第13讲 植物生命活动调节(3大核心+分层专练)(上海专用)2027年高考生物一轮复习讲练测

2026-07-30
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资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-专项训练
知识点 植物生命活动的调节
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2027-2028
地区(省份) 上海市
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 7.18 MB
发布时间 2026-07-30
更新时间 2026-08-14
作者 快乐宝莉
品牌系列 上好课·一轮讲练测
审核时间 2026-07-30
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/59019610.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 以课标考情为导向,通过分层专练构建"基础-情境-素养"三级突破体系,融合生命观念与科学思维,实现植物激素调节与环境因素的系统整合。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |课标导向·考情铺垫|4大命题特征+4大盲区|对比归纳法/实验变量控制法|从课标要求到考情分析,构建"概念-考法-误区"认知链| |三大核心·主干速记|3核心+8表格+4口诀|模型构建法/曲线分析法|生长素发现→激素协同作用→环境信号调控的递进逻辑| |分层专练·靶向攻关|32题(基础18+提升14)|实验设计三步法/曲线信息提取法|基础题聚焦概念辨析,提升题强化实验探究与综合应用|

内容正文:

第13讲 植物生命活动调节 (上海专用) 第1部分 课标导向·考情铺垫 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 生长素的发现与作用 核心2 五大类植物激素 核心3 环境因素对植物生命活动的调节 第3部分 分层专练·靶向攻关 夯实基础&情境应用 素养提升&实验设计 课标导向·考情铺垫 课标导向 本讲对应《普通高中生物学课程标准》“选择性必修1 稳态与调节”中的核心概念1.6,具体内容要求如下: 课标 内容要求 1.6 植物生命活动受到多种因素的调节,其中最重要的是植物激素的调节。  1.6.1 概述科学家经过不断的探索,发现了植物生长素,并揭示了它在调节植物生长时表现出两重性,既能促进生长,也能抑制生长。  1.6.2 举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节。  1.6.3 举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用。  1.6.4 概述其他因素参与植物生命活动的调节,如光、重力和温度等。  学科核心素养落点: 生命观念:结构与功能观(植物激素与靶细胞受体结合发挥调节作用)、进化与适应观(植物通过激素调节和环境适应,实现生长发育)。 科学思维:模型与建模(构建生长素两重性曲线、植物激素相互作用模型)、推理论证(分析向光性、顶端优势等实验)。高考常以经典实验的变式、图表分析等形式考查学生的思辨能力 。 科学探究:探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度、探究乙烯利对水果的催熟作用。在高考中,这类实验常常作为压轴题出现,考查学生的实验设计、变量控制、结果分析等能力 。 社会责任:关注植物生长调节剂在农业生产中的应用及安全性,形成科学、合理的生产实践观念。 考情分析 上海等级考“植物生命活动调节”模块命题特征 1. “实验探究”与“曲线分析”是核心:上海等级考对生长素的发现过程、作用特点(两重性)及植物激素相互作用等内容的考查,常以实验设计、曲线分析的形式呈现,注重考查学生的实验与探究能力 。 2. “两重性”的灵活应用:重点考查生长素作用的两重性,及其在顶端优势、根的向地性、不同器官对生长素敏感性差异等方面的具体应用,要求能运用曲线图进行解释和判断 。 3. “激素间相互作用”的深入理解:不仅要求掌握各激素的作用,更强调不同激素间的协同、拮抗关系,以及相对含量对植物生长发育的决定性影响 。 4. 环境因素的信号作用:光、重力、温度等环境因素作为信号调节植物生命活动,是近年命题的新热点,常与植物激素调节相结合进行考查  易混易错四大盲区 盲区一:生长素系列实验结论混淆。对达尔文、鲍森·詹森、拜尔、温特等经典实验的结论记忆不清,尤其混淆“感光部位”“弯曲生长部位”“产生部位”。 盲区二:生长素“两重性”的“抑制”与“不促进”。抑制是相对于对照组(清水处理)而言,而不是不生长。如生长素浓度过高时,生根数比对照组少,即为抑制,而非不生根。 盲区三:各植物激素的“生理功能”张冠李戴。混淆生长素(促进果实发育)与乙烯(促进果实成熟)的作用;混淆赤霉素(促进种子萌发、打破休眠)与脱落酸(维持种子休眠)的作用。 盲区四:植物激素与植物生长调节剂的区别。误认为植物生长调节剂是植物体内合成的,实际上它们是人工合成的,具有效果稳定、原料广泛等优点。 新高三复习建议 · 对比归纳:将保幼激素、蜕皮激素(昆虫激素)与植物激素对比记忆,理解不同生物调节机制的异同;将植物激素与动物激素的合成部位、作用方式等进行对比。 · 实验设计能力培养:重点掌握“探索植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”实验,掌握预实验的意义、自变量(不同浓度)的设置、因变量的观测(生根数、根长)等关键点 。 · 曲线分析能力培养:针对“生长素浓度与生根数”“不同器官对生长素敏感性”等曲线,进行专项训练,注重从曲线中获取信息并解释生物学现象。例如,既要能判断“最适浓度”,也要能识别“抑制浓度范围” 。 · 构建知识网络:将环境调节(光、温度、重力)与激素调节进行整合,建立“环境信号→植物感受→激素变化→生理响应”的完整逻辑链 三大核心·主干速记 核心1 生长素的发现与作用 一、生长素的发现历程 植物幼苗在单侧光照下向光弯曲生长的现象称为向光性(phototropism)。已经发生向光弯曲生长的植物幼苗,被原地转动180度后,过一段时间会再次向有光侧弯曲生长。胚芽鞘是单子叶植物胚芽外的锥形套状物,可以保护胚芽出土时免受损伤,其生长主要体现在伸长区细胞的伸长生长。生长素的发现经历了多位科学家的接力研究: 科学家 时间 实验材料 关键操作与结论 达尔文 父子 1880年 金丝雀虉草胚芽鞘 单侧光照射下胚芽鞘向光弯曲;尖端是感光区域,弯曲发生在尖端下部数毫米的伸长区;推断胚芽鞘尖端产生了某种生物活性物质,作为信号从尖端传递到伸长区,刺激伸长区细胞的伸长生长 杰逊 1913年 燕麦胚芽鞘 将具物质透过性的明胶和不具透过性的云母片分别插入胚芽鞘,结果证明胚芽鞘尖端确实产生了影响伸长区生长的某种生物活性物质 拜尔 1919年 胚芽鞘 发现胚芽鞘尖端产生的活性物质在背光侧和向光侧的不均匀分布是造成胚芽鞘伸长区向光弯曲生长的原因 温特 1926年 燕麦胚芽鞘 先将尖端切下放置在琼脂块上,再将处理后的琼脂块置于去顶胚芽鞘上:正上方放置→去顶胚芽鞘继续直立生长;一侧放置→胚芽鞘向对侧弯曲生长;放置未处理的琼脂块→既不生长也不弯曲。直观证明了活性物质的存在,命名为生长素(auxin) 郭葛等 1934年 菠萝嫩枝、燕麦胚芽鞘等 从植物中提取分离到了吲哚-3-乙酸(IAA),因能引起燕麦胚芽鞘弯曲生长而被认定为生长素。后又陆续发现了4-氯吲哚乙酸、苯乙酸等更多天然生长素 速记口诀:达尔文推物质,杰逊证透过,拜尔找不均,温特琼脂块,郭葛提IAA。 二、生长素的产生、运输与分布 合成部位:主要在高等植物生长活跃的部位,如茎尖、嫩叶和发育中的种子等。 运输方式(两种): 运输方式 特点 部位 韧皮部运输 通过韧皮部进行的被动运输,可长距离运输 全身各组织 极性运输 在胚芽鞘、幼芽和幼根的薄壁细胞间进行的短距离、单方向运输;由生长素运输载体参与的主动运输过程,可逆浓度梯度运输;只能从形态学上端向下端运输,不能反向运输——这是生长素所独有的特征 胚芽鞘、幼芽、幼根 分布特点:广泛分布于植物各种组织器官。含量与植物种类、生长发育阶段、分布的器官等密切相关。例如,玉米秸秆中IAA含量约为24 μg/kg,种子中含量可高达1000 μg/kg,随着种子发芽到成熟,IAA含量呈下降趋势;而大豆种子中IAA含量仅约4 μg/kg,远低于玉米种子。 常考:胚芽鞘实验中,感光部位在尖端,弯曲部位在伸长区(尖端下部数毫米)。温特实验中琼脂块的作用是为尖端产生的活性物质提供了可转移的载体,通过放置位置不同(正上方/一侧)可证明该物质既能促进生长,又因分布不均导致弯曲。 三、生长素的生理作用与两重性 生理功能十分广泛:促进细胞的伸长生长及细胞的分裂和分化,从而在器官水平上导致茎的伸长、侧根形成、果实发育等。生长素还与顶端优势、向光性和向重力性等植物生命活动紧密相关。 两重性:生长素在较低浓度时促进生长,超过一定浓度后则抑制生长,即"低促高抑"。例如,烟草体内IAA过量时,不仅未能促进植株生长,反而使其生长受到抑制。 特征 具体表现 浓度效应 低浓度促进生长,高浓度抑制生长 器官敏感性差异 根 > 芽 > 茎(根最敏感,茎最不敏感)。如浓度为10⁻⁵ mol/L的IAA可以促进茎的生长,但抑制根和芽的生长 实例——顶端优势 顶芽产生的生长素向下运输,大量积累在侧芽部位,距顶芽越近的侧芽生长素浓度越高,超过一定浓度后抑制侧芽生长,保证顶芽优先生长。距离顶芽较远的侧芽因浓度较低,更能充分生长,从而形成宝塔状株型(如松树、水杉)。去除顶芽后侧芽可恢复生长 单侧光照射下,胚芽鞘背光侧生长素浓度高于向光侧,背光侧细胞伸长更快,导致向光弯曲。 四、生长素类似物的应用 植物激素类似物(植物生长调节剂):人工合成的、与天然植物激素作用相似的化合物。天然生长素在植物体内含量甚微(每克鲜重仅含10⁻⁸~10⁻⁷ g),且易被酶降解和发生光氧化导致分解破坏。植物激素类似物克服了这些局限性,原料来源丰富、生产过程简单、可大量生产,是近代植物生理学及农业科学的重大进展之一。 按作用机制可分为三类:植物生长促进剂(如2,4-D、GA₃、6-BA、乙烯利等)、植物生长延缓剂(如矮壮素、多效唑等)、植物生长抑制剂(如三碘苯甲酸、青鲜素等)。 应用场景 原理与实例 2,4-D除草剂 生长素类似物能选择性杀除双子叶植物而不伤害单子叶植物,在去除农田双子叶杂草方面发挥重要作用 扦插枝条生根 适宜浓度的生长素类似物(如吲哚丁酸IBA、α-萘乙酸NAA、2,4-D等)促进扦插枝条生根;处于最适浓度时生根数最多、生长最快,浓度过高或过低均不利。处理方法包括浸泡法、点蘸法、涂抹法 培育无籽果实 授粉前用生长素类似物涂抹未授粉的雌蕊柱头,促进子房发育成果实(如无籽番茄、无籽黄瓜) 防止倒伏 利用"矮壮素"等植物生长延缓剂调节植株节间长度、株高、株型,有效防止水稻倒伏 果蔬保鲜 喷洒生长素类似物可延长冷藏期(如花菜保鲜延长3倍以上且不脱叶),防止卷心菜和大白菜脱帮 核心2 五大类植物激素 1. 植物激素的概念与共性 19世纪末,德国植物学家萨克斯提出:高等植物代谢、生长和形态建成的调控需要植物体内移动着的化学信号。继生长素之后,科学家陆续发现了更多植物活性物质。 植物激素(phytohormone):在植物体内合成、从合成部位运输到作用部位、并对植物体的生命活动能产生显著调节作用的微量有机物。 共性:①均为内源性物质(植物自身合成);②微量高效;③可移动至作用部位发挥作用;④主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯五大类。近年来,科学家又发现了油菜素内酯、茉莉酸和水杨酸等天然物质同样对植物生命活动具有调节作用。 2. 五大类激素的合成部位与主要功能 激素 主要合成部位 主要生理功能 生长素(IAA) 茎尖、嫩叶、发育中的种子 促进细胞伸长生长、分裂和分化;促进茎伸长、侧根形成、果实发育;维持顶端优势;与向光性、向重力性相关 赤霉素(GA) —— 促进种子发芽;促进节间伸长(对矮生禾本科及莲座叶类植物效果明显);促进果实生长;抑制器官脱落。赤霉素是第二类被鉴定出来的植物激素 细胞分裂素 —— 促进细胞分裂;促进种子发芽;促进侧根和侧芽发育;延缓叶片衰老;抑制顶端优势(促进侧芽发育,解除顶端优势) 脱落酸(ABA) —— 一般抑制种子发芽;促进器官脱落;与果实成熟、休眠相关 乙烯 —— 促进果实成熟(果实成熟时乙烯含量显著升高,加速果实成熟);抑制果实生长;促进器官脱落;以气体形式存在,极易扩散 速记:生长素促伸长,赤霉素促芽长茎,细胞分裂促分裂,脱落酸抑萌促脱落,乙烯催熟促脱落。 3. 五大类激素对比总结表 依据教材,五大类植物激素的部分生理效应对比如下: 激素 种子发芽 顶端优势 果实生长 器官脱落 生长素 —— 促进 促进 抑制 赤霉素 促进 促进 促进 抑制 细胞分裂素 促进 抑制 促进 抑制 脱落酸 一般抑制 —— —— 促进 乙烯 —— —— 抑制 促进 由表可知:促进器官脱落的激素有脱落酸和乙烯;抑制器官脱落的激素有生长素、赤霉素和细胞分裂素;促进种子发芽的激素有赤霉素和细胞分裂素,而脱落酸一般抑制发芽。 常考:解除顶端优势的措施——①去除顶芽(减少生长素来源);②施加细胞分裂素(促进侧芽发育,拮抗生长素的抑制作用)。膨大剂主要促进细胞分裂、增加细胞数量,最可能是细胞分裂素类的植物激素类似物。使用膨大剂后西瓜爆裂,可能的原因是施用浓度和时期不合适。 4. 植物激素间的协同与拮抗作用 植物激素在植物体内分布广泛,各种激素往往相互作用、共同调节植物的生命活动,伴随着植物生长发育的各个阶段。 协同作用:两种或多种激素共同作用于某种生理活动,效果大于其中单独一种激素的效果。协同作用普遍存在。 协同实例 说明 生长素 + 赤霉素 共同促进植物伸长生长,用两者共同处理时,伸长效果大于各自单独处理时的效果 生长素 + 细胞分裂素 共同延缓叶片衰老 乙烯 + 脱落酸 乙烯促进脱落的效果因脱落酸的存在而得到增强 拮抗作用:一种激素的效果被另一种激素所抑制。 拮抗实例 说明 生长素 vs 细胞分裂素(顶端优势) 高浓度生长素抑制侧芽生长→维持顶端优势;细胞分裂素能够促进侧根和侧芽的发育→生长素造成的顶端优势被细胞分裂素解除 激素浓度与比例的调节作用也十分关键。以烟草组织培养为例: • 生长素/细胞分裂素比例较高时→愈伤组织分化出根 • 比例较低时→有利于芽的分化 • 比例处于中间水平时→愈伤组织只生长而不分化 常考:植物生长发育的各个时期,均有多种激素相互作用、共同调节。 核心3 环境因素对植物生命活动的调节 1. 重力对植物生长方向的调节 无论最初种子如何摆放,发芽后总是呈现根向下生长、芽向上生长的现象。 向重力性:植物的茎背离重力向上生长,根趋向重力向下生长的现象。 机制:在重力刺激下,植物细胞近地侧生长素浓度偏高。由于根和茎对生长素的敏感性不同: • 根:近地侧浓度过高→超出根的最适范围→生长被抑制→根向下弯曲 • 茎:近地侧浓度适中→仍在促进范围内→生长被促进→茎向上弯曲 生物学意义:向重力性是植物长期自然选择(进化)的结果,对植物充分获得营养物质和能量有重要意义。例如作物倒伏后,茎向上弯曲生长能保证植物继续正常生长发育。 感受机制——"淀粉体-平衡石假说":科学家广泛认可该假说——植物的根和茎的平衡细胞中含有能够感受重力的淀粉体(即平衡石,由淀粉颗粒组成)。在重力刺激下,淀粉体下沉至细胞底部,引起植物对重力信号的响应。 向性运动 刺激因素 生长素分布 结果 向光性 单侧光 背光侧 > 向光侧 背光侧生长快→向光弯曲 向重力性(根) 重力 近地侧 > 远地侧 近地侧生长受抑→向下弯曲 向重力性(茎) 重力 近地侧 > 远地侧 近地侧生长加快→向上弯曲 2. 光对植物生命活动的调节 光作为一种重要的环境信号对植物的影响贯穿其整个生命历程: 光的作用 具体表现 决定生长方向 单侧光→向光性弯曲生长 影响生长周期 光周期影响植物开花(见下) 诱导叶绿素形成 光照是叶绿素合成的必要信号;韭黄即在黑暗条件下因叶绿素不能合成而培育形成 影响形态建成 弱光下植株茎叶淡黄、茎干细长、叶小而不伸展(与正常光照下差异显著) 不同波长(光质)的效应: 光质 效应 红光(R) 促进种子萌发 远红光(FR) 使种子保持休眠状态;种子若最后感受到红光则萌发,最后感受到远红光则保持休眠 紫外光(UV) 抑制植物生长。高山上空气稀薄、紫外线辐射强,植物往往比平原矮小;农业生产中利用浅蓝色薄膜透过紫外光,抑制秧苗过快生长、使植株健壮 光周期现象与植物开花: 类型 代表植物 开花条件 短日植物 大豆、菊花、水稻、草莓 每天光期短于一定临界长度并经一定天数后才能开花 长日植物 小麦、胡萝卜、油菜 每天光期长于一定临界长度并经一定天数后才能开花 日中性植物 番茄、黄瓜、辣椒 对光期要求范围很广,任何日照长度条件下都能开花 长日植物与短日植物的临界日长因物种而异,并非一成不变。 关键发现——控制开花的是黑暗长度而非日照长度: • 短日植物必须在长于一定时间的黑暗下才会开花,而夜间只要有一个短时间的闪光就不能开花 • 长日植物只有黑暗时间短于一定长度时才会开花,黑暗延长则不开花;但若用短暂的闪光打断黑暗,植物便能够开花 拓展:园艺工作者可使菊花提前开放——对短日植物(菊花)进行缩短黑暗期(延长光照时间)处理,使其提前满足开花条件,实现"菊桂同台"。 植物感受光信号的结构是光受体(photoreceptor)——一类微量的色素蛋白复合体,主要包括:光敏色素(感受红光和远红光)、隐花色素/蓝光受体(吸收蓝光和UV-A)、向光素及UV-B受体等。 3. 温度对植物生命活动的调节 “人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”形象描述了高海拔、低气温导致植物开花较晚的自然现象。季节变化、昼夜转换以及纬度和海拔等造成的温差,均会影响植物的生命活动。 温度除了通过影响酶的活性来调节植物的新陈代谢外,还能作为信号调节植物发芽或开花。 春化作用:一段时间的低温(1~7℃)能够诱导某些植物相关基因的表达,从而使植物从营养生长阶段转入生殖生长阶段。这一过程体现了温度不仅通过影响酶活性来调节代谢,更能作为发育信号直接调控植物的阶段性转变。 典型实例 说明 冬小麦 必须经历一段时期的低温才能开花→只有秋季播种,来年才能开花结果 油菜(南方) 同理,需经历低温春化后才能开花 海拔对花期的影响 高海拔、低气温导致植物开花延迟 4. 植物生命活动是多种因素共同调节的结果 除光、重力和温度外,植物个体的生长发育还会受到水分、矿质营养、病虫害等其他生物或非生物因素的影响,这些因素共同构成了植物生命活动的生态环境。它们并非孤立地对植物起作用,而是作为一个紧密联系的整体,影响着植物的生长发育。 综合:植物生命活动的调节 = 基因表达调控(内因)+ 激素调节(五大类激素协同/拮抗/比例变化)+ 环境调节(光、温度、重力等)→ 这是植物长期进化和适应的结果。 易错点知识点总结 易错点 正确理解 向光性中生长素分布 单侧光导致背光侧浓度 > 向光侧,不是向光侧生长素被分解 极性运输方向 只能从形态学上端→下端,与重力方向无关;是主动运输过程 两重性的理解 "低促高抑"中的"低"和"高"是相对的,对不同器官的最适浓度不同 根/芽/茎对生长素敏感性 根最敏感(最适浓度最低),茎最不敏感;向重力性中根近地侧被抑制、茎近地侧被促进 植物激素类似物 vs 天然激素 类似物是人工合成的,具有相似生理效果但更稳定、不易降解、可大量生产 光周期控制开花的关键 控制开花的关键因素是黑暗期的长度,而非日照长度 春化作用的本质 低温通过诱导相关基因表达来调节发育阶段转变,不仅仅是影响酶活性 协同与拮抗的区分 协同 = 效果叠加增强(如生长素+赤霉素促伸长);拮抗 = 一种激素的效果被另一种抑制/解除(如生长素vs细胞分裂素在顶端优势中) 激素比例决定分化方向 组织培养中,生长素/细胞分裂素比例高→长根;比例低→长芽;中间→只生长不分化 分层专练·靶向攻关 夯实基础·情境应用 1.(2026·上海嘉定·二模)I.油菜是世界第二大油料作物,提供全球15%的植物油和30%的生物柴油原料。图1为植物的脱落酸(ABA)信号通路,植物脱落酸浓度较低时,该信号通路处于低活性状态,既不会促进种子成熟,也不会抑制生长。 (1)图1中的PYR/PYL是位于植物细胞质膜上的特定物质,其最有可能是_______。 A.激素 B.酶 C.受体 D.基因 (2)据图1分析,关于ABF激活抗逆相关基因的关键条件,下列说法正确的是________。 A.与ABF基因的表达量无关 B.依赖低浓度ABA的直接激活 C.仅需ABF基因表达即可激活 D.需要SnRK2对ABF进行磷酸化 (3)在干旱、高盐、低温等胁迫下,会出现活性氧ROS过多导致的氧化损伤,抗逆相关基因会高度表达使植物将光合产物优先分配给抗逆代谢,而非生长和繁殖。下面属于繁殖相关基因的是________,属于抗逆相关基因的是________。(编号选填) ①渗透调节相关基因 ②种子储存蛋白基因 ③种子成熟相关基因 ④ROS清除相关基因 ⑤ABA合成关键基因 ⑥生长抑制相关基因 II.褪黑素是植物中的多功能信号分子,其能通过调控脱落酸信号通路有效提升油菜生长和产量。研究结果发现褪黑素对多个基因的表达有不同程度的促进或抑制作用,见图2。 (4)为探究最优生长条件下外源褪黑素提升油菜产量的机制,下列实验设计正确的是_______。 A.对照组蒸馏水处理 B.每个处理设置多个重复 C.实验组设置溶剂为蒸馏水的不同浓度褪黑素处理 D.培养条件为0-4℃、16/8h光周期的人工气候室 (5)为了解施加褪黑素是否可以提升油菜籽的产量和品质,下列可选用的指标有________(编号选填) ①叶绿素含量 ②油菜菜籽脂肪含量 ③根鲜重 ④油菜植株高度 ⑤叶片可溶性糖含量 ⑥油菜菜籽重量 (6)图2中的光系统中相关基因表达的产物主要用于光反应,这些产物主要分布在叶绿体的________。 A.外膜 B.内膜 C.类囊体薄膜 D.基质 (7)褪黑素能促进ATP酶亚基基因表达进而促进ATP水解,该过程可直接影响碳反应中的过程是______。 A.CO2的固定 B.五碳糖的再生 C.三碳化合物的还原 D.水的光解 (8)综合上述信息和已有知识,完善提升油菜产量的流程图(1)______(2)______(3)______(4)______。(编号选填) ①脱落酸、乙烯、赤霉素含量增多 ②生长素、细胞分裂素、赤霉素含量增多 ③净光合速率上升 ④ABF蛋白数量增多 ⑤PP2C数量减少 ⑥PYR/PYL数量减少 ⑦促进繁殖相关基因表达 ⑧促进抗逆相关基因表达 (2025·上海·高考真题)I.人类对光如何影响植物的探索从未止步。目前有研究表明,光受体X是植物细胞中一种接受光信号的蛋白质。有人将自然光下植物L幼苗的不同细胞对光响应的部分过程与效应总结为图1。 2.光可通过光受体X引起细胞内相关过程,是因为受体X接受光信号后___________。(单选) A.组成元素减少 B.肽键增加 C.氨基酸序列改变 D.构象改变 3.仅据图1,自然光对同一株植物L幼苗叶与茎的细胞伸长影响分别是___________。(单选) A.加强、加强 B.加强、减弱 C.减弱、加强 D.减弱、减弱 4.在适宜自然光照射下,植物L幼苗茎细胞中的蔗糖含量上升。结合图1,可对其机制进行推测,形成图2,从下列编号中选择,并完成推理。 1________;2________;3________;4________。 ①高能化合物合成加快    ②水的光解增强    ③碳反应减弱 ④RNA-Y含量增加    ⑤RNA-Y含量减少    ⑥能量消耗减少 ⑦生长素含量上升    ⑧光合色素含量下降 II.在适宜的红蓝(3∶1)复合光下,植物L生长效果优于自然光下。在红蓝(3∶1)复合光下增加远红光可促进L植株地上部分发育。以“最适合植物L生长的光质条件是什么”为目标进行探究,完善以下实验方案。 5.以下针对该实验的实验条件设置,更符合探究目标的是___________。(单选) A.以红蓝(3∶1)复合光为基础,增加不同比例远红光 B.以自然光为基础,增加不同比例远红光 C.以蓝光为基础,增加不同比例远红光 D.以红光为基础,增加不同比例远红光 6.据探究目标,除水、土壤、空气等因素外,各实验组间还需保持一致的是___________。(多选) A.光照强度 B.添加外源生长素的浓度梯度 C.光照时长 D.植物生长的环境温度 欲进一步探究在最适光质条件下,幼苗叶的细胞受光调控的两条路径之间是否存在相互作用。 7.下列适合作为该探究假设的是:最适光质条件___________。(单选) A.可同时增加光受体X活性与叶绿素含量 B.对叶绿素含量的影响大于对光受体X活性的影响 C.通过影响叶绿素a含量影响RNA-Y的含量 D.通过影响生长素含量影响其他植物激素的含量 (25-26高三上·上海·期中)茉莉酸(JA)是植物响应伤口和食草动物攻击的关键激素。研究人员损伤拟南芥第8片叶子后,不同叶片上JA信号标志物(JAZ10)表达量和损伤激活的表面电位(WASP)强度如图所示。 8.图中损伤第8片叶子后,WASP最先传递到第_________片叶子。(选填图中数字) 9.由图推测,JA_________(A.促进/B.抑制)植物产生毒性化合物或挥发物,阻止食草动物啃食。(内容选填) 10.茉莉酸会强烈抑制植物生长,与其有拮抗作用的物质有_________。(编号选填) ①生长素②赤霉素③细胞分裂素④脱落酸⑤乙烯⑥苯乙酸⑦乙烯利 11.与动物神经元产生动作电位类似,损伤激活的表面电位的产生可能由_________进入细胞引起。(单选) A. B. C. D. 12.研究人员构建了JA响应基因的转基因拟南芥,可以通过色素沉积显示JA信号的位置。如图A、B所示。 研究人员给予叶片电刺激,模拟WASP产生。请在图C、D中画出JA信号的位置。 研究人员进一步发现,谷氨酸受体对JAZ10的表达有影响,部分结果如图所示。 13.据图推测,在拟南芥叶片上添加谷氨酸,该叶片_________(A.是,B.否)会产生损伤激活的表面电位。(内容选填) 14.结合以上信息及所学知识,分析拟南芥响应伤口和食草动物攻击的机制。 15.(2025·上海金山·一模)生菜、油麦菜、莴笋(图1)是日常生活中的常见蔬菜,从分类学上看都属于菊科莴苣属莴苣种。 (1)图1所示,生菜叶片多呈倒卵形,油麦菜叶片呈长披针形,莴笋叶片为披针形;生菜叶片质地柔软,油麦菜叶片质地脆嫩,莴笋叶片质地相对较硬。这些区别体现了不同莴苣的______。 ①遗传多样性 ②物种多样性 ③个体多样性 ④种群多样性 (2)不同莴苣叶片质地的“软/硬”与细胞结构密切相关。根据所学知识推断,与此相关的结构和物质分别主要是______。(编号选填) ①细胞质 ②细胞质膜 ③细胞壁 ④磷脂 ⑤蛋白质 ⑥纤维素 (3)图2为莴笋叶片叶绿体色素的聚酰胺薄膜分离结果(数字代表不同色素)。莴笋叶片一般为深绿色,且颜色相对油麦菜更深、更浓郁,原因主要在于莴笋叶片中______的含量和比例更高。(编号选填) (4)上海地区露地种植的莴苣主要分为冬春茬(10-11月播种,次年4月开花)、春季茬(2-3月播种,当年5-6月开花)。由此推测,莴苣开花需要具备的条件是______。 A.低温诱导+长日照 B.低温诱导+短日照 C.温和温度+长日照 D.温和温度+短日照 研究发现,红光、远红光能调控种子的萌发,具体机理如图3所示。 (5)红光照射下,光敏色素在细胞中的定位变化是______。 A.细胞质→细胞核 B.细胞核→细胞质 C.一直在细胞质中 D.一直在细胞核中 (6)图3中能促进种子萌发的植物激素是______。 A.GA3 B.GA4 C.GA34 D.GA3、GA4 (7)种子的萌发是多种激素共同调节的结果。根据所学知识推测,细胞分裂素、脱落酸与赤霉素的关系分别是______作用。 A.协同、协同 B.拮抗、拮抗 C.协同、拮抗 D.拮抗、 (8)据图3分析,促进种子萌发的是______照射,作用机理是______。 16.(25-26高二上·上海·期中)目前,我国栽培水稻主要有籼稻和粳稻。籼稻适合低海拔湿热地区种植,而粳稻则适合高海拔种植。花期时,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花。图1表示水稻颖花结构和开花调控机制,其中OsMYB8和OsJAR1为相关调控基因,颖花开花是由于浆片吸水膨胀使外稃和内稃打开,露出雌雄蕊。“”表示基因能够表达。 (1)图1中水稻A为________(①籼稻/②粳稻)。(编号选填) (2)籼稻和粳稻开花时间点不同,体现_______。 A.自然选择的作用 B.水稻对海拔的主动适应 C.水稻变异方向的不同 D.两种水稻具有共同祖先 (3)据图1信息推测,此时水稻A开花而水稻B不开花的分子机理可能是_________。 A.浆片细胞内OsMYB8基因启动子活性不同 B.浆片细胞内OsMYB8基因的表达量不同 C.浆片细胞内OsMYB8基因表达的时间不同 D.浆片细胞内茉莉酸类物质的含量不同 (4)图1中“相关基因”可能为_______。 A.水通道蛋白基因 B.糖转运蛋白基因 C.离子转运蛋白基因 D.茉莉酸类物质合成酶基因 水稻光合作用过程吸收的光能一旦超出其自身最大利用能力,就容易使PSI(光合色素与蛋白结合的复合体,可捕光、分解水)受损,致使光合速率降低。研究表明,蛋白质LHCII可通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(图2)。 (5)在叶绿体中,PSII分布的场所及用于提取其中光合色素的试剂分别为__________。 A.叶绿体内膜;95%乙醇 B.叶绿体内膜;无菌水 C.类囊体;95%乙醇 D.类囊体;无菌水 (6)结合图2和所学知识判断,强光下,叶片的叶肉细胞中依次发生_____。(编号选填并排序) ①叶绿体聚集在细胞侧面②叶绿体聚集在细胞受光面③细胞质改变环流方向④LHCII与PSIⅡ结合⑤LHCII与PSII分离⑥分解水产生的H+和O2减少⑦ATP和NADPH的合成量减少⑧色素捕获光能减少 若将水稻叶比作制造或输出有机物(如蔗糖)的“源”,将花器官(如浆片、雌雄蕊)比作储存有机物的“库”。研究发现生长素能调节蔗糖从“源”到“库”的分配,进而影响水稻产量。 (7)要研究水稻“源”和“库”关系,可以采用______。 A.阻断水稻叶蔗糖的输出,检测花器官中蔗糖含量的变化 B.阻断花器官蔗糖的输入,检测水稻叶光合作用速率的变化 C.使用H218O浇灌水稻,检测花器官中含18O的蔗糖的比例 D.使用14CO2“饲喂”水稻叶,检测花器官中含14C的蔗糖的比例 (8)山稻、粳稻花时不遇,且每天花开约1小时。若要人工杂交,可采取的措施有______。 A.提高籼稻OsMYB8基因的表达量 B.将籼稻OsMYB8的启动子导入粳稻 C.对粳稻喷洒茉莉酸类物质 D.提高粳稻OsJAR1基因的表达量 17.(24-25高二上·上海·期末)光作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程。在农业生产中,作物密植或高低作物间套作会导致荫蔽胁迫,主要表现为环境中红光与远红光比值(R:FR)降低,从而影响作物产量和质量。下图为光敏色素B(phyB)和几种重要植物激素响应荫蔽胁迫的信号传递系统,PIFs、BZR1和ARF6 均表示基因。回答下列问题: (1)在图中的植物激素中,能引起水稻恶苗病的是_____________。乙烯与油菜素甾醇在调控下胚轴伸长方面表现为_____________作用。 (2)phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。荫蔽胁迫下,phyB主要以_______________形式贮存,由此_____________(填“增强”或“减弱”)对PIFs的抑制作用。 (3)植物通过phyB感知环境中R:FR的变化。当R:FR增高时,phyB从非活化(Pr) 转化为活化(Pfr)形式,这一转化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响____________,从而表现出相应生物学效应。 18.(2024高二下·上海杨浦·学业考试)植物对铝离子的耐受性:随着工业发展,土壤中铝离子含量上升,对农作物构成铝胁迫,继而影响其产量和品质。探究铝胁迫下作物的生长及其对铝胁迫响应的机理,具有重要意义。图1为模式生物拟南芥细胞响应铝胁迫的机理。 (1)图1中①所示细胞器的功能是______。(单选) A.为细胞供能 B.合成蛋白质 C.参与细胞分裂 D.加工蛋白质 (2)据图1判断铝离子进入细胞的方式为______。 (3)研究表明,铝胁迫会影响膜的流动性。据此判断,在铝胁迫下,受影响的细胞结构包括______。(编号选填) ①核糖体    ②内质网    ③大液泡    ④细胞骨架    ⑤高尔基体 (4)铝离子进入细胞核后与DNA中的磷酸基团结合,从而影响DNA功能。遗传信息蕴含在图2所示双链DNA分子的______中。(编号选填) (5)铝离子能破坏纺锤丝从而导致细胞发生染色体畸变。欲研究铝离子对植物细胞分裂过程中染色体畸变率的影响,可选用的染液包括______。(多选) A.醋酸洋红 B.龙胆紫染液 C.苏丹IV染液 D.双缩脲试剂 (6)经染液染色后镜检,观察到植物细胞分裂图像如下。欲统计染色体畸变率,最佳时期是______。(单选) A. B. C. D. (7)环境中高铝离子浓度会对植物造成损害。据图分析,拟南芥细胞降低铝离子浓度的机制是______。(编号选填排序) ①ALMT基因表达量上升②苹果酸根转运能力上升③ALMT基因表达量下降④苹果酸根转运能力下降⑤ROS抑制RAE蛋白    ⑥铝离子激活ABR复合物⑦RAE抑制STOP蛋白 (8)研究人员发现NO可以促进苹果酸盐分泌。为调查NO是否可提高植物幼苗对铝胁迫的耐受性,试完成下表中实验设计方案。(编号选填) ①正常拟南芥植株②ALMT基因缺陷拟南芥植株③苹果酸根含量④c-PTIO(NO清除剂)⑤自来水   实验材料 实验处理 检测指标 实验组 ______ ______ ______ 对照组 ______ ______ ______ (9)研究表明,胞内低剂量的铝离子能促进根细胞生长,因此植物细胞内存在维持铝离子浓度相对稳定的机制。据图1分析,STOP蛋白促进基因RAE和ALMT相伴表达的作用在于______。(单选) A.使RAE和ALMT蛋白协同发挥作用 B.使RAE蛋白在灭活后能得到及时补充 C.使基因RAE和ALMT的表达能相互调节 D.使基因RAE和ALMT受一个启动子控制 素养提升·实验设计 (25-26高三上·上海·期中)金银花不仅是一种重要的中药材,而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图1所示。图2表示其叶肉细胞中光合作用的部分过程。光系统Ⅱ(P680)和光系统Ⅰ(P700)是由蛋白质和光合色素组成的复合体。 19.图1中15时黄花金银花与京红久金银花的总光合速率___________(单选)。(①相同/②不同/③不一定相同)。15~17时内红花金银花叶肉细胞中含有ATP的结构有___________。 20.图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象,为缓解“光合午休”现象,宜采取的措施是___________(单选)。 A.适当遮阴 B.补充CO2 C.增加光照 D.升高温度 21.图2中最终的电子供体是___________(编号填:①O2/②H2O/③NADP+/④NADPH)。叶肉细胞中C3的还原过程发生在图2的___________ (A/B)侧。 22.跨膜的H+浓度差在光合作用中的作用是为光反应中ATP的合成过程提供能量。请结合图2信息分析跨膜的H+浓度差是如何形成的_________。 植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系。研究发现,金银花受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图3。 23.图3结果显示,TS基因功能缺失导致___________(多选)。 A.IAA含量降低,生长减缓 B.IAA含量过高,生长减缓 C.正常条件下,生存率不受影响 D.干旱处理下,植株生存率相对提高 24.为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG.已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA)。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图4。由实验结果可知TS对BG活性的影响是___________(抑制/促进/不能确定)。  25.为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。图4“(___________)”处补充第三种突变株的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果___________。 26.(23-24高二上·江苏盐城·期中)Ⅰ.油菜素甾醇(BR)是植物体内产生的固醇类激素,与其他植物激素一起参与植物生命活动的调节。研究表明低浓度 BR 能诱导侧根的形成,为进一步研究 BR 和生长素对于侧根的形成是否具有协同作用,某团队用油菜素内酯(BL,是植物体中分布最广且活性最高的 BR)做了如下实验: (1)第一步:取生长状况相同的拟南芥幼苗若干,随机均分为____组。 第二步:配置含 0nmol・L-1、 1nmol・L-1、5nmol·L-1、20nmol・L-1 及 50nmol・L-1 的 IAA 琼脂培养基各 2份,其中一份中均加入 1nmol・L-1BL,另一份中均不加; 第三步;将拟南芥幼苗放入上述各培养基,在相同且适宜的条件下培养; 第四步:8 天后,统计各组拟南芥幼苗的每厘米初生根上侧根的数目并计算百分比(100%,水平虚线),得到图 1 所示的实验结果。 (2)该实验的自变量有____。 (3)图中 AB 两点对照可得出的结论是____。 (4)分析图 1 可以确定,与 1nmol・L-1BL 在促进拟南芥侧根形成上具有协同作用的 IAA 浓度有____(填字母) A.5.1nmol・L-1 B.5 nmol・L-1 C.20 nmol・L-1 D.50 nmol・L-1 Ⅱ.乙烯调节植物种子的萌发、衰老等生理过程。 (5)现将拟南芥野生型和 eto 1 突变体分别置于 22 ℃和 4 ℃,定时检测植株体内的乙烯合成量,结果如图 2。 据图 2 判断,eto 1 突变体的乙烯合成能力____(填“提高”“不变”或“降低”)。 (6)已知拟南芥在 0 ℃以上的低温下能生长存活。为探究乙烯对植物抗冻能力的影响,将拟南芥 22 ℃培养两周后,以 0 ℃为起点,用每 1 h 降低 1 ℃的梯度降温法,降温至-5 ℃后持续 0.5h,取出置于 22 ℃培养 3 天后统计。采用梯度降温法的目的是____。存活率的统计结果是:生长于正常培养基上野生型拟南芥的存活率为 55%,添加 10 μM 浓度的ACC(乙烯前体物质)培养基上野生型拟南芥存活率为18%,这说明____。据此实验,判断 eto 1 突变体抗冻能力____野生型拟南芥。 27.(23-24高三上·上海·阶段检测)植物从种子萌发到植株生长、繁殖、衰老和死亡的过程都受到内源激素和外界环境的调节。科学家在发现并了解了植物激素的生理功能和分子结构后,人工合成了与天然植物激素作用类似的化合物,称为植物激素类似物,又称为植物生长调节剂,在生产中得到广泛应用。 (1)茉莉酸甲酯(MeJA)是存在于小麦体内的一类生长调节物质,其在干旱胁迫时含量显著增加,可促进叶片衰老、脱落,气孔关闭。下列有关小麦体内茉莉酸甲酯的叙述不正确的是(    ) A.茉莉酸甲酯在小麦体内含量可以随环境的干旱程度变化而变化 B.茉莉酸甲酯对小麦生命活动的调节有高效性 C.脱落酸与茉莉酸甲酯具有类似的植物调节作用 D.干旱胁迫时茉莉酸甲酯含量显著增加,引起叶片衰老,对小麦危害很大 (2)种子萌发不仅需要激素调节,有时还需要光照。拟南芥、莴苣等植物的种子萌发需要有光的条件。下列叙述不正确的是(    ) A.光在拟南芥、莴苣等植物的种子萌发过程中起到信号的作用 B.光为这些需光种子的萌发提供所需要的能量 C.光不一定是其它植物种子萌发必需的条件 D.光在此过程中的作用与光合作用过程中的作用不同 (3)月季中有很多矮化品种,有的是激素合成缺陷型,有的是激素受体缺陷型,现对一矮化月季品种进行检验,结果如图,下列陈述不正确的是(    )    A.赤霉素和生长素在促进茎生长方面有协同作用 B.该矮化品种类型是激素合成缺陷型 C.该矮化品种类型是激素受体缺陷型 D.赤霉素和生长素对植物的调节作用不完全相同 拟南芥种子萌发时,下胚轴顶端形成弯钩(顶勾,如图),在破土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用。为研究生长素(IAA)与顶端弯曲的关系,科研人员进行了相关实验。    (4)拟南芥种子萌发时,顶端分生组织产生的IAA运输至顶勾处,促进细胞的___________。 (5)根据生长素的作用特点,推测胚轴顶端弯曲生长的原因是___________。 (6)科研人员发现一株TMK基因缺失的突变体(tmk突变体),用___________法将含TMK基因的T-DNA转入tmk突变体中,分别测定三种不同拟南芥种子萌发时,顶勾处的弯曲度,得到图所示结果。实验结果显示___________。    科研人员进一步测定了三种植株顶勾弯曲处内外侧(如图1)的细胞长度,结果如图2。据实验结果推测:    (7)tmk突变体顶勾弯曲度改变的原因是其顶勾弯曲处____________。 科研人员推测,不同浓度的IAA可能通过TMK蛋白调控细胞生长(机理见图),在IAA浓度较高时,tmk突变体无法剪切TMK蛋白。      (8)一种从分子水平证实这一推测的思路是:测定并比较__________植株的顶勾弯曲处__________(填“内侧”或“外侧”)细胞的__________量。 (9)图1为一株拟南芥幼苗水平放置一段时间后的生长情况,图2为用一定浓度梯度的生长素类调节剂溶液处理扦插枝条后生根的情况(其中浓度为0的是对照组),下列说法错误的是(    )    A.图1中的幼苗根尖产生的生长素极性运输方向从分生区到伸长区 B.图1中生长素浓度a大于b,c大于d,故b生长快于a,c生长快于d C.图2可以判断出促进生根的最适浓度为12ppm D.图2实验的结果表明生长素类调节剂在促进枝条生根方面表现为两重性 28.(22-23高二上·上海松江·期末)开花是多年生植物由营养生长转向生殖生长的重要标志,受日照长度、低温诱导、植物年龄等因素的共同调节。蛋白因子 FLC 借助温度抑制开花,而小RNA 分子miR156则通过年龄途径间接影响多年生草本植物弯曲碎米荠的开花时间(具体机制如图5所示)。回答下列问题: (1)由植物向光弯曲实验发现的吲哚-3-乙酸的基本特征是_。 A.促进细胞伸长 B.体内含量丰富 C.对各器官灵敏度相似 D.只能进行极性运输 (2)近年来研究表明,赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解,DEL阻止SPL 蛋白发挥作用,SPL直接激活SOC编码基因的转录,而SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件。据此,可判断下列表述正确的是_。 A.赤霉素能抑制植物开花 B.赤霉素有利于SPL蛋白发挥作用 C.DEL是开花的激活因子 D.DEL间接促进SOC编码基因的转录 (3)弯曲碎米荠体内FLC 的含量变化如图所示,实验表明,只有当FLC 的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应;由上述信息可知弯曲碎米荠的花期大概为_。 A.11月-2月 B.3月-5 月 C.6月-8 月 D.9月-11月 (4)幼年的弯曲碎米荠即便经历低温诱导也不会开花,只有当植株内miR156含量____________(填“大于”“小于”或“等于”)图所示的开花临界值时,弯曲碎米荠才具备开花的潜能。 (5)科研人员若要使弯曲碎米荠开花的年份提前,在分子水平上必须进行的操作为____________。(填序号) ①增加FLC 含量 ②降低FLC 含量 ③增加miR156含量 ④降低miR156含量 (6)若一株弯曲碎米荠长到第7个夏季,此时该植物总共开花了____________次,写出具体的分析过程_____。 29.(21-22高二下·上海·期末)环境胁迫条件下,植物体内会大量积累脯氨酸对自身起到保护作用。然而当不存在胁迫时,过量的脯氨酸会表现出对植物生长发育的抑制。近期,研究人员使用拟南芥植株对该抑制作用的机制进行了相关研究。 (1)脯氨酸是一种常见的氨基酸,以下哪些是其对植物的生长发育中可能起到的作用:________。 A.作为某些植物蛋白质的合成原料 B.作为植物生长素的合成原料 C.作为细胞质内渗透调节的物质 D.作为能源为生长发育提供能量 资料1:研究人员使用的拟南芥植株需是含生长素相关标签蛋白的拟南芥转基因植株,通过分析不同脯氨酸处理情况下生长素相关标签蛋白表达的变化,探讨脯氨酸对拟南芥根生长发育产生抑制的可能原因。 (2)该生长素相关标签蛋白表达的过程,实质上包含了遗传信息的_______过程。 A.复制 B.转录 C.翻译 D.转运 (3)若要研究脯氨酸对植物根系生长发育的影响,以下哪些指标是有观测价值的:______。 A.根的长度 B.根部叶绿素a的含量 C.根部的生长素浓度 D.根部的生长素活性 资料2:图1为根尖伸长区生长素运输的部分机理图。研究人员首先检测了30mmol/L脯氨酸(过量脯氨酸)处理不同时间后,野生型拟南芥中生长素相关基因的表达,如图2所示。其中IAA2的表达产物为图1的AUX/IAA;PIN4表达产物为PIN蛋白,TIR1表达产物为TIR1蛋白,ABP1的表达产物是位于质膜的生长素结合蛋白。 (4)据图2,受脯氨酸影响表达的基因有:__________。 A.PIN4 B.SAUR C.TIR1 D.ABP1 (5)在高浓度IAA条件下,通过PIN蛋白向胞外运输的IAA量_____(增加/减少);请你根据上述资料推测,过量脯氨酸抑制植物根生长发育的机制:_______________ 30.(21-22高二下·上海松江·阶段检测)独脚金内酯(SL)是一类新发现的植物激素。为了探究 SL 的作用及与生长素在调控植物顶端优势中的相互关系,科研人员以拟南芥为实验材料,进行了相关实验。 (1)植物果实从开始发育到完全成熟的过程中,主要由下列哪些激素共同起作用_________ ①吲哚丁酸    ②生长素    ③2,4-D    ④细胞分裂素    ⑤乙烯 A.①②⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.②③⑤ (2)植物顶芽产生的生长素,通过_________运输到侧芽处。 (3)研究发现 SL 合成受阻或 SL 不敏感突变体均无顶端优势,但生长素水平正常。科研人员将上述两种突变体与野生型(W)进行嫁接试验。下列叙述正确的是_________ 组别 嫁接处理 结果 (顶端优势) 组别 嫁接处理 结果 (顶端优势) 1 突变体 1 的地上部分 +W 的根 有 3 突变体 2 地上部分 +突变体 1 的根 无 2 突变体 2 的地上部分 +W 的根 无 4 突变体 1 地上部分 +突变体 2 的根 ? A.产生顶端优势的原因是顶芽比侧芽产生的生长素浓度更高,从而促进顶芽生长 B.由实验结果推测 SL 最可能的合成部位是根,其作用为影响侧枝的生长 C.第 2 组嫁接结果最可能的原因是突变体 2 为 SL 合成受阻突变体 D.第 4 组的嫁接结果最可能为无顶端优势 为进一步研究 SL 与生长素的关系,科研人员提出假设:生长素沿主茎运输时,SL 会抑制侧芽的生长素向主茎运输,从而形成顶端优势。下图为实验设计装置。 (4)对照组:在固体培养基_________(填写“A”或“B”)中添加适量生长素类似物处 理主茎,在侧枝处施加一定量具有放射性的_________(“生长素类似物”或“SL 类似物”),一段时间后,检测主茎下端放射性强度。 (5)实验组:用生长素类似物对主茎进行与对照组相同处理,在侧枝处施加等量的与对照组相同的物质,在主茎另一端的固体培养基中施加适量的___________,一段时间后, 检测主茎下端放射性强度。若实验结果为_________,则证明假设成立。 31.(21-22高二下·上海·期中)花色素苷是决定果实色泽的主要色素之一,在鲜食葡萄上,色泽是衡量果实质量的一项重要指标,而对酿酒葡萄而言,色素含量对葡萄酒的质量也有重要影响。如图表示激素对“红地球”葡萄花色素苷的影响。(注:脱落酸(ABA),萘乙酸(NAA),对照处理(CK)) (1)脱落酸是植物生长发育过程中的重要物质,植物体内与该激素的生理作用相反的激素还有_________、_________。 (2)为了进一步有效的控制植物的生命活动,人工合成许多促进生长(如萘乙酸)或抑制生长的物质,称为植物生长调节剂。以下符合萘乙酸的作用特点是_(多选) A.可在植物扦插繁殖时使用,促进生根 B.可用于防止瓜果蔬菜落花落果 C.萘乙酸也可以称作吲哚乙酸 D.萘乙酸不易被酶分解而效果稳定,在农业生产实践中有广泛的应用 (3)研究表明赤霉素(GA)可以通过调节生长素(IAA)的水平而促进植物的生长,其作用机理如图所示。结合图示分析,下列叙述正确的是_(多选) A.a过程是GA促进游离IAA增多的途径之一 B.c过程说明GA也可以抑制IAA的合成 C.前体物质X可能是组成蛋白质的某种氨基酸 D.图中a、b、c过程都有利于IAA在植物体中维持一定数量 (4)如果要使南方避雨设施栽培的“红地球”葡萄达到色味俱全,请提出本项实验以外的措施。_______________________。 (5)图中显示了果实发育时期,激素对“红地球”葡萄花色素苷的影响,请描述各组数据的变化趋势,尝试得出结论。_______________。 (2024·上海闵行·模拟预测)褪黑素(Mel)在植物抵御非生物胁迫中起重要作用。为探明外源Mel在植物IMD胁迫中的作用,研究团队选用黄瓜幼苗进行了如图2所示处理,并在处理后的第0、3、6、9和12天检测叶中IMD残留量,得到结果如图3. 32.根据图3结果分析,IMD吸收后可能_______。(多选) A.Mel促进了IMD的降解 B.Mel抑制了IMD的降解 C.Mel促进了IMD的排出 D.Mel阻止了IMD的排出 33.结合图1和图3推测,外源Mel处理后_______。(多选) A.嗜锇颗粒(OG)数量下降 B.ROS含量下降 C.淀粉粒(S)数量下降 D.修复叶绿体结构损伤 34.进一步研究发现,外源Mel对IMD胁迫下黄瓜幼苗的缓解作用与图所示的机理相关。请尝试分析Mel缓解IMD胁迫的具体过程________。 20 / 21 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第13讲 植物生命活动调节 (上海专用) 分层专练·靶向攻关 夯实基础·情境应用 1.【答案】(1)C (2)D (3) ②③ ①④⑤⑥ (4)ABC (5)②⑥ (6)C (7)BC (8) ③ ② ④⑤ ⑦ 2.【答案】D 3.【答案】B 4.【答案】 ② ① ⑤ ⑥ 5.【答案】A 6.【答案】ACD 7.【答案】C 8.【答案】13 9.【答案】A 10.【答案】①②③⑥ 11.【答案】B 12.【答案】 13.【答案】A 14.【答案】拟南芥受到伤口或食草动物攻击(损伤)后,首先会产生损伤激活的表面电位(WASP),该电位会通过植物体内的信号传导途径进行传递(如最先传递到第13片叶);电刺激可模拟WASP的产生,而谷氨酸受体参与了这一电位引发的JA信号通路调控;WASP的传递会诱导茉莉酸(JA)信号通路激活,使JA信号标志物(JAZ10)表达量上升;JA进而促进植物产生毒性化合物或挥发物,以此阻止食草动物啃食,同时JA会抑制植物生长,与生长素、赤霉素等促生长激素形成拮抗作用,让植物将资源优先分配到防御反应中。 15.【答案】(1)① (2)③⑥ (3)③ (4)A (5)A (6)B (7)C (8) 红光 红光使光敏色素Pr转化为Pfr,Pfr进入细胞核与PIF1蛋白结合并促进其降解,解除PIF1对赤霉素合成基因的抑制,促进GA3转化为生理激活型GA4;同时减弱PIF1对赤霉素代谢基因的促进作用,抑制GA4转为生理失活型GA34,GA4最终促进种子萌发 16.【答案】(1)籼稻 (2)AC (3)ABD (4)ABC (5)C (6)③①⑤⑧⑥⑦ (7)ABD (8)BCD 17.【答案】(1) 赤霉素 协同 (2) 非活化(Pr) 减弱 (3)(PIFs)基因的表达 18.【答案】(1)D (2)协助扩散 (3)②③⑤ (4)③ (5)AB (6)A (7)⑥⑤⑦①② (8) ① ⑤④ ③ ① ⑤ ③ (9)BC 素养提升·实验设计 19. 【答案】 ③ 细胞质基质、线粒体和叶绿体 20.【答案】A 21.【答案】 ② A 22.【答案】光照的驱动既促使水分解产生H+,又能伴随电子的传递通过PQ将叶绿体基质中H+转运至类囊体膜内 23.【答案】AD 24.【答案】抑制 25.【答案】 26.【答案】(1)10 (2)IAA的浓度、1nmol・L-1BL的有无 (3)1nmol・L-1BL对侧根的形成有促进作用 (4)BCD (5)提高 (6) 避免快速降温至-5 ℃导致拟南芥死亡率过高(或对拟南芥进行抗冻锻炼) (外源)乙烯降低植物的抗冻能力 低于 27.【答案】(1)D (2)B (3)C (4)伸长生长 (5)胚轴顶端两侧生长素浓度不同,低浓度侧促进生长,高浓度侧抑制生长 (6) 农杆菌转化 tmk突变体的顶勾弯曲减小,转入TMK基因可部分恢复顶勾弯曲 (7)内侧细胞生长加快 (8) tmk突变体和野生型 内侧 TMK蛋白C端量、细胞核内磷酸化蛋白X和促进生长基因的表达 (9)C 28.【答案】(1)A (2)B (3)B (4)小于 (5)②④ (6) 4 因为只有当植株内miR156含量低于开花临界值时,弯曲碎米荠才具备开花的潜能,由此判断弯曲碎米荠在第4个冬春之交开始开花;又因为只有当FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应,所以弯曲碎米荠开花的频率是每年1次。到第7年,共开花4次。 29.【答案】(1)ACD (2)BC (3)ACD (4)AC (5) 增加 过量脯氨酸分泌导致IAA2表达抑制,促进PIN4和TIR1基因的表达,游离ARF增加,促进IAA向胞外运输,抑制植物根的生长。 30.【答案】(1)C (2)极性运输(或主动运输) (3)B (4) A 生长素类似物 (5) SL(SL类似物) 对照组的放射性强于实验组(或实验组的放射性强度低于对照组) 31.【答案】(1) 生长素 赤霉素(细胞分裂素) (2)ABD (3)ACD (4)增加栽培棚内的光照强度/增加昼夜温差(合理即可) (5)从图可以看出,花色素苷在果实发育的各个时期,对照组7月4日以前增幅最大,以后出现缓慢增加的趋势。ABA处理组的果实中的花色素苷在整个过程中增幅最大,即ABA处理明显提高了果实的花色素苷含量,成熟时与对照组和NAA处理组相比,差异十分明显。NAA处理组花色素苷含量在7月4日前变化最大,且与对照组差距不明显。通过该研究可以看出:ABA能明显促进“红地球”果实着色并提高品质;NAA不能明显促进“红地球”果实着色。 32.【答案】AC 33.【答案】ABD 34.【答案】IMD可造成ROS含量上升,引起植物氧化损伤。Mel可提高解毒酶的活性,催化GSH与IMD结合,形成的轭合物转化成低毒物质并降解,降低IMD含量;同时,Mel还可促进GSH-AsA系统对ROS的清除,从而缓解IMD胁迫。 20 / 21 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第13讲 植物生命活动调节 (上海专用) 第1部分 课标导向·考情铺垫 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 生长素的发现与作用 核心2 五大类植物激素 核心3 环境因素对植物生命活动的调节 第3部分 分层专练·靶向攻关 夯实基础&情境应用 素养提升&实验设计 课标导向·考情铺垫 课标导向 本讲对应《普通高中生物学课程标准》“选择性必修1 稳态与调节”中的核心概念1.6,具体内容要求如下: 课标 内容要求 1.6 植物生命活动受到多种因素的调节,其中最重要的是植物激素的调节。  1.6.1 概述科学家经过不断的探索,发现了植物生长素,并揭示了它在调节植物生长时表现出两重性,既能促进生长,也能抑制生长。  1.6.2 举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节。  1.6.3 举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用。  1.6.4 概述其他因素参与植物生命活动的调节,如光、重力和温度等。  学科核心素养落点: 生命观念:结构与功能观(植物激素与靶细胞受体结合发挥调节作用)、进化与适应观(植物通过激素调节和环境适应,实现生长发育)。 科学思维:模型与建模(构建生长素两重性曲线、植物激素相互作用模型)、推理论证(分析向光性、顶端优势等实验)。高考常以经典实验的变式、图表分析等形式考查学生的思辨能力 。 科学探究:探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度、探究乙烯利对水果的催熟作用。在高考中,这类实验常常作为压轴题出现,考查学生的实验设计、变量控制、结果分析等能力 。 社会责任:关注植物生长调节剂在农业生产中的应用及安全性,形成科学、合理的生产实践观念。 考情分析 上海等级考“植物生命活动调节”模块命题特征 1. “实验探究”与“曲线分析”是核心:上海等级考对生长素的发现过程、作用特点(两重性)及植物激素相互作用等内容的考查,常以实验设计、曲线分析的形式呈现,注重考查学生的实验与探究能力 。 2. “两重性”的灵活应用:重点考查生长素作用的两重性,及其在顶端优势、根的向地性、不同器官对生长素敏感性差异等方面的具体应用,要求能运用曲线图进行解释和判断 。 3. “激素间相互作用”的深入理解:不仅要求掌握各激素的作用,更强调不同激素间的协同、拮抗关系,以及相对含量对植物生长发育的决定性影响 。 4. 环境因素的信号作用:光、重力、温度等环境因素作为信号调节植物生命活动,是近年命题的新热点,常与植物激素调节相结合进行考查  易混易错四大盲区 盲区一:生长素系列实验结论混淆。对达尔文、鲍森·詹森、拜尔、温特等经典实验的结论记忆不清,尤其混淆“感光部位”“弯曲生长部位”“产生部位”。 盲区二:生长素“两重性”的“抑制”与“不促进”。抑制是相对于对照组(清水处理)而言,而不是不生长。如生长素浓度过高时,生根数比对照组少,即为抑制,而非不生根。 盲区三:各植物激素的“生理功能”张冠李戴。混淆生长素(促进果实发育)与乙烯(促进果实成熟)的作用;混淆赤霉素(促进种子萌发、打破休眠)与脱落酸(维持种子休眠)的作用。 盲区四:植物激素与植物生长调节剂的区别。误认为植物生长调节剂是植物体内合成的,实际上它们是人工合成的,具有效果稳定、原料广泛等优点。 新高三复习建议 · 对比归纳:将保幼激素、蜕皮激素(昆虫激素)与植物激素对比记忆,理解不同生物调节机制的异同;将植物激素与动物激素的合成部位、作用方式等进行对比。 · 实验设计能力培养:重点掌握“探索植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”实验,掌握预实验的意义、自变量(不同浓度)的设置、因变量的观测(生根数、根长)等关键点 。 · 曲线分析能力培养:针对“生长素浓度与生根数”“不同器官对生长素敏感性”等曲线,进行专项训练,注重从曲线中获取信息并解释生物学现象。例如,既要能判断“最适浓度”,也要能识别“抑制浓度范围” 。 · 构建知识网络:将环境调节(光、温度、重力)与激素调节进行整合,建立“环境信号→植物感受→激素变化→生理响应”的完整逻辑链 三大核心·主干速记 核心1 生长素的发现与作用 一、生长素的发现历程 植物幼苗在单侧光照下向光弯曲生长的现象称为向光性(phototropism)。已经发生向光弯曲生长的植物幼苗,被原地转动180度后,过一段时间会再次向有光侧弯曲生长。胚芽鞘是单子叶植物胚芽外的锥形套状物,可以保护胚芽出土时免受损伤,其生长主要体现在伸长区细胞的伸长生长。生长素的发现经历了多位科学家的接力研究: 科学家 时间 实验材料 关键操作与结论 达尔文 父子 1880年 金丝雀虉草胚芽鞘 单侧光照射下胚芽鞘向光弯曲;尖端是感光区域,弯曲发生在尖端下部数毫米的伸长区;推断胚芽鞘尖端产生了某种生物活性物质,作为信号从尖端传递到伸长区,刺激伸长区细胞的伸长生长 杰逊 1913年 燕麦胚芽鞘 将具物质透过性的明胶和不具透过性的云母片分别插入胚芽鞘,结果证明胚芽鞘尖端确实产生了影响伸长区生长的某种生物活性物质 拜尔 1919年 胚芽鞘 发现胚芽鞘尖端产生的活性物质在背光侧和向光侧的不均匀分布是造成胚芽鞘伸长区向光弯曲生长的原因 温特 1926年 燕麦胚芽鞘 先将尖端切下放置在琼脂块上,再将处理后的琼脂块置于去顶胚芽鞘上:正上方放置→去顶胚芽鞘继续直立生长;一侧放置→胚芽鞘向对侧弯曲生长;放置未处理的琼脂块→既不生长也不弯曲。直观证明了活性物质的存在,命名为生长素(auxin) 郭葛等 1934年 菠萝嫩枝、燕麦胚芽鞘等 从植物中提取分离到了吲哚-3-乙酸(IAA),因能引起燕麦胚芽鞘弯曲生长而被认定为生长素。后又陆续发现了4-氯吲哚乙酸、苯乙酸等更多天然生长素 速记口诀:达尔文推物质,杰逊证透过,拜尔找不均,温特琼脂块,郭葛提IAA。 二、生长素的产生、运输与分布 合成部位:主要在高等植物生长活跃的部位,如茎尖、嫩叶和发育中的种子等。 运输方式(两种): 运输方式 特点 部位 韧皮部运输 通过韧皮部进行的被动运输,可长距离运输 全身各组织 极性运输 在胚芽鞘、幼芽和幼根的薄壁细胞间进行的短距离、单方向运输;由生长素运输载体参与的主动运输过程,可逆浓度梯度运输;只能从形态学上端向下端运输,不能反向运输——这是生长素所独有的特征 胚芽鞘、幼芽、幼根 分布特点:广泛分布于植物各种组织器官。含量与植物种类、生长发育阶段、分布的器官等密切相关。例如,玉米秸秆中IAA含量约为24 μg/kg,种子中含量可高达1000 μg/kg,随着种子发芽到成熟,IAA含量呈下降趋势;而大豆种子中IAA含量仅约4 μg/kg,远低于玉米种子。 常考:胚芽鞘实验中,感光部位在尖端,弯曲部位在伸长区(尖端下部数毫米)。温特实验中琼脂块的作用是为尖端产生的活性物质提供了可转移的载体,通过放置位置不同(正上方/一侧)可证明该物质既能促进生长,又因分布不均导致弯曲。 三、生长素的生理作用与两重性 生理功能十分广泛:促进细胞的伸长生长及细胞的分裂和分化,从而在器官水平上导致茎的伸长、侧根形成、果实发育等。生长素还与顶端优势、向光性和向重力性等植物生命活动紧密相关。 两重性:生长素在较低浓度时促进生长,超过一定浓度后则抑制生长,即"低促高抑"。例如,烟草体内IAA过量时,不仅未能促进植株生长,反而使其生长受到抑制。 特征 具体表现 浓度效应 低浓度促进生长,高浓度抑制生长 器官敏感性差异 根 > 芽 > 茎(根最敏感,茎最不敏感)。如浓度为10⁻⁵ mol/L的IAA可以促进茎的生长,但抑制根和芽的生长 实例——顶端优势 顶芽产生的生长素向下运输,大量积累在侧芽部位,距顶芽越近的侧芽生长素浓度越高,超过一定浓度后抑制侧芽生长,保证顶芽优先生长。距离顶芽较远的侧芽因浓度较低,更能充分生长,从而形成宝塔状株型(如松树、水杉)。去除顶芽后侧芽可恢复生长 单侧光照射下,胚芽鞘背光侧生长素浓度高于向光侧,背光侧细胞伸长更快,导致向光弯曲。 四、生长素类似物的应用 植物激素类似物(植物生长调节剂):人工合成的、与天然植物激素作用相似的化合物。天然生长素在植物体内含量甚微(每克鲜重仅含10⁻⁸~10⁻⁷ g),且易被酶降解和发生光氧化导致分解破坏。植物激素类似物克服了这些局限性,原料来源丰富、生产过程简单、可大量生产,是近代植物生理学及农业科学的重大进展之一。 按作用机制可分为三类:植物生长促进剂(如2,4-D、GA₃、6-BA、乙烯利等)、植物生长延缓剂(如矮壮素、多效唑等)、植物生长抑制剂(如三碘苯甲酸、青鲜素等)。 应用场景 原理与实例 2,4-D除草剂 生长素类似物能选择性杀除双子叶植物而不伤害单子叶植物,在去除农田双子叶杂草方面发挥重要作用 扦插枝条生根 适宜浓度的生长素类似物(如吲哚丁酸IBA、α-萘乙酸NAA、2,4-D等)促进扦插枝条生根;处于最适浓度时生根数最多、生长最快,浓度过高或过低均不利。处理方法包括浸泡法、点蘸法、涂抹法 培育无籽果实 授粉前用生长素类似物涂抹未授粉的雌蕊柱头,促进子房发育成果实(如无籽番茄、无籽黄瓜) 防止倒伏 利用"矮壮素"等植物生长延缓剂调节植株节间长度、株高、株型,有效防止水稻倒伏 果蔬保鲜 喷洒生长素类似物可延长冷藏期(如花菜保鲜延长3倍以上且不脱叶),防止卷心菜和大白菜脱帮 核心2 五大类植物激素 1. 植物激素的概念与共性 19世纪末,德国植物学家萨克斯提出:高等植物代谢、生长和形态建成的调控需要植物体内移动着的化学信号。继生长素之后,科学家陆续发现了更多植物活性物质。 植物激素(phytohormone):在植物体内合成、从合成部位运输到作用部位、并对植物体的生命活动能产生显著调节作用的微量有机物。 共性:①均为内源性物质(植物自身合成);②微量高效;③可移动至作用部位发挥作用;④主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯五大类。近年来,科学家又发现了油菜素内酯、茉莉酸和水杨酸等天然物质同样对植物生命活动具有调节作用。 2. 五大类激素的合成部位与主要功能 激素 主要合成部位 主要生理功能 生长素(IAA) 茎尖、嫩叶、发育中的种子 促进细胞伸长生长、分裂和分化;促进茎伸长、侧根形成、果实发育;维持顶端优势;与向光性、向重力性相关 赤霉素(GA) —— 促进种子发芽;促进节间伸长(对矮生禾本科及莲座叶类植物效果明显);促进果实生长;抑制器官脱落。赤霉素是第二类被鉴定出来的植物激素 细胞分裂素 —— 促进细胞分裂;促进种子发芽;促进侧根和侧芽发育;延缓叶片衰老;抑制顶端优势(促进侧芽发育,解除顶端优势) 脱落酸(ABA) —— 一般抑制种子发芽;促进器官脱落;与果实成熟、休眠相关 乙烯 —— 促进果实成熟(果实成熟时乙烯含量显著升高,加速果实成熟);抑制果实生长;促进器官脱落;以气体形式存在,极易扩散 速记:生长素促伸长,赤霉素促芽长茎,细胞分裂促分裂,脱落酸抑萌促脱落,乙烯催熟促脱落。 3. 五大类激素对比总结表 依据教材,五大类植物激素的部分生理效应对比如下: 激素 种子发芽 顶端优势 果实生长 器官脱落 生长素 —— 促进 促进 抑制 赤霉素 促进 促进 促进 抑制 细胞分裂素 促进 抑制 促进 抑制 脱落酸 一般抑制 —— —— 促进 乙烯 —— —— 抑制 促进 由表可知:促进器官脱落的激素有脱落酸和乙烯;抑制器官脱落的激素有生长素、赤霉素和细胞分裂素;促进种子发芽的激素有赤霉素和细胞分裂素,而脱落酸一般抑制发芽。 常考:解除顶端优势的措施——①去除顶芽(减少生长素来源);②施加细胞分裂素(促进侧芽发育,拮抗生长素的抑制作用)。膨大剂主要促进细胞分裂、增加细胞数量,最可能是细胞分裂素类的植物激素类似物。使用膨大剂后西瓜爆裂,可能的原因是施用浓度和时期不合适。 4. 植物激素间的协同与拮抗作用 植物激素在植物体内分布广泛,各种激素往往相互作用、共同调节植物的生命活动,伴随着植物生长发育的各个阶段。 协同作用:两种或多种激素共同作用于某种生理活动,效果大于其中单独一种激素的效果。协同作用普遍存在。 协同实例 说明 生长素 + 赤霉素 共同促进植物伸长生长,用两者共同处理时,伸长效果大于各自单独处理时的效果 生长素 + 细胞分裂素 共同延缓叶片衰老 乙烯 + 脱落酸 乙烯促进脱落的效果因脱落酸的存在而得到增强 拮抗作用:一种激素的效果被另一种激素所抑制。 拮抗实例 说明 生长素 vs 细胞分裂素(顶端优势) 高浓度生长素抑制侧芽生长→维持顶端优势;细胞分裂素能够促进侧根和侧芽的发育→生长素造成的顶端优势被细胞分裂素解除 激素浓度与比例的调节作用也十分关键。以烟草组织培养为例: • 生长素/细胞分裂素比例较高时→愈伤组织分化出根 • 比例较低时→有利于芽的分化 • 比例处于中间水平时→愈伤组织只生长而不分化 常考:植物生长发育的各个时期,均有多种激素相互作用、共同调节。 核心3 环境因素对植物生命活动的调节 1. 重力对植物生长方向的调节 无论最初种子如何摆放,发芽后总是呈现根向下生长、芽向上生长的现象。 向重力性:植物的茎背离重力向上生长,根趋向重力向下生长的现象。 机制:在重力刺激下,植物细胞近地侧生长素浓度偏高。由于根和茎对生长素的敏感性不同: • 根:近地侧浓度过高→超出根的最适范围→生长被抑制→根向下弯曲 • 茎:近地侧浓度适中→仍在促进范围内→生长被促进→茎向上弯曲 生物学意义:向重力性是植物长期自然选择(进化)的结果,对植物充分获得营养物质和能量有重要意义。例如作物倒伏后,茎向上弯曲生长能保证植物继续正常生长发育。 感受机制——"淀粉体-平衡石假说":科学家广泛认可该假说——植物的根和茎的平衡细胞中含有能够感受重力的淀粉体(即平衡石,由淀粉颗粒组成)。在重力刺激下,淀粉体下沉至细胞底部,引起植物对重力信号的响应。 向性运动 刺激因素 生长素分布 结果 向光性 单侧光 背光侧 > 向光侧 背光侧生长快→向光弯曲 向重力性(根) 重力 近地侧 > 远地侧 近地侧生长受抑→向下弯曲 向重力性(茎) 重力 近地侧 > 远地侧 近地侧生长加快→向上弯曲 2. 光对植物生命活动的调节 光作为一种重要的环境信号对植物的影响贯穿其整个生命历程: 光的作用 具体表现 决定生长方向 单侧光→向光性弯曲生长 影响生长周期 光周期影响植物开花(见下) 诱导叶绿素形成 光照是叶绿素合成的必要信号;韭黄即在黑暗条件下因叶绿素不能合成而培育形成 影响形态建成 弱光下植株茎叶淡黄、茎干细长、叶小而不伸展(与正常光照下差异显著) 不同波长(光质)的效应: 光质 效应 红光(R) 促进种子萌发 远红光(FR) 使种子保持休眠状态;种子若最后感受到红光则萌发,最后感受到远红光则保持休眠 紫外光(UV) 抑制植物生长。高山上空气稀薄、紫外线辐射强,植物往往比平原矮小;农业生产中利用浅蓝色薄膜透过紫外光,抑制秧苗过快生长、使植株健壮 光周期现象与植物开花: 类型 代表植物 开花条件 短日植物 大豆、菊花、水稻、草莓 每天光期短于一定临界长度并经一定天数后才能开花 长日植物 小麦、胡萝卜、油菜 每天光期长于一定临界长度并经一定天数后才能开花 日中性植物 番茄、黄瓜、辣椒 对光期要求范围很广,任何日照长度条件下都能开花 长日植物与短日植物的临界日长因物种而异,并非一成不变。 关键发现——控制开花的是黑暗长度而非日照长度: • 短日植物必须在长于一定时间的黑暗下才会开花,而夜间只要有一个短时间的闪光就不能开花 • 长日植物只有黑暗时间短于一定长度时才会开花,黑暗延长则不开花;但若用短暂的闪光打断黑暗,植物便能够开花 拓展:园艺工作者可使菊花提前开放——对短日植物(菊花)进行缩短黑暗期(延长光照时间)处理,使其提前满足开花条件,实现"菊桂同台"。 植物感受光信号的结构是光受体(photoreceptor)——一类微量的色素蛋白复合体,主要包括:光敏色素(感受红光和远红光)、隐花色素/蓝光受体(吸收蓝光和UV-A)、向光素及UV-B受体等。 3. 温度对植物生命活动的调节 “人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”形象描述了高海拔、低气温导致植物开花较晚的自然现象。季节变化、昼夜转换以及纬度和海拔等造成的温差,均会影响植物的生命活动。 温度除了通过影响酶的活性来调节植物的新陈代谢外,还能作为信号调节植物发芽或开花。 春化作用:一段时间的低温(1~7℃)能够诱导某些植物相关基因的表达,从而使植物从营养生长阶段转入生殖生长阶段。这一过程体现了温度不仅通过影响酶活性来调节代谢,更能作为发育信号直接调控植物的阶段性转变。 典型实例 说明 冬小麦 必须经历一段时期的低温才能开花→只有秋季播种,来年才能开花结果 油菜(南方) 同理,需经历低温春化后才能开花 海拔对花期的影响 高海拔、低气温导致植物开花延迟 4. 植物生命活动是多种因素共同调节的结果 除光、重力和温度外,植物个体的生长发育还会受到水分、矿质营养、病虫害等其他生物或非生物因素的影响,这些因素共同构成了植物生命活动的生态环境。它们并非孤立地对植物起作用,而是作为一个紧密联系的整体,影响着植物的生长发育。 综合:植物生命活动的调节 = 基因表达调控(内因)+ 激素调节(五大类激素协同/拮抗/比例变化)+ 环境调节(光、温度、重力等)→ 这是植物长期进化和适应的结果。 易错点知识点总结 易错点 正确理解 向光性中生长素分布 单侧光导致背光侧浓度 > 向光侧,不是向光侧生长素被分解 极性运输方向 只能从形态学上端→下端,与重力方向无关;是主动运输过程 两重性的理解 "低促高抑"中的"低"和"高"是相对的,对不同器官的最适浓度不同 根/芽/茎对生长素敏感性 根最敏感(最适浓度最低),茎最不敏感;向重力性中根近地侧被抑制、茎近地侧被促进 植物激素类似物 vs 天然激素 类似物是人工合成的,具有相似生理效果但更稳定、不易降解、可大量生产 光周期控制开花的关键 控制开花的关键因素是黑暗期的长度,而非日照长度 春化作用的本质 低温通过诱导相关基因表达来调节发育阶段转变,不仅仅是影响酶活性 协同与拮抗的区分 协同 = 效果叠加增强(如生长素+赤霉素促伸长);拮抗 = 一种激素的效果被另一种抑制/解除(如生长素vs细胞分裂素在顶端优势中) 激素比例决定分化方向 组织培养中,生长素/细胞分裂素比例高→长根;比例低→长芽;中间→只生长不分化 分层专练·靶向攻关 夯实基础·情境应用 1.(2026·上海嘉定·二模)I.油菜是世界第二大油料作物,提供全球15%的植物油和30%的生物柴油原料。图1为植物的脱落酸(ABA)信号通路,植物脱落酸浓度较低时,该信号通路处于低活性状态,既不会促进种子成熟,也不会抑制生长。 (1)图1中的PYR/PYL是位于植物细胞质膜上的特定物质,其最有可能是_______。 A.激素 B.酶 C.受体 D.基因 (2)据图1分析,关于ABF激活抗逆相关基因的关键条件,下列说法正确的是________。 A.与ABF基因的表达量无关 B.依赖低浓度ABA的直接激活 C.仅需ABF基因表达即可激活 D.需要SnRK2对ABF进行磷酸化 (3)在干旱、高盐、低温等胁迫下,会出现活性氧ROS过多导致的氧化损伤,抗逆相关基因会高度表达使植物将光合产物优先分配给抗逆代谢,而非生长和繁殖。下面属于繁殖相关基因的是________,属于抗逆相关基因的是________。(编号选填) ①渗透调节相关基因 ②种子储存蛋白基因 ③种子成熟相关基因 ④ROS清除相关基因 ⑤ABA合成关键基因 ⑥生长抑制相关基因 II.褪黑素是植物中的多功能信号分子,其能通过调控脱落酸信号通路有效提升油菜生长和产量。研究结果发现褪黑素对多个基因的表达有不同程度的促进或抑制作用,见图2。 (4)为探究最优生长条件下外源褪黑素提升油菜产量的机制,下列实验设计正确的是_______。 A.对照组蒸馏水处理 B.每个处理设置多个重复 C.实验组设置溶剂为蒸馏水的不同浓度褪黑素处理 D.培养条件为0-4℃、16/8h光周期的人工气候室 (5)为了解施加褪黑素是否可以提升油菜籽的产量和品质,下列可选用的指标有________(编号选填) ①叶绿素含量 ②油菜菜籽脂肪含量 ③根鲜重 ④油菜植株高度 ⑤叶片可溶性糖含量 ⑥油菜菜籽重量 (6)图2中的光系统中相关基因表达的产物主要用于光反应,这些产物主要分布在叶绿体的________。 A.外膜 B.内膜 C.类囊体薄膜 D.基质 (7)褪黑素能促进ATP酶亚基基因表达进而促进ATP水解,该过程可直接影响碳反应中的过程是______。 A.CO2的固定 B.五碳糖的再生 C.三碳化合物的还原 D.水的光解 (8)综合上述信息和已有知识,完善提升油菜产量的流程图(1)______(2)______(3)______(4)______。(编号选填) ①脱落酸、乙烯、赤霉素含量增多 ②生长素、细胞分裂素、赤霉素含量增多 ③净光合速率上升 ④ABF蛋白数量增多 ⑤PP2C数量减少 ⑥PYR/PYL数量减少 ⑦促进繁殖相关基因表达 ⑧促进抗逆相关基因表达 【答案】(1)C (2)D (3) ②③ ①④⑤⑥ (4)ABC (5)②⑥ (6)C (7)BC (8) ③ ② ④⑤ ⑦ 【详解】(1)ABA(脱落酸)是植物激素,需与细胞膜上特异性受体结合传递信号,PYR/PYL能特异性结合ABA,因此最可能是ABA的受体。 (2)根据图1通路,ABA结合PYR/PYL后,PP2C对SnRK2的抑制被解除,活化的SnRK2使ABF蛋白磷酸化,才能激活ABF调控抗逆相关基因表达,因此关键条件是SnRK2对ABF的磷酸化,D正确;ABF激活依赖ABF基因表达产生ABF蛋白,也依赖高浓度ABA启动通路,A、B、C错误。 (3)种子储存蛋白、种子成熟都与繁殖(种子形成发育)直接相关,因此②③属于繁殖相关基因;渗透调节、ROS清除、ABA合成、生长抑制都对应胁迫下的抗逆代谢,因此①④⑤⑥属于抗逆相关基因。 (4)A、探究外源褪黑素的作用,对照组用蒸馏水处理(空白对照),A正确; B、每个处理设置多个重复,可以减少偶然误差,B正确; C、探究最优条件需要设置一系列浓度梯度的褪黑素,溶剂与对照组一致为蒸馏水,C正确; D、分析题意,实验目的是探究最优生长条件下的机制,0-4℃是低温胁迫,不属于适宜生长条件,D错误。 (5)分析题意可知,本实验要求检测油菜籽的产量和品质,菜籽产量直接对应菜籽重量(⑥),油菜作为油料作物,菜籽脂肪含量是重要品质指标(②);叶绿素含量、根鲜重、植株高度、叶片可溶性糖都不是菜籽产量和品质的直接检测指标。 (6)光系统参与光反应,光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,因此光系统相关产物分布在类囊体薄膜。C符合题意。 (7)碳反应(暗反应)中,三碳化合物的还原需要ATP水解供能,因此ATP水解过程直接影响三碳化合物的还原;CO₂固定不需要ATP供能,五碳糖再生依赖C₃还原,水的光解属于光反应,故选BC。 (8)综合上述信息和已有知识,① 褪黑素促进光系统相关基因表达,光反应增强→净光合速率上升(③)→有机物积累增多→产量上升,因此(1)填③; ② 生长素、细胞分裂素、赤霉素都能促进细胞分裂、延缓叶片衰老,因此褪黑素通过使生长素、细胞分裂素、赤霉素含量增多(②)→促进生长,提高产量,(2)填②; ③ 根据图2,褪黑素促进ABF基因表达→ABF蛋白数量增多,PP2C数量减少(④)→更多ABF被磷酸化,因此(3)填④⑤; ④ 要提升油菜产量,需要光合产物更多分配给繁殖,因此磷酸化ABF后促进繁殖相关基因表达(⑦)→最终产量上升,(4)填⑦。 (2025·上海·高考真题)I.人类对光如何影响植物的探索从未止步。目前有研究表明,光受体X是植物细胞中一种接受光信号的蛋白质。有人将自然光下植物L幼苗的不同细胞对光响应的部分过程与效应总结为图1。 2.光可通过光受体X引起细胞内相关过程,是因为受体X接受光信号后___________。(单选) A.组成元素减少 B.肽键增加 C.氨基酸序列改变 D.构象改变 3.仅据图1,自然光对同一株植物L幼苗叶与茎的细胞伸长影响分别是___________。(单选) A.加强、加强 B.加强、减弱 C.减弱、加强 D.减弱、减弱 4.在适宜自然光照射下,植物L幼苗茎细胞中的蔗糖含量上升。结合图1,可对其机制进行推测,形成图2,从下列编号中选择,并完成推理。 1________;2________;3________;4________。 ①高能化合物合成加快    ②水的光解增强    ③碳反应减弱 ④RNA-Y含量增加    ⑤RNA-Y含量减少    ⑥能量消耗减少 ⑦生长素含量上升    ⑧光合色素含量下降 II.在适宜的红蓝(3∶1)复合光下,植物L生长效果优于自然光下。在红蓝(3∶1)复合光下增加远红光可促进L植株地上部分发育。以“最适合植物L生长的光质条件是什么”为目标进行探究,完善以下实验方案。 5.以下针对该实验的实验条件设置,更符合探究目标的是___________。(单选) A.以红蓝(3∶1)复合光为基础,增加不同比例远红光 B.以自然光为基础,增加不同比例远红光 C.以蓝光为基础,增加不同比例远红光 D.以红光为基础,增加不同比例远红光 6.据探究目标,除水、土壤、空气等因素外,各实验组间还需保持一致的是___________。(多选) A.光照强度 B.添加外源生长素的浓度梯度 C.光照时长 D.植物生长的环境温度 欲进一步探究在最适光质条件下,幼苗叶的细胞受光调控的两条路径之间是否存在相互作用。 7.下列适合作为该探究假设的是:最适光质条件___________。(单选) A.可同时增加光受体X活性与叶绿素含量 B.对叶绿素含量的影响大于对光受体X活性的影响 C.通过影响叶绿素a含量影响RNA-Y的含量 D.通过影响生长素含量影响其他植物激素的含量 【答案】2.D 3.B 4. ② ① ⑤ ⑥ 5.A 6.ACD 7.C 【解析】2.光受体X是蛋白质,接受光信号后传递信息的机制是空间构象(结构)发生改变,其组成元素、氨基酸序列、肽键数目均不会改变,故选D。 3.分析题图,叶细胞:自然光激活光受体X,X抑制生长素,生长素抑制促进细胞伸长的RNA-Y,因此生长素减少后RNA-Y增多,叶细胞伸长加强;茎细胞:自然光激活光受体X,X抑制生长素,生长素促进细胞伸长的RNA-Y,因此生长素减少后RNA-Y减少,茎细胞伸长减弱。故选B。 4.结合图1和题干“茎细胞蔗糖含量上升”推理:叶肉细胞途径:自然光增强光合作用,先发生②水的光解增强,随后①高能化合物(ATP、NADPH)合成加快,暗反应生成更多有机物,合成更多蔗糖转运到茎;茎细胞途径:光受体X接受信号后,抑制生长素,生长素含量降低,生长素可促进RNA-Y合成,最终⑤RNA-Y含量减少,RNA-Y促进细胞伸长,因此细胞伸长减弱,⑥能量消耗减少,茎细胞自身消耗蔗糖减少,蔗糖积累。 故顺序为②、①、⑤、⑥。 5.根据题干信息:已证实红蓝(3∶1)复合光生长效果优于自然光,且在此基础上增加远红光可促进发育;探究最适光质,需要以现有最优条件(红蓝3∶1复合光)为基础,设置不同比例远红光组筛选最优条件,故选A。 6.实验中无关变量需要保持一致:本实验自变量是光质(远红光比例),光照强度、光照时长、环境温度都是无关变量,需要保持一致;本实验不涉及外源生长素处理,不需要设置生长素浓度梯度,故选ACD。 7.题干要求探究“叶细胞两条光调控路径之间是否存在相互作用”,叶细胞的两条路径分别是:叶绿素a参与的光合路径、光受体X调控生长的路径:A、B仅描述对两个因素的影响,没有体现两条路径的相互作用;C指出“叶绿素含量(第一条路径的组分)影响RNA-Y的含量(第二条路径的产物)”,属于两条路径之间的相互作用,符合探究要求;D讨论对其他植物激素的影响,和两条路径的相互作用无关。 故选C。 (25-26高三上·上海·期中)茉莉酸(JA)是植物响应伤口和食草动物攻击的关键激素。研究人员损伤拟南芥第8片叶子后,不同叶片上JA信号标志物(JAZ10)表达量和损伤激活的表面电位(WASP)强度如图所示。 8.图中损伤第8片叶子后,WASP最先传递到第_________片叶子。(选填图中数字) 9.由图推测,JA_________(A.促进/B.抑制)植物产生毒性化合物或挥发物,阻止食草动物啃食。(内容选填) 10.茉莉酸会强烈抑制植物生长,与其有拮抗作用的物质有_________。(编号选填) ①生长素②赤霉素③细胞分裂素④脱落酸⑤乙烯⑥苯乙酸⑦乙烯利 11.与动物神经元产生动作电位类似,损伤激活的表面电位的产生可能由_________进入细胞引起。(单选) A. B. C. D. 12.研究人员构建了JA响应基因的转基因拟南芥,可以通过色素沉积显示JA信号的位置。如图A、B所示。 研究人员给予叶片电刺激,模拟WASP产生。请在图C、D中画出JA信号的位置。 研究人员进一步发现,谷氨酸受体对JAZ10的表达有影响,部分结果如图所示。 13.据图推测,在拟南芥叶片上添加谷氨酸,该叶片_________(A.是,B.否)会产生损伤激活的表面电位。(内容选填) 14.结合以上信息及所学知识,分析拟南芥响应伤口和食草动物攻击的机制。 【答案】8.13 9.A 10.①②③⑥ 11.B 12. 13.A 14.拟南芥受到伤口或食草动物攻击(损伤)后,首先会产生损伤激活的表面电位(WASP),该电位会通过植物体内的信号传导途径进行传递(如最先传递到第13片叶);电刺激可模拟WASP的产生,而谷氨酸受体参与了这一电位引发的JA信号通路调控;WASP的传递会诱导茉莉酸(JA)信号通路激活,使JA信号标志物(JAZ10)表达量上升;JA进而促进植物产生毒性化合物或挥发物,以此阻止食草动物啃食,同时JA会抑制植物生长,与生长素、赤霉素等促生长激素形成拮抗作用,让植物将资源优先分配到防御反应中。 【分析】植物激素是指在植物体内一定部位产生,并从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节。 8.据题干信息可知,从WASP的图示中能看到,WASP(损伤激活的表面电位)强度以颜色深浅表示,叶片13颜色最深(强度最高),且叶片发育顺序中13并非紧邻损伤部位(8号),但信号强度最高,说明WASP最先传递到13号叶片(颜色最深代表信号最早/最强)。 9.JA是植物响应伤口和食草动物攻击的关键激素,结合题意可推测,JA会促进植物产生毒性化合物或挥发物,以此阻止食草动物啃食。 10.茉莉酸抑制植物生长,与之拮抗的是促进植物生长的激素。①生长素、②赤霉素、③细胞分裂素、⑥苯乙酸(生长素类似物,促进生长)均为促进生长的物质;④脱落酸、⑤乙烯、⑦乙烯利(乙烯类似物)则抑制生长或促进衰老脱落,与茉莉酸作用协同,故选①②③⑥。 11.动物神经元产生动作电位主要由Na+内流引起,但植物损伤激活的表面电位产生常与Ca2+内流相关;Cu2+、Cl-、I-并非该过程的关键离子,故选B。 12.据题干信息可知,无电刺激时没有JA信号,叶片及叶柄的整个区域无色素沉积(保持空白),与不损伤组(图A)的表现一致;电刺激后在刺激部位及叶片对应区域出现JA信号的色素沉积,在电刺激的叶柄箭头位置,以及叶片的主体区域出现明显的色素沉积,与损伤组(图B)的表现一致。可用下图表示: 13.谷氨酸受体基因缺失的拟南芥在有电流时,JAZ10的表达量显著低于野生型,说明谷氨酸受体参与了电刺激(模拟WASP)引发的JA信号通路,因此添加谷氨酸会促使叶片产生损伤激活的表面电位(WASP)。 14.结合题干信息和所学知识,综合分析拟南芥响应伤口和食草动物攻击的机制可能是:拟南芥受到伤口或食草动物攻击(损伤)后,首先会产生损伤激活的表面电位(WASP),该电位会通过植物体内的信号传导途径进行传递(如最先传递到第13片叶);电刺激可模拟WASP的产生,而谷氨酸受体参与了这一电位引发的JA信号通路调控;WASP的传递会诱导茉莉酸(JA)信号通路激活,使JA信号标志物(JAZ10)表达量上升;JA进而促进植物产生毒性化合物或挥发物,以此阻止食草动物啃食,同时JA会抑制植物生长,与生长素、赤霉素等促生长激素形成拮抗作用,让植物将资源优先分配到防御反应中。 15.(2025·上海金山·一模)生菜、油麦菜、莴笋(图1)是日常生活中的常见蔬菜,从分类学上看都属于菊科莴苣属莴苣种。 (1)图1所示,生菜叶片多呈倒卵形,油麦菜叶片呈长披针形,莴笋叶片为披针形;生菜叶片质地柔软,油麦菜叶片质地脆嫩,莴笋叶片质地相对较硬。这些区别体现了不同莴苣的______。 ①遗传多样性 ②物种多样性 ③个体多样性 ④种群多样性 (2)不同莴苣叶片质地的“软/硬”与细胞结构密切相关。根据所学知识推断,与此相关的结构和物质分别主要是______。(编号选填) ①细胞质 ②细胞质膜 ③细胞壁 ④磷脂 ⑤蛋白质 ⑥纤维素 (3)图2为莴笋叶片叶绿体色素的聚酰胺薄膜分离结果(数字代表不同色素)。莴笋叶片一般为深绿色,且颜色相对油麦菜更深、更浓郁,原因主要在于莴笋叶片中______的含量和比例更高。(编号选填) (4)上海地区露地种植的莴苣主要分为冬春茬(10-11月播种,次年4月开花)、春季茬(2-3月播种,当年5-6月开花)。由此推测,莴苣开花需要具备的条件是______。 A.低温诱导+长日照 B.低温诱导+短日照 C.温和温度+长日照 D.温和温度+短日照 研究发现,红光、远红光能调控种子的萌发,具体机理如图3所示。 (5)红光照射下,光敏色素在细胞中的定位变化是______。 A.细胞质→细胞核 B.细胞核→细胞质 C.一直在细胞质中 D.一直在细胞核中 (6)图3中能促进种子萌发的植物激素是______。 A.GA3 B.GA4 C.GA34 D.GA3、GA4 (7)种子的萌发是多种激素共同调节的结果。根据所学知识推测,细胞分裂素、脱落酸与赤霉素的关系分别是______作用。 A.协同、协同 B.拮抗、拮抗 C.协同、拮抗 D.拮抗、 (8)据图3分析,促进种子萌发的是______照射,作用机理是______。 【答案】(1)① (2)③⑥ (3)③ (4)A (5)A (6)B (7)C (8) 红光 红光使光敏色素Pr转化为Pfr,Pfr进入细胞核与PIF1蛋白结合并促进其降解,解除PIF1对赤霉素合成基因的抑制,促进GA3转化为生理激活型GA4;同时减弱PIF1对赤霉素代谢基因的促进作用,抑制GA4转为生理失活型GA34,GA4最终促进种子萌发 【分析】植物激素亦称植物天然激素或植物内源激素,是指植物体内产生的一些微量而能调节(促进、抑制)自身生理过程的有机化合物。已知植物体内产生的激素有五大类,即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。它们都是些简单的小分子有机化合物,但它们的生理效应却非常复杂、多样。从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别决定、休眠和脱落等。所以,植物激素对植物的生长发育有重要的调控作用。生长素、赤霉素、细胞分裂素能促进植物生长和发育过程,而脱落酸和乙烯的作用则是抑制植物生长,促进成熟和衰老。 【详解】(1)生菜、油麦菜、莴笋都属于菊科莴苣属莴苣种,属于同一物种,叶片形态和质地的差异是由基因差异导致的,因此体现的是遗传多样性(基因多样性),而非物种、个体或种群多样性。 (2)植物细胞的细胞壁具有支持和保护作用,其主要成分是纤维素和果胶,细胞壁的厚度、纤维素的含量会影响叶片的质地“软硬”;而细胞质、细胞膜(主要成分为磷脂和蛋白质)与叶片质地的软硬关联较小 (3)纸层析法分离叶绿体色素的结果:①胡萝卜素②叶黄素③叶绿素a④叶绿素b。莴苣叶片呈深绿色且颜色比油麦菜更深、更浓,原因是叶绿素(③叶绿素a、④叶绿素b)的含量和比例更高。 (4)冬春茬10 - 11月播种,经历冬季低温,次年4月(长日照)开花;春季茬2 - 3月播种,也会经历早春低温,当年5 - 6月(长日照)开花。由此推测莴苣开花需要低温诱导和长日照条件。 (5)从图3中能看到,红光照射下,光敏色素会从细胞质转移到细胞核中,进而调控相关基因的表达。 (6)图3里显示GA3和GA4都能促进种子萌发,因此这两种赤霉素均是促进种子萌发的植物激素。 (7)细胞分裂素和赤霉素都能促进种子萌发,二者为协同作用;脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发,二者为拮抗作用 (8)红光照射使光敏色素从细胞质转移到细胞核,调控相关基因表达,促进赤霉素(GA3、GA4)的合成(或激活赤霉素的生理活性),进而促进种子萌发;同时红光会抑制赤霉素失活相关过程,进一步增强赤霉素对种子萌发的促进作用。 16.(25-26高二上·上海·期中)目前,我国栽培水稻主要有籼稻和粳稻。籼稻适合低海拔湿热地区种植,而粳稻则适合高海拔种植。花期时,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花。图1表示水稻颖花结构和开花调控机制,其中OsMYB8和OsJAR1为相关调控基因,颖花开花是由于浆片吸水膨胀使外稃和内稃打开,露出雌雄蕊。“”表示基因能够表达。 (1)图1中水稻A为________(①籼稻/②粳稻)。(编号选填) (2)籼稻和粳稻开花时间点不同,体现_______。 A.自然选择的作用 B.水稻对海拔的主动适应 C.水稻变异方向的不同 D.两种水稻具有共同祖先 (3)据图1信息推测,此时水稻A开花而水稻B不开花的分子机理可能是_________。 A.浆片细胞内OsMYB8基因启动子活性不同 B.浆片细胞内OsMYB8基因的表达量不同 C.浆片细胞内OsMYB8基因表达的时间不同 D.浆片细胞内茉莉酸类物质的含量不同 (4)图1中“相关基因”可能为_______。 A.水通道蛋白基因 B.糖转运蛋白基因 C.离子转运蛋白基因 D.茉莉酸类物质合成酶基因 水稻光合作用过程吸收的光能一旦超出其自身最大利用能力,就容易使PSI(光合色素与蛋白结合的复合体,可捕光、分解水)受损,致使光合速率降低。研究表明,蛋白质LHCII可通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(图2)。 (5)在叶绿体中,PSII分布的场所及用于提取其中光合色素的试剂分别为__________。 A.叶绿体内膜;95%乙醇 B.叶绿体内膜;无菌水 C.类囊体;95%乙醇 D.类囊体;无菌水 (6)结合图2和所学知识判断,强光下,叶片的叶肉细胞中依次发生_____。(编号选填并排序) ①叶绿体聚集在细胞侧面②叶绿体聚集在细胞受光面③细胞质改变环流方向④LHCII与PSIⅡ结合⑤LHCII与PSII分离⑥分解水产生的H+和O2减少⑦ATP和NADPH的合成量减少⑧色素捕获光能减少 若将水稻叶比作制造或输出有机物(如蔗糖)的“源”,将花器官(如浆片、雌雄蕊)比作储存有机物的“库”。研究发现生长素能调节蔗糖从“源”到“库”的分配,进而影响水稻产量。 (7)要研究水稻“源”和“库”关系,可以采用______。 A.阻断水稻叶蔗糖的输出,检测花器官中蔗糖含量的变化 B.阻断花器官蔗糖的输入,检测水稻叶光合作用速率的变化 C.使用H218O浇灌水稻,检测花器官中含18O的蔗糖的比例 D.使用14CO2“饲喂”水稻叶,检测花器官中含14C的蔗糖的比例 (8)山稻、粳稻花时不遇,且每天花开约1小时。若要人工杂交,可采取的措施有______。 A.提高籼稻OsMYB8基因的表达量 B.将籼稻OsMYB8的启动子导入粳稻 C.对粳稻喷洒茉莉酸类物质 D.提高粳稻OsJAR1基因的表达量 【答案】(1)籼稻 (2)AC (3)ABD (4)ABC (5)C (6)③①⑤⑧⑥⑦ (7)ABD (8)BCD 【分析】1、PSII(光系统Ⅱ)参与光反应,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,暗反应的场所是叶绿体基质。 2、光合色素易溶于有机溶剂, 提取时常用95%乙醇,分离光合色素用层析液。 【详解】(1)根据题意可知,花期时,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花。图中时间为10时,水稻A开花,而水稻B没有开花,故水稻A为籼稻。 (2)籼稻适合低海拔湿热地区种植,而粳稻则适合高海拔种植。籼稻和粳稻开花时间点不同,是在所生活的环境下形成的一种适应性特征,变异是不定向的,而环境选择是定向的,因此在不同环境的选择下保留了不同的适应环境的特征,根据题意不能确定两种水稻具有共同祖先,即AC符合题意,BD不符合题意。 故选AC。 (3)据图可知,水稻A中OsMYB8和OsJAR1基因的表达量高,形成的茉莉酸类物质多,表现为开花,而水稻B中OsMYB8和OsJAR1基因的表达量低,形成的茉莉酸类物质少,表现为不开花,因此此时水稻A开花而水稻B不开花的分子机理可能是浆片细胞内OsMYB8基因启动子活性不同,使浆片细胞内OsMYB8基因表达量不同;浆片细胞内茉莉酸类物质的含量不同,最终引起相关基因的表达不同,而由图可知,两种水稻细胞内OsMYB8基因均进行了表达,综上分析,ABD符合题意,C不符合题意。 故选ABD。 (4)已知颖花开花是由于浆片吸水膨胀使外稃和内稃打开,露出雌雄蕊,若要使其吸水,说明细胞液的浓度增加了,或是细胞膜上的水通道蛋白增加了,促进了水分子的吸收,若糖转运蛋白基因表达增多,会促进细胞对糖的吸收,增加细胞内的渗透压,同理若离子转运蛋白基因表达增加,会增加细胞对离子的吸收,增加细胞内的渗透压,因此图示茉莉酸类物质调节的相关基因可能是水通道蛋白基因、糖转运蛋白基因、离子转运蛋白基因,即ABC符合题意,D不符合题意。 故选ABC。 (5)PSII(光系统Ⅱ)参与光反应,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,因此PSII分布于类囊体。光合色素不溶于水,易溶于有机溶剂, 提取时常用95%乙醇,C正确,ABD错误。 故选C。 (6)强光下,为避免光能过剩损伤PSII,叶肉细胞会通过以下机制保护:③细胞质改变环流方向→①叶绿体聚集在细胞侧面(减少受光面积)→⑤LHCII与PSII分离(减弱光能捕获)→⑧色素捕获光能减少→⑥分解水产生的H+和O2减少→⑦ATP和NADPH合成量减少(避免光能过度转化为化学能),故排序为③①⑤⑧⑥⑦。 (7)根据题意可知,将水稻叶比作制造或输出有机物(如蔗糖)的“源”,将花器官(如浆片、雌雄蕊)比作储存有机物的“库”,“源”和“库”之间运输的是有机物,若要研究生长素能调节蔗糖从“源”到“库”的分配,进而影响水稻产量,则可以采取中断“源”和“库”之间有机物的运输,检测“库”内有机物的含量来判断,也可以标记“源”内的有机物,研究“库”内有机物来自“源”的比例,水是无机物,水内的氧一般会以氧气释放到细胞外,虽然部分水参与有氧呼吸第二阶段形成C18O2,但光合作用所需的二氧化碳还有来自细胞外的,因此使用H218O浇灌水稻,检测花器官中含18O的蔗糖的比例不能代表“源”内的有机物运输到“库”内的总量,综上分析,ABD符合题意,C不符合题意。 故选ABD。 (8)A、根据图示可知,影响开花的时间与细胞内OsMYB8和OsJAR1基因的表达量以及细胞内积累的茉莉酸类物质的总量有关,籼稻在上午10时左右开花,粳稻在正午12时左右开花,且每天花开约1小时,因此若要进行人工杂交,需要让粳稻开花时间提前,提高籼稻OsMYB8基因的表达量,会使籼稻开花时间提前,不利于杂交,A错误; BC、将籼稻OsMYB8的启动子导入粳稻,可促进OsMYB8基因的表达,进而促进茉莉酸类物质的积累,对粳稻喷洒茉莉酸类物质,也能提高茉莉酸类物质的积累,进而促进开花,BC正确; D、提高粳稻OsJARI基因的表达量,可提高茉莉酸类物质的积累,进而促进开花,D正确。 故选BCD。 17.(24-25高二上·上海·期末)光作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程。在农业生产中,作物密植或高低作物间套作会导致荫蔽胁迫,主要表现为环境中红光与远红光比值(R:FR)降低,从而影响作物产量和质量。下图为光敏色素B(phyB)和几种重要植物激素响应荫蔽胁迫的信号传递系统,PIFs、BZR1和ARF6 均表示基因。回答下列问题: (1)在图中的植物激素中,能引起水稻恶苗病的是_____________。乙烯与油菜素甾醇在调控下胚轴伸长方面表现为_____________作用。 (2)phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。荫蔽胁迫下,phyB主要以_______________形式贮存,由此_____________(填“增强”或“减弱”)对PIFs的抑制作用。 (3)植物通过phyB感知环境中R:FR的变化。当R:FR增高时,phyB从非活化(Pr) 转化为活化(Pfr)形式,这一转化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响____________,从而表现出相应生物学效应。 【答案】(1) 赤霉素 协同 (2) 非活化(Pr) 减弱 (3)(PIFs)基因的表达 【分析】1、激素调节只是植物生命活动调节的一部分。 2、在植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素不是孤立地起作用,而是相互协调共同调节,植物激素的合成受基因的控制,也对基因的程序性表达具有调节作用 【详解】(1)赤霉素的作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高,赤霉素分泌过多,会导致恶苗病。据图可知,乙烯可间接促进生长素的合成,进而促进下胚轴伸长,油菜素甾醇也能间接促进生长素合成或直接促进ARF6合成,进而促进下胚轴伸长,因此乙烯与油菜素甾醇在调控下胚轴伸长方面表现为协同作用。 (2)荫蔽胁迫下,R:FR降低,Pfr转化为Pr,因此phyB主要以非活化(Pr)形式贮存,Pfr的减少减弱了对PIFs的抑制作用,导致下胚轴过度伸长。 (3)当R:FR增高时,说明光照增强,光敏色素吸收光能,phyB的非活化(Pr)形式转化为活化(Pfr)形式,这一转化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响PIFs基因的表达,进而调控BZR1和ARF6 基因的表达,从而表现出相应生物学效应。 18.(2024高二下·上海杨浦·学业考试)植物对铝离子的耐受性:随着工业发展,土壤中铝离子含量上升,对农作物构成铝胁迫,继而影响其产量和品质。探究铝胁迫下作物的生长及其对铝胁迫响应的机理,具有重要意义。图1为模式生物拟南芥细胞响应铝胁迫的机理。 (1)图1中①所示细胞器的功能是______。(单选) A.为细胞供能 B.合成蛋白质 C.参与细胞分裂 D.加工蛋白质 (2)据图1判断铝离子进入细胞的方式为______。 (3)研究表明,铝胁迫会影响膜的流动性。据此判断,在铝胁迫下,受影响的细胞结构包括______。(编号选填) ①核糖体    ②内质网    ③大液泡    ④细胞骨架    ⑤高尔基体 (4)铝离子进入细胞核后与DNA中的磷酸基团结合,从而影响DNA功能。遗传信息蕴含在图2所示双链DNA分子的______中。(编号选填) (5)铝离子能破坏纺锤丝从而导致细胞发生染色体畸变。欲研究铝离子对植物细胞分裂过程中染色体畸变率的影响,可选用的染液包括______。(多选) A.醋酸洋红 B.龙胆紫染液 C.苏丹IV染液 D.双缩脲试剂 (6)经染液染色后镜检,观察到植物细胞分裂图像如下。欲统计染色体畸变率,最佳时期是______。(单选) A. B. C. D. (7)环境中高铝离子浓度会对植物造成损害。据图分析,拟南芥细胞降低铝离子浓度的机制是______。(编号选填排序) ①ALMT基因表达量上升②苹果酸根转运能力上升③ALMT基因表达量下降④苹果酸根转运能力下降⑤ROS抑制RAE蛋白    ⑥铝离子激活ABR复合物⑦RAE抑制STOP蛋白 (8)研究人员发现NO可以促进苹果酸盐分泌。为调查NO是否可提高植物幼苗对铝胁迫的耐受性,试完成下表中实验设计方案。(编号选填) ①正常拟南芥植株②ALMT基因缺陷拟南芥植株③苹果酸根含量④c-PTIO(NO清除剂)⑤自来水   实验材料 实验处理 检测指标 实验组 ______ ______ ______ 对照组 ______ ______ ______ (9)研究表明,胞内低剂量的铝离子能促进根细胞生长,因此植物细胞内存在维持铝离子浓度相对稳定的机制。据图1分析,STOP蛋白促进基因RAE和ALMT相伴表达的作用在于______。(单选) A.使RAE和ALMT蛋白协同发挥作用 B.使RAE蛋白在灭活后能得到及时补充 C.使基因RAE和ALMT的表达能相互调节 D.使基因RAE和ALMT受一个启动子控制 【答案】(1)D (2)协助扩散 (3)②③⑤ (4)③ (5)AB (6)A (7)⑥⑤⑦①② (8) ① ⑤④ ③ ① ⑤ ③ (9)BC 【分析】图1为拟南芥细胞响应铝胁迫的机理,注意图中各符号代表含义,从中分析出环境中铝离子浓度过高细胞的响应过程。图2为DNA的平面结构示意图,①为磷酸基团,②为氢键,③为碱基,④为脱氧核糖。实验设计要遵循对照原则、单一变量原则、等量原则和科学性原则等。 【详解】(1)图中①所示的细胞器为内质网,内质网具有加工蛋白质的功能。故选D。 (2)图中可看出铝离子通过通道蛋白从高浓度到低浓度运输进入细胞。故为协助扩散。 (3)根据题干信息铝胁迫会影响膜的流动性,进而影响有膜结构的细胞器,核糖体和细胞骨架没有膜结构不受影响,内质网、大液泡、高尔基体含有膜结构受到影响。故选②③⑤。 (4)遗传信息蕴含在DNA的碱基排列顺序中。故选③。 (5)染色体能被碱性染料(醋酸洋红或龙胆紫染液)染色。故选AB。 (6)有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰是观察染色体形态的最佳时期。故选A。 (7)从图1我们可以得出拟南芥细胞降低铝离子浓度的机制为:环境中高铝离子浓度过高会通过协助扩散进入细胞,进入细胞后铝离子激活ABR复合物,ABR复合物促进氧气与ROS反应后ROS进入细胞内,ROS抑制RAE蛋白,RAE抑制STOP蛋白,进而促进ALMT基因和RAE基因的表达,使ALMT(苹果酸根转运蛋白)含量升高,苹果酸根转运能力上升,促进苹果酸分泌,进而与铝离子结合形成苹果酸铝。故选⑥⑤⑦①②。 (8)实验目的为调查NO是否可提高植物幼苗对铝胁迫的耐受性,所以实验材料都为正常拟南芥植株,即①;实验自变量为是否有NO,同时为保证单一变量原则,且实验组为接受实验变量处理的组别,所以实验处理实验组为④⑤,对照组为⑤;研究发现NO可以促进苹果酸盐分泌,所以检测指标都为③。 (9)分析图1可得到RAE抑制STOP蛋白,进而抑制ALMT基因和RAE基因的表达,这里的RAE基因的表达调控存在反馈调节,有利于维持RAE蛋白含量的稳定,ALMT基因与其相伴表达,有利于相互调节。故选BC。 素养提升·实验设计 (25-26高三上·上海·期中)金银花不仅是一种重要的中药材,而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图1所示。图2表示其叶肉细胞中光合作用的部分过程。光系统Ⅱ(P680)和光系统Ⅰ(P700)是由蛋白质和光合色素组成的复合体。 19.图1中15时黄花金银花与京红久金银花的总光合速率___________(单选)。(①相同/②不同/③不一定相同)。15~17时内红花金银花叶肉细胞中含有ATP的结构有___________。 20.图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象,为缓解“光合午休”现象,宜采取的措施是___________(单选)。 A.适当遮阴 B.补充CO2 C.增加光照 D.升高温度 21.图2中最终的电子供体是___________(编号填:①O2/②H2O/③NADP+/④NADPH)。叶肉细胞中C3的还原过程发生在图2的___________ (A/B)侧。 22.跨膜的H+浓度差在光合作用中的作用是为光反应中ATP的合成过程提供能量。请结合图2信息分析跨膜的H+浓度差是如何形成的_________。 植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系。研究发现,金银花受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图3。 23.图3结果显示,TS基因功能缺失导致___________(多选)。 A.IAA含量降低,生长减缓 B.IAA含量过高,生长减缓 C.正常条件下,生存率不受影响 D.干旱处理下,植株生存率相对提高 24.为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG.已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA)。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图4。由实验结果可知TS对BG活性的影响是___________(抑制/促进/不能确定)。  25.为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。图4“(___________)”处补充第三种突变株的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果___________。 【答案】19. ③ 细胞质基质、线粒体和叶绿体 20.A 21. ② A 22.光照的驱动既促使水分解产生H+,又能伴随电子的传递通过PQ将叶绿体基质中H+转运至类囊体膜内 23.AD 24.抑制 25. 【分析】总光合速率=净光合速率+呼吸速率。光合作用的影响因素:内因有色素的含量和酶的活性等,外因有光照强度、二氧化碳、温度等因素。气孔导度可以影响细胞对二氧化碳的吸收。 19.图1中15时,测得的黄花与京红久金银花净光合速率相同,但二者的呼吸速率未知,而总光合速率=净光合速率+呼吸速率,所以二者的总光合速率③不一定相同。15~17时内红花金银花叶肉细胞既进行光合作用又进行呼吸作用,所以含有ATP的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体。 20.图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象,光合午休现象的出现是由于光照太强、温度太高导致的气孔大量关闭的现象,进而导致二氧化碳的吸收量减少而表现为光合速率下降,即出现“光合午休”现象,因此,为了缓解光合午休现象需要采取的措施“适当遮阴”,遮阴后可以使蒸腾作用减弱,气孔开放,二氧化碳吸收增多,因而光合速率提高。 21.由图可知,光反应中水在光下分解为H+、O2和e-,e-经传递最终与H+和NADP+结合生成NADPH,因此,光反应中最初的电子供体是H2O。叶肉细胞中C3的还原过程为暗反应过程,场所在叶绿体基质,发生在图2的A侧。 22.光照的驱动可以促使水分解产生H+;电子的传递通过PQ将叶绿体基质中的H+转运至类囊体膜内;同时还在形成NADPH的过程中消耗叶绿体基质中部分H+,造成膜内外的H+产生了浓度差,跨膜的H+浓度差推动ATP合成酶合成ATP。 23.由图3可知,TS基因缺失会导致IAA含量降低,植株生长减缓,同时在干旱条件下,TS基因功能缺失突变株(ts)生存率比正常植株生存率更高,AD正确。 故选AD。 24.由图4可知,在0~2μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高, BG活性逐渐降低,证明TS具有抑制BG活性的作用。 25.根据图可知,还需要在图4中补充TS、BG功能缺失突变株(ts+ bg)实验组,因为TS是通过BG发挥调节功能,所以如果BG无法发挥功能,是否存在TS对实验结果几乎没有影响,该组与bg组结果相同,相应的图。 26.(23-24高二上·江苏盐城·期中)Ⅰ.油菜素甾醇(BR)是植物体内产生的固醇类激素,与其他植物激素一起参与植物生命活动的调节。研究表明低浓度 BR 能诱导侧根的形成,为进一步研究 BR 和生长素对于侧根的形成是否具有协同作用,某团队用油菜素内酯(BL,是植物体中分布最广且活性最高的 BR)做了如下实验: (1)第一步:取生长状况相同的拟南芥幼苗若干,随机均分为____组。 第二步:配置含 0nmol・L-1、 1nmol・L-1、5nmol·L-1、20nmol・L-1 及 50nmol・L-1 的 IAA 琼脂培养基各 2份,其中一份中均加入 1nmol・L-1BL,另一份中均不加; 第三步;将拟南芥幼苗放入上述各培养基,在相同且适宜的条件下培养; 第四步:8 天后,统计各组拟南芥幼苗的每厘米初生根上侧根的数目并计算百分比(100%,水平虚线),得到图 1 所示的实验结果。 (2)该实验的自变量有____。 (3)图中 AB 两点对照可得出的结论是____。 (4)分析图 1 可以确定,与 1nmol・L-1BL 在促进拟南芥侧根形成上具有协同作用的 IAA 浓度有____(填字母) A.5.1nmol・L-1 B.5 nmol・L-1 C.20 nmol・L-1 D.50 nmol・L-1 Ⅱ.乙烯调节植物种子的萌发、衰老等生理过程。 (5)现将拟南芥野生型和 eto 1 突变体分别置于 22 ℃和 4 ℃,定时检测植株体内的乙烯合成量,结果如图 2。 据图 2 判断,eto 1 突变体的乙烯合成能力____(填“提高”“不变”或“降低”)。 (6)已知拟南芥在 0 ℃以上的低温下能生长存活。为探究乙烯对植物抗冻能力的影响,将拟南芥 22 ℃培养两周后,以 0 ℃为起点,用每 1 h 降低 1 ℃的梯度降温法,降温至-5 ℃后持续 0.5h,取出置于 22 ℃培养 3 天后统计。采用梯度降温法的目的是____。存活率的统计结果是:生长于正常培养基上野生型拟南芥的存活率为 55%,添加 10 μM 浓度的ACC(乙烯前体物质)培养基上野生型拟南芥存活率为18%,这说明____。据此实验,判断 eto 1 突变体抗冻能力____野生型拟南芥。 【答案】(1)10 (2)IAA的浓度、1nmol・L-1BL的有无 (3)1nmol・L-1BL对侧根的形成有促进作用 (4)BCD (5)提高 (6) 避免快速降温至-5 ℃导致拟南芥死亡率过高(或对拟南芥进行抗冻锻炼) (外源)乙烯降低植物的抗冻能力 低于 【分析】分析图1,该实验的自变量是IAA的浓度、1nmol・L-1BL的有无,因变量是侧根的形成/百分比; 分析图2,拟南芥野生型和 eto 1 突变体分别置于 22 ℃和 4 ℃,分别检测定时检测植株体内的乙烯合成量,发现低温乙烯的合成会降低, eto 1 突变体比野生型的乙烯合成能力强。 【详解】(1)由图1可知,该实验的自变量是IAA的浓度(5种浓度)、1nmol・L-1BL的有无,由第二步培养基的制备可知,第一步应取生长状况相同的拟南芥幼苗若干,随机均分为10组,分别放入10组IAA琼脂培养基中,在相同且适宜的条件下培养。 (2)由图2可知,该实验的自变量是IAA的浓度、1nmol・L-1BL的有无。 (3)图中AB两点培养基中都不含IAA,A含1nmol・L-1BL,B不含BL,可以形成对照,自变量是BL的有无。从图2的实验结果可知,A点侧根形成的百分比高于B点,AB两点对照可得出的结论是:1nmol・L-1BL对侧根的形成有促进作用。 (4)分析图2中不含BL的曲线可知:与B点比较,当IAA浓度为1 nmol・L -1时,侧根形成的百分比低于B点,说明当IAA浓度为1 nmol・L -1时,抑制侧根形成。当IAA浓度为5 nmol・L -1、 20nmol・L -1、 50nmol・L -1时,侧根形成的百分比高于B点,说明这三种浓度的IAA能促进侧根形成,与1nmol・L-1BL在促进拟南芥侧根形成上具有协同作用。 故选BCD。 (5)据图可知,22 ℃条件下,野生型的乙烯的相对含量在0.8~1之间,突变型的乙烯的相对含量在2~3之间;4 ℃条件下,野生型的乙烯的相对含量在0.2以下,突变型的乙烯的相对含量在0.2~0.5之间,因此野生型比eto1突变体的乙烯合成能力低。 (6)采用梯度降温法的目的是避免快速降温至-5 ℃导致拟南芥死亡率过高(或对拟南芥进行抗冻锻炼)。生长于正常培养基上野生型拟南芥的存活率为55%,添加10μm浓度的ACC培养基上野生型拟南芥存活率为18%,这说明ACC降低植物的抗冻能力,ACC是合成乙烯的原料,因此乙烯降低植物的抗冻能力。eto1突变体乙烯合成能力提高,因此eto1突变体抗冻能力低于野生型拟南芥。 27.(23-24高三上·上海·阶段检测)植物从种子萌发到植株生长、繁殖、衰老和死亡的过程都受到内源激素和外界环境的调节。科学家在发现并了解了植物激素的生理功能和分子结构后,人工合成了与天然植物激素作用类似的化合物,称为植物激素类似物,又称为植物生长调节剂,在生产中得到广泛应用。 (1)茉莉酸甲酯(MeJA)是存在于小麦体内的一类生长调节物质,其在干旱胁迫时含量显著增加,可促进叶片衰老、脱落,气孔关闭。下列有关小麦体内茉莉酸甲酯的叙述不正确的是(    ) A.茉莉酸甲酯在小麦体内含量可以随环境的干旱程度变化而变化 B.茉莉酸甲酯对小麦生命活动的调节有高效性 C.脱落酸与茉莉酸甲酯具有类似的植物调节作用 D.干旱胁迫时茉莉酸甲酯含量显著增加,引起叶片衰老,对小麦危害很大 (2)种子萌发不仅需要激素调节,有时还需要光照。拟南芥、莴苣等植物的种子萌发需要有光的条件。下列叙述不正确的是(    ) A.光在拟南芥、莴苣等植物的种子萌发过程中起到信号的作用 B.光为这些需光种子的萌发提供所需要的能量 C.光不一定是其它植物种子萌发必需的条件 D.光在此过程中的作用与光合作用过程中的作用不同 (3)月季中有很多矮化品种,有的是激素合成缺陷型,有的是激素受体缺陷型,现对一矮化月季品种进行检验,结果如图,下列陈述不正确的是(    )    A.赤霉素和生长素在促进茎生长方面有协同作用 B.该矮化品种类型是激素合成缺陷型 C.该矮化品种类型是激素受体缺陷型 D.赤霉素和生长素对植物的调节作用不完全相同 拟南芥种子萌发时,下胚轴顶端形成弯钩(顶勾,如图),在破土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用。为研究生长素(IAA)与顶端弯曲的关系,科研人员进行了相关实验。    (4)拟南芥种子萌发时,顶端分生组织产生的IAA运输至顶勾处,促进细胞的___________。 (5)根据生长素的作用特点,推测胚轴顶端弯曲生长的原因是___________。 (6)科研人员发现一株TMK基因缺失的突变体(tmk突变体),用___________法将含TMK基因的T-DNA转入tmk突变体中,分别测定三种不同拟南芥种子萌发时,顶勾处的弯曲度,得到图所示结果。实验结果显示___________。    科研人员进一步测定了三种植株顶勾弯曲处内外侧(如图1)的细胞长度,结果如图2。据实验结果推测:    (7)tmk突变体顶勾弯曲度改变的原因是其顶勾弯曲处____________。 科研人员推测,不同浓度的IAA可能通过TMK蛋白调控细胞生长(机理见图),在IAA浓度较高时,tmk突变体无法剪切TMK蛋白。      (8)一种从分子水平证实这一推测的思路是:测定并比较__________植株的顶勾弯曲处__________(填“内侧”或“外侧”)细胞的__________量。 (9)图1为一株拟南芥幼苗水平放置一段时间后的生长情况,图2为用一定浓度梯度的生长素类调节剂溶液处理扦插枝条后生根的情况(其中浓度为0的是对照组),下列说法错误的是(    )    A.图1中的幼苗根尖产生的生长素极性运输方向从分生区到伸长区 B.图1中生长素浓度a大于b,c大于d,故b生长快于a,c生长快于d C.图2可以判断出促进生根的最适浓度为12ppm D.图2实验的结果表明生长素类调节剂在促进枝条生根方面表现为两重性 【答案】(1)D (2)B (3)C (4)伸长生长 (5)胚轴顶端两侧生长素浓度不同,低浓度侧促进生长,高浓度侧抑制生长 (6) 农杆菌转化 tmk突变体的顶勾弯曲减小,转入TMK基因可部分恢复顶勾弯曲 (7)内侧细胞生长加快 (8) tmk突变体和野生型 内侧 TMK蛋白C端量、细胞核内磷酸化蛋白X和促进生长基因的表达 (9)C 【分析】生长素的作用表现为两重性:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。生长素所发挥的作用,因为浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。 【详解】(1)A、MeJA可通过促进叶片衰老、脱落,气孔关闭等,因此可推测茉莉酸甲酯在小麦体内含量可以随环境的干旱程度变化而变化,A正确; B、MeJA是存在于小麦体内的生长调节物质对生命活动的调节有高效性,B正确; C、MeJA是存在于小麦体内的生长调节物质(类似于激素),与茉莉酸甲酯具有类似作用,C正确; D、MeJA可通过促进叶片衰老、脱落,气孔关闭等机制增强小麦的抗旱性,D错误。 故选D。 (2)A、光在拟南芥、莴苣等植物的种子萌发过程中起到信号的作用,A正确; B、光为这些需光种子的萌发提供萌发的信息,不是提供能量,B错误; C、有些植物的种子较小,储藏的营养物质很少,其需要在有光条件下才能萌发,但有的不需要,C正确; D、光在此过程中的作用是作为信号分子,光合作用过程中的作用是提供能量,D正确。 故选B。 (3)A、图示结果显示生长素和赤霉素共同作用的效果优于生长素单独作用时,说明两者之间是协同作用,A正确; BC、据图分析,与不加激素相比,添加生长素及生长素和赤霉素之后,茎伸长量均有所增加,说明该矮化品种是激素合成缺陷型,B正确,C错误; D、生长素,赤霉素都能促进植物的生长发育,但是具体的作用和作用部位有所不同。生长素促进植物的伸长生长、促进插枝生根。主要作用于植物分生区和嫩芽的尖端。赤霉素促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和增高,主要作用于植物茎部分生区,D正确。 故选C。 (4)由分析可知,生长素是通过促进细胞伸长来促进生长的,可推测顶端分生组织产生的IAA运输至顶勾处,促进细胞的伸长生长。 (5)胚轴顶端两侧生长素浓度不同,低浓度侧促进生长,高浓度侧抑制生长。 (6)科研人员发现一株TMK基因缺失的突变体(tmk突变体),基因工程中将目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转化法实现,故此在这里用农杆菌转化法将含TMK基因的T-DNA转入tmk突变体中,然后分别测定三种不同拟南芥种子萌发时,顶勾处的弯曲度,根据图2的结果可知tmk突变体的顶勾弯曲减小,转入TMK基因可部分恢复顶勾弯曲。 (7)图2实验结果表明,转基因前后顶勾处外侧细胞伸长基本没变化,只是缺失突变体顶勾处内侧细胞伸长比转基因后更快,故此得出结论,tmk突变体顶勾弯曲度改变的原因是其顶勾弯曲处内侧细胞生长加快。 (8)图中显示在IAA浓度较高时,TMK蛋白C端被剪切,然后TMK蛋白C端进入细胞促进了核内蛋白X的磷酸化,进而抑制了促进生长因子的表达,导致细胞伸长生长被抑制,而tmk突变体无法剪切TMK蛋白,故此顶勾内侧细胞伸长比野生型快,为了验证这一推测,需要测定并比较tmk突变体和野生型植株的顶勾弯曲处内侧细胞的TMK蛋白C端量、细胞核内磷酸化蛋白X和促进生长基因的表达量,依次来验证上述推测。 (9)A、根尖极性运输方向是从根尖向上,即分生区到伸长区,A正确; B、在重力作用下,图中的根尖、茎尖产生的生长素因横向运输导致其在根尖、茎尖的两侧分布不均匀,a大于b,c大于d,由于根对生长素较为敏感,而茎不敏感,因此b生长快于a,c处生长快于d,B正确; C、图中所示实验生长素浓度为4~12/ppm范围内促进生根,但是并不能说明促进生根的最适浓度为12ppm,也可能在8~12/ppm范围之间有更适宜的浓度存在,C错误; D、图中所示实验生长素浓度为16/ppm的生根量小于对照组,说明该浓度抑制根的生长,生长素浓度为4~12/ppm范围内促进生根,低浓度促进生长,高浓度抑制生长,体现了生长素作用的两重性,D正确。 故选C。 28.(22-23高二上·上海松江·期末)开花是多年生植物由营养生长转向生殖生长的重要标志,受日照长度、低温诱导、植物年龄等因素的共同调节。蛋白因子 FLC 借助温度抑制开花,而小RNA 分子miR156则通过年龄途径间接影响多年生草本植物弯曲碎米荠的开花时间(具体机制如图5所示)。回答下列问题: (1)由植物向光弯曲实验发现的吲哚-3-乙酸的基本特征是_。 A.促进细胞伸长 B.体内含量丰富 C.对各器官灵敏度相似 D.只能进行极性运输 (2)近年来研究表明,赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解,DEL阻止SPL 蛋白发挥作用,SPL直接激活SOC编码基因的转录,而SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件。据此,可判断下列表述正确的是_。 A.赤霉素能抑制植物开花 B.赤霉素有利于SPL蛋白发挥作用 C.DEL是开花的激活因子 D.DEL间接促进SOC编码基因的转录 (3)弯曲碎米荠体内FLC 的含量变化如图所示,实验表明,只有当FLC 的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应;由上述信息可知弯曲碎米荠的花期大概为_。 A.11月-2月 B.3月-5 月 C.6月-8 月 D.9月-11月 (4)幼年的弯曲碎米荠即便经历低温诱导也不会开花,只有当植株内miR156含量____________(填“大于”“小于”或“等于”)图所示的开花临界值时,弯曲碎米荠才具备开花的潜能。 (5)科研人员若要使弯曲碎米荠开花的年份提前,在分子水平上必须进行的操作为____________。(填序号) ①增加FLC 含量 ②降低FLC 含量 ③增加miR156含量 ④降低miR156含量 (6)若一株弯曲碎米荠长到第7个夏季,此时该植物总共开花了____________次,写出具体的分析过程_____。 【答案】(1)A (2)B (3)B (4)小于 (5)②④ (6) 4 因为只有当植株内miR156含量低于开花临界值时,弯曲碎米荠才具备开花的潜能,由此判断弯曲碎米荠在第4个冬春之交开始开花;又因为只有当FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应,所以弯曲碎米荠开花的频率是每年1次。到第7年,共开花4次。 【分析】据题意可知,赤霉素促进某些植物体内DEL蛋白的降解,DEL阻止SPL蛋白发挥作用,SPL直接激活SOC编码基因的转录,而SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件,故DEL间接抑制SOC编码基因的转录,赤霉素和SPL蛋白及SOC蛋白均能促进开花。 【详解】(1)A、植物向光弯曲实验发现的吲哚乙酸即生长素能促进细胞纵向伸长而引起植物生长,A正确; B、生长素是一种微量而高效的有机物,B错误; C、各植物器官对植物向光弯曲实验发现的吲哚乙酸即生长素的敏感度不同,如根比芽和茎要敏感,生长素促进根、芽、茎生长的最适宜浓度分别是10-10mol/L、10-8mol/L、10-4mol/L,C错误; D、生长素可进行极性运输、非极性运输和横向运输,D错误。 故选A。 (2)A、由题可知,赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解,DEL蛋白能抑制开花,故赤霉素有利于开花,A错误; B、赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解,DEL阻止SPL蛋白发挥作用,故赤霉素有利于SPL蛋白发挥作用,B正确; C、SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件,DEL蛋白能抑制开花,故DEL蛋白不是开花的激活因子,C错误; D、DEL阻止SPL蛋白发挥作用,SPL直接激活SOC编码基因的转录,故DEL间接抑制SOC编码基因的转录,D错误。 故选B。 (3)据图可知,只有当植株内miR156含量低于开花临界值时,弯曲碎米荠才具备开花的潜能,又因为只有当FLC的含量达到最低值时(冬春之交,即3月-5 月)方能解除对开花的抑制效应,ACD错误,B正确。 故选B。 (4)据题意,FLC借助温度抑制开花,只有当含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应,幼年时在冬夏FLC的含量低,但弯曲碎米荠并未开花,主要受miR156的抑制,随着植株的生长,植株内miR156含量低于开花临界值时,弯曲碎米荠才具备开花的潜能。 (5)因为FLC、miR156会抑制弯曲碎米荠开花,故可通过降低miR156的含量、FLC的含量使营养生长期缩短。综上②④正确。 故选②④。 (6)因为只有当植株内miR156含量低于开花临界值时,弯曲碎米荠才具备开花的潜能,由此判断弯曲碎米荠在第4个冬春之交开始开花;又因为只有当FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应,所以弯曲碎米荠开花的频率是每年1次。到第7年,共开花4次。 29.(21-22高二下·上海·期末)环境胁迫条件下,植物体内会大量积累脯氨酸对自身起到保护作用。然而当不存在胁迫时,过量的脯氨酸会表现出对植物生长发育的抑制。近期,研究人员使用拟南芥植株对该抑制作用的机制进行了相关研究。 (1)脯氨酸是一种常见的氨基酸,以下哪些是其对植物的生长发育中可能起到的作用:________。 A.作为某些植物蛋白质的合成原料 B.作为植物生长素的合成原料 C.作为细胞质内渗透调节的物质 D.作为能源为生长发育提供能量 资料1:研究人员使用的拟南芥植株需是含生长素相关标签蛋白的拟南芥转基因植株,通过分析不同脯氨酸处理情况下生长素相关标签蛋白表达的变化,探讨脯氨酸对拟南芥根生长发育产生抑制的可能原因。 (2)该生长素相关标签蛋白表达的过程,实质上包含了遗传信息的_______过程。 A.复制 B.转录 C.翻译 D.转运 (3)若要研究脯氨酸对植物根系生长发育的影响,以下哪些指标是有观测价值的:______。 A.根的长度 B.根部叶绿素a的含量 C.根部的生长素浓度 D.根部的生长素活性 资料2:图1为根尖伸长区生长素运输的部分机理图。研究人员首先检测了30mmol/L脯氨酸(过量脯氨酸)处理不同时间后,野生型拟南芥中生长素相关基因的表达,如图2所示。其中IAA2的表达产物为图1的AUX/IAA;PIN4表达产物为PIN蛋白,TIR1表达产物为TIR1蛋白,ABP1的表达产物是位于质膜的生长素结合蛋白。 (4)据图2,受脯氨酸影响表达的基因有:__________。 A.PIN4 B.SAUR C.TIR1 D.ABP1 (5)在高浓度IAA条件下,通过PIN蛋白向胞外运输的IAA量_____(增加/减少);请你根据上述资料推测,过量脯氨酸抑制植物根生长发育的机制:_______________ 【答案】(1)ACD (2)BC (3)ACD (4)AC (5) 增加 过量脯氨酸分泌导致IAA2表达抑制,促进PIN4和TIR1基因的表达,游离ARF增加,促进IAA向胞外运输,抑制植物根的生长。 【分析】生长素是第一个被发现的植物激素。生长素中最重要的化学物质为3-吲哚乙酸。生长素有调节茎的生长速率、抑制侧芽、促进生根等作用,在农业上用以促进插枝生根,效果显著。 【详解】(1)A、蛋白质是由氨基酸,脯氨酸可以作为某些植物蛋白的合成原料,A正确; B、植物生长素的本质是小分子有机物吲哚乙酸,是由色氨酸转化而来,脯氨酸不是植物生长素的合成原料,B错误; C、脯氨酸可能作为细胞质内渗透调节的物质,C正确; D、脯氨酸是氨基酸的一种,也可以为植物的生长发育提供能量,D正确。 故选ACD。 (2)基因表达成蛋白质包括转录和翻译。故选BC。 (3)A、根的长度可以作为根系生长发育的指标,A正确; B、根部不含叶绿素,B错误; C、生长素能促进生根,根部的生长素浓度可以是生长发育的指标,C正确; D、根部的生长素活性也可以反映脯氨酸的作用,D正确。 故选ACD。 (4)据图2,与0时比,受脯氨酸影响表达的基因有IAA2、PIN4、TIR1,差异较大,故选AC。 (5)结合图1可知,高浓度IAA下SCF酶被激活,IAA经PIN运出细胞,运出量增加;根据上述资料,过量脯氨酸分泌导致IAA2表达抑制,促进PIN4和TIR1基因的表达,游离ARF增加,促进IAA向胞外运输,抑制植物根的生长。 30.(21-22高二下·上海松江·阶段检测)独脚金内酯(SL)是一类新发现的植物激素。为了探究 SL 的作用及与生长素在调控植物顶端优势中的相互关系,科研人员以拟南芥为实验材料,进行了相关实验。 (1)植物果实从开始发育到完全成熟的过程中,主要由下列哪些激素共同起作用_________ ①吲哚丁酸    ②生长素    ③2,4-D    ④细胞分裂素    ⑤乙烯 A.①②⑤ B.②③④ C.②④⑤ D.②③⑤ (2)植物顶芽产生的生长素,通过_________运输到侧芽处。 (3)研究发现 SL 合成受阻或 SL 不敏感突变体均无顶端优势,但生长素水平正常。科研人员将上述两种突变体与野生型(W)进行嫁接试验。下列叙述正确的是_________ 组别 嫁接处理 结果 (顶端优势) 组别 嫁接处理 结果 (顶端优势) 1 突变体 1 的地上部分 +W 的根 有 3 突变体 2 地上部分 +突变体 1 的根 无 2 突变体 2 的地上部分 +W 的根 无 4 突变体 1 地上部分 +突变体 2 的根 ? A.产生顶端优势的原因是顶芽比侧芽产生的生长素浓度更高,从而促进顶芽生长 B.由实验结果推测 SL 最可能的合成部位是根,其作用为影响侧枝的生长 C.第 2 组嫁接结果最可能的原因是突变体 2 为 SL 合成受阻突变体 D.第 4 组的嫁接结果最可能为无顶端优势 为进一步研究 SL 与生长素的关系,科研人员提出假设:生长素沿主茎运输时,SL 会抑制侧芽的生长素向主茎运输,从而形成顶端优势。下图为实验设计装置。 (4)对照组:在固体培养基_________(填写“A”或“B”)中添加适量生长素类似物处 理主茎,在侧枝处施加一定量具有放射性的_________(“生长素类似物”或“SL 类似物”),一段时间后,检测主茎下端放射性强度。 (5)实验组:用生长素类似物对主茎进行与对照组相同处理,在侧枝处施加等量的与对照组相同的物质,在主茎另一端的固体培养基中施加适量的___________,一段时间后, 检测主茎下端放射性强度。若实验结果为_________,则证明假设成立。 【答案】(1)C (2)极性运输(或主动运输) (3)B (4) A 生长素类似物 (5) SL(SL类似物) 对照组的放射性强于实验组(或实验组的放射性强度低于对照组) 【分析】顶端生长占优势的现象叫顶端优势,产生的原因由顶芽形成的生长素向下运输,使侧芽附近生长素浓度加大,由于侧芽对生长素敏感而被抑制。生长素从顶芽运输到侧芽是从形态学的上端运输到形态学的下端,属于极性运输,生长素极性运输时需要能量,需要载体,属于主动运输。 【详解】(1)植物果实发育过程中需④细胞分裂素促进细胞分裂和②生长素促进细胞的伸长,在果实发育到一定程度后,需⑤乙烯促进果实成熟,①萘乙酸和③2,4-D是人工合成的生长素类似物,不属于植物体内激素,故C正确。 (2)生长素从顶芽运输到侧芽是从形态学的上端运输到形态学的下端,属于极性运输,生长素极性运输时需要能量,需要载体,属于主动运输。 (3)A、产生顶端优势的原因是植物顶芽产生的生长素,运输到侧芽积累,导致侧芽生长素浓度较高而受到抑制的现象,A错误; B、第1组中突变体1的地上部分+W的根结合,恢复了顶端优势,说明突变体的地上部分自身不能产生金内酯,而是由于野生型的根可产生的金内酯从根运输至地上部分,所以突变体的地上部分接受了金内酯,表现出顶端优势,B正确; C、第2组中突变体2的地上部分+W的根结合,没有恢复顶端优势,说明突变体的地上部分对独脚金内酯不敏感,C错误; D、第4组突变体地上部分+突变体2的根结合,突变体2的根能产生金内酯,突变体1的地上部分接受了金内酯,可以表现出顶端优势,D错误。 故选B。 (4)根据实验原则和本实验目的可设计的本实验过程为:对照组:在固体培养基A中添加适量生长素类似物处 理主茎,在侧枝处施加一定量具有放射性的生长素类似物,一段时间后,检测主茎下端放射性强度。 (5)根据实验原则和本实验目的可设计的本实验过程为:实验组:用生长素类似物对主茎进行与对照组相同处理,在侧枝处施加等量的与对照组相同的物质,在主茎另一端的固体培养基中施加适量的SL(SL类似物),一段时间后, 检测主茎下端放射性强度。若实验结果为对照组的放射性强于实验组(或实验组的放射性强度低于对照组),则证明假设成立。 31.(21-22高二下·上海·期中)花色素苷是决定果实色泽的主要色素之一,在鲜食葡萄上,色泽是衡量果实质量的一项重要指标,而对酿酒葡萄而言,色素含量对葡萄酒的质量也有重要影响。如图表示激素对“红地球”葡萄花色素苷的影响。(注:脱落酸(ABA),萘乙酸(NAA),对照处理(CK)) (1)脱落酸是植物生长发育过程中的重要物质,植物体内与该激素的生理作用相反的激素还有_________、_________。 (2)为了进一步有效的控制植物的生命活动,人工合成许多促进生长(如萘乙酸)或抑制生长的物质,称为植物生长调节剂。以下符合萘乙酸的作用特点是_(多选) A.可在植物扦插繁殖时使用,促进生根 B.可用于防止瓜果蔬菜落花落果 C.萘乙酸也可以称作吲哚乙酸 D.萘乙酸不易被酶分解而效果稳定,在农业生产实践中有广泛的应用 (3)研究表明赤霉素(GA)可以通过调节生长素(IAA)的水平而促进植物的生长,其作用机理如图所示。结合图示分析,下列叙述正确的是_(多选) A.a过程是GA促进游离IAA增多的途径之一 B.c过程说明GA也可以抑制IAA的合成 C.前体物质X可能是组成蛋白质的某种氨基酸 D.图中a、b、c过程都有利于IAA在植物体中维持一定数量 (4)如果要使南方避雨设施栽培的“红地球”葡萄达到色味俱全,请提出本项实验以外的措施。_______________________。 (5)图中显示了果实发育时期,激素对“红地球”葡萄花色素苷的影响,请描述各组数据的变化趋势,尝试得出结论。_______________。 【答案】(1) 生长素 赤霉素(细胞分裂素) (2)ABD (3)ACD (4)增加栽培棚内的光照强度/增加昼夜温差(合理即可) (5)从图可以看出,花色素苷在果实发育的各个时期,对照组7月4日以前增幅最大,以后出现缓慢增加的趋势。ABA处理组的果实中的花色素苷在整个过程中增幅最大,即ABA处理明显提高了果实的花色素苷含量,成熟时与对照组和NAA处理组相比,差异十分明显。NAA处理组花色素苷含量在7月4日前变化最大,且与对照组差距不明显。通过该研究可以看出:ABA能明显促进“红地球”果实着色并提高品质;NAA不能明显促进“红地球”果实着色。 【分析】生长素是第一个被发现的植物激素。生长素中最重要的化学物质为3-吲哚乙酸。生长素有调节茎的生长速率、抑制侧芽、促进生根等作用,在农业上用以促进插枝生根,效果显著。 【详解】(1)脱落酸因能促使叶子脱落而得名,另外可以使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等,对细胞的延长也有抑制作用,而生长素和赤霉素一般是促进植物生长、萌发等。 (2)A、萘乙酸是生长素类似物,可以促进生根,A正确; B、生长素类似物可用于防止瓜果蔬菜落花落果,B正确; C、萘乙酸是人工合成的生长素类似物,生长素的化学本质是吲哚乙酸,两者是不同的物质,C错误; D、萘乙酸是人工合成的,由于体内没有萘乙酸对应的酶,因此萘乙酸不易被酶分解而效果稳定,在农业生产实践中有广泛的应用,D正确。 故选ABD。 (3)A、赤霉素(GA)可以调节生长素 (IAA) 的水平,从而促进植物的生长,因此赤霉素可以通过a过程促进IAA前体物质X的合成,进一步促进IAA的增多,A正确; B、c过程说明GA也可以抑制IAA的氧化,B错误; C、色氨酸能转化成生长素,所以图中蛋白质的水解产物前体物质X可以是色氨酸,C正确; D、赤霉素通过调节a、bIAA的合成过程,c抑制分解而提高IAA水平,有利于IAA在植物体中维持一定数量,D正确。 故选ACD。 (4)如果要使南方避雨设施栽培的“红地球”葡萄达到色味俱全,需要增加栽培棚内的光照强度,增强光合作用,也可以增加昼夜温差,增加光合作用,降低呼吸作用,从而使有机物积累增多。 (5)从图可以看出,花色素苷在果实发育的各个时期,对照组7月4日以前增幅最大,以后出现缓慢增加的趋势。ABA处理组的果实中的花色素苷在整个过程中增幅最大,即ABA处理明显提高了果实的花色素苷含量,成熟时与对照组和NAA处理组相比,差异十分明显。NAA处理组花色素苷含量在7月4日前变化最大,且与对照组差距不明显。通过该研究可以看出:ABA能明显促进“红地球”果实着色并提高品质;NAA不能明显促进“红地球”果实着色。 (2024·上海闵行·模拟预测)褪黑素(Mel)在植物抵御非生物胁迫中起重要作用。为探明外源Mel在植物IMD胁迫中的作用,研究团队选用黄瓜幼苗进行了如图2所示处理,并在处理后的第0、3、6、9和12天检测叶中IMD残留量,得到结果如图3. 32.根据图3结果分析,IMD吸收后可能_______。(多选) A.Mel促进了IMD的降解 B.Mel抑制了IMD的降解 C.Mel促进了IMD的排出 D.Mel阻止了IMD的排出 33.结合图1和图3推测,外源Mel处理后_______。(多选) A.嗜锇颗粒(OG)数量下降 B.ROS含量下降 C.淀粉粒(S)数量下降 D.修复叶绿体结构损伤 34.进一步研究发现,外源Mel对IMD胁迫下黄瓜幼苗的缓解作用与图所示的机理相关。请尝试分析Mel缓解IMD胁迫的具体过程________。 【答案】32.AC 33.ABD 34.IMD可造成ROS含量上升,引起植物氧化损伤。Mel可提高解毒酶的活性,催化GSH与IMD结合,形成的轭合物转化成低毒物质并降解,降低IMD含量;同时,Mel还可促进GSH-AsA系统对ROS的清除,从而缓解IMD胁迫。 【分析】光合作用通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。光合作用 分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子(如糖类、脂 类、蛋白质等),通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的过程。 【详解】32.AB、根据图3结果分析可知,IMD+Mel组的IMD含量低于IMD组,说明Mel可能促进了IMD的降解,导致IMD含量降低,A正确,B错误; CD、根据图3结果分析可知,IMD+Mel组的IMD含量低于IMD组,说明Mel可能促进了IMD的排出,导致IMD含量降低,C正确,D错误。 故选AC。 33.A、结合图1和图3,IMD处理后嗜锇颗粒增加,Mel组IMD含量降低,则说明Mel处理后嗜饿颗粒(OG)数量下降,A正确; B、IMD处理可导致ROS的过度积累,Mel组IMD含量降低,则外源Mel处理后,ROS含量下降,B正确; C、据图1可知,IMD处理淀粉粒减少,Mel组IMD含量降低,则外源Mel处理后,淀粉粒(S)数量上升,C错误; D、据图1可知,IMD处理可导致类囊体减少,Mel组IMD含量降低,则外源Mel处理后,可能修复叶绿体结构损伤,D正确。 故选ABD。 34.据图可知,外源Mel对IMD胁迫下黄瓜幼苗的缓解作用,其过程为IMD可造成ROS含量上升,引起植物氧化损伤。Mel可提高解毒酶的活性,催化GSH与IMD结合,形成IMD-GSH轭合物转化成低毒物质并降解,降低IMD含量;同时,Mel还可促进GSH-AsA系统对ROS的清除,从而缓解IMD胁迫。 20 / 21 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第13讲 植物生命活动调节(3大核心+分层专练)(上海专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
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