第5章 植物生命活动的调节（4大考点5大题型）（专项训练）生物沪科版选择性必修1

**基本信息** 该专项围绕植物激素调节核心考点，通过情境化实验分析构建从基础作用到逆境响应的知识网络，突出科学思维与探究实践。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |生长素|多情境实验题|结合图表数据，考查两重性与极性运输|从作用特性到信号转导，构建调节机制框架| |茉莉酸|多组对比实验|分析逆境胁迫下激素互作|关联生理指标与抗逆机理，体现进化与适应观| |生长调节剂|应用效果探究|通过浓度梯度实验，考查实际应用|衔接理论与生产实践，强化物质与能量观|

第五章 植物生命活动的调节 常考题型·精准突破 考点一 生长素——极性运输、两重性与顶端优势 题型1 生长素作用的两重性（低浓度促进，高浓度抑制） 题型2 生长素的极性运输 题型3 生长素信号转导与基因表达调控 考点二 茉莉酸（JA/MeJA）——逆境胁迫与激素互作 题型1 MeJA的基本特性与作用 题型2MeJA作用的两重性 考点三 植物光形态建成——光敏色素与光调控 考点四 植物生长调节剂的应用 考点一 生长素——极性运输、两重性与顶端优势 一、植物生长的调节 1. 材料1:生长素是一种植物激素。豌豆植株的芽对不同浓度生长素的响应不同（见下表）。下图为具有顶端优势现象豌豆植株培养于适宜条件下，其中①～④代表不同器官。 生长素浓度（mol/L） 芽的生长 10-10～10-5 促进 10-5～10-3 抑制 （1）对图中植株①处生长素浓度推测正确的是________。 A. 可能小于10-5mol/L B. 可能大于10-5mol/L C. 可能小于10-10mol/L D. 可能大于10-3mol/L （2）对图中植株生长素合成与运输的叙述正确的是________。 A. 只能由①处合成 B. 只能由②处合成 C. 可以从①向②处运输 D. 可以从④向①处运输 （3）关于①处发育时利用的物质和能量，下列说法正确的是________。 A. 物质碳原子可能来自于③处细胞吸收的二氧化碳 B. 物质氮原子主要来自于④处细胞从土壤中吸收 C. 大部分直接能源物质来自于③处细胞的光反应 D. 少部分直接能源物质来自于①处细胞的三羧酸循环 研究发现一种由根细胞合成的新型植物激素SLs，可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运输来调控侧芽发育，而生长素可以促进SLs合成。 （4）若去除上图植株的①处，则②处生长素浓度和生长状态的变化依次是________ 。 A. 升高、加快 B. 降低、减慢 C. 升高、减慢 D. 降低、加快 （5）据题意推测，SLs对侧芽发育的影响是________ （促进/抑制）。 材料2:茉莉酸（JA）是一种植物内源合成的脂类激素，调控根的生长、气孔开放度、氮和磷吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。表5为植物叶绿体色素的相关数据。 色素名称 化学式 分子量 色素分离结果 叶黄素 C40H56O2 568 胡萝卜素 C40H56 536 叶绿素a C55H72O5N4Mg 892 叶绿素b C55H70O6N4Mg 906 （6）若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素，一段时间后，植物体内会出现放射性的物质有________ 。（编号选填） ①淀粉 ②ATP ③ATP合酶 ④磷脂分子 ⑤光合色素 研究人员推测JA与植物干旱胁迫相关，研究结果如下表。 组别 JA含量（mg·L-1） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 叶绿素含量（mg·g-1） 气孔开放度（mmol·m-2·s-1） Rubiso酶含量（mmol·g-1FW） CK 0.3±0.06 9.7±0.26 30.17±0.45 495±10.07 1.83±0.32 干旱 1.1±0.07 4.5±0.06 21.13±0.73 376±10.51 092±0.21 注:Rubiso酶催化CO2形成三碳化物。 （7）表中叶绿素含量发生变化，测定方法是________。 A. 层析法 B. 分光光度法 C. 同位素标记法 D. 显微计数法 （8）根据表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是 。 A. 干旱胁迫使得叶绿素合成减少，光能利用率下降，光合速率减弱。 B. 干旱胁迫下气孔开放度下降，氧气进入植物体受阻，呼吸作用减弱。 C. 干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，CO2利用率下降，光合速率减弱。 D. 干旱胁迫下Rubiso酶含量下降，直接导致三碳化合物合成减少，光合速率减弱。 茉莉酸（JA）通常与其他植物激素共同工作，通过激素介导的信号传导网络相互调控，从而使植物正常生长发育。 （9）据图中信息可知，生长素（IAA）与JA的相互作用关系是______。 A. 协同 B. 拮抗 C. 协同与拮抗 D. 既不协同也不拮抗 （10）为探究a浓度的生长素（IAA）与b浓度的茉莉酸（JA）在根伸长上的复合影响，应设计________ 组实验。 二、气孔发育 气孔由两个保卫细胞围成，控制植物与外界气体的交换，影响光合作用、蒸腾作用等生命活动。气孔发育过程中，生长素发挥了重要作用。生长素的极性运输依赖细胞质膜上的生长素输入载体蛋白AUX/LAX和输出载体蛋白PIN。图1表示保卫细胞形成过程及该过程中胞内生长素和PIN蛋白含量的变化。 29. 由图1可知，保卫细胞的形成过程经历了__①③_____。（编号选填） ①有丝分裂 ②减数分裂 ③细胞分化 ④细胞衰老 ⑤细胞坏死 30. 下列关于图1中生长素和PIN蛋白的分析，合理的有___Bc_____。（多选） A. 拟分生细胞形成之前，生长素含量升高，可能与AUX/LAX运输生长素有关 B. 拟分生细胞形成之前，生长素含量升高，可能与质膜上PIN蛋白含量较少有关 C. 拟分生细胞形成之后，生长素含量逐渐降低，很可能是被PIN蛋白运输出细胞 D. 高浓度生长素可诱导PIN蛋白合成，因此生长素是PIN蛋白含量的决定因素 31. 生长素是目前唯一被明确证实能进行极性运输的植物激素，图2为验证生长素极性运输的实验，根据极性运输的特点，①-④中的空白琼脂能检测到生长素的是___①④____。（编号选填） 生长素对气孔发育的调控受浓度的影响，图3表示不同浓度生长素的作用机制，其中SCF、AUX/IAA、ARF、ERf、MPK36均为胞内蛋白，SPCH为促进保卫细胞形成的调控因子。 32. 由题意可知，生长素对气孔发育的调控具有__两重_____性，即表现为_低浓度促进，高浓度抑制______。 33. ARF是一种转录因子，能调控ST基因的表达。据图3分析，ARF响应生长素浓度调控ST基因表达的机制为_______。 考点二 茉莉酸（JA/MeJA）——逆境胁迫与激素互作 一、植物生理 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。 （1）下列有关小麦体内茉莉酸甲酯的叙述正确的是____。 A. 在小麦体内含量很丰富 B. 对生命活动的调节有高效性 C. 在合成部位发挥调节作用 D. 增强小麦抗旱时具有两重性 （2）在植物生命活动的调节中，与茉莉酸甲酯具有拮抗作用的植物激素是________（编号选填）。 ①生长素②细胞分裂素③赤霉素④乙烯⑤脱落酸 （3）干旱胁迫时，小麦抗旱机制的形成是长期________的结果；茉莉酸甲酯增强小麦抗旱的机制可能还有________等（编号选填）。 ①促进光合作用产物向根系积累②增强细胞呼吸 ③增加根系生长量④光合作用强度下降 （4）干旱胁迫条件下小麦LOX活性及MeJA含量的如表1所示： 表1 LOX活性/nmol·mg-1（蛋白）·min-1 MeJA含量/ng·g-1 穗轴 旗叶 根系 穗轴 旗叶 根系 114.77 126.38 150.22 1.02 6.68 10.6 据此可以判断LOX最可能是____。 A. 催化MeJA合成的酶 B. 控制MeJA合成的基因 C. 促进MeJA降解的激素 D. 转运MeJA的载体蛋白 在小麦灌浆期，植株光合作用产生的淀粉等物质贮存在小麦种子内。小麦产量的高低不仅与小麦灌浆期植株光合作用的强度有关，还与光合作用产物的运输和分配有关。小麦光合作用过程如图1所示，图中数字编号表示物质，字母表示过程。 图1 （5）小麦光合作用合成淀粉的过程是________（填图1中字母）；_______（填图1中数字编号）作为能量载体，将光能传递给淀粉。 （6）干旱胁迫时，小麦叶片会失绿变黄。此时叶片的色素分离结果示意图是____。 A. B. C. D. 为探究干旱胁迫下喷施外源MeJA对小麦产量的影响，实验设计包括4个处理：正常灌溉（CK）、喷施MeJA（M）、干旱胁迫（D）和干旱胁迫+MeJA（D+M），实验结果如图（图中字母不同表示存在显著差异）和表2所示。 表2 外源MeJA对干旱胁迫下小麦花后籽粒灌浆特征参数的影响 处理 最大 粒重/g 平均灌浆 速率/g·d-1 最大籽粒灌浆速 率出现时间/d 最大灌浆 速率/g·d-1 有效灌浆 持续期/d CK 3.91 0.12 14.77 0.19 22.5 M 4.01 0.12 14.85 0.19 25.2 D 2.58 0.06 13.64 0.10 14.7 D+M 2.69 0.06 13.54 0.11 16.9 （7）由图所示实验结果可知，在干旱胁迫下，小麦优先将光合同化产物向________（籽粒/根系）分配。 （8）根据图及表中的实验结果，能否得出“外源MeJA可以缓解小麦因干旱而导致的产量下降”？_______；说明理由：________。 二、植物抗逆与环境适应 水稻是我国重要的粮食作物，水稻种子的萌发率、干旱环境等均会影响水稻的产量。茉莉酸甲酯（MeJA）是一种新型植物生长调节物质，对植物种子的萌发、抗逆具有十分重要的作用。 12. 种子从开始萌发到长出第一片真叶之前，所需的能量均依赖于储存的营养物质。种子萌发过程中发生的生理过程包括____。（编号选填） ①利用光照合成淀粉储存②ATP和ADP的相互转换③乙酰辅酶A参与三羧酸循环④细胞内DNA复制和平均分配⑤NADH携带电子在线粒体内膜上传递 13. 种子萌发过程中营养物质的供应依赖于水解酶（如淀粉酶、蛋白酶等）的活性与作用。若测定水稻种子内淀粉酶的活性，需要考虑的因素是____。（编号选填） ①温度②光照③淀粉酶浓度④pH⑤淀粉浓度⑥氧气含量⑦检测指标 14. 研究人员就MeJA对水稻种子萌发的影响进行了系列研究，研究结果如图1，据图分析正确的是____。（多选） A. 实验结果显示，MeJA对水稻种子的萌发具有促进作用 B. 萌发3天和7天，MeJA促进水稻种子萌发的浓度范围相当 C. 据结果推测，MeJA浓度越高，萌发时间越长，水稻种子萌发率越高 D. 萌发3天时，低浓度的MeJA（5×10-9-5×10-6moL/L）可提高种子发芽率 15. 研究发现，与对照组比较，干旱组的叶绿素含量有所下降。据此分析，针对干旱组的推测合理的是____。 A. 氧气的生成速率加快 B. CO2的消耗不变 C. 叶肉细胞内C5消耗速率加快 D. 叶肉细胞类囊体腔内pH上升 科研人员选用水稻品种中二欧6，研究了在干旱胁迫及施加外源MeJA的情况下，根系水通道蛋白（ZmPIP1.1、ZmPIP1.5和ZmPIP2.6）表达量的变化，测定结果如图2。 16. 通过检测细胞中特定的mRNA数量，可反映基因的表达水平。据图2分析，下列说法准确的是____。 A. MeJA可增加水通道蛋白的基因数目 B. MeJA可调控水稻细胞内DNA复制过程 C. 施加MeIA可增加水通道蛋白基因的表达量 D. 自然条件下，干旱导致水通道蛋白数量下降 17. MeJA是目前农业生产上被广泛运用的一种抗旱物质。研究表明施加一定浓度MeJA可增加植物细胞中可溶性糖、甜菜碱等化合物的含量。据题干、图2信息及所学知识，关于施加外源MeJA增强植物抗早能力的机理，下列表述正确的是_____。（多选） A. 施加外源MeJA可提高植物的吸水能力 B. 施加外源MeJA可促进提高植物细胞内渗透压 C. 施加外源MeJA可促进土壤中的有机物进入植物细胞 D. 施加外源MeJA可提升干旱情况下根系水通道蛋白基因的表达量 三、回答植物生理的相关问题 全球气候变暖导致黄淮海地区夏玉米生长季高温胁迫呈现早发、频发、重发趋势，严重制约夏玉米雌穗发育及产量形成，茉莉酸甲酯（MeJA）是植物体内广泛存在的内源植物激素，在缓解逆境胁迫及促进生殖器官发育方面具有较高生物活性，研究表明，高温胁迫下喷施外源MeJA可通过调控玉米雌穗内源激素平衡和抗氧化系统，缓解高温对雌穗分化的抑制作用。 16. 下列有关玉米体内茉莉酸甲酯的叙述正确的是（ ） A. 在玉米体内含量丰富 B. 对生命活动的调节具有高效性 C. 在合成部位发挥作用 D. 需借助体液运输 某研究团队以某玉米品种为材料，于雌穗分化关键生育时期（V9、V12）模拟高温胁迫5天，并在高温结束次日喷施1mmol·L-1MeJA溶液，并测定相关指标： 表1高温胁迫下喷施MeJA对夏玉米雌穗抗氧化酶活性及MDA含量的影响 高温时期 处理 SOD活性（U·g-1FW） POD活性（U·g-1FW） MDA含量（umol·g-1FW） V9 CK 143.21±2.67 1563.91±49.11 0.92±0.06 V9 MeJA 284.70±15.53 2269.94±100.15 0.52±0.04 V12 CK 247.67±6.86 601.04±39.82 0.89±0.03 V12 MeJA 433.25±86.19 1783.69±75.76 0.47±0.02 注：SOD、POD：植物体内关键抗氧化酶，能清除高温等逆境下产生的自由基，减少氧化损伤，MDA（丙二醛）是生物膜中不饱和脂肪酸被等活性氧氧化的产物 17. CK组的处理是________，本实验的自变量是______。 18. 高温胁迫下，玉米细胞中的电子传递链出现电子泄漏，产生。根据已有知识并结合题干信息，推测的来源可能是（ ）（不定项选填）；分析可能攻击的细胞结构有（ ）。（不定项选填） A．质膜　B．叶绿体　C．线粒体　D．核糖体　E．中心体　F．细胞骨架　G．内质网 19. 为进一步探究MeJA与6-BA（细胞分裂素类似物）联合使用对高温胁迫下玉米产量的影响是否具有协同效应，请写出实验设计的基本思路。 20. MeJA在干旱胁迫时含量显著增加，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，在植物生命活动的调节中，与茉莉酸甲酯具有拮抗作用的植物激素是（ ）（不定项选填） A. 生长素 B. 细胞分裂素 C. 赤霉素 D. 乙烯 E. 脱落酸 在玉米种植密度较大的情况下，还可采用隔行去雄、去顶叶的方法促进玉米增产，实验分组和产量数据如图所示： 21. 下列关于实验结果的分析，正确的是（ ） A. 第1顶叶的光合产物可能主要供给雄穗 B. 第2、3顶叶的光合产物可能主要供给雌穗 C. 去雄后适量去除顶叶，能提高玉米产量 D. 去除顶叶的量与玉米产量呈负相关 22. 据图顶叶、雄穗、雌穗的位置关系，推测玉米去雄能增产的原因_________； 考点三 多种植物激素的协同与拮抗 一. 植物生命活动的调节 从发芽、生长，到开花、结果，植物的一生受到机体内部因素及外界环境因素的共同调节。生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质。 （1）下列关于生长素的叙述，正确的是（ ） A. 科学家在研究植物向光性的过程中发现了生长素 B. 胚芽鞘尖端只有受到单侧光照才能产生生长素 C. 在植物体内生长素只能从形态学上端运输到形态学下端 D. 生长素的化学本质是蛋白质 （2）植物顶芽优先生长、侧芽发育受抑制的现象，称为顶端优势。该现象与生长素的作用特点有关（如图1），下列相关叙述不正确的是（ ） A. 顶芽生长素极性运输至侧芽 B. 图中最可能代表侧芽生长素浓度的是 a C. 去除顶芽可缓解侧芽生长受限制的现象 D. 顶端优势体现了生长素作用的两重性 （3）除了生长素，植物生长还需要其他植物激素的调节。下列植物激素中，对植物生长有促进作用的是（ ） A. 细胞分裂素、赤霉素、乙烯 B. 生长素、脱落酸、乙烯 C. 细胞分裂素、赤霉素、脱落酸 D. 生长素、赤霉素、细胞分裂素 （4）下列生产活动或自然现象中，与生长素的作用关系密切的是（ ）（多选） A. 扦插枝条时保留芽，利于生根成活 B. 摘除棉花的顶芽，使其多开花多结果 C. 移栽树苗时去掉部分叶，提高移栽成活率 D. 倒伏的玉米苗，茎背地生长以更好地接受光照 为探究不同光对莴苣种子萌发的影响，科学家共设了 5 组实验，不同处理后（各处理总 时长相同）将种子在黑暗中放置 2 天，之后测种子的萌发率（如下表），请据表回答： 组别 处理 种子的萌发率（%） 第 1 组 无（黑暗处理） 8.5 第 2 组 红光 98 第 3 组 红光—远红光 54 第 4 组 红光—远红光—红光 100 第 5 组 红光—远红光—红光—远红光 43 （5）本实验设置第 1 组的目的是_________，请根据上述实验推导出不同种类的光对 种子萌发的影响是_____________。 根据实验结果可以推测，当反复照射红光和红外光时，种子的萌发率取决于最后照射的哪种光，随着研究的深入，发现植物体内存在吸收红光的色素蛋白（Pr）和吸收远红光的素蛋白（Pfr），科学家研究萌发种子的生长状况，得到了如图 2所示的结果。 （6）据图分析，下列叙述正确的是（ ） A. 照射红光后 Pfr 转变为 Pr B. 照射远红光后 Pr 转变为 Pfr C. Pr 和Pfr 之间的转化还受温度影响 D. 降低温度有利于萌发种子的生长 （7）研究发现，Pfr/Pr 的比值还会影响植物的开花，连续的黑暗中，该比值会逐渐降低，到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花。若要在夏季让某短日照植物开花以用于花卉展览，请根据以上信息提出一条可行的施：___________。 考点四 植物生长调节剂的应用 一、低温胁迫与荔枝产量 1. 荔枝是我国热带亚热带地区广泛栽培的果树，对低温胁迫极为敏感。植物生长调节剂“靓荔”（植物激素类似物）有助于提高荔枝的耐寒性，但它对荔枝的其他生理过程是否会产生影响，研究人员开展了相关研究，结果列在表中。 “靓荔”处理 用量（mL） 叶绿素含量 （相对值） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 气孔导度 （μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） 0 57.0a 11.9a 0.082a 141.4 2.5 59.3ab 13.0ab 0.086a — 5.0 61.3b 13.8b 0.087a * 7.5 61.0b 13.9b 0.091a 144.3 注：同列数据后的不同小写字母表示数据差异显著（P<0.05），ab表示与a和b均不显著。“—”表示该数据不提供。 （1）研究人员测定叶绿素相对含量，应采用的实验方法是_________。 A. 凝胶电泳法 B. 标记重捕法 C. 聚酰胺薄膜层析法 D. 分光光度法 （2）据表和所学知识判断，与不用“靓荔”处理相比，用7.5mL“靓荔”处理的荔枝体内，发生的变化包括__________。 A. 类囊体内pH上升 B. 光能吸收和转换加快 C. ATP合酶氨基酸序列发生变化 D. NADPH和NADP+的转换加快 （3）研究人员测定净光合速率，观测指标可选用单位时间内的_________。 A. 氧气释放量 B. 荔枝的鲜重 C. 水的消耗量 D. 二氧化碳吸收量 （4）荔枝正常的生理活动依赖于呼吸作用，下列过程与荔枝的呼吸作用密切相关的是___________。 A. 能量转换 B. 电子传递 C. 三羧酸循环 D. NADH合成 （5）“胞间CO2浓度”是指植物叶肉细胞间隙的CO2浓度，该值主要受气孔导度、叶肉细胞光合作用和呼吸作用强度影响。据表1数据及所学知识判断，表中“*”所表示的胞间CO2浓度的合理范围应为________。 A. 小于141.4 B. 大于144.3 C. 141.4与144.3之间（显著） D. 141.4与144.3之间（不显著） （6）欲探究“靓荔”提高荔枝净光合速率的最佳效果。下列浓度梯度的设置范围，较为合理的是_________。（编号选填） ①0-5.0mL之间②2.5-5.0mL之间③5.0-7.5mL之间④大于7.5mL （7）研究人员在采用5.0mL“靓荔”处理荔枝后，重复三次测定相关数据，并据此计算净光合速率。若总光合速率表示为XP（三次数据分别为XP1，XP2，XP3），呼吸作用速率表示为XR（三次数据分别为XR1，XR2，XR3），那么该条件下净光合速率的平均值应为___________。 A. XP1XR1/3+XP2XR2/3+XP3XR3/3 B. （XP1/XR1+XP2/XR2+XP3/XR3）×1/3 C. [（XP1-XR1）+（XP2-XR2）+（XP3-XR3）]×1/3 D. [（XP1+XR1）+（XP2+XR2）+（XP3+XR3）]×1/3 二. 黄瓜的卷须 卷须是黄瓜植株生长过程中产生的特化器官，常用于缠绕攀爬。卷须发育是一个连续的形态建成过程，人为划分成图1中的阶段1~4，每个阶段按时间顺序细分abcd段，其中卷须在阶段3中的伸长最为显著。 （1）根据图1和已学知识，推测并完善黄瓜卷须发育各步骤的先后顺序。_____→③→_____。 ①生长为直线状结构②启动卷须发育相关基因的表达③卷须感知到支撑物④不对称生长使卷须形成同心圆状结构⑤启动螺旋缠绕，发生向触性弯曲 （2）根据上述信息和所学知识，判断阶段3中黄瓜卷须快速生长主要依靠细胞伸长还是细胞分裂，给出理由_____。 （3）黄瓜卷须快速伸长对植物生存的意义有____。（多选） A. 使卷须能够在有限时间内快速“捕获”支撑物，提高攀爬成功率 B. 细胞伸长不需要经过完整细胞周期，相比细胞分裂更快速、耗能更低 C. 使黄瓜植株能够抢先占据垂直空间，获取更多光照资源 D. 帮助植株获得适宜的生存环境，提高种间竞争优势 黄瓜在卷须感知到支撑物后的5 min内，启动一系列调节过程以完成向触性弯曲，其过程如图3所示。 （4）PIN的化学本质是_____。（单选） A. DNA B. RNA C. 蛋白质 D. 氨基酸衍生物 （5）据题意分析，卷须感知到支撑物后的5 min内，下列细胞内的物质中，含量一定上升的有____。（编号选填） ①TCH1蛋白 ②PIN ③PIN mRNA ④磷酸化的TCH1蛋白 （6）若在卷须细胞中导入一段可与PIN mRNA互补结合的RNA，抑制卷须发育，该RNA的作用效果最可能是____。（单选） A. 抑制PIN基因的转录 B. 促进PIN基因的甲基化 C. 阻断PIN mRNA的翻译 D. 增强PIN蛋白的磷酸化 在农业生产中，为减少养分争夺和便于管理，需人工摘除卷须。中国农业科学院的研究团队从全球不同黄瓜品种中筛选出唯一的西双版纳无卷须体。 （7）该无卷须体的显著特征在于：本应发育为卷须的组织，发生了同源器官转化，形成具有侧枝形态与功能的结构。这一发现为黄瓜的进化研究提供了_____层面的证据。（单选） A. 古生物化石 B. 比较解剖学 C. 分子生物学 D. 细胞生物学 为了将无卷须性状引入其他品种，研究人员将无卷须黄瓜和野生型黄瓜杂交，结果如图4。 （8）相对于无卷须而言，黄瓜的正常卷须属于显性性状，原因是____。（多选） A. F1出现了正常卷须 B. F2中出现了无卷须 C. F2中出现了正常卷须 D. F2中同时出现了两种性状 （9）依据上述实验结果，控制卷须发育的相关基因在染色体上的分布应该是____。（单选） A. B. C. D. （10）要验证上述推测，可将F₁与无卷须体杂交。若推测成立，则后代的性状及比例为_____。 UFO基因是黄瓜卷须发育的关键基因，其表达的UFO能够调控黄瓜卷须发育。与野生型相比，无卷须体UFO基因丢失了1600碱基对。科研人员检测了野生型和无卷须体中UFO基因的表达水平，结果如图5。 （11）根据题意分析，卷须缺陷黄瓜可能发生的变异类型是____。（编号选填） ①基因突变 ②基因重组 ③染色体结构变异 ④染色体数目变异 （12）结合题目信息和所学知识，下列关于黄瓜卷须的形成机制，推测正确的是_____。（编号选填） ①卷须缺陷的形成与UFO基因表达下调有关②野生型和无卷须体UFO基因的空间结构不同③野生型UFO能促进卷须发育④卷须发育是基因表达调控与环境因素共同作用的结果 （13）农业上培育黄瓜时，可使用尼龙绳对无卷须体进行固定，与传统的地面匍匐生长种植相比能使产量上升，原因在于_____。（多选） A. 减少叶片重叠遮挡，充分利用光照 B. 改善通风条件，使夜间适当降温 C. 无卷须生长，减少无用消耗 D. 避免茎蔓接触土壤，降低病虫害造成的养分损耗 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 植物生命活动的调节 考点一 生长素——极性运输、两重性与顶端优势 一、植物生长的调节 【答案】1．(1)A (2)C (3)ABD (4)D (5)抑制 (6)②③④⑤ (7)B (8)ACD (9)C (10)4 二、气孔发育 【答案】29. ①③ 30. ABC 31. ①④ 32. ①. 两重 ②. 低浓度促进气孔发育，高浓度抑制气孔发育 33. 低浓度生长素下，AUX/IAA结合ARF使其失活，ST基因正常表达；高浓度生长素促使AUX/IAA降解，ARF抑制ST基因表达。 考点二 茉莉酸（JA/MeJA）——逆境胁迫与激素互作 一、植物生理 【答案】（1）B （2）①②③ （3） ①. 自然选择 ②. ①③ （4）A （5） ①. B ②. ②③ （6）A （7）籽粒 （8） ①. 能 ②. 结合图、表可知与干旱胁迫组相比，干旱胁迫+MeJA的籽粒质量和最大粒重均上升 二、植物抗逆与环境适应 【答案】12. ②③④⑤ 13. ①②③④⑤⑦ 14. BD 15. D 16. D 17. ABD 三、回答植物生理的相关问题 【答案】16. B 17. ①. 在玉米雌穗分化关键生育时期（V9、V12）模拟高温胁迫5天，在高温结束次日喷施等量清水 ②. 高温时期（V9、V12）、是否喷施MeJA溶液 18. ①. BC ②. ABCG 19. 分组：取长势一致 V9/V12 时期玉米，均分为 4 组，均置于相同高温胁迫环境； 处理： 甲组：喷施等量清水（空白对照 CK）； 乙组：喷施 1mmol・L⁻¹ MeJA； 丙组：喷施等量适宜浓度 6-BA； 丁组：喷施等量的 1mmol・L⁻¹ MeJA +与丙组同等浓度 6-BA 混合液； 培养：各组其他培养条件完全相同且适宜； 检测：成熟后测定并统计各组玉米产量，对比四组产量差异，判断是否存在协同效应。 20. ABC 21. ABC 22. 玉米去雄后，减少了雄穗对光合产物的消耗，使得更多的光合产物供给雌穗，促进雌穗发育，从而提高玉米产量；同时去雄后可以改善田间通风透光条件，提高光合效率，利于增产 考点三 植物光形态建成——光敏色素与光调控 一. 植物生命活动的调节 【答案】（1）A （2）B （3）D （4）ABD （5） ①. 作为对照 ②. 红光可以促进莴苣种子的萌发，远红光能逆转红光的作用 （6）C （7）额外增加黑暗时间/在日间增加黑暗时间的遮光处理 考点四 植物生长调节剂的应用 一、低温胁迫与荔枝产量 【答案】（1）D （2）BD （3）AD （4）ABCD （5）C （6）③ （7）C 二. 黄瓜的卷须 【答案】（1） ①. ②→④→① ②. ⑤ （2）依靠细胞伸长。阶段3的a至d，卷须不断显著生长，细胞长度和细胞数量均有显著上升，但细胞长度增加的比率远高于细胞数量的增加 （3）ABCD （4）C （5）②③④ （6）C （7）B （8）AB （9）C （10）正常卷须：无卷须=1：1 （11）① （12）①③④ （13）ABCD / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 植物生命活动的调节 常考题型·精准突破 考点一 生长素——极性运输、两重性与顶端优势 题型1 生长素作用的两重性（低浓度促进，高浓度抑制） 题型2 生长素的极性运输 题型3 生长素信号转导与基因表达调控 考点二 茉莉酸（JA/MeJA）——逆境胁迫与激素互作 题型1 MeJA的基本特性与作用 题型2MeJA作用的两重性 考点三 植物光形态建成——光敏色素与光调控 考点四 植物生长调节剂的应用 考点一 生长素——极性运输、两重性与顶端优势 一、植物生长的调节 1. 材料1:生长素是一种植物激素。豌豆植株的芽对不同浓度生长素的响应不同（见下表）。下图为具有顶端优势现象豌豆植株培养于适宜条件下，其中①～④代表不同器官。 生长素浓度（mol/L） 芽的生长 10-10～10-5 促进 10-5～10-3 抑制 （1）对图中植株①处生长素浓度推测正确的是________。 A. 可能小于10-5mol/L B. 可能大于10-5mol/L C. 可能小于10-10mol/L D. 可能大于10-3mol/L （2）对图中植株生长素合成与运输的叙述正确的是________。 A. 只能由①处合成 B. 只能由②处合成 C. 可以从①向②处运输 D. 可以从④向①处运输 （3）关于①处发育时利用的物质和能量，下列说法正确的是________。 A. 物质碳原子可能来自于③处细胞吸收的二氧化碳 B. 物质氮原子主要来自于④处细胞从土壤中吸收 C. 大部分直接能源物质来自于③处细胞的光反应 D. 少部分直接能源物质来自于①处细胞的三羧酸循环 研究发现一种由根细胞合成的新型植物激素SLs，可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运输来调控侧芽发育，而生长素可以促进SLs合成。 （4）若去除上图植株的①处，则②处生长素浓度和生长状态的变化依次是________ 。 A. 升高、加快 B. 降低、减慢 C. 升高、减慢 D. 降低、加快 （5）据题意推测，SLs对侧芽发育的影响是________ （促进/抑制）。 材料2:茉莉酸（JA）是一种植物内源合成的脂类激素，调控根的生长、气孔开放度、氮和磷吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。表5为植物叶绿体色素的相关数据。 色素名称 化学式 分子量 色素分离结果 叶黄素 C40H56O2 568 胡萝卜素 C40H56 536 叶绿素a C55H72O5N4Mg 892 叶绿素b C55H70O6N4Mg 906 （6）若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素，一段时间后，植物体内会出现放射性的物质有________ 。（编号选填） ①淀粉 ②ATP ③ATP合酶 ④磷脂分子 ⑤光合色素 研究人员推测JA与植物干旱胁迫相关，研究结果如下表。 组别 JA含量（mg·L-1） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 叶绿素含量（mg·g-1） 气孔开放度（mmol·m-2·s-1） Rubiso酶含量（mmol·g-1FW） CK 0.3±0.06 9.7±0.26 30.17±0.45 495±10.07 1.83±0.32 干旱 1.1±0.07 4.5±0.06 21.13±0.73 376±10.51 092±0.21 注:Rubiso酶催化CO2形成三碳化物。 （7）表中叶绿素含量发生变化，测定方法是________。 A. 层析法 B. 分光光度法 C. 同位素标记法 D. 显微计数法 （8）根据表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是 。 A. 干旱胁迫使得叶绿素合成减少，光能利用率下降，光合速率减弱。 B. 干旱胁迫下气孔开放度下降，氧气进入植物体受阻，呼吸作用减弱。 C. 干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，CO2利用率下降，光合速率减弱。 D. 干旱胁迫下Rubiso酶含量下降，直接导致三碳化合物合成减少，光合速率减弱。 茉莉酸（JA）通常与其他植物激素共同工作，通过激素介导的信号传导网络相互调控，从而使植物正常生长发育。 （9）据图中信息可知，生长素（IAA）与JA的相互作用关系是______。 A. 协同 B. 拮抗 C. 协同与拮抗 D. 既不协同也不拮抗 （10）为探究a浓度的生长素（IAA）与b浓度的茉莉酸（JA）在根伸长上的复合影响，应设计________ 组实验。 【答案】1．(1)A (2)C (3)ABD (4)D (5)抑制 (6)②③④⑤ (7)B (8)ACD (9)C (10)4 【分析】据表可知，表中测定叶绿素含量方法为分光光度法。干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，减少水分损失，同时CO2进入叶肉细胞受阻，Rubiso酶含量下降，导致暗反应减弱，叶绿素合成减少，导致光反应减弱，共同导致光合速率下降。由图可知，IAA和JA均促进根的伸长，表现为协同作用，而IAA促进花的发育，JA抑制花的发育，二者又表现为拮抗关系。 【详解】（1）植株①处生长素浓度促进生长，结合表格信息可知，该处生长素浓度可能小于10-5mol/L。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 （2）AB、植物的多个部位都可以合成生长素，①②都可以，AB错误； C、在幼嫩的部位，生长素只能从形态学上端向下端运输，即只能从①向②处运输，C正确； D、生长素不从④（根部）向①（顶芽）处运输，D错误。 故选C。 （3）A、③处细胞吸收的二氧化碳，合成的含碳有机物，可以运输到①顶芽处，A正确； B、④处根尖细胞从土壤中吸收氮元素，可以运输到①顶芽处，B正确； C、③处细胞的光反应产生的ATP主要用于暗反应，C错误； D、①处细胞的三羧酸循环可以为该处生长发育提供ATP，D正确。 故选ABD。 （4）①顶芽产生的生长素可以向②侧芽运输，侧芽生长素浓度过高，抑制生长，去除顶芽，侧芽②的生长素浓度会降低，生长会加快。综上所述，ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （5）SLs抑制侧芽处生长素向侧芽外运输，侧芽处的生长素浓度较高，抑制生长，故推测SLs抑制侧芽发育。 （6）若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素，一段时间后，植物体内含N的化合物可能会出现放射性，如ATP、ATP合酶、磷脂分子、光合色素等，而淀粉不含N，不可能被标记，②③④⑤符合题意。 故选②③④⑤。 （7）表中测定叶绿素含量方法为分光光度法，ACD错误，B正确。 故选B。 （8）A、根据表格信息可知，干旱处理下，叶绿素含量下降，光能利用率会下降，光反应减慢，净光合速率下降，A正确； B、若呼吸作用减弱，光合速率不变的情况下，净光合速率应该升高，与表格信息不符，B错误； C、根据表格信息可知，干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降，减少水分损失，同时CO2进入叶肉细胞受阻，导致光合速率下降，C正确； D、干旱胁迫下Rubiso酶含量下降，二氧化碳的固定减弱，直接导致三碳化合物合成减少，光合速率减弱，D正确。 故选ACD。 （9）由图可知，IAA和JA均促进根的伸长，表现为协同作用，而IAA促进花的发育，JA抑制花的发育，二者既有协同关系又有拮抗关系。综上所述，ABD错误，C正确。 故选C。 （10）为探究a浓度的生长素（IAA）与b浓度的茉莉酸（JA）在根伸长上的复合影响，应设计蒸馏水对照、a浓度的生长素（IAA）、b浓度的茉莉酸（JA）、二者同时处理后的影响，共4组实验。 二、气孔发育 气孔由两个保卫细胞围成，控制植物与外界气体的交换，影响光合作用、蒸腾作用等生命活动。气孔发育过程中，生长素发挥了重要作用。生长素的极性运输依赖细胞质膜上的生长素输入载体蛋白AUX/LAX和输出载体蛋白PIN。图1表示保卫细胞形成过程及该过程中胞内生长素和PIN蛋白含量的变化。 29. 由图1可知，保卫细胞的形成过程经历了__①③_____。（编号选填） ①有丝分裂 ②减数分裂 ③细胞分化 ④细胞衰老 ⑤细胞坏死 30. 下列关于图1中生长素和PIN蛋白的分析，合理的有___Bc_____。（多选） A. 拟分生细胞形成之前，生长素含量升高，可能与AUX/LAX运输生长素有关 B. 拟分生细胞形成之前，生长素含量升高，可能与质膜上PIN蛋白含量较少有关 C. 拟分生细胞形成之后，生长素含量逐渐降低，很可能是被PIN蛋白运输出细胞 D. 高浓度生长素可诱导PIN蛋白合成，因此生长素是PIN蛋白含量的决定因素 31. 生长素是目前唯一被明确证实能进行极性运输的植物激素，图2为验证生长素极性运输的实验，根据极性运输的特点，①-④中的空白琼脂能检测到生长素的是___①④____。（编号选填） 生长素对气孔发育的调控受浓度的影响，图3表示不同浓度生长素的作用机制，其中SCF、AUX/IAA、ARF、ERf、MPK36均为胞内蛋白，SPCH为促进保卫细胞形成的调控因子。 32. 由题意可知，生长素对气孔发育的调控具有__两重_____性，即表现为_低浓度促进，高浓度抑制______。 33. ARF是一种转录因子，能调控ST基因的表达。据图3分析，ARF响应生长素浓度调控ST基因表达的机制为_______。 【答案】29. ①③ 30. ABC 31. ①④ 32. ①. 两重 ②. 低浓度促进气孔发育，高浓度抑制气孔发育 33. 低浓度生长素下，AUX/IAA结合ARF使其失活，ST基因正常表达；高浓度生长素促使AUX/IAA降解，ARF抑制ST基因表达。 【详解】1．有丝分裂是真核生物产生体细胞的分裂方式，细胞分裂导致数目增多，而细胞分化导致细胞种类增多，真核生物个体发育过程中先有丝分裂再细胞分化，保卫细胞是体细胞，由图1可知，保卫细胞的形成过程经历了①有丝分裂和③细胞分化。 2．生长素的极性运输依赖细胞质膜上的生长素输入载体蛋白AUX/LAX和输出载体蛋白PIN，图1可知，拟分生细胞形成之前，细胞内生长素含量升高，PIN蛋白含量也升高，可推测拟分生细胞形成前，生长素含量升高，可能因输入载体AUX/LAX将生长素运入细胞、可能与质膜上PIN蛋白含量较少有关；拟分生细胞形成之后，生长素含量逐渐降低，很可能是被PIN蛋白运输出细胞，高浓度生长素诱导PIN合成，但PIN含量还受其他因素影响（如输入载体），生长素不是“决定因素”，ABC正确，D错误。 3．极性运输是从形态学上端到下端（茎段上端为形态学上端，下端为形态学下端）；①④含生长素琼脂在形态学上端，空白琼脂在下端，生长素可极性运输到下端空白琼脂，①-④中的空白琼脂能检测到生长素的是①④。 4．SPCH为促进保卫细胞形成的调控因子，而MPK36可以抑制SPCH发挥作用，ERf促进MPK36发挥作用，但低浓度生长素，促进ST基因表达，从而抑制ERf的作用，即低浓度生长素可以促进SPCH发挥作用，从而有利于保卫细胞的形成；高浓度生长素，抑制ST基因表达，从而促进ERf的作用，即高浓度生长素可以抑制SPCH发挥作用，从而抑制保卫细胞的形成，可见生长素对气孔发育的调控具有浓度依赖性（或“两重性”），即低浓度促进、高浓度抑制（或“不同浓度有不同调控效果”）。 5．分析题图可知，低浓度生长素时，AUX/IAA与ARF结合，抑制ARF发挥作用，ST基因正常表达；高浓度生长素时，生长素与SCF协同介导AUX/IAA降解，释放ARF，ARF结合ST基因启动子，抑制ST基因的转录（表达）。 考点二 茉莉酸（JA/MeJA）——逆境胁迫与激素互作 一、植物生理 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。 （1）下列有关小麦体内茉莉酸甲酯的叙述正确的是____。 A. 在小麦体内含量很丰富 B. 对生命活动的调节有高效性 C. 在合成部位发挥调节作用 D. 增强小麦抗旱时具有两重性 （2）在植物生命活动的调节中，与茉莉酸甲酯具有拮抗作用的植物激素是________（编号选填）。 ①生长素②细胞分裂素③赤霉素④乙烯⑤脱落酸 （3）干旱胁迫时，小麦抗旱机制的形成是长期________的结果；茉莉酸甲酯增强小麦抗旱的机制可能还有________等（编号选填）。 ①促进光合作用产物向根系积累②增强细胞呼吸 ③增加根系生长量④光合作用强度下降 （4）干旱胁迫条件下小麦LOX活性及MeJA含量的如表1所示： 表1 LOX活性/nmol·mg-1（蛋白）·min-1 MeJA含量/ng·g-1 穗轴 旗叶 根系 穗轴 旗叶 根系 114.77 126.38 150.22 1.02 6.68 10.6 据此可以判断LOX最可能是____。 A. 催化MeJA合成的酶 B. 控制MeJA合成的基因 C. 促进MeJA降解的激素 D. 转运MeJA的载体蛋白 在小麦灌浆期，植株光合作用产生的淀粉等物质贮存在小麦种子内。小麦产量的高低不仅与小麦灌浆期植株光合作用的强度有关，还与光合作用产物的运输和分配有关。小麦光合作用过程如图1所示，图中数字编号表示物质，字母表示过程。 图1 （5）小麦光合作用合成淀粉的过程是________（填图1中字母）；_______（填图1中数字编号）作为能量载体，将光能传递给淀粉。 （6）干旱胁迫时，小麦叶片会失绿变黄。此时叶片的色素分离结果示意图是____。 A. B. C. D. 为探究干旱胁迫下喷施外源MeJA对小麦产量的影响，实验设计包括4个处理：正常灌溉（CK）、喷施MeJA（M）、干旱胁迫（D）和干旱胁迫+MeJA（D+M），实验结果如图（图中字母不同表示存在显著差异）和表2所示。 表2 外源MeJA对干旱胁迫下小麦花后籽粒灌浆特征参数的影响 处理 最大 粒重/g 平均灌浆 速率/g·d-1 最大籽粒灌浆速 率出现时间/d 最大灌浆 速率/g·d-1 有效灌浆 持续期/d CK 3.91 0.12 14.77 0.19 22.5 M 4.01 0.12 14.85 0.19 25.2 D 2.58 0.06 13.64 0.10 14.7 D+M 2.69 0.06 13.54 0.11 16.9 （7）由图所示实验结果可知，在干旱胁迫下，小麦优先将光合同化产物向________（籽粒/根系）分配。 （8）根据图及表中的实验结果，能否得出“外源MeJA可以缓解小麦因干旱而导致的产量下降”？_______；说明理由：________。 【答案】（1）B （2）①②③ （3） ①. 自然选择 ②. ①③ （4）A （5） ①. B ②. ②③ （6）A （7）籽粒 （8） ①. 能 ②. 结合图、表可知与干旱胁迫组相比，干旱胁迫+MeJA的籽粒质量和最大粒重均上升 【解析】 【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。其核心特点包括：由植物自身合成，而非体外引入；含量极少但作用高效；通过运输到达特定部位发挥调节作用；化学本质多为有机物（如生长素是吲哚乙酸，赤霉素是萜类化合物等）。 【小问1详解】 A、植物激素在植物体内含量极少，A错误；B、植物激素对生命活动的调节具有高效性，B正确；C、植物激素可以在合成部位发挥作用，也可以运输到作用部位发挥调节作用，题干未表明茉莉酸甲酯只在合成部位发挥作用，C错误；D、题干中未提及茉莉酸甲酯增强小麦抗旱时具有两重性，D错误。故选B。 【小问2详解】 茉莉酸甲酯可促进叶片衰老、脱落，气孔关闭。细胞分裂素促进细胞分裂，延缓叶片衰老；赤霉素促进细胞伸长，促进种子萌发和果实发育；生长素能促进生长等，它们与茉莉酸甲酯的作用相反，具有拮抗作用。乙烯促进果实成熟，脱落酸促进叶片和果实的衰老和脱落，与茉莉酸甲酯作用相似。①②③正确。 【小问3详解】 生物的适应性特征是长期自然选择的结果，所以干旱胁迫时，小麦抗旱机制的形成是长期自然选择的结果。茉莉酸甲酯增强小麦抗旱的机制可能有促进光合作用产物向根系积累，为根系生长等提供更多物质和能量，增加根系生长量，有利于从土壤中吸收水分等，①③正确；增强细胞呼吸会消耗更多有机物，在干旱时不利于植物生存，②错误；光合作用强度下降不利于有机物的合成，不利于植物抗旱，④错误。 【小问4详解】 从表格数据看，LOX活性越高的部位，MeJA含量也越高，说明LOX最可能是催化MeJA合成的酶，A正确；基因是有遗传效应的DNA片段，不是这种具有活性的物质，B错误；如果是促进MeJA降解的激素，那么应该是LOX活性越高，MeJA含量越低，C错误；载体蛋白是运输物质的，从数据关系看不是转运MeJA的载体蛋白，D错误。故选A。 【小问5详解】 图中A是光反应，B是暗反应，小麦光合作用合成淀粉的过程是暗反应，即B过程。光反应产生的ATP（②）和NADPH（③）作为能量载体，将光能传递给淀粉。 【小问6详解】 干旱胁迫时，小麦叶片失绿变黄，叶绿素含量减少，在色素分离实验中，叶绿素a和叶绿素b的色素带变窄甚至消失，A图符合，B图中色素带正常，C图中缺少类胡萝卜素的色素带，D图中色素带情况不符合失绿变黄的情况。 【小问7详解】 正常灌溉（CK）是对照组，喷施MeJA（M）、干旱胁迫（D）和干旱胁迫+MeJA（D+M）是实验组。由图可知，在干旱胁迫（D）条件下，籽粒的干物质重比根系的干物质重相对更高，说明在干旱胁迫下，小麦优先将光合同化产物向籽粒分配。 【小问8详解】 结合图、表可知与干旱胁迫组相比，干旱胁迫+MeJA的籽粒质量和最大粒重均上升，能得出“外源MeJA可以缓解小麦因干旱而导致的产量下降”。 二、植物抗逆与环境适应 水稻是我国重要的粮食作物，水稻种子的萌发率、干旱环境等均会影响水稻的产量。茉莉酸甲酯（MeJA）是一种新型植物生长调节物质，对植物种子的萌发、抗逆具有十分重要的作用。 12. 种子从开始萌发到长出第一片真叶之前，所需的能量均依赖于储存的营养物质。种子萌发过程中发生的生理过程包括____。（编号选填） ①利用光照合成淀粉储存②ATP和ADP的相互转换③乙酰辅酶A参与三羧酸循环④细胞内DNA复制和平均分配⑤NADH携带电子在线粒体内膜上传递 13. 种子萌发过程中营养物质的供应依赖于水解酶（如淀粉酶、蛋白酶等）的活性与作用。若测定水稻种子内淀粉酶的活性，需要考虑的因素是____。（编号选填） ①温度②光照③淀粉酶浓度④pH⑤淀粉浓度⑥氧气含量⑦检测指标 14. 研究人员就MeJA对水稻种子萌发的影响进行了系列研究，研究结果如图1，据图分析正确的是____。（多选） A. 实验结果显示，MeJA对水稻种子的萌发具有促进作用 B. 萌发3天和7天，MeJA促进水稻种子萌发的浓度范围相当 C. 据结果推测，MeJA浓度越高，萌发时间越长，水稻种子萌发率越高 D. 萌发3天时，低浓度的MeJA（5×10-9-5×10-6moL/L）可提高种子发芽率 15. 研究发现，与对照组比较，干旱组的叶绿素含量有所下降。据此分析，针对干旱组的推测合理的是____。 A. 氧气的生成速率加快 B. CO2的消耗不变 C. 叶肉细胞内C5消耗速率加快 D. 叶肉细胞类囊体腔内pH上升 科研人员选用水稻品种中二欧6，研究了在干旱胁迫及施加外源MeJA的情况下，根系水通道蛋白（ZmPIP1.1、ZmPIP1.5和ZmPIP2.6）表达量的变化，测定结果如图2。 16. 通过检测细胞中特定的mRNA数量，可反映基因的表达水平。据图2分析，下列说法准确的是____。 A. MeJA可增加水通道蛋白的基因数目 B. MeJA可调控水稻细胞内DNA复制过程 C. 施加MeIA可增加水通道蛋白基因的表达量 D. 自然条件下，干旱导致水通道蛋白数量下降 17. MeJA是目前农业生产上被广泛运用的一种抗旱物质。研究表明施加一定浓度MeJA可增加植物细胞中可溶性糖、甜菜碱等化合物的含量。据题干、图2信息及所学知识，关于施加外源MeJA增强植物抗早能力的机理，下列表述正确的是_____。（多选） A. 施加外源MeJA可提高植物的吸水能力 B. 施加外源MeJA可促进提高植物细胞内渗透压 C. 施加外源MeJA可促进土壤中的有机物进入植物细胞 D. 施加外源MeJA可提升干旱情况下根系水通道蛋白基因的表达量 【答案】12. ②③④⑤ 13. ①②③④⑤⑦ 14. BD 15. D 16. D 17. ABD 【解析】 【分析】种子从开始萌发到长出第一片真叶之前，不能进行光合作用，但能进行细胞呼吸、细胞分裂等生理活动，所需要的能量直接由ATP提供。影响酶活性的因素有温度、pH等，酶促反应速率受底物浓度与酶浓度的影响，酶的活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。 分析上图可知：MeJA在低浓度范围内能提高种子的萌发率，但MeJA的浓度超过一定值后会降低种子的萌发率。 分析下图可知：非干旱条件下，MeJA可降低水通道蛋白基因的相对表达量，干旱条件下，MeJA可提高水通道蛋白基因的相对表达量。 【12题详解】 ①、种子从开始萌发到长出第一片真叶之前，不能进行光合作用，所以不能利用光照合成淀粉储存，①错误； ②、种子萌发过程中所需能量直接由ATP提供，所以能发生ATP和ADP的相互转换，②正确； ③⑤、种子萌发过程中能进行细胞呼吸，细胞呼吸的主要方式是有氧呼吸，因此能发生乙酰辅酶A参与三羧酸循环与NADH携带电子在线粒体内膜上传递，③⑤正确； ④、种子萌发过程中能进行有丝分裂，在有丝分裂过程中会发生细胞内DNA复制和平均分配，④正确。 故选②③④⑤。 【13题详解】 ①④、酶的活性受温度、pH等因素的影响，若测定水稻种子内淀粉酶的活性，需要在适宜的温度、pH等条件下进行，①④正确； ②③⑤、酶促反应速率受底物浓度与酶浓度的影响，淀粉酶能催化淀粉水解，若测定水稻种子内淀粉酶的活性，需要考虑淀粉浓度、淀粉酶浓度，排除光合作用合成的淀粉对实验结果的干扰，因此应在遮光条件下进行，②③⑤正确； ⑥、氧气含量会影响有氧呼吸的速率，不影响淀粉酶催化淀粉水解的反应速率，⑥错误； ⑦、酶的活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示，若测定水稻种子内淀粉酶的活性，需要考虑检测指标，⑦正确。 故选①②③④⑤⑦。 【14题详解】 A、由图可知：用小于5×10-6mol/L 的MeJA处理的实验组种子的萌发率比用水处理的对照组高，用大于5×10-6mol/L 的MeJA处理的实验组种子的萌发率比用水处理的对照组低，说明MeJA对水稻种子的萌发具有两重性，A错误； B、萌发3天和7天，MeJA促进水稻种子萌发的浓度范围相当，其浓度范围都是5×10-9～5×10-6mol/L，B正确； C、分析题图可推知：MeJA浓度高于5×10-5mol/L时，随着MeJA浓度的升高，种子的萌发率急剧下降，C错误； D、萌发3天时，用浓度范围在5×10-9～5×10-6处理的实验组种子的萌发率比用水处理的对照组高，说明低浓度的MeJA（5×10-9～5×10-6）可提高种子发芽率，D正确。 故选BD。 【15题详解】 AD、干旱组的叶绿素含量有所下降，叶绿体中光合色素吸收的光能减少，水分解生成氧气和H+的速率减慢，导致叶肉细胞类囊体腔内pH上升，A错误，D正确； C、干旱组的叶绿素含量有所下降，光反应生成的NADPH和ATP减少，导致暗反应C3的还原过程减弱，C5的生成速率减慢，进而引起CO2固定过程中C5的消耗速率减慢，C错误； B、叶绿素含量下降，光反应产生的 ATP 和NADPH减少，会影响暗反应中C3的还原，进而影响CO2的固定，CO2消耗会减少，B错误。 故选D。 【16题详解】 A、干旱组的水通道蛋白基因的相对表达量低于干旱组＋MeJA处理组，说明在干旱条件下，MeJA可增加水通道蛋白基因的相对表达量，但不能说明MeJA可增加水通道蛋白的基因数目，A 错误； B、通过检测细胞中特定的mRNA数量，可反映基因的表达水平，mRNA是转录的产物，据此结合图2信息可推知：MeJA可调控水稻细胞内基因的转录过程，B错误； C、对照组的水通道蛋白基因的相对表达量高于对照组＋MeJA处理组，说明在非干旱条件下，MeJA可降低水通道蛋白基因的相对表达量；干旱组的水通道蛋白基因的相对表达量低于干旱组＋MeJA处理组，说明在干旱条件下，MeJA可增加水通道蛋白基因的相对表达量。综上分析，在干旱条件下，施加MeJA可增加水通道蛋白基因的表达量，C错误； D、水通道蛋白是水通道蛋白基因的表达产物，对照组的水通道蛋白基因的相对表达量高于干旱组，说明自然条件下，干旱导致水通道蛋白数量下降，D正确。 故选D。 【17题详解】 AB、已知施加一定浓度 MeJA 可增加植物细胞中可溶性糖、甜菜碱等化合物的含量，细胞中可溶性糖、甜菜碱等化合物含量增加，会使细胞液浓度升高，可促进提高植物细胞内渗透压，根据渗透作用原理，细胞液浓度升高，植物细胞与外界溶液的浓度差增大，植物的吸水能力就会提高，AB正确； C、植物细胞一般不能直接吸收土壤中的有机物，土壤中的有机物需先被分解为无机物才能被植物吸收利用，C错误； D、干旱情况下植物根系水通道蛋白基因的表达量下降，但外源MeJA可以提升干旱情况下水通道蛋白基因的表达量，D正确。 故选ABD。 三、回答植物生理的相关问题 全球气候变暖导致黄淮海地区夏玉米生长季高温胁迫呈现早发、频发、重发趋势，严重制约夏玉米雌穗发育及产量形成，茉莉酸甲酯（MeJA）是植物体内广泛存在的内源植物激素，在缓解逆境胁迫及促进生殖器官发育方面具有较高生物活性，研究表明，高温胁迫下喷施外源MeJA可通过调控玉米雌穗内源激素平衡和抗氧化系统，缓解高温对雌穗分化的抑制作用。 16. 下列有关玉米体内茉莉酸甲酯的叙述正确的是（ ） A. 在玉米体内含量丰富 B. 对生命活动的调节具有高效性 C. 在合成部位发挥作用 D. 需借助体液运输 某研究团队以某玉米品种为材料，于雌穗分化关键生育时期（V9、V12）模拟高温胁迫5天，并在高温结束次日喷施1mmol·L-1MeJA溶液，并测定相关指标： 表1高温胁迫下喷施MeJA对夏玉米雌穗抗氧化酶活性及MDA含量的影响 高温时期 处理 SOD活性（U·g-1FW） POD活性（U·g-1FW） MDA含量（umol·g-1FW） V9 CK 143.21±2.67 1563.91±49.11 0.92±0.06 V9 MeJA 284.70±15.53 2269.94±100.15 0.52±0.04 V12 CK 247.67±6.86 601.04±39.82 0.89±0.03 V12 MeJA 433.25±86.19 1783.69±75.76 0.47±0.02 注：SOD、POD：植物体内关键抗氧化酶，能清除高温等逆境下产生的自由基，减少氧化损伤，MDA（丙二醛）是生物膜中不饱和脂肪酸被等活性氧氧化的产物 17. CK组的处理是________，本实验的自变量是______。 18. 高温胁迫下，玉米细胞中的电子传递链出现电子泄漏，产生。根据已有知识并结合题干信息，推测的来源可能是（ ）（不定项选填）；分析可能攻击的细胞结构有（ ）。（不定项选填） A．质膜　B．叶绿体　C．线粒体　D．核糖体　E．中心体　F．细胞骨架　G．内质网 19. 为进一步探究MeJA与6-BA（细胞分裂素类似物）联合使用对高温胁迫下玉米产量的影响是否具有协同效应，请写出实验设计的基本思路。 20. MeJA在干旱胁迫时含量显著增加，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，在植物生命活动的调节中，与茉莉酸甲酯具有拮抗作用的植物激素是（ ）（不定项选填） A. 生长素 B. 细胞分裂素 C. 赤霉素 D. 乙烯 E. 脱落酸 在玉米种植密度较大的情况下，还可采用隔行去雄、去顶叶的方法促进玉米增产，实验分组和产量数据如图所示： 21. 下列关于实验结果的分析，正确的是（ ） A. 第1顶叶的光合产物可能主要供给雄穗 B. 第2、3顶叶的光合产物可能主要供给雌穗 C. 去雄后适量去除顶叶，能提高玉米产量 D. 去除顶叶的量与玉米产量呈负相关 22. 据图顶叶、雄穗、雌穗的位置关系，推测玉米去雄能增产的原因_________； 【答案】16. B 17. ①. 在玉米雌穗分化关键生育时期（V9、V12）模拟高温胁迫5天，在高温结束次日喷施等量清水 ②. 高温时期（V9、V12）、是否喷施MeJA溶液 18. ①. BC ②. ABCG 19. 分组：取长势一致 V9/V12 时期玉米，均分为 4 组，均置于相同高温胁迫环境； 处理： 甲组：喷施等量清水（空白对照 CK）； 乙组：喷施 1mmol・L⁻¹ MeJA； 丙组：喷施等量适宜浓度 6-BA； 丁组：喷施等量的 1mmol・L⁻¹ MeJA +与丙组同等浓度 6-BA 混合液； 培养：各组其他培养条件完全相同且适宜； 检测：成熟后测定并统计各组玉米产量，对比四组产量差异，判断是否存在协同效应。 20. ABC 21. ABC 22. 玉米去雄后，减少了雄穗对光合产物的消耗，使得更多的光合产物供给雌穗，促进雌穗发育，从而提高玉米产量；同时去雄后可以改善田间通风透光条件，提高光合效率，利于增产 【解析】 【16题详解】 AB、茉莉酸甲酯属于植物激素，植物激素的特点是在植物体内含量极少，但是对生命活动的调节具有高效性，A错误，B正确； C、植物激素往往是在合成部位产生，运输到作用部位发挥作用，C错误； D、植物没有“体液运输”的说法，植物激素通过植物体内的输导组织等进行运输，D错误。 【17题详解】 CK组为对照组，实验中处理组是喷施1mmol·L⁻¹MeJA溶液，所以对照组应该喷施等量清水，其他处理（高温胁迫）和处理组一致。从实验设计可以看出，设置了不同的高温时期（V9和V12），同时每个时期又设置了喷施MeJA和不喷施MeJA（CK）的组别，所以自变量是高温时期和是否喷施MeJA溶液。 【18题详解】 植物细胞中产生活性氧（O₂⁻）的场所主要是叶绿体和线粒体，叶绿体的光合电子传递链、线粒体的呼吸电子传递链在逆境下容易出现电子泄漏，产生O₂⁻，故选BC。MDA 是生物膜中不饱和脂肪酸被O₂⁻等活性氧氧化的产物，因此O₂⁻攻击含生物膜的细胞结构： A 质膜、B 叶绿体、C 线粒体、G 内质网（均具膜）；核糖体、中心体、细胞骨架无膜，不受攻击， 故选ABCG。 【19题详解】 遵循单一变量、对照、分组原则，4 组处理： 分组：取长势一致 V9/V12 时期玉米，均分为 4 组，均置于相同高温胁迫环境； 处理： 甲组：喷施等量清水（空白对照 CK）； 乙组：喷施 1mmol・L⁻¹ MeJA； 丙组：喷施等量适宜浓度 6-BA； 丁组：喷施等量 1mmol・L⁻¹ MeJA + 与丙组同等浓度 6-BA 混合液； 培养：各组其他培养条件完全相同且适宜； 检测：成熟后测定并统计各组玉米产量，对比四组产量差异，判断是否存在协同效应。 【20题详解】 茉莉酸甲酯功能：促进叶片衰老、脱落、气孔关闭，增强抗逆。 A、 生长素：促生长、延缓衰老，与茉莉酸甲酯是拮抗关系； B、 细胞分裂素：延缓叶片衰老、保绿，与茉莉酸甲酯是拮抗关系； C、 赤霉素：促生长、抑制衰老脱落，与茉莉酸甲酯是拮抗关系； D、 乙烯：促叶片衰老脱落，与茉莉酸甲酯是协同关系； E 、脱落酸：促气孔关闭、抗逆，与茉莉酸甲酯协同关系。 【21题详解】 A、D1组（去雄 +去第1顶叶）产量高于D0组（仅去雄），说 明第1顶叶的光合产物可能主要供给雄穗，去除后更多有机物流向雌穗和籽粒，A正确； B、D2、D3组去除更多顶叶后产量下降，说明 第2、3顶叶的光合产物可能主要供给雌穗，去 除后会减少籽粒的有机物供应，B正确； C、 对比各组产量，去雄后适量去除第1顶叶可提高产量，过量去除则产量下降，C正确； D、 去除顶叶的量与产量并非负相关，D1组产量高于D0组，D2、D3组才低于D1组，D错误。 【22题详解】 玉米去雄后，减少了雄穗对光合产物的消耗，使得更多的光合产物供给雌穗，促进雌穗发育，从而提高玉米产量；同时去雄后可以改善田间通风透光条件，提高光合效率，利于增产。 考点三 多种植物激素的协同与拮抗 一. 植物生命活动的调节 从发芽、生长，到开花、结果，植物的一生受到机体内部因素及外界环境因素的共同调节。生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质。 （1）下列关于生长素的叙述，正确的是（ ） A. 科学家在研究植物向光性的过程中发现了生长素 B. 胚芽鞘尖端只有受到单侧光照才能产生生长素 C. 在植物体内生长素只能从形态学上端运输到形态学下端 D. 生长素的化学本质是蛋白质 （2）植物顶芽优先生长、侧芽发育受抑制的现象，称为顶端优势。该现象与生长素的作用特点有关（如图1），下列相关叙述不正确的是（ ） A. 顶芽生长素极性运输至侧芽 B. 图中最可能代表侧芽生长素浓度的是 a C. 去除顶芽可缓解侧芽生长受限制的现象 D. 顶端优势体现了生长素作用的两重性 （3）除了生长素，植物生长还需要其他植物激素的调节。下列植物激素中，对植物生长有促进作用的是（ ） A. 细胞分裂素、赤霉素、乙烯 B. 生长素、脱落酸、乙烯 C. 细胞分裂素、赤霉素、脱落酸 D. 生长素、赤霉素、细胞分裂素 （4）下列生产活动或自然现象中，与生长素的作用关系密切的是（ ）（多选） A. 扦插枝条时保留芽，利于生根成活 B. 摘除棉花的顶芽，使其多开花多结果 C. 移栽树苗时去掉部分叶，提高移栽成活率 D. 倒伏的玉米苗，茎背地生长以更好地接受光照 为探究不同光对莴苣种子萌发的影响，科学家共设了 5 组实验，不同处理后（各处理总 时长相同）将种子在黑暗中放置 2 天，之后测种子的萌发率（如下表），请据表回答： 组别 处理 种子的萌发率（%） 第 1 组 无（黑暗处理） 8.5 第 2 组 红光 98 第 3 组 红光—远红光 54 第 4 组 红光—远红光—红光 100 第 5 组 红光—远红光—红光—远红光 43 （5）本实验设置第 1 组的目的是_________，请根据上述实验推导出不同种类的光对 种子萌发的影响是_____________。 根据实验结果可以推测，当反复照射红光和红外光时，种子的萌发率取决于最后照射的哪种光，随着研究的深入，发现植物体内存在吸收红光的色素蛋白（Pr）和吸收远红光的素蛋白（Pfr），科学家研究萌发种子的生长状况，得到了如图 2所示的结果。 （6）据图分析，下列叙述正确的是（ ） A. 照射红光后 Pfr 转变为 Pr B. 照射远红光后 Pr 转变为 Pfr C. Pr 和Pfr 之间的转化还受温度影响 D. 降低温度有利于萌发种子的生长 （7）研究发现，Pfr/Pr 的比值还会影响植物的开花，连续的黑暗中，该比值会逐渐降低，到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花。若要在夏季让某短日照植物开花以用于花卉展览，请根据以上信息提出一条可行的施：___________。 【答案】（1）A （2）B （3）D （4）ABD （5） ①. 作为对照 ②. 红光可以促进莴苣种子的萌发，远红光能逆转红光的作用 （6）C （7）额外增加黑暗时间/在日间增加黑暗时间的遮光处理 【解析】 【分析】‌生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、幼嫩的叶和发育中的种子‌。在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素‌。生长素的化学本质是吲哚乙酸，主要由具有分生能力的细胞合成‌ 。生长素的产生、分布和运输 ‌产生‌：生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子中产生。这些部位具有分生能力，能够合成生长素‌ 。分布‌：生长素在植物体各器官中都有分布，但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处‌。运输‌：生长素在植物体内的运输方式有两种： ‌极性运输‌：生长素只能由形态学上端运向形态学下端，这种运输方式称为极性运输。在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输‌。 横向运输‌：受单侧光、重力等因素影响，生长素会发生横向运输‌。 【小问1详解】 A、科学家在研究植物向光性的过程中，经过一系列的探究过程，最终发现了生长素，A正确； B、单侧光只影响胚芽鞘尖端生长素的分布，不影响生长素的产生，B错误； C、在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输，C错误； D、生长素的化学本质是吲哚乙酸，D错误。 故选A。 【小问2详解】 A、顶芽生长素极性运输至侧芽，造成侧芽生长素积累，抑制生长，A正确； B、侧芽部位的生长素浓度较高，表现为抑制生长，图中最可能代表侧芽生长素浓度的是c，B错误； C、去顶芽可使侧芽的生长素浓度降低，进而缓解侧芽生长受限制，C正确； D、顶端优势现象是顶芽优先生长，侧芽由于顶芽运输来的生长素积累，浓度过高，导致侧芽生长受抑制的现象，体现了生长素生理作用两重性，D正确。 故选B。 【小问3详解】 乙烯能够促进果实成熟，不能促进植物生长； 脱落酸抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等；生长素类具有促进植物生长的作用，赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大，故三者对于植物生长均有促进作用，ABC错误，D正确。 故选D。 【小问4详解】 A、扦插枝条时保留芽，芽能合成生长素，生长素促进生根，易于成活，A正确； B、摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，使其多开花多结果，B正确； C、移栽树苗时去掉部分叶，降低蒸腾作用，减少水分的散失，提高移栽成活率，C错误； D、倒伏的玉米苗，在近地侧生长素分布较多，生长较快，茎背地生长，以更好地接受光照，D正确。 故选ABD。 【小问5详解】 分析题意，本实验目的是探究不同光对莴苣种子萌发的影响，实验的自变量是光的有无及光的类型，本实验设置第1组的目的是作为对照；据实验数据可知，不同种类的光对种子萌发的影响是：红光可以促进莴苣种子的萌发，远红光能逆转红光的作用。 【小问6详解】 AB、据图可知，照射红光后，Pr转化为Pfr，照射远红光后Pfr转变为Pr，AB错误； C、据图可知，Pr和Pfr之间的转化除受光照影响外，还受温度影响，C正确； D、据图可知，降低温度不利于萌发种子的生长，D错误。 故选C。 【小问7详解】 分析题意可知，Pfr/Pr的比值还会影响植物的开花，连续的黑暗中，该比值会逐渐降低，到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花，故可将白天将该植物在暗室中处理一段时间/额外增加黑暗的时间在夏季让某短日照植物开花。 考点四 植物生长调节剂的应用 一、低温胁迫与荔枝产量 1. 荔枝是我国热带亚热带地区广泛栽培的果树，对低温胁迫极为敏感。植物生长调节剂“靓荔”（植物激素类似物）有助于提高荔枝的耐寒性，但它对荔枝的其他生理过程是否会产生影响，研究人员开展了相关研究，结果列在表中。 “靓荔”处理 用量（mL） 叶绿素含量 （相对值） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 气孔导度 （μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） 0 57.0a 11.9a 0.082a 141.4 2.5 59.3ab 13.0ab 0.086a — 5.0 61.3b 13.8b 0.087a * 7.5 61.0b 13.9b 0.091a 144.3 注：同列数据后的不同小写字母表示数据差异显著（P<0.05），ab表示与a和b均不显著。“—”表示该数据不提供。 （1）研究人员测定叶绿素相对含量，应采用的实验方法是_________。 A. 凝胶电泳法 B. 标记重捕法 C. 聚酰胺薄膜层析法 D. 分光光度法 （2）据表和所学知识判断，与不用“靓荔”处理相比，用7.5mL“靓荔”处理的荔枝体内，发生的变化包括__________。 A. 类囊体内pH上升 B. 光能吸收和转换加快 C. ATP合酶氨基酸序列发生变化 D. NADPH和NADP+的转换加快 （3）研究人员测定净光合速率，观测指标可选用单位时间内的_________。 A. 氧气释放量 B. 荔枝的鲜重 C. 水的消耗量 D. 二氧化碳吸收量 （4）荔枝正常的生理活动依赖于呼吸作用，下列过程与荔枝的呼吸作用密切相关的是___________。 A. 能量转换 B. 电子传递 C. 三羧酸循环 D. NADH合成 （5）“胞间CO2浓度”是指植物叶肉细胞间隙的CO2浓度，该值主要受气孔导度、叶肉细胞光合作用和呼吸作用强度影响。据表1数据及所学知识判断，表中“*”所表示的胞间CO2浓度的合理范围应为________。 A. 小于141.4 B. 大于144.3 C. 141.4与144.3之间（显著） D. 141.4与144.3之间（不显著） （6）欲探究“靓荔”提高荔枝净光合速率的最佳效果。下列浓度梯度的设置范围，较为合理的是_________。（编号选填） ①0-5.0mL之间②2.5-5.0mL之间③5.0-7.5mL之间④大于7.5mL （7）研究人员在采用5.0mL“靓荔”处理荔枝后，重复三次测定相关数据，并据此计算净光合速率。若总光合速率表示为XP（三次数据分别为XP1，XP2，XP3），呼吸作用速率表示为XR（三次数据分别为XR1，XR2，XR3），那么该条件下净光合速率的平均值应为___________。 A. XP1XR1/3+XP2XR2/3+XP3XR3/3 B. （XP1/XR1+XP2/XR2+XP3/XR3）×1/3 C. [（XP1-XR1）+（XP2-XR2）+（XP3-XR3）]×1/3 D. [（XP1+XR1）+（XP2+XR2）+（XP3+XR3）]×1/3 【答案】（1）D （2）BD （3）AD （4）ABCD （5）C （6）③ （7）C 【解析】 【小问1详解】 凝胶电泳用于分离核酸/蛋白质，标记重捕法用于调查种群密度，聚酰胺薄膜层析用于分离氨基酸等小分子，而测定叶绿素相对含量，可采用准确度较高的分光光度法，其原理是是根据有色物质对光的吸收程度来确定物质的含量，D符合题意。 【小问2详解】 AB、据表可知，与不用“靓荔”处理相比，用7.5mL“靓荔”处理的组中，叶绿素含量显著升高，可吸收、转化更多光能用于光反应，由于吸收光能增加，导致类囊体膜内侧水光解速率加快，产生H+增加，因此类囊体内pH下降，A错误、B正确； C、“靓荔”属于植物生长调节剂，不改变基因结构，即该过程中ATP合酶的基因不变，因此表达形成的ATP合酶氨基酸序列不变，C错误； D、由于与不用“靓荔”处理相比，用7.5mL“靓荔”处理的组中净光合速率显著增加，则光反应和暗反应速率都提升，因此NADPH和NADP+的转换加快，D正确。 【小问3详解】 净光合速率可以用单位时间内植物释放的O2量、吸收的CO2量来表示；鲜重变化受水分积累等多种因素影响，水的消耗量受蒸腾作用影响，二者都不能作为净光合的观测指标，AD符合题意。 【小问4详解】 呼吸作用的本质就是有机物氧化分解释放能量，存在能量转换；有氧呼吸第三阶段存在线粒体内膜上的电子传递过程；三羧酸循环是有氧呼吸第二阶段的核心途径；糖酵解和三羧酸循环过程都会生成NADH，四个过程都和呼吸作用密切相关，ABCD符合题意。 【小问5详解】 随“靓荔”浓度升高，气孔导度逐渐增大，但不显著，进入叶片的CO2也会出现小幅度增加，净光合速率虽然也升高，但气孔导度增加带来的CO2摄入增加超过光合消耗的增加，因此胞间CO2浓度随浓度升高逐渐升高：0mL（141.4）<5.0mL<7.5mL（144.3）；且5.0mL“靓荔”处理的叶绿素、净光合都和0mL处理差异显著，因此胞间CO2浓度也和对照差异显著，位于141.4和144.3之间，C符合题意。 【小问6详解】 从表格数据可知，净光合速率随“靓荔”浓度升高持续升高，但升高幅度逐渐降低，5.0mL“靓荔”处理（13.8）到7.5mL“靓荔”处理（13.9）仅升高0.1，且叶绿素含量7.5mL“靓荔”处理略低于5.0mL“靓荔”处理，说明最佳浓度很可能位于5.0~7.5mL之间，在此区间设置浓度梯度探究最合理，③符合题意。 【小问7详解】 净光合速率=总光合速率－呼吸速率，先计算每次重复的净光合速率，再计算三次重复的平均值，根据题意中给出的数据可知，该条件下净光合速率的平均值应为[（XP1－XR1）+（XP2－XR2）+（XP3－XR3）]×1/3，C符合题意。 二. 黄瓜的卷须 卷须是黄瓜植株生长过程中产生的特化器官，常用于缠绕攀爬。卷须发育是一个连续的形态建成过程，人为划分成图1中的阶段1~4，每个阶段按时间顺序细分abcd段，其中卷须在阶段3中的伸长最为显著。 （1）根据图1和已学知识，推测并完善黄瓜卷须发育各步骤的先后顺序。_____→③→_____。 ①生长为直线状结构②启动卷须发育相关基因的表达③卷须感知到支撑物④不对称生长使卷须形成同心圆状结构⑤启动螺旋缠绕，发生向触性弯曲 （2）根据上述信息和所学知识，判断阶段3中黄瓜卷须快速生长主要依靠细胞伸长还是细胞分裂，给出理由_____。 （3）黄瓜卷须快速伸长对植物生存的意义有____。（多选） A. 使卷须能够在有限时间内快速“捕获”支撑物，提高攀爬成功率 B. 细胞伸长不需要经过完整细胞周期，相比细胞分裂更快速、耗能更低 C. 使黄瓜植株能够抢先占据垂直空间，获取更多光照资源 D. 帮助植株获得适宜的生存环境，提高种间竞争优势 黄瓜在卷须感知到支撑物后的5 min内，启动一系列调节过程以完成向触性弯曲，其过程如图3所示。 （4）PIN的化学本质是_____。（单选） A. DNA B. RNA C. 蛋白质 D. 氨基酸衍生物 （5）据题意分析，卷须感知到支撑物后的5 min内，下列细胞内的物质中，含量一定上升的有____。（编号选填） ①TCH1蛋白 ②PIN ③PIN mRNA ④磷酸化的TCH1蛋白 （6）若在卷须细胞中导入一段可与PIN mRNA互补结合的RNA，抑制卷须发育，该RNA的作用效果最可能是____。（单选） A. 抑制PIN基因的转录 B. 促进PIN基因的甲基化 C. 阻断PIN mRNA的翻译 D. 增强PIN蛋白的磷酸化 在农业生产中，为减少养分争夺和便于管理，需人工摘除卷须。中国农业科学院的研究团队从全球不同黄瓜品种中筛选出唯一的西双版纳无卷须体。 （7）该无卷须体的显著特征在于：本应发育为卷须的组织，发生了同源器官转化，形成具有侧枝形态与功能的结构。这一发现为黄瓜的进化研究提供了_____层面的证据。（单选） A. 古生物化石 B. 比较解剖学 C. 分子生物学 D. 细胞生物学 为了将无卷须性状引入其他品种，研究人员将无卷须黄瓜和野生型黄瓜杂交，结果如图4。 （8）相对于无卷须而言，黄瓜的正常卷须属于显性性状，原因是____。（多选） A. F1出现了正常卷须 B. F2中出现了无卷须 C. F2中出现了正常卷须 D. F2中同时出现了两种性状 （9）依据上述实验结果，控制卷须发育的相关基因在染色体上的分布应该是____。（单选） A. B. C. D. （10）要验证上述推测，可将F₁与无卷须体杂交。若推测成立，则后代的性状及比例为_____。 UFO基因是黄瓜卷须发育的关键基因，其表达的UFO能够调控黄瓜卷须发育。与野生型相比，无卷须体UFO基因丢失了1600碱基对。科研人员检测了野生型和无卷须体中UFO基因的表达水平，结果如图5。 （11）根据题意分析，卷须缺陷黄瓜可能发生的变异类型是____。（编号选填） ①基因突变 ②基因重组 ③染色体结构变异 ④染色体数目变异 （12）结合题目信息和所学知识，下列关于黄瓜卷须的形成机制，推测正确的是_____。（编号选填） ①卷须缺陷的形成与UFO基因表达下调有关②野生型和无卷须体UFO基因的空间结构不同③野生型UFO能促进卷须发育④卷须发育是基因表达调控与环境因素共同作用的结果 （13）农业上培育黄瓜时，可使用尼龙绳对无卷须体进行固定，与传统的地面匍匐生长种植相比能使产量上升，原因在于_____。（多选） A. 减少叶片重叠遮挡，充分利用光照 B. 改善通风条件，使夜间适当降温 C. 无卷须生长，减少无用消耗 D. 避免茎蔓接触土壤，降低病虫害造成的养分损耗 【答案】（1） ①. ②→④→① ②. ⑤ （2）依靠细胞伸长。阶段3的a至d，卷须不断显著生长，细胞长度和细胞数量均有显著上升，但细胞长度增加的比率远高于细胞数量的增加 （3）ABCD （4）C （5）②③④ （6）C （7）B （8）AB （9）C （10）正常卷须：无卷须=1：1 （11）① （12）①③④ （13）ABCD 【解析】 【小问1详解】 生物的性状是由基因控制和环境影响共同决定的，根据图示中卷须形成的过程可知，植物生长发育到一定阶段，细胞内会启动卷须发育相关基因的表达，进而在阶段2中通过不对称生长使卷须形成同心圆状结构，在阶段3c中卷须伸展，使其生长为直线状结构，当直线状的须感知到支撑物时，卷须会启动螺旋缠绕，发生向触性弯曲，进而使卷须围绕支撑物缠绕攀爬，因此黄瓜卷须发育各步骤的先后顺序为②→④→①→③→⑤。 【小问2详解】 根据图2可知，阶段3的a→d过程中，卷须长度显著增加，但该过程中细胞数量增加并不明显，而细胞长度显著增加，因此可判断阶段3中黄瓜卷须快速生长主要依靠细胞伸长。 【小问3详解】 A、卷须快速伸长可以在更短时间内接触到支撑物，提升攀爬成功概率，对生存有利，A正确； B、细胞伸长仅需细胞生长，不需要经历细胞分裂这一完整的细胞周期，相较于细胞分裂，该方式伸长速度更快、消耗能量更少，更适应卷须快速伸长的需求，对植物生存有利，B正确； C、黄瓜是攀援植物，快速伸长卷须帮助植株更快占据高处的垂直空间，能获得更多光照，提升光合作用效率，有利于生长，C正确； D、黄瓜卷须快速伸长利于其攀爬生长，使其更快的获得适宜的光照、空间资源，能够让黄瓜在和其他物种的种间竞争中占据优势，利于种群生存，D正确。 【小问4详解】 由图可知，机械刺激使细胞内TCH1发生磷酸化，进而调控细胞核内PIN基因转录，形成的mRNA在细胞质内翻译形成蛋白质，即PIN，因此PIN的化学本质是蛋白质，即C符合题意。 【小问5详解】 根据图示可知，机械刺激使细胞内TCH1发生磷酸化，磷酸化后的TCH1可调控细胞核内PIN基因转录形成mRNA，mRNA在细胞质内翻译形成PIN蛋白，因此卷须感知到支撑物后的5min内，细胞内的②PIN、③PIN mRNA、④磷酸化的TCH1蛋白含量均会增加。 【小问6详解】 mRNA是翻译的直接模板，若在卷须细胞中导入一段可与PIN mRNA互补结合的RNA，则会导致PIN mRNA不能翻译形成PIN蛋白，即导入的RNA的作用效果最可能是阻断PIN mRNA的翻译。 【小问7详解】 比较解剖学通过研究同源器官，对比不同结构的形态与功能，为生物进化提供证据；本题中对同源器官发生形态功能转化的研究，属于比较解剖学层面的进化证据。 【小问8详解】 亲本为正常卷须个体与无卷须个体杂交，子一代均为正常卷须，说明正常卷须为显性性状；子一代均为正常卷须，但子一代自交后代出现了无卷须个体，因此也可说明正常卷须为显性性状，即AB符合题意。 【小问9详解】 根据子二代中正常卷须个体∶无卷须个体=873∶271≈3∶1，说明该性状是由一对等位基因控制的，等位基因位于一对同源染色体的相同位置上，因此C符合题意。 【小问10详解】 要验证卷须是由一对等位基因控制的，可选择F1（Aa）与无卷须（aa）个体测交，若推测成立，则子一代会产生两种数量相等的配子，测交结果为Aa∶aa=1∶1，表型和分离比为：正常卷须∶无卷须=1∶1。 【小问11详解】 已知UFO基因是黄瓜卷须发育的关键基因，其表达的UFO能够调控黄瓜卷须发育。与野生型相比，无卷须体UFO基因丢失了1600碱基对，导致UFO基因中碱基序列改变，进而导致生物性状改变，这属于可遗传变异中的基因突变。 【小问12详解】 ①根据图5可知，野生型个体中UFO基因表达量明显高于无卷须的个体，因此卷须缺陷的形成与UFO基因表达下调有关，①正确； ②野生型和无卷须体UFO基因的空间结构相同，都是双螺旋结构，②错误； ③野生型个体为正常卷须，细胞中UFO基因表达量高于无卷须的个体，因此可推测野生型UFO能促进卷须发育，③正确； ④黄瓜的卷须需要遇到支撑物才会形成有利于缠绕攀爬的形态，因此卷须发育是基因表达调控与环境因素共同作用的结果，④正确。 【小问13详解】 A、对无卷须体直立固定后可减少匍匐生长时的叶片重叠，进而提高光能利用率，A正确； B、使用尼龙绳对无卷须体进行固定，可使通风条件改善，有利于夜间降温，从而降低细胞呼吸对有机物的消耗，增加有机物积累，使产量上升，B正确； C、无卷须避免了光合产物消耗在无用的卷须生长上，使更多养分分配给果实，使产量上升，C正确； D、茎蔓不接触土壤，可减少病虫害侵染，降低养分损失，因此也能提升产量，D正确。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $