体稳定性时表现为协同作用 D．高温下，phyB能吸收光能并将其转化为化学能，直接参与光合作用 2．顶端优势是指顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果如图所示。下列相关说法错误的是（     ） A．比较曲线c和e可知，细胞分裂素能缓解顶芽对侧芽的抑制 B．比较曲线b和d可知，生长素对侧芽生长有抑制作用 C．比较曲线a和b可知，赤霉素能明显促进顶端优势 D．侧芽生长速度不同的原因是侧芽内各种植物激素浓度或比例的改变 3．学农小组的同学发现农户大棚黄瓜果实普遍存在弯曲现象（如图），黄瓜果实弯曲造成产量和品质的大幅度下降。经查阅文献，并对黄瓜果实发生弯曲的可能原因和解决方法进行了分析讨论，得出下列结论，其中正确的是（     ） A．因幼瓜发生病变导致其失去向地性而产生弯曲 B．因受精不均匀，受精较少一侧生长缓慢而产生弯曲 C．均匀涂抹低浓度的细胞分裂素可预防幼瓜弯曲 D．在凸面涂抹低浓度的生长素类调节剂可降低弯曲程度 4．在高Cl⁻胁迫环境中，脱落酸（ABA）调控植物根细胞离子转运的分子机制如图。下列说法正确的是（     ） A．在高Cl⁻胁迫环境中，ABA可促进根细胞分裂来增强抗逆性 B．细胞核内基因表达产生转运蛋白乙，该过程发生在核仁中 C．ABA与膜受体结合促进相应基因表达，蛋白乙向外转运Cl⁻增加 D．转运蛋白甲和乙均能转运Cl⁻，故两者结构与功能相同 5．为探究水分胁迫下调控植物根尖向水性的因素，科研人员分别用生长素合成抑制剂X、细胞分裂素合成抑制剂Y、细胞分裂抑制剂Z处理受水分胁迫的植物幼苗，一段时间后检测根尖向水性，结果如图。下列叙述错误的是（     ） 注：根尖弯曲角度越大代表向水性越强、山梨醇培养基模拟水分胁迫环境。 A．对照组采用正常水分条件的培养基培养 B．水分胁迫可显著增强植物根尖的向水性 C．生长素参与调控水分胁迫下根尖的向水反应 D．生长素与细胞分裂素对向水性的作用相抗衡 6．大麦种子成熟后需经过休眠才能萌发，种子萌发过程中α-淀粉酶合成受脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）的调控。某课题组用一定浓度的ABA、GA对大麦种子进行不同处理，检测处理后的大麦种子中还原糖的含量来反映α-淀粉酶的合成量，结果如下表。下列有关叙述正确的是（     ） 分组处理 对照组 加GA 加ABA 加GA和ABA α-淀粉酶合成量 ++ +++ - + 注：“+”表示有，“-”表示无，其中“+”的数量表示α-淀粉酶合成量的多少 A．能合成ABA的大麦种子易穗上发芽 B．种子从发育成熟、休眠到萌发的过程是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果 C．ABA能促进大麦种子胚细胞中贮存的淀粉水解 D．GA含量与大麦种子内还原性糖含量呈负相关 7．营养匮乏时，细胞自噬能降解相关蛋白调控植物发育。研究表明，黑暗、碳氮匮乏环境中，赤霉素（GA）可借助受体GID1介导DELLA蛋白发生自噬降解，进而促进种子萌发。如图是黑暗、碳氮匮乏环境中，不同GA浓度处理下，野生型与自噬突变体种子萌发率的变化曲线。下列叙述错误的是（     ） A．与野生型相比，该突变体对GA敏感性降低，细胞自噬参与GA诱导的种子萌发过程 B．碳氮匮乏时DELLA蛋白可自噬降解生成氨基酸等物质，这些物质可被细胞重新利用 C．随GA浓度升高，种子萌发率持续升高，GA对种子萌发的促进作用不存在饱和效应 D．植物种子萌发的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的 8．科研人员以滇杨为材料，探究落叶期侧芽内源激素水平与萌发潜能的关联，按侧芽萌发潜力强弱，分组测定IAA(生长素)、GA3(赤霉素)、ZT(玉米素)和ABA(脱落酸)等激素含量，结果如下表(单位：ng·g-1)。下列叙述正确的是 侧芽萌发潜力 IAA GA3 ZT ABA 弱 125.6 89.2 45.8 102.3 中等 98.7 105.4 78.5 76.5 强 72.3 128.6 112.7 51.2 A．促进侧芽萌发的最适IAA浓度为72.3 ng·g-1 B．GA3和ABA在促进侧芽萌发中表现为协同作用 C．持续降低内源激素水平，有利于侧芽的萌发与生长 D．侧芽萌发潜力增强时，侧芽内ZT/IAA比值呈上升趋势 9．科研人员为了探究油菜素内酯对猕猴桃果实采后成熟过程的影响。用EBR（油菜素内酯类似物）处理果实，并检测乙烯释放量和纤维素酶活性，结果如图1、图2所示。下列叙述错误的是（     ） A．因植物体内缺乏分解EBR的酶，所以EBR作用效果稳定 B．与对照组相比，EBR施加组的乙烯含量降低，会加速果实成熟 C．EBR处理后纤维素酶活性降低，延缓细胞壁分解，可延长采后贮藏期 D．猕猴桃果实采后的成熟过程，是多种激素相互作用、共同调节的结果 10．乙烯前体物质能在氧化酶A的作用下生成乙烯，而乙酰转移酶B会促进氧化酶A乙酰化，进而抑制氧化酶A的降解速度。已知乙烯含量与植物叶片脱落率有关，为探究乙酰转移酶B调控植物乙烯合成的机制，科研人员进行了相关实验，叶片脱落率如表所示。下列分析正确的是（     ） 项目 空气处理 乙烯处理 野生型 61% 73% 乙酰转移酶B突变株 42% 74% 乙烯不敏感突变株 31% 30% A．自变量为植株类型、是否有乙烯处理 B．乙酰转移酶B合成基因突变会导致植物体内乙烯含量降低 C．外源施加乙烯前体物质可增大乙酰转移酶B突变株的叶片脱落率 D．乙烯不敏感突变株的叶片脱落率低，与乙酰转移酶B会抑制乙烯合成有关 11．软枣猕猴桃种子一般需要经过低温沙藏2~3个月才能发芽，且发芽率极低。科研人员利用常温存放1年的软枣猕猴桃种子，研究了赤霉素和壳寡糖组合对其萌发的影响，结果如图。相关叙述正确的是（　　） A．若用低温沙藏2~3个月的软枣猕猴桃种子进行实验，发芽率可能更高 B．赤霉素对种子发芽率的影响表现为低浓度促进高浓度抑制 C．使用100mg·L-1的壳寡糖单独处理软枣猕猴桃的种子，能显著提高其发芽率 D．当赤霉素浓度为750mg·L-1时，壳寡糖对软枣猕猴桃种子萌发的影响较显著 12．植物在受到机械损伤或昆虫取食时，会产生防御反应。科学家将某植物损伤植株与另一健康植株放入同一密闭玻璃气室内，枝叶不接触，研究植物体内脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）的变化趋势，实验装置及结果见下图，相关叙述正确的是（　　） A．ABA和JA是由植物体内产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物 B．与损伤叶相比，诱导叶ABA和JA含量的峰值出现较晚 C．推测ABA和JA含量增加可能促进相关基因的表达，使得植物体抗性增强 D．本实验直接证明了植物在降低自身损伤的同时，增强了邻近的健康植株的防御反应 13．为培育耐涝型油菜品系，我国科学家以油菜耐涝品系126和不耐涝品系85为材料进行了相关研究，发现乙烯在植物水淹胁迫中发挥关键作用，为油菜耐水淹性提供了机制见解，结果如图所示。回答下列问题： 注：BnAC01为乙烯生物合成关键基因，乙烯氧化酶可分解乙烯。 (1)淹水环境直接抑制根系有氧呼吸第____________阶段，使能量供应不足，改变根系对____________的吸收能力。 (2)据图分析可知，淹水条件下，乙烯含量变化主要取决于乙烯____________（填“合成”或“降解”）过程，支持该结论的实验依据是____________。 (3)研究发现水淹条件下，活性氧增多（活性氧会损害细胞），推测乙烯可能介导活性氧的清除从而促进植物的适应性调节。科学家利用STS（乙烯信号转导抑制剂）处理两种植株，检测了在不同处理下的相关指标，实验结果符合上述推测，完成表格中横线处的实验结果。结果表明耐涝品系126更能适应水淹胁迫，结合图表分析其原因____________。 处理方式 品系 CAT活性（U/G） 对照组 85 ++ 126 + 水淹胁迫 85 +++ 126 ++++ 水淹胁迫+STS 85 +++ 126 ________ 注：“+”数量表示活性的高低；CAT（过氧化氢酶，抗氧化系统中的关键酶之一）。 (4)若要在生产中培育新型更耐涝型油菜品系，结合本研究从生物合成角度提出一条可行的育种策略____________。 14．研究发现水稻OsPCK1 基因缺失突变体（OsPCK1）的种子萌发率显著高于野生型（WT）。为探究OsPCKI 基因在水稻种子萌发过程中的作用，研究人员进行了相关实验并比较了突变体种子与野生型种子在萌发过程中相关指标的差异（GA3ox基因编码的氧化酶是催化赤霉素合成的关键酶之一），部分结果如图所示。回答下列问题： (1)水稻种子萌发过程中会发生淀粉、蛋白质等大分子的水解，水解产物可以通过提高________，促进种子的吸水。据图1推测OsPCKI 基因可能在________后才开始发挥作用，其表达产物对种子萌发过程中大分子的水解具有________（填“促进”或“抑制”）作用。 (2)在种子萌发过程中，赤霉素的作用是________种子萌发。据图2推测OsPCKI 基因调控种子萌发的机理为________。 (3)综合上述研究可知，植物生长发育的调控，是由________调控、环境因素调节和________调节共同完成的。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难点04 植物生命活动的调节 （题型突破·举一反三·过关检测） 第一部分 题型突破 题型01 生长素的产生、分布及运输 题型02 生长素的生理作用以及实例分析 题型03 生长素类似物在农业生产中的应用 题型04 不同的植物激素对植物生命活动的调节 题型05 植物生长调节剂及应用 题型06 参与调节植物生命活动的其他环境因素 第二部分 过关检测（限时30分钟检测） 【第一部分 题型突破】 ▌题型01 生长素的产生、分布及运输 1．生长素的产生部位 主要在植物的幼嫩部位产生，如胚芽鞘尖端、幼芽、幼叶和发育中的种子，这些部位的色氨酸可经一系列反应转化为生长素。 2．生长素的分布特点 在植物体内分布不均匀，主要集中在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等，衰老的组织或器官中分布较少。 3．生长素的运输方式 主要有三种运输方式，极性运输是其特有运输方式，只能从形态学上端运输到形态学下端，属于主动运输，需要载体和能量；在成熟组织中，可通过韧皮部进行非极性运输；此外，在单侧光、重力等因素影响下，还会发生横向运输。 4．生长素运输的影响因素 极性运输不受单侧光、重力等外界因素影响，仅与植物自身形态学上下端有关；横向运输受单侧光、重力、离心力等外界因素诱导，发生在胚芽鞘尖端等幼嫩部位。 【典例1】拟南芥种子萌发时会形成顶端弯钩，如图所示。顶端弯钩形成的机制是：种子出土前，在重力的作用下，其胚轴A侧的生长素浓度明显高于B侧的。下列相关说法正确的是（　　） A．生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子 B．重力信号转换成运输生长素的信号使生长素从B侧运输至A侧 C．生长素与受体结合后，催化细胞内的代谢，促进B侧生长 D．顶端弯钩现象体现了生长素在浓度较低时促进生长，在浓度较高时抑制生长 【答案】ABD 【详解】A、生长素主要在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成，且在生长旺盛的部位分布较多，A正确； B、下胚轴细胞将重力信号转变成了运输生长素的信号导致生长素由B侧横向运输至A侧，使生长素不对称分布，B正确； C、生长素是植物激素，其作用机制是与细胞内受体结合后调节细胞代谢，而非直接催化代谢（催化作用由酶完成）C错误； D、顶端弯钩的形成原因是生长素不对称分布，近地侧生长素浓度高于远地侧，近地侧生长素浓度高抑制生长，远地侧浓度低促进生长，体现了生长素低浓度促进、高浓度抑制的作用特点，D正确； 【变式1-1】酸生长假说的核心观点是植物细胞通过细胞膜上的质子泵（H+-ATP酶）将质子（H+）泵入细胞壁，使细胞壁周围的环境酸化。酸化后的环境激活了细胞壁中的酶，从而导致细胞壁松弛，使细胞能够伸长。为探究生长素激活细胞膜上H+-ATP酶的机制，研究者利用基因敲除技术获得K蛋白基因敲除型（K-）和F蛋白基因敲除型（F-）拟南芥植株，研究下胚轴细胞壁pH和生长速率的关系，结果如图。下列相关叙述错误的是（     ） A．在茎尖中生长素能进行极性运输 B．生长素作为信息分子，会影响基因表达，从而表现出生物学效应 C．K蛋白能抑制H+-ATP酶的活性，从而抑制H+外流；F蛋白能促进H+-ATP酶的活性，从而促进H+外流 D．依据“酸生长假说”，酸性溶液也能影响植物生长速率 【答案】C 【详解】A、生长素在幼嫩组织（如茎尖）可以进行极性运输，从形态学上端运输到形态学下端，A正确； B、生长素是植物激素，植物激素是调节生命活动的信号分子，通过影响基因的表达，从而表现出生物学效应，B正确； C、据题干信息和题图可知，纵坐标左侧为细胞壁pH相对值，数值越大代表pH越高（酸性越弱），细胞壁中H+越少，说明H+外流（泵入细胞壁）越少；结合酸生长假说，pH越低（酸性越强）细胞生长速率越快，和右图生长速率结果吻合。 已知K−是K蛋白敲除突变体、F−是F蛋白敲除突变体，结果：K−的pH比野生型更高，H+外流更少，说明K蛋白原本的作用是促进H+-ATP酶活性，促进H+外流；F−的pH比野生型更低，H+外流更多，说明F蛋白原本的作用是抑制H+-ATP酶活性，抑制H+外流，C错误； D、根据酸生长假说，酸性环境可以使细胞壁松弛，促进细胞伸长，因此酸性溶液可以改变细胞壁pH，影响植物生长速率，D正确。 【变式1-2】生长素在调控植物器官生长方面表现出“低浓度促进，高浓度抑制”的特点，其对胚的调控作用机理如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．生长素是植物体内色氨酸在核糖体上脱水缩合形成的 B．生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞质的分裂 C．低浓度生长素能直接参与SAUR蛋白的合成来促进下胚轴伸长生长 D．推测单侧光下，向光侧生长素浓度低于背光侧，使向光侧细胞壁处的pH大于背光侧 【答案】D 【详解】A、生长素本质是吲哚乙酸，不是蛋白质，它是色氨酸经过一系列转化反应形成的，核糖体是蛋白质合成场所，不合成生长素，A错误； B、生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞核的分裂，B错误； C、生长素属于植物激素，只起调节作用，不直接参与细胞内的物质合成。从图中可知：生长素通过调控SAUR 基因的表达，间接促进 SAUR 蛋白合成，并非直接参与 SAUR 蛋白的合成，C错误； D、单侧光照射下，生长素向背光侧运输，向光侧生长素浓度低于背光侧；由图可知生长素促进H⁺运输到细胞壁，因此向光侧细胞壁H⁺更少，pH更大，背光侧细胞壁更易软化松弛、生长更快，使植物向光弯曲，D正确。 【变式1-3】某生物兴趣小组为研究植物激素对生长发育的调节作用，利用同种、生长状况一致的幼苗进行了三组实验：甲组不做任何处理作为对照；乙组切除顶芽；丙组切除顶芽后，在切口处涂抹含有生长素的羊毛脂。一段时间后，他们统计了各组幼苗侧芽的萌发情况，结果如下表所示： 组别 处理方式 侧芽萌发率 甲 不做处理(保留顶芽) 8% 乙 切除顶芽 87% 丙 切除顶芽+切口涂抹生长素 11% 基于以上实验结果和植物激素的相关知识，下列分析合理的是（　　） A．甲组侧芽萌发率极低，说明顶芽产生的生长素直接抑制了侧芽的细胞分裂过程 B．乙组侧芽大量萌发，是因为切除顶芽后侧芽处的生长素来源被切断，该处生长素浓度降至极低水平 C．丙组的结果表明，外源生长素能从切口通过木质部导管进行极性运输，补充了侧芽处的生长素 D．该实验证明，顶芽产生的细胞分裂素与生长素协同作用，共同维持了植株的顶端优势现象 【答案】B 【详解】A、顶端优势中，顶芽产生的生长素通过极性运输向下积累在侧芽部位，使侧芽处生长素浓度过高，从而抑制了侧芽的萌发，不是直接抑制细胞分裂过程，A错误； B、切除顶芽，原有的生长素来源被切断，侧芽处的生长素浓度会逐渐下降到适宜水平，解除了高浓度生长素的抑制，侧芽便开始萌发，B正确； C、生长素的运输是通过韧皮部或薄壁细胞进行的主动运输，C错误； D、细胞分裂素的主要合成部位在根尖，它能够促进细胞分裂，与生长素的作用关系在此情境中是拮抗(细胞分裂素促进侧芽萌发，可对抗顶端优势)。维持顶端优势的主要激素是生长素，D错误。 ▌题型02 生长素的生理作用以及实例分析 1．生长素的生理作用特点 具有两重性，即低浓度促进植物生长、促进发芽、防止落花落果，高浓度抑制植物生长、抑制发芽、疏花疏果，且不同器官对生长素的敏感程度不同，根最敏感，芽次之，茎最不敏感。 2．生长素促进生长的实例分析 植物向光性：单侧光照射使胚芽鞘尖端生长素发生横向运输，背光侧生长素浓度高于向光侧，背光侧生长快，从而使植物弯向光源生长；茎的背地性：重力作用使茎的近地侧生长素浓度高于远地侧，近地侧生长快，茎背地生长。 3．生长素抑制生长的实例分析 根的向地性：重力作用使根的近地侧生长素浓度高于远地侧，根对生长素敏感，近地侧高浓度生长素抑制生长，远地侧低浓度促进生长，根向地生长；顶端优势：顶芽产生的生长素向下运输，积累在侧芽部位，侧芽对生长素敏感，高浓度生长素抑制侧芽生长，顶芽优先生长。 4．生长素在农业生产中的应用实例 低浓度生长素类似物可促进扦插枝条生根、促进果实发育（如无子番茄的培育）、防止落花落果；高浓度生长素类似物可用于疏花疏果、除草（如农田中除双子叶杂草，双子叶植物对生长素更敏感）。 【典例2】某小组在黑暗和光照条件下，用不同浓度的NAA处理刚萌发的黄豆种子，一段时间后测量下胚轴长度，结果见表。下列有关分析错误的是（     ） NAA浓度/（mg·L-1） 0 0.1 1 5 10 50 下胚轴长度/cm 黑暗 10.5 9.6 8.1 6.2 4.9 3.5 光照 4.8 5.4 7.6 8.6 4.3 3.8 A．黑暗条件下，NAA抑制了下胚轴的伸长 B．黑暗条件下的下胚轴长度均大于光照条件下的 C．光照条件下，高浓度的NAA会抑制下胚轴伸长 D．下胚轴的生长受光信号和植物激素的共同调节 【答案】B 【详解】A、黑暗条件下，不同浓度NAA处理组的下胚轴长度均小于NAA浓度为0的对照组，说明NAA抑制了下胚轴的伸长，A正确； B、当NAA浓度为50mg·L时，黑暗条件下下胚轴长度为3.5cm，小于光照条件下的3.8cm，并非黑暗条件下的下胚轴长度均大于光照条件下，B错误； C、光照条件下，NAA浓度为10、50mg·L时，下胚轴长度小于NAA浓度为0的对照组，说明高浓度NAA会抑制下胚轴伸长，C正确； D、对比黑暗组和光照组相同 NAA 浓度下胚轴长度明显不一样，能够说明光信号会影响下胚轴生长，不同浓度 NAA 处理之后下胚轴长度发生改变，说明植物激素可以调控下胚轴伸长，因此下胚轴的生长受光信号和植物激素的共同调节，D正确。 【变式2-1】某植物的茎生长至同等长度所需时间与生长素浓度的关系如图所示，单侧光照射会引起植物的茎向光弯曲生长。下列分析合理的是（     ） A．生长素浓度过低和过高都会抑制植物茎的生长 B．b~d段表示随着生长素浓度升高对植物茎生长的抑制作用增强 C．茎向光弯曲生长时，向光侧生长素浓度应高于c点所对应浓度 D．a、b点对应生长素浓度都能促进植物茎的生长且效果相当 【答案】D 【详解】A、生长素浓度过低时，茎生长所需时间短于或等于不加生长素的时间，表现为促进作用，只有浓度过高（高于c点对应浓度）时才会抑制生长，A错误； B、b~c段茎生长所需时间仍短于不加生长素的时间，仍为促进作用，只是促进作用随浓度升高逐渐减弱，c~d段才是抑制作用随浓度升高增强，B错误； C、茎向光弯曲生长时，向光侧生长素浓度更低、促进作用更弱，背光侧浓度更高、促进作用更强，两侧均为促进效果，因此向光侧生长素浓度应低于c点对应浓度，C错误； D、a、b点纵坐标相同，说明茎生长至同等长度所需时间相同，且时间均短于不加生长素的时间，因此二者都能促进茎生长且效果相当，D正确。 【变式2-2】油菜素内酯（BR）可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达，进而促进下胚轴生长。用生长素（IAA）分别处理野生型和Z基因功能缺失突变体的拟南芥幼苗，结果如图。综合以上信息，可得出的结论是（     ） A．BR促进下胚轴生长依赖于IAA B．外施BR无法促进Z基因功能缺失突变体下胚轴伸长 C．IAA促进下胚轴伸长依赖功能正常的Z蛋白 D．Z基因功能缺失会导致拟南芥完全丧失对生长素的响应能力 【答案】C 【详解】A、由于缺乏证明阻断IAA后BR是否失效的实验，因此无法说明BR的作用需要IAA参与，题目中也缺乏其他信息来说明，A错误； B、图中没有BR处理突变体的实验数据，无法得出该结论，B错误； C、由图可知，在Z基因功能缺失突变体中，添加IAA组和未添加IAA组在缺失Z蛋白情况下，下胚轴长度一样，未出现野生型中的情况，说明IAA发挥作用也需要Z蛋白，C正确； D、对比野生型和Z基因功能缺失突变体：野生型加生长素后下胚轴长度增幅大，突变体加生长素后其下胚轴长度与对照组相同，说明Z基因功能缺失降低了拟南芥对生长素的响应程度，D错误。 【变式2-3】向日葵具有向光生长的特性。研究人员以向日葵幼苗为实验材料，单侧光处理一段时间后，检测位于子叶着生处以下的下胚轴两侧的生长相关指标，结果如图所示。下列推断正确的是（　　） A．下胚轴两侧IAA的含量相似，说明向日葵的向光生长不受IAA影响 B．IAA抑制物通过抑制IAA的作用效果进而导致向日葵向光生长 C．在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向对侧弯曲 D．向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面 【答案】BD 【详解】A、下胚轴两侧IAA的含量基本一致，但不能说明向光生长不受IAA影响，可能是IAA的活性或信号通路差异导致，A错误； B、图示IAA抑制物含量向光面显著多余背光面，但下胚轴两侧IAA的含量基本一致，说明IAA抑制物是通过抑制IAA的作用效果进而导致向日葵向光生长，B正确； C、黑暗环境中无单侧光刺激，喷施IAA抑制物会抑制该侧生长，弯曲方向应为 向喷施侧弯曲（抑制侧生长慢，对侧相对快），C错误； D、据图可知，向光面和背光面的IAA含量差别不大，但向光面下胚轴的增加长度明显低于背光面，同时向光面的IAA抑制物质含量高于背光面，据此推测，向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面，D正确。 ▌题型03 生长素类似物在农业生产中的应用 1．促进扦插枝条生根 用适宜浓度的生长素类似物溶液处理扦插枝条的形态学下端，可促进枝条生根，提高扦插成活率，常用的生长素类似物有 NAA、2,4-D 等。 2．培育无子果实 在未受粉的雌蕊柱头上涂抹适宜浓度的生长素类似物，可促进子房发育为无子果实，如无子番茄、无子黄瓜的培育，该方法不会改变果实的遗传物质。 3．防止落花落果 农业生产中，用适宜浓度的生长素类似物喷洒植株，可防止果树、棉花等作物的落花落果，减少产量损失，保证作物正常结实。 4．疏花疏果与除草 高浓度的生长素类似物可抑制植物生长，一方面可用于果树疏花疏果，避免果实过密，提高果实品质；另一方面可作为除草剂，清除农田中的双子叶杂草（双子叶植物对生长素类似物更敏感）。 【典例3】为研究生长素类调节剂萘乙酸(NAA)对玉米种子发芽的影响，课题组用不同浓度的NAA溶液分别浸泡玉米种子一段时间，再在相同且适宜条件下使其萌发，一段时间后测定根和芽的长度，结果如图所示。下列说法错误的是（　　） A．该实验的因变量是芽的长度和根的数量 B．NAA和IAA作用完成后都被蛋白酶降解并回收 C．与芽相比根对NAA的浓度更加敏感 D．0.9mg·L-1是NAA促进玉米种子发芽的最适浓度 【答案】ABD 【详解】A、该实验芽和根的长度是因变量，未测定数量，A错误； B、NAA是生长素类似物，体内没有相关的降解酶，B错误； C、随着NAA浓度的增大，芽的长度变化更明显，但是根在0.6mg·L-1时受到抑制，芽在给定的浓度范围内始终促进，因此根更敏感，C正确； D、由图可知，0.9mg·L-1浓度的NAA处理玉米种子，芽最长，可知促进玉米发芽的最适浓度在0.9mg·L-1左右，但不一定是0.9mg·L-1，若想探究NAA促进玉米种子发芽的最适浓度，需在0.6~1.2mg·L-1之间设置更小的浓度梯度进行探究，D错误。 故选ABD。 【变式3-1】为研究不同生根剂对紫叶紫薇扦插的影响，用2种生根剂在不同浓度、不同处理时间下处理扦插枝条，生根效果如图所示。下列分析正确的是（　　） （注：生根率=生根的扦插条数/全部扦插枝条数×100%） A．清水组属于对照组，该组中也有部分插条生根 B．随着浓度的增大，NAA促进生根的效果逐渐增强 C．本实验的自变量是生根剂的种类、生根剂的浓度和处理时间 D．浓度为、处理时间为3h时，ABT促进生根的效果较好 【答案】ACD 【详解】A、清水组属于对照组，植物体内也能产生植物激素促进生根，因此该组中也有部分插条生根，A正确； B、结合图示可知，NAA浓度越大，生根率越小，但均比清水大，因此NAA有促进作用，但促进生根的效果没有随NAA浓度的增大而增大，B错误； C、自变量是人为改变的量，本实验的自变量是生根剂的种类、生根剂的浓度和处理时间，C正确； D、结合图示可知，ABT的促进作用随浓度的增大而增大，因此浓度为200mg·L-1，处理时间为3h时，ABT促进生根的效果较好，D正确。 故选ACD。 【变式3-2】生产实践中，植物生长调节剂往往比天然植物激素应用得更为广泛。某课外兴趣小组研究了甲、乙两种植物生长调节剂对微型月季插条生根的影响，结果如图1所示；甲在X、Y、Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响如图2所示。据图分析，下列有关叙述正确的是（　　） A．植物生长调节剂不易被植物体内的相关酶分解，作用效果稳定 B．图1体现了甲对微型月季插条生根的作用特点为低浓度促进、高浓度抑制 C．对1μmol·L-1的乙进行梯度稀释，可能会获得能促进微型月季插条生根的乙 D．图2中X浓度>Y浓度，X浓度>Z浓度，但Y浓度与Z浓度的大小关系不能确定 【答案】ACD 【详解】A、植物生长调节剂是人工合成的化学物质，不易被植物体内的相关酶分解，因此作用效果更稳定，A正确； B、在图1 所示浓度范围内，与空白对照组相比，甲都是促进微型月季插条生根的，没有体现出低浓度促进、高浓度抑制的特点，B错误； C、对1μmol·L-1的乙进行梯度稀释，可能达到乙 的“促进浓度范围”，即可能获得促进微型月季插条生根的乙，C正确； D、X浓度下月季侧芽生长低于空白对照，而Z浓度和Y浓度下月季侧芽生长高于空白对照，说明X浓度为高浓度，而Z浓度和Y浓度均为低浓度， 即X>Y，X>Z，但Y与Z之间的大小关系不能确定，D正确。 故选ACD。 【变式3-3】分蘖是禾本科植物在根茎结合处发出分枝的现象。根茎结合处的磷含量会影响分蘖发生。某实验小组利用低浓度磷和正常浓度磷及5nmol/L的萘乙酸（NAA）、10nmol/L生长素极性运输抑制剂（NPA）处理水稻，一段时间后观察水稻的分蘖数，结果如下表所示。下列叙述正确的是（    ） 磷浓度 低浓度磷 正常浓度磷 处理 清水 NAA NPA 清水 NAA NPA 分蘖数 1 1 1 2.7 1.3 4.2 A．本实验的自变量有磷元素的浓度和植物生长调节剂种类，因变量是水稻的分蘖数 B．低浓度磷比NAA对水稻分蘖的抑制作用更明显 C．在低磷胁迫下，除生长素外，可能存在其他因素抑制水稻分蘖的发生 D．据表可知，低磷胁迫可能抑制了水稻体内生长素的极性运输 【答案】ABC 【分析】在这个实验中，磷元素的浓度（低浓度磷和正常浓度磷）和植物生长调节剂种类（NAA、NPA）是实验者控制的因素，所以自变量是磷元素的浓度和植物生长调节剂种类。因变量是随着自变量的变化而发生变化的变量，这里水稻的分蘖数会因为磷浓度和植物生长调节剂的不同而改变，所以因变量是水稻的分蘖数。 【详解】A、实验中设置了两种磷浓度（低浓度磷和正常浓度磷）和两种植物生长调节剂（NAA和NPA），以及清水对照组，磷浓度和植物生长调节剂种类是自变量，分蘖数是实验观察的结果，属于因变量，A正确； B、在低浓度磷处理下，清水组分蘖数为1，在正常浓度磷处理下，清水组分蘖数为 2.7，说明低磷对分蘖有抑制作用，在正常浓度磷处理下，NAA处理后分蘖数为 1.3，相比正常磷浓度下的清水组（2.7），NAA 对分蘖有抑制作用，正常磷浓度下NAA处理后分蘖数（1.3）大于低磷浓度下清水组分蘖数（1），所以低浓度磷比NAA对水稻分蘖的抑制作用更明显，B正确； C、在低浓度磷处理下，无论是添加NAA还是NPA，分蘖数都没有增加，仍为1，这说明在低磷胁迫下，除生长素外，可能存在其他因素抑制水稻分蘖的发生，C正确； D、在低磷胁迫下，NPA处理后分蘖数仍为1，没有增加，不能得出低磷胁迫抑制了水稻体内生长素的极性运输的结论，D错误。 故选ABC。 ▌题型04 不同的植物激素对植物生命活动的调节 1．生长素的调节作用 生长素主要促进植物细胞伸长，调节植物生长、向光性、顶端优势等，低浓度促进生长、防止落花落果，高浓度抑制生长、疏花疏果，还能促进扦插枝条生根、果实发育。 2．赤霉素的调节作用 赤霉素能促进细胞伸长，使植株增高，还可促进种子萌发和果实发育，打破种子、块茎的休眠状态，促进其提前萌发。 3．细胞分裂素的调节作用 细胞分裂素主要促进细胞分裂，延缓叶片衰老，促进侧芽生长，还能诱导芽的分化，在植物组织培养中可调控愈伤组织的分化方向。 4．脱落酸的调节作用 脱落酸是植物的“休眠激素”，能抑制细胞分裂和种子萌发，促进叶片和果实的衰老、脱落，还能促进气孔关闭，提高植物的抗逆能力（如抗旱、抗寒）。 5．乙烯的调节作用 乙烯是植物的“催熟激素”，能促进果实成熟，还可促进叶片和果实脱落，促进植物开花，调节茎的伸长生长。 6．植物激素的协同与拮抗作用 多种激素相互作用、共同调节植物生命活动，如生长素和赤霉素协同促进细胞伸长，生长素和脱落酸在果实脱落方面表现为拮抗作用。 【典例4】生长素（IAA）是植物生长发育过程中的重要激素，油菜素内酯（BR）被称为第六类植物激素，其能促进芽、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等。图1为生长素的分子作用机制，图2为一定浓度的BR和不同浓度的IAA处理某植物幼根后统计得到主根的长度。回答下列问题： (1)植物体内生长素的合成部位主要是_______。 (2)生长素促进植物生长的信号转导机制如图1所示。据图1分析，一方面，IAA与TIRI蛋白结合成复合物后，使阻遏蛋白________，释放出________，从而启动下游一系列基因的表达；另一方面促进质子泵________，导致细胞壁酸化，引发细胞壁伸长。 (3)由图2中虚线可得出的结论是________，结合图2曲线可知BR对IAA的生理作用具有________（填“抑制”或“促进”）作用。 【答案】(1)幼嫩的芽、叶和发育中的种子 (2) 被降解 ARF（激活的 ARF） 水解 ATP 并将 H⁺运出细胞（将 H⁺运输到细胞壁一侧） (3) 在一定浓度范围内，随 IAA 浓度升高，植物主根长度先增加后减少（低浓度 IAA 促进主根生长，高浓度 IAA 抑制主根生长，体现了生长素作用的两重性） 抑制 【详解】（1）生长素的主要合成部位有芽、幼嫩的叶、发育中的种子。 （2）由图1可知，生长素首先与细胞内受体TIRI特异性结合，一方面使阻遏蛋白被降解，释放出激活的ARF，从而启动下游一系列基因的表达。 另一方面，促进质子泵催化ATP水解、将H+运出细胞，导致细胞壁酸化，引发细胞壁伸长，促进细胞生长。 （3）图2中虚线（单独IAA处理即BR为0nM）表示生长素对主根生长的影响，根据曲线变化可得出的结论是在一定浓度范围内，随 IAA 浓度升高，植物主根长度先增加后减少（低浓度 IAA 促进主根生长，高浓度 IAA 抑制主根生长，体现了生长素作用的两重性）。BR与IAA同时处理即图2实线，图2的实验效果均低于虚线，因而可知，BR对IAA的生理作用具有抑制作用。 【变式4-1】生长素和乙烯在代谢上存在相互作用，共同调控植物的生长发育、部分作用机制如图1 所示。回答下列问题； (1)生产上使用适当乙烯利可以促进果实_____；乙烯利属于植物激素吗?请作出判断_____。 (2)据图1分析，乙烯调控生长素合成的过程中存在_____（填“正反馈调节“或“负反馈调节”）机制。某植物为ACC合成酶基因缺陷突变体，研究发现，高浓度的 生长素对该植物的生长仍有一定的抑制作用，推测_____（填”存在”或“不存在“）除乙烯以外的其他抑制植物生长的通路。 (3)植物的生命活动不仅受激素调控，还受光等环境因素的调控。植物体内有接收光信号的分子，如_____，受到光照射时，其_____会发生变化，这一变化的信息最 终会传导到细胞核内，影响_____，从而表现出生物学效应。 (4)植物生长发育的调控，是由激素调节，环境因素调节和基因表达调控共同完成的，请将三者之间的关系用箭头标在图2中_____。 【答案】(1) 成熟 不属于 (2) 负反馈调节 存在 (3) 光敏色素 结构 基因的表达 (4) 【详解】（1）乙烯（及其类似物乙烯利等）的生理作用是促进果实成熟。植物激素是植物体内自然合成的微量有机物，乙烯利是人工合成的植物生长调节剂，因此不属于植物激素。 （2）由图1可知，乙烯抑制生长素合成，而生长素可促进乙烯合成，因此乙烯的抑制作用会间接减少自身合成，使两者浓度维持稳定，属于负反馈调节。ACC合成酶基因缺陷突变体无法合成乙烯，但高浓度生长素仍能抑制生长，说明存在除乙烯之外的其他抑制生长通路。 （3）植物体内有接收光信号的分子，如光敏色素，受到光照射时，其空间结构会发生变化，这一变化的信息最终会传导到细胞核内，影响基因的表达（或转录和翻译），从而表现出生物学效应。 （4）植物生长发育调控中：环境因素作为外界信号，既可以影响激素调节，也可以直接影响基因表达；同时基因表达控制激素的合成，激素也会调控基因的表达过程，因此三者关系如下： 【变式4-2】科研人员对草莓果实发育至成熟过程中果实内吲哚乙酸（IAA）和脱落酸（ABA）的含量进行检测，结果图1所示。 (1)由图1可知，IAA的含量在果实发育早期是增加的，其原因是___________能合成生长素。合成生长素的原料是__________。果实由大绿到全红的发育过程中，IAA、ABA含量变化分别是__________、_______（填“增加”、“减少”或“先增加后减少”）。 (2)为了进一步研究ABA和IAA在草莓果实成熟过程中的相互作用，用大绿果期的草莓进行了相关实验，结果如图2所示。由图2可知，在调节草莓果实成熟过程中，IAA和ABA的作用关系是_________，判断依据是_________。 (3)为研究IAA与脱落酸ABA的运输特点，用放射性同位素标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。 图中AB为茎尖切段，经过放射性检测发现琼脂块①、③和④中有放射性，而琼脂块②中没有放射性，说明IAA在茎尖的运输________极性运输，ABA在茎尖的运输________极性运输（填“是”或“不是”）。 若先用某种抑制剂（不破坏IAA、不影响细胞呼吸）处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块①和②中都没有放射性，该抑制剂的作用机理可能是__________。 【答案】(1) 发育中的种子 色氨酸 减少 增加 (2) 相抗衡 与对照组相比，IAA处理组中绿果个数明显增加，说明IAA抑制果实成熟，ABA处理组绿果个数明显减少，多红果和全红果个数明显增多 ，说明ABA促进果实成熟 (3) 是 不是 抑制剂与运输IAA的载体结合 【详解】（1）植物体内生长素合成部位主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，所以IAA含量在果实发育早期增加是因为发育中的种子能合成生长素；合成生长素的原料是色氨酸。 观察图1，果实由大绿到全红的发育过程中，IAA含量变化是减少，ABA含量变化是增加。 （2）分析图2，与对照组相比，ABA处理组的绿果个数减少，红果和多红果个数增加，说明ABA能促进草莓果实成熟；IAA处理组的绿果个数增加，红果和多红果个数减少，说明IAA能抑制草莓果实成熟。由此可知，在调节草莓果实成熟过程中，IAA和ABA的作用关系是相抗衡，判断依据是与对照组相比，IAA处理组中绿果个数明显增加，说明IAA抑制果实成熟，ABA处理组绿果个数明显减少，多红果和全红果个数明显增多 ，说明ABA促进果实成熟。 （3）在形态学上端施加14C-IAA，在形态学下端的琼脂块①中有放射性，在形态学下端施加14C-IAA，在形态学上端的琼脂块②中没有放射性，这符合极性运输的特点，所以IAA在茎尖的运输是极性运输； 在形态学上端施加14C-ABA，在形态学下端的琼脂块③中有放射性，在形态学下端施加14C-ABA，在形态学上端的琼脂块④中也有放射性，不符合极性运输特点，所以ABA在茎尖的运输不是极性运输。因为该抑制剂不破坏IAA、不影响细胞呼吸，而极性运输需要载体协助，所以该抑制剂的作用机理可能是抑制剂与运输IAA的载体结合，从而影响IAA的运输。 【变式4-3】植物的生命活动不仅受到激素调控，还受到光等环境因素的调控。科研人员研究了光和脱落酸（ABA）对种子萌发的影响。回答下列问题。 (1)植物生长发育的调控，是由激素调节、环境因素调节和_____共同完成的。 (2)光可被植物体中叶绿素和光敏色素捕捉，由此可说明光不仅可作为植物光合作用的_____来源，还可作为_____调控植物的生长发育。 (3)ABA在植物体内的合成部位主要有_____，在调节种子萌发的过程中与ABA作用效果相反的植物激素是_____（答出一种）。 (4)科研人员测定了不同ABA浓度在黑暗、光照条件下对种子萌发率的影响，结果如图。实验结果表明_____（填“黑暗”或“光照”）条件下，种子萌发对ABA处理不敏感。 【答案】(1)基因表达调控 (2) 能量 信号 (3) 根冠、萎蔫的叶片 赤霉素 (4)光照 【分析】高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。题图分析：在不同浓度ABA处理下，植株在光照条件下的种子萌发率都大于黑暗条件。 【详解】（1）植物生长发育的调控，是由激素调节、环境因素调节和基因表达调控共同完成的，进而提高了植物适应环境的能力，有利于植物的生长、发育。 （2）光作为能源驱动植物进行光合作用，光合作用既为植物自身生长发育，也为其他生物的生长发育提供能量和物质；近年来研究发现，光还能作为信号在植物体中被光敏色素捕捉，进而通过调控基因表达来调控植物的生长发育。 （3）ABA在植物体内的合成部位主要有根冠、萎蔫的叶片，在调节种子萌发的过程中与ABA作用效果相反的植物激素是赤霉素，即赤霉素能打破休眠，促进种子萌发，而脱落酸能抑制种子萌发。 （4）分析题图可知：该实验的自变量为是否照光以及ABA浓度，因变量是种子萌发率，在不同浓度ABA处理下，光照条件下的种子萌发率都大于黑暗条件下，由此表明黑暗条件下，种子萌发对ABA处理更为敏感，光减弱了ABA对种子萌发的作用效果，即光照条件下，种子萌发对ABA处理不敏感，因为光照条件下，无论是哪一个ABA浓度种子的萌发率均高于黑暗条件。 ▌题型05 植物生长调节剂及应用 1．植物生长调节剂的概念 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，其作用与植物激素类似，且效果更稳定、作用时间更长。 2．植物生长调节剂的分类及常见类型 按作用效果可分为促生长类、促成熟类、抑制类等。常见促生长类有 NAA、2,4-D（生长素类似物）、赤霉素类似物；促成熟类主要是乙烯利；抑制类有脱落酸类似物、青鲜素等。 3．植物生长调节剂的主要应用 促生长类可促进扦插枝条生根、培育无子果实、防止落花落果；乙烯利可促进果实成熟，缩短果实成熟周期；抑制类可延长蔬菜、水果的贮藏期，防止马铃薯、洋葱等发芽。 4．使用植物生长调节剂的注意事项 使用时需严格控制浓度，遵循低浓度促进、高浓度抑制的规律，避免浓度过高造成植物损伤；同时要合理使用，防止残留对人体健康和环境造成影响。 【典例5】胺鲜酯（DA-6）是一种植物生长调节剂，能提高叶绿素含量，增强植物对水、肥的吸收。研究表明，在芸豆初花期喷施50mg/L的DA-6，可使鼓粒期干物质积累量增加36.05%，茎叶分配率降低而荚分配率显著提高，最终增产10.16%。下列叙述错误的是（　　） A．DA-6作为植物生长调节剂，具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点 B．在初花期使用DA-6，能够促进光合产物从叶片向籽粒转移 C．DA-6在幼苗期可通过促进光合作用来增加干物质的积累 D．芸豆开花初期遇到连绵阴雨，可适当喷施生长素类调节剂防止减产 【答案】D 【详解】A、植物生长调节剂是人工合成的、对植物生长发育有调节作用的化学物质，具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点，DA-6属于植物生长调节剂，具有上述特点，A正确； B、题意显示，喷施DA-6后茎叶干物质分配率降低，荚的分配率显著提高，说明光合产物从茎叶向荚（包含内部籽粒）运输转移，B正确； C、题意显示，胺鲜酯（DA-6）是一种植物生长调节剂，能提高叶绿素含量，据此推测，DA-6在幼苗期可通过促进光反应来促进光合作用增加干物质的积累，进而提高产量，C正确； D、芸豆的产量构成主要是种子，只有授粉完成才能产生种子，喷施生长素类调节剂能促进子房发育成果实，但不能促进种子的形成，因而不能起到防止减产的作用，D错误。 【变式5-1】为研究α－萘乙酸与Z蛋白（由Z基因编码）对植物下胚轴生长的影响，科研人员用α－萘乙酸分别处理野生型和Z基因功能缺失突变体的拟南芥幼苗，结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．实验中需使用相同浓度的α－萘乙酸 B．Z蛋白抑制拟南芥幼苗下胚轴的生长 C．α－萘乙酸促进拟南芥幼苗下胚轴生长 D．Z蛋白可能参与α－萘乙酸的信号转导过程 【答案】B 【详解】A、α－萘乙酸的浓度是无关变量，根据单一变量原则，无关变量要相同且适宜，A正确； B、由图可知，与野生型相比，（Z基因功能缺失的）突变体的下胚轴更短，可知Z蛋白促进下胚轴生长，而不是抑制，B错误； C、野生型添加α－萘乙酸后下胚轴更长，因此α－萘乙酸能促进拟南芥幼苗下胚轴生长，C正确； D、Z蛋白缺失后α－萘乙酸无促进效果，说明Z蛋白可能参与α－萘乙酸信号转导，D正确。 【变式5-2】某研究小组分别用不同浓度的芸苔素（一种植物生长调节剂）和赤霉素处理杜仲叶片，测定叶片中有效成分桃叶珊瑚苷的含量，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．芸苔素和赤霉素在杜仲体内的合成量均十分微少 B．设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响 C．赤霉素对杜仲叶片的影响表现为低浓度促进、高浓度抑制 D．相比于芸苔素，杜仲叶片对赤霉素更敏感 【答案】B 【详解】A、芸苔素是一种植物生长调节剂，是人工合成的，不在植物体内合成，A错误； B、设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响，将实验组的结果与对照组比较，产生的影响是外源物质的作用，B正确； C、与对照组相比，在赤霉素浓度为100，300，500mg·L-1时，叶片中有效成分桃叶珊瑚苷的含量均更多，故不同浓度的赤霉素均起促进作用，C错误 D、实验所用芸苔素的浓度远低于赤霉素的浓度，但促进效果比赤霉素明显，故杜仲叶片对芸苔素更敏感，D错误。 【变式5-3】为探究植物生长调节剂对巨柏移栽苗生根的影响，以相同苗龄的巨柏苗为对象，采用不同浓度的生根粉（ABT）和吲哚丁酸（IBA）进行实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．两种调节剂对巨柏苗生根均表现为两重性 B．IBA对巨柏苗生根始终表现为促进作用 C．ABT在100mg/L时促进效果比IBA更显著 D．用IBA处理比ABT处理生根效果更明显 【答案】C 【详解】A、不同浓度ABT处理，新生根条数都大于空白对照组，仅能反映ABT具有促进生根的作用，不能体现ABT的两重性，A错误； B、与空白对照组对比，100mg/L和300mg/L的IBA新生根数较多，而200mg/L和400mg/L的IBA新生根数较少，并不是始终表现为促进作用，B错误； C、100mg/L的ABT新生根数远多于100mg/L的IBA，说明ABT在100mg/L时促进效果比IBA更显著，C正确； D、四个实验组中，ABT新生根数都多于IBA，说明用ABT处理比IBA处理生根效果更明显，D错误。 ▌题型06 参与调节植物生命活动的其他环境因素 1．光照的调节作用 光照是植物光合作用的必要条件，同时调节植物的生长发育，如光照强度影响植物的向光性，光照时间长短决定植物的开花类型（长日照、短日照植物），光照还能促进叶绿素的合成。 2．温度的调节作用 温度影响植物酶的活性，进而调节光合作用、呼吸作用等生理过程，还能影响植物的生长速率、开花和结果，适宜温度促进植物生长，低温可诱导植物休眠，高温则可能抑制植物生长甚至造成损伤。 3．水分的调节作用 水分是植物细胞的重要组成成分，参与植物的各项生理活动，水分充足促进植物根系生长、叶片舒展，缺水会导致植物气孔关闭、光合作用减弱，长期缺水会使植物萎蔫甚至死亡，还能调节植物的向水性生长。 4．其他环境因素的调节作用 土壤中的矿质元素为植物生长提供营养，影响植物的生长发育和代谢过程；重力可调节植物的向地性和背地性生长；此外，空气（氧气、二氧化碳）浓度也会影响植物的呼吸作用和光合作用。 5．环境因素与植物激素的协同调节 光照、温度、水分等环境因素与植物激素相互作用，共同调节植物的生命活动，如光照和温度可影响生长素的分布和运输，进而调节植物的向光性和生长速率。 【典例6】为探究蓝光对赤霉素（GA）诱导的植物下胚轴伸长的影响，以拟南芥作为实验材料，在含有高浓度赤霉素合成抑制剂的培养基中施加不同浓度的外源赤霉素，将其置于不同光照条件下培养相同时间，测量幼苗下胚轴伸长长度，结果如图。下列分析错误的是（     ） A．蓝光能够作为一种信号调控植物生长发育的过程 B．由图可知，外源赤霉素对拟南芥幼苗下胚轴伸长具有促进作用 C．由图可知，蓝光强度增大可能会促进拟南芥细胞中赤霉素的合成 D．加入赤霉素合成抑制剂是为了排除内源赤霉素对实验结果的干扰 【答案】C 【详解】A、不同蓝光强度下，相同浓度外源赤霉素处理的下胚轴伸长长度存在显著差异，说明蓝光可作为信号调控植物生长发育过程，A正确； B、同一蓝光强度条件下，施加外源赤霉素的组下胚轴伸长长度均高于未施加外源赤霉素的组，且随赤霉素浓度升高伸长长度增大，说明外源赤霉素对拟南芥幼苗下胚轴伸长具有促进作用，B正确； C、相同外源赤霉素浓度下，蓝光强度越大，下胚轴伸长长度越短，说明蓝光强度增大会抑制赤霉素诱导的下胚轴伸长；且实验中加入了高浓度赤霉素合成抑制剂，植物无法合成内源赤霉素，不存在蓝光促进赤霉素合成的可能，C错误； D、加入赤霉素合成抑制剂可抑制拟南芥内源赤霉素的合成，排除内源赤霉素对实验结果的干扰，保证实验中发挥作用的赤霉素均为人为施加的外源赤霉素，D正确。 【变式6-1】光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发，部分作用关系如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．EBR通过影响激素①、②的合成进而促进拟南芥种子萌发 B．激素①是赤霉素，激素②是脱落酸 C．用红光处理拟南芥种子可以促进种子萌发 D．光敏色素两种形式的转化发生在叶片中 【答案】C 【详解】A、由图可知，EBR仅通过抑制蛋白2的作用调控激素①的合成，未参与调控激素②的合成，因此EBR仅通过影响激素①的合成促进种子萌发，A错误； B、激素①抑制种子萌发，应为脱落酸；激素②促进种子萌发，应为赤霉素，B错误； C、红光可促进无活性光敏色素转化为有活性光敏色素，有活性光敏色素抑制蛋白1的作用，最终使抑制萌发的脱落酸（激素①）合成减少、促进萌发的赤霉素（激素②）合成增多，进而促进种子萌发，C正确； D、图示过程是对拟南芥种子萌发的调节，因此光敏色素两种形式的转化发生在种子细胞中，并非叶片，D错误。 【变式6-2】莴苣种子属于需光种子，萌发过程受红光（R）、远红光（FR）的精准调控。科研人员开展光质交替照射实验：对生理状态一致的莴苣种子进行不同顺序的红、远红光交替短时照射，处理后全部置于黑暗恒温环境培养，最终萌发结果为：末次光照为红光，种子萌发；末次光照为远红光，种子不萌发。为揭示其调控机制，科研人员检测了交替光照下光敏色素含量变化，并探明了其调控种子萌发的分子通路，结果见图1、图2。回答下列问题： (1)光作为重要的环境信号，可通过调控植物基因表达调节生命活动。光敏色素是植物感受光信号的特异性受体，其化学本质是____________，主要吸收红光和远红光，主要分布于____________的细胞中。 (2)关于光敏色素的作用模式存在两种假说： 假说Ⅰ：细胞内存在两种不能相互转化的光敏色素Pr和Pfr，不同光质仅能激活不同色素； 假说Ⅱ：细胞内存在两种可随不同光质发生可逆转化光敏色素的Pr和Pfr两种形态。 结合图1实验结果分析，可判断实验支持假说____________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），支持该假说的理由是____________；结合光照萌发结果可判断，____________（填“Pr”或“Pfr”）是启动莴苣种子萌发的活性形态。 (3)结合图2分子机制，从信号传导、基因表达调控角度完整解释“最后一次光照为远红光时莴苣种子无法萌发”的原因：________________________。 (4)植物的生长发育是多因素协同调控的结果。除环境因素的调节，____________和____________也贯穿种子萌发、植株生长的全过程。 【答案】(1) 色素—蛋白复合体（蛋白质 分生组织（或根尖或胚芽鞘） (2) Ⅱ 红光、远红光交替照射可使Pr和Pfr含量发生周期性、可逆的此消彼长变化，证明二者可相互转化 Pfr (3)远红光使细胞内有活性的Pfr转化为无活性的Pr，无法使PIF1降解，PIF1抑制GA合成酶基因表达，无法合成GA合成酶，导致GA无法合成，种子不能萌发 (4) 基因表达调控 植物激素调节 【详解】（1）光敏色素是一种能够感受光信号的受体，它是由色素和蛋白质结合而成的复合物，依靠其蛋白结构来传递信号，色素部分负责吸收光。光敏色素主要分布于分生组织（或根尖或胚芽鞘）的细胞中：这些部位的细胞是植物生长最活跃的区域，需要精准感知光信号来调控生长、萌发等生命活动，所以光敏色素在这些细胞中分布较多。 （2）从图1可以看到，红光（R）、远红光（FR）交替照射时，Pr和Pfr的含量呈现出周期性、可逆的此消彼长变化——红光照射后Pfr增多Pr减少，远红光照射后Pr增多Pfr减少，这证明二者可以相互转化，符合假说Ⅱ的内容。Pfr是启动莴苣种子萌发的活性形态：题干里提到“末次光照为红光，种子萌发”，红光照射后Pfr含量升高，结合这个结果可以判断Pfr是促进种子萌发的活性形态。 （3）远红光照射后，细胞内有活性的Pfr会转化为无活性的Pr，无法让转录抑制因子PIF1被泛素（Ub）标记降解。PIF1会抑制GA合成酶基因的表达，导致细胞不能合成GA合成酶，而GA合成酶是合成赤霉素（GA）的关键酶，没有GA合成酶就无法合成赤霉素，赤霉素是促进种子萌发的重要激素，最终种子因为缺少赤霉素而无法萌发。 （4）植物的生长发育是多因素协同调控的结果。除环境因素的调节，基因表达调控和植物激素调节也贯穿种子萌发、植株生长的全过程。基因表达调控，植物的生长发育过程中，基因会根据内外环境的变化选择性表达，以此来调控细胞的分裂、分化等生命活动，贯穿种子萌发到植株生长的全程。植物激素调节，比如赤霉素、生长素、细胞分裂素等植物激素，会在不同阶段、不同部位发挥作用，协同调控种子萌发、植株的生长、开花结果等过程，和环境因素、基因表达调控共同作用，维持植物正常的生长发育。 【变式6-3】为探究远红光对生菜光合作用及产量的影响，科研人员以玻璃生菜为材料，设置红光/远红光的值为6.4（CK）、1.6（T1）、0.8（T2）三种光质处理，测定生菜的地上部鲜质量、光合速率及光截获量等，相关结果如图1、图2所示。回答下列问题： (1)植物进行光合作用时，光合色素吸收的光能可转化为_______中活跃的化学能；远红光虽不能直接被叶绿素大量吸收用于光合作用，但可通过激活植物细胞内的_______（填光受体）调控基因表达，进而影响植物生长发育。 (2)图1中，随处理时间的延长，各组生菜地上部鲜质量的变化趋势是________；T2组地上部鲜质量始终显著高于CK组，据图2分析，依据是________________________。 (3)植物能够对光作出反应，调控气孔导度与气孔发育、光合色素合成、植株形态建成等生理过程。图2中，随红光/远红光的值降低，光合速率升高，从光合作用的光反应和暗反应角度分析，除光截获量差异外，可能的原因有________（各答出1点）；从植物生长发育的角度分析，红光/远红光的值降低，可通过促进生菜_______，扩大植株受光面积，提升光截获能力，最终提高地上部鲜质量。 (4)综上所述，农业生产中，在温室种植生菜时，可通过_______提高产量。光除了影响光合作用，还可作为_______，影响、调控植物生长、发育的全过程。 【答案】(1) ATP和NADPH 光敏色素 (2) 逐渐增加 T2 组光截获量、光合速率均高于 CK，有机物积累更多 (3) 光反应：促进光合色素合成，光反应速率增强；暗反应：增大气孔导度，CO2​供应增加，暗反应速率增强； 叶的生长（叶面积增大） (4) 适当降低红光/远红光的值（适当补充远红光） 信号（信息） 【详解】（1）光合作用光反应阶段，光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，再经暗反应转化为有机物中稳定的化学能；植物细胞中感受红光/远红光的光受体是光敏色素，可通过调控基因表达影响植物生长发育。 （2）图1横坐标为处理时间，纵坐标是地上部鲜质量，随时间延长，三组生菜有机物持续积累，鲜质量逐渐增加； 地上部鲜质量取决于有机物净积累量。图2显示：T2组光截获量、光合速率均显著高于CK组，单位时间制造更多有机物，积累量更大，因此鲜质量始终更高。 （3）光反应角度：低红光 / 远红光比值可促进光合色素合成，叶片捕获光能更多，光反应产生更多ATP、NADPH，提升光合速率； 暗反应角度：低红光 / 远红光比值可增大气孔导度，叶片吸收CO₂更多，暗反应 CO₂固定速率加快，光合速率上升； 从生长发育角度：增加远红光（降低红光 / 远红光比值）会促进叶片生长、叶面积增大，扩大植株受光面积，提升整体光截获量，积累更多有机物，提高地上部生物量。 （4）实验梯度：CK（6.4）＞T1（1.6）＞T2（0.8），红光/远红光比值越低，光合速率、光截获量、地上鲜重越高。因此温室可适当降低红光/远红光比值（补充远红光） 增产； 光有双重作用：一是为光合作用提供能量；二是作为信号（信息），被光敏色素等光受体感知，全程调控植物萌发、生长、开花等发育过程。 【第二部分 过关检测】 1．茉莉酸（JA）是一种植物内源合成的脂类激素。研究发现：高温环境会诱导JA大量合成，进而损伤叶绿体结构；油菜素内酯（BR）与光敏色素phyB可缓解该损伤。下列相关叙述正确的是（     ） A．JA仅在高温逆境中合成，正常环境温度下植物体内不存在JA B．外源施加BR，可缓解高温对农作物光合作用的抑制 C．高温下，JA与BR在调控叶绿体稳定性时表现为协同作用 D．高温下，phyB能吸收光能并将其转化为化学能，直接参与光合作用 【答案】B 【详解】A、JA是植物内源合成的脂类激素，题意显示，高温会诱导JA大量合成，说明正常环境温度下植物体内也存在JA，仅含量较低，A错误； B、叶绿体是光合作用的场所，高温诱导JA大量合成会损伤叶绿体进而抑制光合作用，而BR可缓解JA对叶绿体的损伤，因此外源施加BR可缓解高温对农作物光合作用的抑制，B正确； C、协同作用是指不同激素对同一生理效应的作用效果相同，高温下JA会损伤叶绿体，BR可缓解该损伤、维持叶绿体稳定，二者作用相抗衡，C错误； D、phyB是光敏色素，属于光信号受体，仅能接收光信号调控植物生命活动，不能吸收转化光能、直接参与光合作用，D错误。 2．顶端优势是指顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果如图所示。下列相关说法错误的是（     ） A．比较曲线c和e可知，细胞分裂素能缓解顶芽对侧芽的抑制 B．比较曲线b和d可知，生长素对侧芽生长有抑制作用 C．比较曲线a和b可知，赤霉素能明显促进顶端优势 D．侧芽生长速度不同的原因是侧芽内各种植物激素浓度或比例的改变 【答案】C 【详解】A、曲线c和e的自变量为侧芽是否涂抹细胞分裂素，两组均保留顶芽，e组侧芽生长受抑制（长度低），c组侧芽长度明显更高，说明细胞分裂素能缓解顶芽对侧芽的抑制，A正确； B、曲线b和d的自变量为去顶芽后是否涂抹生长素，b组去顶芽后侧芽生长快，d组涂抹生长素后侧芽生长明显受抑制，说明生长素对侧芽生长有抑制作用，B正确； C、曲线a和b的自变量为去顶芽后是否涂抹赤霉素，a组侧芽长度显著高于b组，说明赤霉素促进侧芽生长，可缓解顶端优势，而非促进顶端优势，C错误； D、植物的生长发育是多种激素相互作用共同调节的结果，侧芽生长速度不同的原因是侧芽内各种植物激素浓度或比例的改变，D正确。 3．学农小组的同学发现农户大棚黄瓜果实普遍存在弯曲现象（如图），黄瓜果实弯曲造成产量和品质的大幅度下降。经查阅文献，并对黄瓜果实发生弯曲的可能原因和解决方法进行了分析讨论，得出下列结论，其中正确的是（     ） A．因幼瓜发生病变导致其失去向地性而产生弯曲 B．因受精不均匀，受精较少一侧生长缓慢而产生弯曲 C．均匀涂抹低浓度的细胞分裂素可预防幼瓜弯曲 D．在凸面涂抹低浓度的生长素类调节剂可降低弯曲程度 【答案】B 【详解】A、对黄瓜来说，其向地性主要体现在根的向地性，黄瓜的果实的生长主要是细胞分裂和生长，不体现向地性，A错误； B、受精后发育中的种子可产生生长素，促进子房发育为果实，受精不均匀时，受精少的一侧种子少，产生的生长素更少，生长速度更慢，两侧生长速度不均导致果实弯曲，B正确； C、细胞分裂素主要作用是促进细胞分裂，而促进果实生长、预防弯曲主要依赖生长素的作用，均匀涂抹低浓度细胞分裂素无法达到预防效果，C错误； D、低浓度生长素类调节剂可促进生长，弯曲瓜的凸面本身生长速度更快，若在凸面涂抹低浓度的生长素类调节剂，会使凸面生长进一步加快，加大弯曲程度，D错误。 4．在高Cl⁻胁迫环境中，脱落酸（ABA）调控植物根细胞离子转运的分子机制如图。下列说法正确的是（     ） A．在高Cl⁻胁迫环境中，ABA可促进根细胞分裂来增强抗逆性 B．细胞核内基因表达产生转运蛋白乙，该过程发生在核仁中 C．ABA与膜受体结合促进相应基因表达，蛋白乙向外转运Cl⁻增加 D．转运蛋白甲和乙均能转运Cl⁻，故两者结构与功能相同 【答案】C 【详解】A、图示中ABA的作用是调控根细胞离子转运以增强抗逆性，且脱落酸的功能是抑制细胞分裂，无法通过促进根细胞分裂增强抗逆性，A错误； B、基因表达包括转录和翻译两个过程，转录主要发生在细胞核基质中，翻译发生在细胞质的核糖体上，核仁的功能是与rRNA的合成及核糖体的形成有关，不是基因表达的主要场所，B错误； C、由图可知，ABA与细胞质膜上的受体结合后，可促进细胞核内相应基因表达合成转运蛋白乙，转运蛋白乙的功能是将Cl⁻向细胞外转运，因此蛋白乙向外转运Cl⁻的量增加，C正确； D、转运蛋白甲介导Cl⁻内流，转运蛋白乙介导Cl⁻外流，二者功能不同，蛋白质的结构决定功能，因此二者的结构也存在差异，D错误。 5．为探究水分胁迫下调控植物根尖向水性的因素，科研人员分别用生长素合成抑制剂X、细胞分裂素合成抑制剂Y、细胞分裂抑制剂Z处理受水分胁迫的植物幼苗，一段时间后检测根尖向水性，结果如图。下列叙述错误的是（     ） 注：根尖弯曲角度越大代表向水性越强、山梨醇培养基模拟水分胁迫环境。 A．对照组采用正常水分条件的培养基培养 B．水分胁迫可显著增强植物根尖的向水性 C．生长素参与调控水分胁迫下根尖的向水反应 D．生长素与细胞分裂素对向水性的作用相抗衡 【答案】A 【详解】A、本实验的处理组均处于山梨醇模拟的水分胁迫环境中，为探究抑制剂的作用，对照组应为仅添加山梨醇的水分胁迫培养基，正常水分组是用于验证水分胁迫本身对向水性影响的组别，并非本实验的对照组，A错误； B、对比正常水分组和仅山梨醇处理组的根尖弯曲角度，水分胁迫组弯曲角度显著更大，说明水分胁迫可显著增强植物根尖的向水性，B正确； C、对比山梨醇组和添加生长素合成抑制剂X的组别，添加X后根尖弯曲角度大幅下降，说明生长素参与调控水分胁迫下根尖的向水反应，C正确； D、生长素可促进向水性（抑制生长素合成则向水性消失），抑制细胞分裂素合成后，根尖向水性未减弱甚至略高于单独山梨醇组，说明细胞分裂素抑制向水性，二者对向水性的作用相抗衡，D正确。 6．大麦种子成熟后需经过休眠才能萌发，种子萌发过程中α-淀粉酶合成受脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）的调控。某课题组用一定浓度的ABA、GA对大麦种子进行不同处理，检测处理后的大麦种子中还原糖的含量来反映α-淀粉酶的合成量，结果如下表。下列有关叙述正确的是（     ） 分组处理 对照组 加GA 加ABA 加GA和ABA α-淀粉酶合成量 ++ +++ - + 注：“+”表示有，“-”表示无，其中“+”的数量表示α-淀粉酶合成量的多少 A．能合成ABA的大麦种子易穗上发芽 B．种子从发育成熟、休眠到萌发的过程是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果 C．ABA能促进大麦种子胚细胞中贮存的淀粉水解 D．GA含量与大麦种子内还原性糖含量呈负相关 【答案】B 【详解】A、ABA的生理作用是维持种子休眠、抑制种子萌发，能合成ABA的大麦种子休眠程度高，不易发生穗上发芽，A错误； B、植物的生长发育过程本质是基因组在一定时间和空间上程序性表达（基因选择性表达）的结果，种子从发育成熟、休眠到萌发的过程也符合该特点，B正确； C、由表格可知，添加ABA组的α-淀粉酶合成量为0，α-淀粉酶是催化淀粉水解的关键酶，说明ABA会抑制淀粉水解，C错误； D、添加GA组的α-淀粉酶合成量高于对照组，α-淀粉酶催化淀粉水解产生还原糖，因此GA含量与大麦种子内还原性糖含量呈正相关，D错误。 7．营养匮乏时，细胞自噬能降解相关蛋白调控植物发育。研究表明，黑暗、碳氮匮乏环境中，赤霉素（GA）可借助受体GID1介导DELLA蛋白发生自噬降解，进而促进种子萌发。如图是黑暗、碳氮匮乏环境中，不同GA浓度处理下，野生型与自噬突变体种子萌发率的变化曲线。下列叙述错误的是（     ） A．与野生型相比，该突变体对GA敏感性降低，细胞自噬参与GA诱导的种子萌发过程 B．碳氮匮乏时DELLA蛋白可自噬降解生成氨基酸等物质，这些物质可被细胞重新利用 C．随GA浓度升高，种子萌发率持续升高，GA对种子萌发的促进作用不存在饱和效应 D．植物种子萌发的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的 【答案】C 【详解】A、相同GA浓度下，自噬突变体种子萌发率显著低于野生型，说明该突变体对GA敏感性降低，自噬功能缺陷会抑制GA诱导的种子萌发，即细胞自噬参与GA诱导的种子萌发过程，A正确； B、DELLA蛋白的本质是蛋白质，自噬降解后可生成氨基酸等小分子物质，这些物质可被细胞重新利用，满足营养匮乏时细胞的物质需求，B正确； C、激素与受体的结合存在饱和性，GA对种子萌发的促进作用存在饱和效应，且曲线显示随GA浓度升高，萌发率的上升幅度逐渐变缓，不会持续升高，C错误； D、植物种子萌发的调控是基因表达调控、激素调节和环境因素（本题中黑暗、碳氮匮乏）共同作用的结果，D正确。 8．科研人员以滇杨为材料，探究落叶期侧芽内源激素水平与萌发潜能的关联，按侧芽萌发潜力强弱，分组测定IAA(生长素)、GA3(赤霉素)、ZT(玉米素)和ABA(脱落酸)等激素含量，结果如下表(单位：ng·g-1)。下列叙述正确的是 侧芽萌发潜力 IAA GA3 ZT ABA 弱 125.6 89.2 45.8 102.3 中等 98.7 105.4 78.5 76.5 强 72.3 128.6 112.7 51.2 A．促进侧芽萌发的最适IAA浓度为72.3 ng·g-1 B．GA3和ABA在促进侧芽萌发中表现为协同作用 C．持续降低内源激素水平，有利于侧芽的萌发与生长 D．侧芽萌发潜力增强时，侧芽内ZT/IAA比值呈上升趋势 【答案】D 【详解】A、本实验仅设置了3个萌发潜力组，未设置更多IAA浓度梯度的实验组，无法证明72.3 ng·g-1是促进侧芽萌发的最适IAA浓度，A错误； B、GA3含量随侧芽萌发潜力增强而升高，说明GA3可促进侧芽萌发；ABA含量随侧芽萌发潜力增强而降低，说明ABA抑制侧芽萌发，二者在调控侧芽萌发中表现为拮抗作用，B错误； C、GA3、ZT是促进植物生长的激素，二者含量随侧芽萌发潜力增强而升高，若持续降低这类激素的内源水平，反而不利于侧芽的萌发与生长，C错误； D、根据表格信息计算不同萌发潜力下ZT/IAA的比值：萌发潜力弱时约为0.37，中等时约为0.80，强时约为1.56，比值随侧芽萌发潜力增强呈上升趋势，D正确。 9．科研人员为了探究油菜素内酯对猕猴桃果实采后成熟过程的影响。用EBR（油菜素内酯类似物）处理果实，并检测乙烯释放量和纤维素酶活性，结果如图1、图2所示。下列叙述错误的是（     ） A．因植物体内缺乏分解EBR的酶，所以EBR作用效果稳定 B．与对照组相比，EBR施加组的乙烯含量降低，会加速果实成熟 C．EBR处理后纤维素酶活性降低，延缓细胞壁分解，可延长采后贮藏期 D．猕猴桃果实采后的成熟过程，是多种激素相互作用、共同调节的结果 【答案】B 【详解】A、EBR是人工合成的植物生长调节剂，植物体内缺乏分解EBR的相应酶，因此其作用效果比内源植物激素更稳定，A正确； B、乙烯的生理作用是促进果实成熟，由图1可知EBR施加组乙烯释放量低于对照组，会延缓果实成熟，B错误； C、纤维素酶可分解细胞壁的主要成分纤维素，由图2可知EBR处理后纤维素酶活性降低，细胞壁分解速率减慢，可延长果实采后贮藏期，C正确； D、植物的生长、发育、成熟等生命活动过程，都是多种激素相互作用、共同调节的结果，猕猴桃采后成熟过程也符合该特点，D正确。 10．乙烯前体物质能在氧化酶A的作用下生成乙烯，而乙酰转移酶B会促进氧化酶A乙酰化，进而抑制氧化酶A的降解速度。已知乙烯含量与植物叶片脱落率有关，为探究乙酰转移酶B调控植物乙烯合成的机制，科研人员进行了相关实验，叶片脱落率如表所示。下列分析正确的是（     ） 项目 空气处理 乙烯处理 野生型 61% 73% 乙酰转移酶B突变株 42% 74% 乙烯不敏感突变株 31% 30% A．自变量为植株类型、是否有乙烯处理 B．乙酰转移酶B合成基因突变会导致植物体内乙烯含量降低 C．外源施加乙烯前体物质可增大乙酰转移酶B突变株的叶片脱落率 D．乙烯不敏感突变株的叶片脱落率低，与乙酰转移酶B会抑制乙烯合成有关 【答案】ABC 【详解】A、据表可知，本实验中，研究者改变的两个变量是：植株类型（野生型、乙酰转移酶B突变株、乙烯不敏感突变株）、是否用乙烯处理（空气/乙烯处理），因此自变量就是植株类型和是否乙烯处理，A正确； B、乙烯会促进植物叶片脱落，空气处理组乙酰转移酶B突变株比野生型植株叶片脱落率小，可以推测乙酰转移酶B基因突变会导致植株体内乙烯含量下降，B正确； C、乙烯前体物质能在氧化酶A的作用下生成乙烯，外源施加乙烯前体物质可促进乙烯的生成，从而增大乙酰转移酶B突变株的叶片脱落率，C正确； D、乙烯不敏感突变株对乙烯不敏感，因而外源施加乙烯不会增加叶片脱落率，而不是因为乙酰转移酶B会抑制乙烯前体物质转化为乙烯，D错误。 11．软枣猕猴桃种子一般需要经过低温沙藏2~3个月才能发芽，且发芽率极低。科研人员利用常温存放1年的软枣猕猴桃种子，研究了赤霉素和壳寡糖组合对其萌发的影响，结果如图。相关叙述正确的是（　　） A．若用低温沙藏2~3个月的软枣猕猴桃种子进行实验，发芽率可能更高 B．赤霉素对种子发芽率的影响表现为低浓度促进高浓度抑制 C．使用100mg·L-1的壳寡糖单独处理软枣猕猴桃的种子，能显著提高其发芽率 D．当赤霉素浓度为750mg·L-1时，壳寡糖对软枣猕猴桃种子萌发的影响较显著 【答案】AD 【详解】A、题干表明软枣猕猴桃种子通常需要低温沙藏2~3个月才能发芽，本实验所用材料为常温存放1年的种子，若更换为经过低温沙藏、已打破休眠的种子进行实验，发芽率可能更高，A正确； B、两重性需要同时存在促进和抑制效果，图中所有赤霉素浓度处理组的发芽率均高于赤霉素浓度为0的对照组，仅表现为促进作用先升后降，不存在高浓度抑制的现象，B错误； C、当赤霉素浓度为0时，无论是否添加100mg·L-1的壳寡糖，种子发芽率都极低，说明单独使用壳寡糖无法显著提高种子发芽率，C错误； D、对比不同赤霉素浓度下的发芽率变化：赤霉素浓度为750mg·L-1时，不同浓度壳寡糖处理组的发芽率差异远大于其他赤霉素浓度下的差异，说明此时壳寡糖对种子萌发的影响较显著，D正确。 12．植物在受到机械损伤或昆虫取食时，会产生防御反应。科学家将某植物损伤植株与另一健康植株放入同一密闭玻璃气室内，枝叶不接触，研究植物体内脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）的变化趋势，实验装置及结果见下图，相关叙述正确的是（　　） A．ABA和JA是由植物体内产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物 B．与损伤叶相比，诱导叶ABA和JA含量的峰值出现较晚 C．推测ABA和JA含量增加可能促进相关基因的表达，使得植物体抗性增强 D．本实验直接证明了植物在降低自身损伤的同时，增强了邻近的健康植株的防御反应 【答案】ABC 【详解】A、脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）是植物激素，植物激素是由植物体内产生，对植物生长发育有显著影响的微量有机物，A正确； B、观察可知，与损伤叶相比，诱导叶ABA和JA含量的峰值出现较晚，B正确； C、植物在受到损伤时ABA和JA含量增加，推测ABA和JA含量增加可能促进相关基因的表达，从而使得植物体抗性增强，以应对外界伤害，C正确； D、本实验只是检测了密闭玻璃气室内健康植株（诱导叶）体内脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）的变化趋势，并没有直接证明植物在降低自身损伤的同时增强了临近健康植株的防御反应，D错误。 13．为培育耐涝型油菜品系，我国科学家以油菜耐涝品系126和不耐涝品系85为材料进行了相关研究，发现乙烯在植物水淹胁迫中发挥关键作用，为油菜耐水淹性提供了机制见解，结果如图所示。回答下列问题： 注：BnAC01为乙烯生物合成关键基因，乙烯氧化酶可分解乙烯。 (1)淹水环境直接抑制根系有氧呼吸第____________阶段，使能量供应不足，改变根系对____________的吸收能力。 (2)据图分析可知，淹水条件下，乙烯含量变化主要取决于乙烯____________（填“合成”或“降解”）过程，支持该结论的实验依据是____________。 (3)研究发现水淹条件下，活性氧增多（活性氧会损害细胞），推测乙烯可能介导活性氧的清除从而促进植物的适应性调节。科学家利用STS（乙烯信号转导抑制剂）处理两种植株，检测了在不同处理下的相关指标，实验结果符合上述推测，完成表格中横线处的实验结果。结果表明耐涝品系126更能适应水淹胁迫，结合图表分析其原因____________。 处理方式 品系 CAT活性（U/G） 对照组 85 ++ 126 + 水淹胁迫 85 +++ 126 ++++ 水淹胁迫+STS 85 +++ 126 ________ 注：“+”数量表示活性的高低；CAT（过氧化氢酶，抗氧化系统中的关键酶之一）。 (4)若要在生产中培育新型更耐涝型油菜品系，结合本研究从生物合成角度提出一条可行的育种策略____________。 【答案】(1) 三 无机盐 (2) 合成 在淹水条件下，乙烯合成基因表达量升高，乙烯氧化酶基因表达量基本不变 (3) ++/+++ 品系126产生/积累更多乙烯，抗氧化系统更强，减少细胞损伤 (4)选育乙烯合成或信号增强型品系/通过基因工程增强乙烯信号基因表达/增强抗氧化酶基因/CAT酶表达/活性 【详解】（1）有氧呼吸第三阶段需要氧气参与，淹水环境缺氧，直接抑制有氧呼吸第三阶段；根系吸收无机盐（矿质离子）为主动运输，需要呼吸提供能量，能量供应不足会降低根系对无机盐的吸收能力。 （2）乙烯含量由合成和降解共同决定：BnAC01是乙烯合成关键基因，乙烯氧化酶促进乙烯降解；实验结果显示淹水仅明显改变BnAC01的表达量，乙烯氧化酶基因表达量基本不变，因此乙烯含量变化主要取决于合成过程。 （3）根据推测“乙烯介导活性氧清除”，STS抑制乙烯信号转导后，原本乙烯诱导升高的CAT活性会下降；126的高CAT活性依赖乙烯信号，抑制后CAT活性降低至与85相近，因此为+++或++。结合实验结果可知126更耐涝的原因是：淹水条件下其乙烯合成显著增加，进而提升抗氧化酶活性，减轻活性氧对细胞的损伤。 （4）本研究证明乙烯可增强油菜耐涝性，从生物合成角度，可通过增强乙烯合成、增强CAT含量或活性等角度来获得更耐涝的品系，如选育乙烯合成或信号增强型品系、通过基因工程增强乙烯信号基因表达、增强抗氧化酶基因CAT酶表达或活性。 14．研究发现水稻OsPCK1 基因缺失突变体（OsPCK1）的种子萌发率显著高于野生型（WT）。为探究OsPCKI 基因在水稻种子萌发过程中的作用，研究人员进行了相关实验并比较了突变体种子与野生型种子在萌发过程中相关指标的差异（GA3ox基因编码的氧化酶是催化赤霉素合成的关键酶之一），部分结果如图所示。回答下列问题： (1)水稻种子萌发过程中会发生淀粉、蛋白质等大分子的水解，水解产物可以通过提高________，促进种子的吸水。据图1推测OsPCKI 基因可能在________后才开始发挥作用，其表达产物对种子萌发过程中大分子的水解具有________（填“促进”或“抑制”）作用。 (2)在种子萌发过程中，赤霉素的作用是________种子萌发。据图2推测OsPCKI 基因调控种子萌发的机理为________。 (3)综合上述研究可知，植物生长发育的调控，是由________调控、环境因素调节和________调节共同完成的。 【答案】(1) 细胞液浓度（渗透压） 30h 抑制 (2) 促进 OsPCK1基因通过抑制GA3ox基因的表达，减少赤霉素合成，从而抑制种子萌发 (3) 基因表达调控 植物激素调节 【详解】（1）水稻种子萌发时，淀粉、蛋白质等大分子水解产物（如葡萄糖、氨基酸等）可以提高细胞渗透压（或细胞吸水能力），促进种子吸水。 从图1可以看到，OsPCK1突变体的萌发率显著高于野生型（WT），且在萌发时间约30h（或24~36h之间）后，两者萌发率差距明显拉大，说明OsPCK1基因可能在30h后才开始发挥作用，且其表达产物对种子萌发过程中大分子的水解具有抑制作用（因为突变后该基因功能丧失，水解更旺盛，萌发率更高）。 （2）赤霉素的作用是促进种子萌发。已知GA3ox是催化赤霉素合成的关键酶，图2显示，OsPCK1突变体的GA3ox活性和赤霉素含量均显著高于野生型，由此推测：OsPCK1基因通过抑制GA3ox的活性，减少赤霉素的合成，从而抑制种子萌发。 （3）综合上述研究可知，植物生长发育的调控，是由基因表达调控、环境因素调节和植物激素调节共同完成的。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $