摘要:
**基本信息**
以考情定向为引领,通过核心梳理、易错突破、分层专练构建“方法-知识-应用”三维体系,强化生命观念与科学思维
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考情定向|5年考情+备考策略|考情分析与策略结合|新课标要求→高频考点→备考路径|
|核心梳理|4大核心+速记口诀|一图串联与口诀记忆|发现过程→合成运输分布→生理作用→应用|
|易错突破|6大易错点|对比辨析与实验误差分析|概念混淆点→实验逻辑→应用误区|
|分层专练|模拟+真题+情境题|分层训练与靶向突破|基础概念→重难情境→真题压轴|
内容正文:
第29 讲 植物生长素
第一部分 五年考情·精准定向 ……………………………………………………………… 1
江苏考情概览 高频考点情境 高效备考策略
第二部分 四大核心·主干速记………………………………………………………………… 2
一图串联·核心梳理·速记口诀
核心 01 生长素的发现过程
核心 02 生长素的合成、运输与分布
核心 03 生长素的生理作用
核心 04 生长素类似物及其应用
第三部分 六大易错·逐点击破………………………………………………………………… 7
易错 01 混淆向光性的原理与实验对照逻辑
易错 02 混淆生长素的三种运输方式
易错 03 混淆生长素作用的两重性实例
易错 04 不能区分 “生长素” 与 “生长素类似物”
易错 05 顶端优势与根向地性的机理辨析出错
易错 06 探究生长素类似物最适浓度实验的实验设计误差分析
第四部分 分层专练·靶向攻关 ……………………………………………………………………8
两年模拟·基础题(全国视野,单选+多选)
一年重难·情境题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
江苏考情概览
新课标要求
考题统计
1. 分析生长素的发现过程,体验科学探究的思路和方法
2. 阐明生长素的合成、运输、分布和生理作用
3. 举例说明生长素类似物在农业生产中的应用
4. 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
2025・江苏・生长素两重性与根的向地性
2024・江苏・生长素的极性运输
2023・江苏・植物向光性实验分析
2022・江苏・生长素类似物农业应用
2021・江苏・顶端优势机理
高频考点情境
1. 考查频次:近 5 年江苏高考对 “植物生长素” 考点每年必考,选择题、非选择题均有考查,分值 26 分,属于必修《稳态与调节》模块高频考点。探究生长素类似物最适浓度常作为实验题背景考查。
2. 考查要点:重点考查生长素发现系列实验的对照逻辑、生长素极性运输 / 非极性运输 / 横向运输、生长素生理作用两重性、顶端优势、根向地茎背地、生长素类似物在农业生产上的应用。江苏卷重视实验分析,侧重自变量、因变量判断,实验误差、对照设置。
3. 命题情境:试题多结合农业生产(扦插枝条生根、无子果实培育、果树修剪)、植物生长现象(向光性、顶端优势、向地性)、科研实验、图表曲线为载体,考查科学思维与实验探究能力,体现稳态与平衡观。
备考策略
1.抓牢核心概念:必背:极性运输、两重性、顶端优势、横向运输、生长素类似物。
2.构建知识网络:以 “发现实验→合成运输分布→生理作用→生产应用” 为主线;理清不同运输方式发生部位、条件;区分体现两重性和不能体现两重性的实例。
3.联系实际应用:关注扦插生根、无子番茄培育、果树打顶、除草剂原理;区分无子番茄(生长素)和无子西瓜(染色体变异)。
4. 强化题型方法:
概念辨析题:分清极性运输、横向运输、非极性运输;区分生长素与生长素类似物;分清哪些实例体现两重性。
曲线分析题:读懂生长素浓度效应曲线,理解最适浓度、抑制浓度、促进 / 抑制的判断。
实验分析题:掌握生长素发现实验各组对照;掌握探究生长素类似物促进插条生根最适浓度实验的预实验作用、自变量无关变量、处理插条的方法。
5. 紧扣命题趋势:关注农业生产中植物生长调节剂的使用,结合图表、多组对照实验、科研新情境命题。
一图串联
速记口诀
达詹拜温探生长素,色氨酸来幼芽出; 极运主动看形态,横运只在尖端处;
低促高抑两重性,根芽茎敏依次输; 浸泡沾蘸分浓度,预实验来探范围。
核心梳理
核心 01 生长素的发现过程
1.生长素发现的经典实验分析
科学家
实验处理方法、现象
实验结论
达尔文
①与②对照说明:胚芽鞘的向光性生长与 尖端 有关,由此推测: 尖端可能产生某种促进生长的“影响” ;
①与③对照说明:尖端产生促进生长的某种“影响”与光照无关,向光弯曲与尖端、单侧光照有关;
③与④对照说明:感光部位是 胚芽鞘尖端 ,而向光弯曲部位是 胚芽鞘尖端下面的一段
鲍森·
詹森
⑤与⑥对照说明:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
⑦与⑧对照说明:胚芽鞘的弯曲生长,是尖端产生的“影响”在其下部分布 不均匀 造成的
温特
注:■表示接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,□表示未接触胚芽鞘尖端的琼脂块。
⑨与⑩对照说明:尖端确实产生了某种促进生长的化学物质,且向下运输, 促进 下部生长(温特命名该物质为 生长素 )
2.从胚芽鞘系列实验可以得出的结论
(1)胚芽鞘感光部位—— 尖端 。
(2)胚芽鞘弯曲生长的部位(生长素作用部位)——尖端下面一段。
(3)生长素的产生部位——胚芽鞘 尖端 。
(4)生长素横向运输的部位——胚芽鞘尖端。
(5)胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素 分布不均匀 。
3.植物激素的概念
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 。
4.不同处理条件下植物生长的实例
类别
图解条件
相关结果
遮盖类
① 直立 生长;
②向光弯曲生长
暗箱类
①直立生长;
② 向光(小孔) 弯曲生长
插入类
①向 右 侧弯曲生长;
② 直立 生长;
③向光弯曲生长;
④ 向光弯曲 生长
移植类
①直立生长;
②向 左 侧弯曲生长;
③④中生长素的含量:a=b+c,b>c
核心 02 生长素的合成、运输与分布
1.生长素的产生和分布
(1)主要合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子
(2)合成原料:色氨酸
(3)化学本质:吲哚乙酸(IAA),不含矿质元素
(4)分布:大多集中在生长旺盛的部位:胚芽鞘、芽和根顶端分生组织、发育的种子和果实;衰老组织含量少。
2.生长素的运输
(1)三种运输
运输类型
发生部位
方向
特点
极性运输
幼嫩组织(芽、幼叶、幼根)
形态学上端 → 形态学下端
主动运输,不受重力、光照影响
横向运输
胚芽鞘尖端、根尖等幼嫩尖端部位
向光侧⇋背光侧;近地侧⇋远地侧
受单侧光、重力等外界刺激引起,只发生在尖端
非极性运输
成熟组织的韧皮部
双向运输
被动,可双向
(2)生长素极性运输的实验证明
3.植物的向光性
(1)四周光照均匀或无光
尖端产生生长素→ 极性运输 →尖端以下各部位生长素分布 均匀 →各部分生长均匀→直立生长。
(2)单侧光照射
2.植物茎的背地性和根的向地性
(1)原因分析
部位
远地侧
近地侧
生长快慢
弯曲方向
是否体现两重性
根
低浓度,促进
高浓度,抑制
远地侧>近地侧
向地
✅是
茎
低浓度,促进(弱)
较高浓度,促进(强)
近地侧>远地侧
背地向上
❌否
(2)结论:重力作用引起生长素在根、茎尖端发生横向运输;根与茎对生长素的敏感度不同(根>茎)
指点迷津
1.横向运输仅发生在根尖、茎尖等幼嫩尖端;尖端下部只进行极性运输,不再发生横向运输。
2.失重(太空微重力)环境:没有重力诱导的横向运输,根和茎不会出现向地、背地弯曲。
3.两重性判断关键点:必须同时出现 “促进” 和 “抑制” 两种效应;茎背地、向光弯曲只有促进,不体现两重性。
核心 03 生长素的生理作用
1.生长素的生理作用
(1)作用
生长素不直接参与细胞代谢,只作为信号分子起调节作用;主要促进细胞纵向伸长,一般不直接促进细胞分裂。
(2)作用机理:生长素与生长素受体特异性结合,引发维胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
2.生长素的作用特点
(1)特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
(2)作用特点曲线分析(不同浓度生长素对同一器官)
A→B:低于最适浓度,随浓度升高促进作用逐渐加强
B点:浓度为促进作用最适浓度
B→C:高于最适浓度,随浓度升高促进作用逐渐减弱
C点:既不促进生长也不抑制生长
C→D:高浓度抑制生长。抑制作用逐渐增强
(3)相同浓度的生长素对不同器官的影响不同
不同的器官对生长素的敏感程度不同,敏感性大小为根>芽>茎。
(4)实例:顶端优势
现象
顶芽优先生长, 侧芽 受到抑制
原因
顶芽产生的生长素 向下 运输,侧芽附近生长素浓度高,发育受到抑制
解除方法
去掉(摘除)顶芽
应用
果树整形修剪、茶树摘心、棉花打顶等以增加分枝,提高产量
核心 04 生长素类似物及其应用
1. 常见生长素类似物:NAA(α萘乙酸)、2,4D 等,人工合成,效果稳定。
2. 农业生产应用
(1)促进扦插枝条生根;
(2)培育无子果实(无子番茄:花蕾期去掉雄蕊,涂抹一定浓度生长素类似物;遗传物质不变;区别于无子西瓜染色体变异);
(3)高浓度 2,4D 做除草剂,除去双子叶杂草(双子叶植物对生长素更敏感)。
3. 探究实验:探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理
①生长素类调节剂对植物插条的 生根 情况有很大的影响。
②用 不同浓度 生长素类调节剂处理插条,其影响程度不同。
③存在一个 最适 浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。
(2)实验方法
方法
对象
溶液深度
溶液浓度
时间
条件
浸泡法
插条基部
约3 cm
较低
几个小时至一天
遮阴、湿度高
沾蘸法
约1.5 cm
较高
约5 s
—
(3)浸泡法实验步骤
易错 01 混淆向光性的原理与实验对照逻辑
1. 向光性原因:单侧光只在尖端引起生长素横向运输;尖端以下部位不能发生横向运输。背光侧生长素多于向光侧,背光侧细胞伸长更快,向光弯曲。
2. 易错:认为光照直接分解生长素;错误,光照不分解生长素,只改变分布。
3. 实验对照组:温特实验空白琼脂块组,排除琼脂块本身对胚芽鞘生长的影响。
易错 02 混淆生长素的三种运输方式
1. 极性运输:幼嫩部位,形态学上端到下端,主动运输,不受重力光照;不是 “从植物上端到下端”,要看形态学方向。
2. 横向运输只发生在尖端;切除尖端后不再发生横向运输。
3. 成熟组织韧皮部是非极性运输,双向运输。
易错 03 混淆生长素作用的两重性实例
✅体现两重性:顶端优势、根的向地性、高浓度除草剂杀杂草。
❌不体现两重性:茎向光弯曲、茎背地生长(全部是促进,只是强弱不同)。
易错 04 不能区分 “生长素” 与 “生长素类似物”
生长素:植物自身产生,吲哚乙酸 IAA;
生长素类似物:人工合成,NAA、2,4D;植物体内没有分解它们的酶,作用时间更长。
易错 05 顶端优势与根向地性的机理辨析出错
1. 顶端优势:顶芽促进、侧芽抑制;摘除顶芽,侧芽部位生长素浓度下降,侧芽萌发。
2. 根向地:根对生长素敏感;近地侧浓度高抑制生长,远地侧低浓度促进。
易错 06 探究生长素类似物最适浓度实验的实验设计误差分析
1. 预实验不能减小实验误差;预实验作用是摸索实验条件。正式实验才减小误差。
2. 无关变量:枝条的生长状况、枝条数量、温度、处理时间等保持相同适宜。
3. 生根观测指标:生根的平均条数、根平均长度。
4. 空白对照组:不加生长素类似物,只加蒸馏水。
两年模拟·基础题(全国视野,单选+多选)
亮点预览:探究 PIN2 载体蛋白调控生长素在根部的转运机制,结合蛋白分布图像考查极性运输 (T1);以玉米根系生长速率曲线图为载体,探究钙离子对生长素抑制效应的影响 (T2);验证根向地性感受部位在根冠,对照实验设计,考查重力对生长素横向运输的调控 (T6);辨析多倍体育种、基因工程、外源生长素处理获得无子果实的不同原理。 (T14)
一、单选题
1.【科研实验・PIN 蛋白运输】(2025·江苏泰州·二模)研究人员探究植物根部伸长区生长素运输情况,得到了生长素运输方向如图①。图②表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部长度对比及生长素分布对比,图③表示两种植物分生区表皮细胞中 PIN2 蛋白的分布及含量。下列叙述错误的是( )
A.生长素在分生区表皮的极性运输体现为从细胞顶膜运输到底膜
B.N蛋白缺失型植株根尖生长素运输效率更低导致生长更加缓慢
C.分生区表皮细胞中的 PIN2蛋白可能是运输生长素的通道蛋白
D.N蛋白可能通过影响 PIN2 蛋白产生与分布来调控生长素运输
2.【图表实验・Ca²⁺与 IAA 互作】(2026·北京大兴·三模)为研究Ca2+和生长素(IAA)对玉米幼苗根系生长的作用,研究人员设计了系列实验,如图所示。在第一个箭头处添加适量10μM IAA,在第二个箭头处加入1mM EGTA(一种可结合Ca2+的螯合剂),在第三个箭头处向含有IAA和EGTA的溶液中加入0.5mM Ca2+。在不同时间点检测了玉米幼苗根系的生长速率。下列叙述错误的是( )
A.10μMIAA显著抑制玉米幼苗根系生长
B.去除根系细胞中Ca2+后,可解除IAA的作用
C.IAA对玉米幼苗根系生长的影响具有Ca2+依赖性
D.只添加EGTA时,EGTA会抑制玉米幼苗根系生长
3.【教材实验・预实验】(2026·山东潍坊·三模)在“探究生长素类似物α-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”的实验中,某研究小组计划先进行预实验,再开展正式实验。下列说法正确的是( )
A.α-萘乙酸的分子结构与生长素完全相同
B.插条种类、环境温度等无关变量对实验结果不产生影响
C.预实验的主要目的是为正式实验摸索大致的浓度范围,以减少盲目性和浪费
D.利用浸泡法处理插条时,最好是在空气湿度较低的条件下进行
4.【生产情境・农谚分析】(2026·湖北荆州·三模)我国数千年农耕文明从未间断,淳朴智慧的中国人民积累了丰富的食品加工和农业生产等经验。下列对农谚的分析错误的是( )
农谚
相关分析
A
“凡谷,成熟有早晚,苗干有高下”
基因突变是变异的主要来源
B
“中田有庐,疆场有瓜,是剥是菹(泡菜)……”
发酵所需的乳酸菌主要来自瓜果表面
C
“黄泥晒干,小便浸之,泥封树枝……则根生”
人尿中的生长素可促进植物生根
D
“毋覆巢,毋杀胎天飞鸟,毋麝卵”
避免破坏种群正常的出生率,防止种群衰退
A.A B.B C.C D.D
5.【科研情境・TMK 蛋白信号通路】(2026·重庆江津·三模)TMK是一种膜蛋白,可感受胞外生长素的浓度,参与IAA调控的下胚轴伸长生长,机制如图1所示。拟南芥种子萌发时,下胚轴顶端形成如图2所示的顶钩,在破土而出时保护子叶与顶端分生组织。科研人员利用tmk突变体探究了顶钩的形成机理,结果如图3所示。下列说法正确的是( )
A.当胞外IAA浓度较低时,蛋白X促进质子泵基因表达,提高细胞壁的pH,促使细胞壁软化松弛
B.当胞外IAA浓度较高时,TMK蛋白的C端被剪切下来,导致蛋白X磷酸化,抑制质子泵基因的表达
C.据图1和2分析,在顶钩破土而出时,外侧的生长素浓度较高生长快,内侧的生长素浓度较低生长慢
D.据图3分析,TMK蛋白只影响顶钩内侧细胞长度,不影响外侧细胞长度,tmk突变体的顶钩弯曲度大于野生型
6.【实验分析・淀粉平衡石假说】(2026·河南三门峡·三模)“淀粉—平衡石假说”认为,植物对重力的感受是通过内含“淀粉体”的平衡石细胞实现的。为验证植物根向地性的感受部位在根冠,科学家对水平放置的玉米幼苗的根冠进行了不同处理,记录根的弯曲生长状况,结果如下表。下列分析不合理的是( )
甲组
根冠不切除
向下弯曲63°
乙组
根冠全切除
几乎不弯曲
A.比较甲组和乙组的结果可以推断,平衡石细胞位于根冠
B.该实验需要在黑暗条件下进行,目的是排除光对根生长的影响
C.重力信号通过影响生长素的合成和运输来调控根的向地性生长
D.根的向地生长体现了生长素低浓度促进、高浓度抑制的特点
7.【图表实验・PIN 蛋白运输】(2026·湖南长沙·三模)科研人员利用拟南芥探究生长素(ⅠAA)的运输机制。已知ⅠAA运输包括依赖PⅠN蛋白的极性运输和韧皮部非极性运输。实验在接穗顶端施加14C-IAA,检测砧木根部放射性及植株生长状况。结果如下表。下列分析错误的是( )
组别(接穗/砧木)
接穗表现(地上部)
砧木表现(地下部)
WT/WT
生长正常
根部放射性高
Pin1/WT
顶端优势丧失(侧芽萌发)
根部放射性低
WT/Pin1
生长正常
根部放射性高
WT/graft−block
接口处愈伤组织增生
根部无放射性(维管束未连通)
注:Pin1指PⅠN蛋白缺失突变体,无法进行生长素的极性运输
graft−block:指难嫁接突变体,其维管束连接受阻,物理通道不通
A.WT/WT组ⅠAA经历了“极性运输→韧皮部非极性运输”的过程
B.Pin1/WT组结果说明ⅠAA可通过韧皮部运输,不完全依赖茎尖极性运输
C.WT/Pin1组根部放射性高,说明生长素从接穗运输至砧木根部的过程不依赖PⅠN蛋白
D.WT/graft−block组说明ⅠAA长距离运输依赖维管束连通及分化
8.【教材实验・试剂替代】(2026·四川绵阳·三模)用替代的实验材料或者试剂开展下列实验,不能达成实验目的的是( )
选项
实验内容
替代措施
A
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
用“卡诺氏液”替代“甲紫溶液”
B
DNA的粗提取与鉴定
用“香蕉果肉细胞”替代“猪肝细胞”
C
用高倍显微镜观察叶绿体
用“菠菜叶”替代“藓类叶片”
D
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
用“2,4-D”替代“NAA”
A.A B.B C.C D.D
9.【概念辨析・生长素运输】(2026·重庆·三模)囊泡是真核细胞中参与物质运输的重要的结构,下列不需要囊泡参与的是( )
A.垂体分泌促性腺激素
B.生长素的极性运输
C.吞噬细胞吞噬病原体
D.神经元释放多巴胺
10.【史实辨析・生长素发现】(2026·云南昭通·二模)下列关于植物生长素的发现和作用的叙述,正确的是( )
A.鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部,且该影响是生长素
B.温特的实验证明了胚芽鞘的弯曲生长是由生长素引起的,并分离鉴定了生长素的化学本质是吲哚乙酸
C.在成熟组织中,生长素可以进行非极性运输;而在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能进行极性运输
D.顶端优势、根的向地性、茎的背地性都能体现生长素的作用特性
二、多选题
11.【图表分析・果实激素】(2025·江苏南通·二模)库尔勒香梨深受消费者喜爱,但偏斜果(果实一边发育健全,而另一边发育不良)严重降低了果实品质。为明确内源激素与偏斜果的关系,科研人员测定了果形偏斜高峰期偏斜果大小果面的内源激素含量,结果如下图。相关叙述正确的是( )
A.果实发育过程中,生长素含量先增加后减少
B.内源生长素和内源脱落酸共同调控果实发育
C.给大果果面喷施适量脱落酸抑制剂可改善果形
D.推测内源激素的产生既受自身调控,也受环境影响
12.【教材实验综合】(2026·江苏常州·三模)下列有关教材实验的叙述,错误的是 ( )
A.在研究分泌蛋白质的合成和运输实验中,选用人的口腔上皮细胞为材料
B.低温处理的根尖直接制片,未发现染色体数目改变的细胞,原因可能是未经卡诺氏液固定处理
C.拜尔实验中将胚芽鞘尖端分别放在去掉尖端的胚芽鞘左、右两侧,二者之间可形成相互对照
D.探究抗生素对细菌的选择作用时,选取菌落均要随机
13.【教材实验辨析】(2026·江苏·一模)下列有关高中生物实验,相关叙述错误的是( )
A.观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,视野中可观察到一个细胞核的周期性变化
B.调查草本植物的种群密度最好选择单子叶植物,样方大小一般以1m2的正方形为宜
C.研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧
D.用不同浓度的生长素调节剂处理枝条,浸泡法要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
14.【生产应用・无子果实】(2026·江苏徐州·一模)下列关于培育无子果实的叙述正确的是( )
A.利用多倍体育种方法获得的三倍体植株可培育无子果实
B.通过基因工程使植物种子发育关键基因沉默,能获得无子果实
C.用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头可培育无子果实
D.通过诱变育种得到雄性不育株,其与特定品种杂交可培育无子果实
一年重难·情境题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
设题创新:以表格数据呈现 NAA 浓度对茎切段生长、乙烯合成的联动效应,考查激素间相互作用(T2);探究重力、单侧光双重环境信号共同作用下胚芽鞘的弯曲生长,区分两种刺激效应强弱(T4); 新材料情境,筛选生长素合成抑制剂,结合植株表型图考查 IAA 生物合成途径(T13);利用 DR5GUS 报告基因技术,探究发育中种子对果实 IAA 供应的作用(T14)。
一、单选题
1.【教材实验综合辨析】(2026·江苏·模拟)下列有关生物学实验的叙述错误的是( )
A.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生酒精,应适当延长酵母菌的培养时间
B.用洋葱进行DNA粗提取实验,将洋葱研磨液过滤、静置后,应取沉淀物继续实验
C.用不同颜色彩球进行性状分离比模拟实验时,两个容器中初始彩球的总量可以不同
D.降低浓度梯度以进一步确定植物插条生根最适生长素浓度时,无需设置空白对照组
2.【表格实验・NAA 与乙烯】(2026·江苏南通·三模)科研人员探究了不同浓度α-萘乙酸(NAA)对小麦幼苗茎切段生长及乙烯含量的影响,结果如下表。相关叙述正确的是( )
NAA浓度/mol·L-1
0
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
茎切段长度增加相对值
25.7
48.2
60.5
78.1
51.2
48.1
47.9
乙烯含量相对值
0.21
0.20
0.22
0.21
0.51
0.93
2.11
A.NAA由幼苗尖端合成经极性运输至茎发挥作用
B.不同浓度的NAA对茎切段生长的影响效果可能相同
C.NAA促进乙烯合成的效应与其浓度呈正相关
D.10-3 mol⋅L-1的NAA抑制茎切段生长与乙烯含量剧增有关
3.【教材实验辨析】(2026·江苏南京·二模)下列有关生物学实验的叙述错误的是( )
A.用洋葱进行DNA粗提取实验,将洋葱研磨液过滤、静置后,应取沉淀物继续实验
B.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生酒精,应适当延长酵母菌的培养时间
C.用不同颜色彩球进行性状分离比模拟实验时,两个容器中初始彩球的总量可以不同
D.降低浓度梯度以进一步确定植物插条生根最适生长素浓度时,无需设置空白对照组
4.【装置实验・重力与单侧光】(2026·江苏·二模)图1为某兴趣小组在探究“重力和单侧光对胚芽鞘弯曲程度的影响”时的实验装置,图2为12h后小麦胚芽鞘的生长状况。下列相关叙述正确的是( )
A.本实验的自变量是小孔的有无、位置及大小
B.对照组中胚芽鞘近地侧生长素的含量低于背地侧
C.胚芽鞘近地侧和背地侧的生长素效应均为促进生长
D.重力对胚芽鞘弯曲程度的影响小于实验所用的单侧光
5.【教材操作・实验细节】(2026·重庆·二模)下列关于高中生物实验操作的叙述,正确的是( )
A.研究甲状腺激素功能时,为避免消化道分解,只能采用注射法给药
B.“性状分离比的模拟实验”中,每个小桶内两种颜色小球数量相等,两桶内小球总数可不同
C.用放射性同位素15N标记的亮氨酸去追踪分泌蛋白在细胞中的合成和运输途径
D.“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”正式实验中,必须设置清水组作为空白对照
6.【基因工程・激素基因表达】(2026·江苏南通·一模)利用基因工程改变与植物激素相关基因的表达,具有广泛的应用。相关叙述错误的是( )
A.在杨树保卫细胞中过表达脱落酸受体基因,可增强抗旱能力
B.敲除番茄果实中乙烯合成酶基因,可延缓果实成熟便于储运
C.在黄瓜子房壁中特异性表达生长素合成酶基因,可诱导获得无籽果实
D.拟南芥愈伤组织中导入细胞分裂素合成酶基因的反义基因,可促进芽的分化
7.【多种激素综合】(2026·江苏·一模)a、b、c分别代表黄瓜体内苯乙酸、赤霉素和脱落酸中的一种,a、b、c及生长素IAA的部分作用如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.用IAA处理获得无子果实属于不可遗传变异
B.a可以促进生长素的运输和气孔张开
C.b、c最可能分别代表赤霉素和苯乙酸
D.IAA和c可促进细胞伸长和诱导细胞分化
8.【生命活动调节综合】(2026·江苏南通·二模)下列关于植物生命活动调节的叙述错误的是( )
A.冬小麦要经历春化作用才能开花是温度调节植物生长发育的结果
B.水稻倒伏后,茎的背地性生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关
C.土壤干旱时,油菜根部合成的赤霉素向上极性运输可引起气孔关闭
D.植物生长发育过程中,多种激素共同起作用,且表现出一定的顺序性
9.【机理图解・生长素促伸长】(2025·辽宁·三模)生长素促进细胞伸长的机理过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞质的分裂
B.生长素可直接与基因结合激活相应基因的表达而发挥作用
C.细胞壁处H+浓度下降,细胞壁变疏松,有利于细胞伸长
D.生长素促进细胞伸长与原生质体生长及细胞壁合成速度加快有关
10.【图表实验・根的向光性】(2025·山东临沂·二模)研究人员将生理状况相同的水稻的根置于黑暗环境,分别给予单侧弱光和强光照射,生长状况如图1所示,一段时间后,测得黑暗、弱光、强光条件下α分别为(0°、17.5°、35.5°。测定不同处理前后根尖向光侧和背光侧的生长素含量,结果如图2,已知光照不会影响生长素的合成。下列叙述正确的是( )
A.生长素都是由植物细胞合成起调节作用的微量有机物,化学本质是吲哚乙酸
B.水稻根在单侧光照射后的生长状况是根细胞对生长素的敏感程度不同所致
C.若逐渐增加单侧光的光照强度,图1中α的数值会逐渐增加
D.水稻根向光侧生长素含量变化并不仅仅与生长素的运输有关
二、多选题
11.【图解实验・胚芽鞘向光性】(2026·湖南长沙·三模)下图为某课外学习小组用玉米胚芽鞘进行的部分实验,该实验说明( )
A.感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘的尖端
B.玉米胚芽鞘对生长素的灵敏度低于根尖
C.实验说明胚芽鞘直立或弯曲生长均与单侧光照射有关
D.生长素促进尖端的下部背光侧生长,抑制向光侧生长
12.【表格实验・植物生长调节剂】(2026·河北邯郸·三模)某课题组研究了激素类似物甲(生长素类调节剂)和激素类似物乙对微型月季生根的影响,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.由图可知,激素类似物甲对微型月季插条生根的影响是“低浓度促进、高浓度抑制”
B.据图判断0.5 μmol/L的激素类似物乙对根的生长是抑制作用
C.若遇连绵阴雨天会影响番茄的产量,此时喷洒适量的甲可以起到缓解作用
D.若进一步探索激素类似物甲促进月季插条生根的最适浓度,可在10 μmol/L-50 μmol/L的浓度范围内,设置更小的浓度梯度进行实验
三、非选择题
13.【科研实验・YUC 抑制剂筛选】(2026·北京大兴·三模)由于基因家族成员的功能冗余,生长素(IAA)生物合成基因家族中的基因突变可能不会影响IAA含量或表型,这使得使用遗传学方法分析生长素的功能变得困难。一些科学家认为可以利用生长素生物合成抑制剂,抑制拟南芥生长素生物合成。
(1)生长素在调节植物______中起核心作用。
(2)IPyA(吲哚-3-丙酮酸)依赖性途径是拟南芥IAA生物合成的主要途径,YUC(一种单加氧酶)催化从IPyA转化为IAA的最后一步反应。研究人员利用YUC过表达转基因拟南芥从大约600种化合物中筛选YUC抑制剂,实验结果见图1。
研究人员选择BBo和PPBo作为候选YUC抑制剂的原因是______。
(3)为了进一步确认BBo和PPBo是否在YUC将IPyA催化为IAA的过程中发挥作用,应检测:
①经适当浓度BBo和PPBo溶液处理后的野生型拟南芥植株的______;
②______处理后,拟南芥植株的生长恢复情况;
③若检测结果为______,说明BBo和PPBo是YUC抑制剂;
④体外实验证明用30μM BBo和PPBo处理,可显著抑制重组YUC的活性。
(4)研究人员检测了BBo和PPBo对重组TAA1酶活性的影响,实验结果见图2。
注:Kyn是TAA1酶的抑制剂。该实验的目的是______。
14.【图解实验・豌豆果实发育】(2026·北京海淀·二模)研究者以幼嫩的豌豆果实及与果实相连的枝条为材料(如下图),研究生长素(IAA)在果实发育中的作用。
(1)IAA的作用因____________、器官种类和植物细胞的成熟情况不同而有较大的差异。实验所用豌豆转入了DR5-GUS基因,DR5是IAA____________启动子,能驱动下游GUS酶基因表达,使细胞内GUS酶活性可以灵敏地反映IAA的活性。
(2)研究者对实验材料进行了四组不同处理,处理及结果如下表。
组别
处理
IAA含量(ng/g)
GUS酶活性相对值
1
仅羊毛脂处理
12.5
100
2
用含NPA的羊毛脂处理
16.2
210
3
打开果皮、保留种子,用羊毛脂处理
13.1
105
4
打开果皮、去除种子,用羊毛脂处理
1.5
48
注:NPA为IAA运输阻断剂。
①结果显示,与1组相比,2组____________。
②通过分析1~4组实验结果,可以初步判断发育中的种子____________。
③在上述实验的基础上,研究者打开果皮、去除种子,用含NPA的羊毛脂处理,发现检测点IAA含量和GUS酶活性与第4组无明显差异,且经过48h后也没有明显变化,推测____________。
(3)进一步研究发现,与第3组相比,第4组果皮中合成乙烯的前体物质含量更低,乙烯释放量更高。请提出一个假设,解释IAA促进果实发育的机制________。
15.【图解机理・生长素信号通路】(2026·云南昭通·二模)水稻是世界主要粮食作物,粒重由粒型和灌浆程度决定,其遗传稳定、受环境影响较小,是水稻产量改良的核心研究方向。生长素(IAA)通过代谢、运输及信号转导的动态调控维持其时空分布稳态,进而调控水稻颖壳细胞增殖和胚乳发育,最终影响籽粒形态。
(1)生长素是由_________(物质)经过一系列反应转变而成的,主要在__________________等部位合成。
(2)生长素在水稻内具有多种运输方式,需要PIN(生长素输出载体)、AUX1/LAX等载体蛋白参与,PIN蛋白在细胞中的不对称分布决定了生长素在细胞间的主动运输,这种运输属于_______运输。若用PIN抑制剂处理水稻,则生长素的这种运输会_______(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)生长素经典信号转导途径如图所示,该途径涉及生长素受体复合物(由TIR1和SCF构成)、生长素转录因子ARF、转录抑制因子AUX/IAA和下游生长素反应基因4个部分。其中AuxRE是生长素反应基因的响应元件,泛素具有标记作用。
①某除草剂的结构与生长素相似,结合图信息,推测该除草剂的作用机制可能是_________,导致下游生长素反应基因持续表达,导致植物因生长紊乱而死亡。
②在没有生长素或生长素浓度很低时,AUX/IAA与ARF结合,_________,从而抑制下游生长素反应基因表达。
(4)我国科学家发现,TIR1/AFB可以作为AUX/IAA的受体和信号分子,在即使不降解AUX/IAA的情况下,通过人工手段增加TIR1/AFB的含量,下游生长素反应基因同样能被激活,从而产生生长素效应。基于该发现,可以对图的生长素经典信号转导途径补充为_________。
三年真题·压轴题(侧重江苏,辐射全国,单选题)
设题创新:联系农业生产,分析果实弯曲的激素成因,考查生长素促进子房发育(T1);TMK 跨膜激酶介导生长素激活 H⁺ATP 酶,结合机理图考查细胞伸长分子机制( T4); 探究生长素和过氧化氢共同调控中胚轴生长,运用加法、减法原理评价实验(T5); 遗传突变体材料,探究生长素与油菜素内酯信号通路的交叉互作(T7)。
一、单选题
1.【生产情境・黄瓜弯曲果】(2026·广东·高考真题)学农小组的同学发现农户大棚黄瓜果实普遍存在弯曲现象(如图),黄瓜果实弯曲造成产量和品质的大幅度下降。经查阅文献,并对黄瓜果实发生弯曲的可能原因和解决方法进行了分析讨论,得出下列结论,其中正确的是( )
A.因幼瓜发生病变导致其失去向地性而产生弯曲
B.因受精不均匀,受精较少一侧生长缓慢而产生弯曲
C.均匀涂抹低浓度的细胞分裂素可预防幼瓜弯曲
D.在凸面涂抹低浓度的生长素类调节剂可降低弯曲程度
2.【表格实验・三七不定根诱导】(2026·河北·高考真题)为实现三七皂苷工厂化生产,研究者利用生长素类调节剂吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)对三七外植体进行不定根诱导,实验结果见表。下列分析错误的是( )
IBA浓度/(mg·L-1)
NAA浓度/(mg·L-1)
诱导率/%
平均不定根数
0
2
75
7.1
2
0
70
8.5
2
1
90
10.1
2
2
100
11.6
4
2
60
5.9
A.不同浓度IBA和NAA的组合对不定根的诱导效果不同
B.NAA浓度相同时,IBA浓度越高对不定根的诱导率越高
C.植物生长调节剂的作用受植物生理状态和环境条件的影响
D.植物生长调节剂的生产、销售和使用必须遵守国家相关规定
3.【分子机理・T1 蛋白】(2025·天津·高考真题)T1蛋白和生长素在植物组织水平上的分布高度重合。T1基因突变后细胞内的脂类会发生改变,且生长素载体蛋白从高尔基体到细胞膜的运输异常。描述错误的是( )
A.T1蛋白主要表达在胚芽鞘、茎尖和根尖的分生区等部位
B.T1突变影响了核糖体、高尔基体的组成和功能
C.T1突变体内的生长素极性运输异常
D.T1突变体幼苗的根变短
4.【分子机理・T1 蛋白】(2025·甘肃·高考真题)生长素可促进植物细胞伸长生长,其作用机制之一是通过激活质膜H+-ATP酶,导致细胞壁酸化,活化细胞壁代谢相关的酶。拟南芥跨膜激酶TMK参与了这一过程,它与生长素受体、质膜H+-ATP酶的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素促进细胞伸长生长的过程与呼吸作用无关
B.碱性条件下生长素促进细胞伸长生长的作用增强
C.生长素受体可以结合吲哚乙酸或苯乙酸
D.TMK功能缺失突变体的生长较野生型快
5.【图表实验・IAA 与 H₂O₂】(2025·四川·高考真题)生长素(IAA)和H2O2都参与中胚轴生长的调节。有人切取玉米幼苗的中胚轴、将其培养在含有不同外源物质的培养液中,一段时间后测定中胚轴长度,结果如下图(DPI可以抑制植物中H2O2的生成)。下列叙述错误的是( )
A.本实验运用了实验设计的加法原理和减法原理
B.切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响
C.IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长
D.若另设IAA抑制剂+H2O2组,中胚轴长度应与④相近
6.【图表实验・向日葵向光】(2025·河南·高考真题)向日葵具有向光生长的特性。研究人员以向日葵幼苗为实验材料,单侧光处理一段时间后,检测下胚轴两侧生长相关指标,结果如图所示。下列推断正确的是( )
A.向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面
B.下胚轴两侧IAA的含量基本一致,表明其向光生长不受IAA影响
C.IAA抑制物通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长
D.在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向对侧弯曲
7.【图解实验・油菜素内酯与生长素】(2025·北京·高考真题)油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达,进而促进下胚轴生长。用生长素分别处理野生型和Z基因功能缺失突变体的拟南芥幼苗,结果如图。综合以上信息,不能得出的是( )
A.Z蛋白是油菜素内酯信号途径的组成成分
B.生长素和油菜素内酯都能调控下胚轴生长
C.生长素促进下胚轴生长依赖于Z蛋白
D.油菜素内酯促进下胚轴生长依赖于生长素
8.【科学方法】(2023·福建·高考真题)生物学研究常运用特定的科学方法来阐释生命现象及规律。下列科学方法与对应的应用不相符的是( )
选项
科学方法
应用
A
完全归纳法
细胞学说的建立
B
假说一演绎法
孟德尔两大遗传定律的发现
C
建构模型
研究种群数量的变化规律
D
预实验
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
A.A B.B C.C D.D
9.【探究实验・2,4D】(2024·广西·高考真题)百香果具有较高的经济价值,在广西多地种植,赋能乡村振兴。为探究促进百香果健壮枝条生根的最适2,4-D浓度,某兴趣小组提出实验方案,其中不合理的是( )
A.设置清水组作为空白对照
B.将2,4-D浓度作为自变量
C.将枝条生根的数量及生根的长度作为因变量
D.随机选择生长状况不同的枝条作为实验材料
10.【教材实验・扦插枝条】(2024·江苏·高考真题)关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验,下列叙述正确的是( )
A.选用没有芽的枝条进行扦插,以消除枝条中原有生长素对生根的影响
B.扦插枝条应保留多个大叶片,以利用蒸腾作用促进生长调节剂的吸收
C.对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质用等体积的泥炭土
D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数
11.【推论判断】(2024·贵州·高考真题)研究结果的合理推测或推论,可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是( )
序号
研究结果
推测或推论
①
水分子通过细胞膜的速率高于人工膜
细胞膜存在特殊的水分子通道
②
人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍
细胞膜的磷脂分子为两层
③
注射加热致死的S型肺炎链球菌,小鼠不死亡
S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④
DNA双螺旋结构
半保留复制
⑤
单侧光照射,胚芽鞘向光弯曲生长
胚芽鞘尖端产生生长素
A.①②④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②③④
二、非选择题
12.(2026·全国卷·高考真题)植物生长素对于维持正常株高具有重要作用。某种植物A基因(显性)编码的糖蛋白是生长素正常运输所必需的,使植物表现为正常株高;a基因(隐性)的产物无此功能,aa纯合体表型为矮秆。B基因(显性)的产物能使A基因的产物失活,b基因(隐性)的产物无此功能。这两对基因独立遗传。回答下列问题。
(1)植物生长素的极性运输过程_______(填“需要”或“不需要”)ATP的参与。
(2)该种植物正常株高纯合体的基因型为_______。
(3)两对等位基因的显性纯合体与隐性纯合体杂交产生F1,F1表型为________;F1自交产生F2,F2表型及分离比为________;
(4)若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为矮秆,则亲本矮秆纯合体的基因型有_______。若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为正常株高,则F1自交产生的F2中正常株高个体所占的比例为_________。
13.(2025·海南·高考真题)动、植物生命活动均受激素调节。植物生长素和动物生长激素通过一系列过程发挥生物学效应(如图1和图2),调节个体生长。
(1)用蛋白酶分别处理生长素和生长激素,失去活性的是_____。
(2)生长素在植物幼嫩组织中的运输方式是_____,生长激素在动物体内的运输方式是_____。
(3)图1中,若受体复合物C结合生长素的功能丧失,则生长素调控的靶基因转录无法被激活,理由是_____。
(4)图2中,被激活的信号蛋白1和信号蛋白2通过不同的信号通路发挥生物学效应,发挥效应较快的信号蛋白是_____,原因是_____。
(5)据图1和图2可知,生长素和生长激素在发挥生物学效应的过程中具有相似性,主要表现在_____(答出2点即可)。
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第29 讲 植物生长素
两年模拟·基础题(全国视野,单选+多选)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
A
B
C
C
A
B
C
题号
11
12
13
14
答案
ABD
ABD
AB
ABC
(一年重难·情境题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
A
C
B
D
B
C
D
D
题号
11
12
答案
AB
ABD
13.
【答案】(1)生长发育
(2)两者可以恢复YUC过表达植株的根系生长(部分解除生长素对YUC过表达植株根系生长的抑制作用)
(3) 内源IAA和IPyA水平(浓度) 外源IAA 内源IAA含量降低、IPyA浓度升高、外源IAA处理后拟南芥植株的生长恢复
(4)探究两种抑制剂对YUC酶的作用是否具有特异性
14.
【答案】(1) 浓度 诱导型(或响应型)
(2) IAA含量升高,GUS酶活性显著增强 能合成IAA并运输至果实而促进其发育 果皮中的IAA主要来自种子的极性运输
(3)IAA通过抑制乙烯的合成,解除乙烯对果实发育的抑制作用,促进果实发育
15.
【答案】(1) 色氨酸 芽、幼嫩的叶和发育中的种子
(2) 极性 减弱
(3) 除草剂与生长素受体复合物、AUX/IAA结合,从而促进AUX/IAA的泛素化降解,解除AUX/IAA对ARF的抑制 抑制ARF与AuxRE结合
(4)生长素信号转导不一定要依赖AUX/IAA的降解,TIR1/AFB可直接激活下游生长素反应基因表达
三年真题·压轴题(侧重江苏,辐射全国,单选题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
B
B
C
D
A
D
A
D
D
A
12.
【答案】(1)需要
(2)AAbb
(3) 矮秆 矮秆∶正常株高=13∶3
(4) AABB、aaBB 3/4
13.
【答案】(1)生长激素
(2) 极性运输(或主动运输) 体液运输(或血液运输)
(3)生长素无法与受体复合物C结合,导致B无法与A分离(不能形成转录因子A单体),无法形成A的二聚体,无法激活靶基因转录(无法解除对靶基因转录的抑制)
(4) 信号蛋白2 因为它通过激酶2传递信号,更快;而信号蛋白1通过基因转录和翻译(表达)过程更慢
(5)(都是信息分子,均通过调节基因转录(或蛋白质合成)来发挥效应(生长素激活靶基因转录,生长激素通过信号通路促进相关蛋白合成;均需与特异性受体结合(生长素与受体复合物C结合,生长激素与细胞膜受体结合)
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第29 讲 植物生长素
第一部分 五年考情·精准定向 ……………………………………………………………… 1
江苏考情概览 高频考点情境 高效备考策略
第二部分 四大核心·主干速记………………………………………………………………… 2
一图串联·核心梳理·速记口诀
核心 01 生长素的发现过程
核心 02 生长素的合成、运输与分布
核心 03 生长素的生理作用
核心 04 生长素类似物及其应用
第三部分 六大易错·逐点击破………………………………………………………………… 7
易错 01 混淆向光性的原理与实验对照逻辑
易错 02 混淆生长素的三种运输方式
易错 03 混淆生长素作用的两重性实例
易错 04 不能区分 “生长素” 与 “生长素类似物”
易错 05 顶端优势与根向地性的机理辨析出错
易错 06 探究生长素类似物最适浓度实验的实验设计误差分析
第四部分 分层专练·靶向攻关 ……………………………………………………………………8
两年模拟·基础题(全国视野,单选+多选)
一年重难·情境题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
江苏考情概览
新课标要求
考题统计
1. 分析生长素的发现过程,体验科学探究的思路和方法
2. 阐明生长素的合成、运输、分布和生理作用
3. 举例说明生长素类似物在农业生产中的应用
4. 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
2025・江苏・生长素两重性与根的向地性
2024・江苏・生长素的极性运输
2023・江苏・植物向光性实验分析
2022・江苏・生长素类似物农业应用
2021・江苏・顶端优势机理
高频考点情境
1. 考查频次:近 5 年江苏高考对 “植物生长素” 考点每年必考,选择题、非选择题均有考查,分值 26 分,属于必修《稳态与调节》模块高频考点。探究生长素类似物最适浓度常作为实验题背景考查。
2. 考查要点:重点考查生长素发现系列实验的对照逻辑、生长素极性运输 / 非极性运输 / 横向运输、生长素生理作用两重性、顶端优势、根向地茎背地、生长素类似物在农业生产上的应用。江苏卷重视实验分析,侧重自变量、因变量判断,实验误差、对照设置。
3. 命题情境:试题多结合农业生产(扦插枝条生根、无子果实培育、果树修剪)、植物生长现象(向光性、顶端优势、向地性)、科研实验、图表曲线为载体,考查科学思维与实验探究能力,体现稳态与平衡观。
备考策略
1.抓牢核心概念:必背:极性运输、两重性、顶端优势、横向运输、生长素类似物。
2.构建知识网络:以 “发现实验→合成运输分布→生理作用→生产应用” 为主线;理清不同运输方式发生部位、条件;区分体现两重性和不能体现两重性的实例。
3.联系实际应用:关注扦插生根、无子番茄培育、果树打顶、除草剂原理;区分无子番茄(生长素)和无子西瓜(染色体变异)。
4. 强化题型方法:
概念辨析题:分清极性运输、横向运输、非极性运输;区分生长素与生长素类似物;分清哪些实例体现两重性。
曲线分析题:读懂生长素浓度效应曲线,理解最适浓度、抑制浓度、促进 / 抑制的判断。
实验分析题:掌握生长素发现实验各组对照;掌握探究生长素类似物促进插条生根最适浓度实验的预实验作用、自变量无关变量、处理插条的方法。
5. 紧扣命题趋势:关注农业生产中植物生长调节剂的使用,结合图表、多组对照实验、科研新情境命题。
一图串联
速记口诀
达詹拜温探生长素,色氨酸来幼芽出; 极运主动看形态,横运只在尖端处;
低促高抑两重性,根芽茎敏依次输; 浸泡沾蘸分浓度,预实验来探范围。
核心梳理
核心 01 生长素的发现过程
1.生长素发现的经典实验分析
科学家
实验处理方法、现象
实验结论
达尔文
①与②对照说明:胚芽鞘的向光性生长与 尖端 有关,由此推测: 尖端可能产生某种促进生长的“影响” ;
①与③对照说明:尖端产生促进生长的某种“影响”与光照无关,向光弯曲与尖端、单侧光照有关;
③与④对照说明:感光部位是 胚芽鞘尖端 ,而向光弯曲部位是 胚芽鞘尖端下面的一段
鲍森·
詹森
⑤与⑥对照说明:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
⑦与⑧对照说明:胚芽鞘的弯曲生长,是尖端产生的“影响”在其下部分布 不均匀 造成的
温特
注:■表示接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,□表示未接触胚芽鞘尖端的琼脂块。
⑨与⑩对照说明:尖端确实产生了某种促进生长的化学物质,且向下运输, 促进 下部生长(温特命名该物质为 生长素 )
2.从胚芽鞘系列实验可以得出的结论
(1)胚芽鞘感光部位—— 尖端 。
(2)胚芽鞘弯曲生长的部位(生长素作用部位)——尖端下面一段。
(3)生长素的产生部位——胚芽鞘 尖端 。
(4)生长素横向运输的部位——胚芽鞘尖端。
(5)胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素 分布不均匀 。
3.植物激素的概念
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 。
4.不同处理条件下植物生长的实例
类别
图解条件
相关结果
遮盖类
① 直立 生长;
②向光弯曲生长
暗箱类
①直立生长;
② 向光(小孔) 弯曲生长
插入类
①向 右 侧弯曲生长;
② 直立 生长;
③向光弯曲生长;
④ 向光弯曲 生长
移植类
①直立生长;
②向 左 侧弯曲生长;
③④中生长素的含量:a=b+c,b>c
核心 02 生长素的合成、运输与分布
1.生长素的产生和分布
(1)主要合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子
(2)合成原料:色氨酸
(3)化学本质:吲哚乙酸(IAA),不含矿质元素
(4)分布:大多集中在生长旺盛的部位:胚芽鞘、芽和根顶端分生组织、发育的种子和果实;衰老组织含量少。
2.生长素的运输
(1)三种运输
运输类型
发生部位
方向
特点
极性运输
幼嫩组织(芽、幼叶、幼根)
形态学上端 → 形态学下端
主动运输,不受重力、光照影响
横向运输
胚芽鞘尖端、根尖等幼嫩尖端部位
向光侧⇋背光侧;近地侧⇋远地侧
受单侧光、重力等外界刺激引起,只发生在尖端
非极性运输
成熟组织的韧皮部
双向运输
被动,可双向
(2)生长素极性运输的实验证明
3.植物的向光性
(1)四周光照均匀或无光
尖端产生生长素→ 极性运输 →尖端以下各部位生长素分布 均匀 →各部分生长均匀→直立生长。
(2)单侧光照射
2.植物茎的背地性和根的向地性
(1)原因分析
部位
远地侧
近地侧
生长快慢
弯曲方向
是否体现两重性
根
低浓度,促进
高浓度,抑制
远地侧>近地侧
向地
✅是
茎
低浓度,促进(弱)
较高浓度,促进(强)
近地侧>远地侧
背地向上
❌否
(2)结论:重力作用引起生长素在根、茎尖端发生横向运输;根与茎对生长素的敏感度不同(根>茎)
指点迷津
1.横向运输仅发生在根尖、茎尖等幼嫩尖端;尖端下部只进行极性运输,不再发生横向运输。
2.失重(太空微重力)环境:没有重力诱导的横向运输,根和茎不会出现向地、背地弯曲。
3.两重性判断关键点:必须同时出现 “促进” 和 “抑制” 两种效应;茎背地、向光弯曲只有促进,不体现两重性。
核心 03 生长素的生理作用
1.生长素的生理作用
(1)作用
生长素不直接参与细胞代谢,只作为信号分子起调节作用;主要促进细胞纵向伸长,一般不直接促进细胞分裂。
(2)作用机理:生长素与生长素受体特异性结合,引发维胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
2.生长素的作用特点
(1)特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
(2)作用特点曲线分析(不同浓度生长素对同一器官)
A→B:低于最适浓度,随浓度升高促进作用逐渐加强
B点:浓度为促进作用最适浓度
B→C:高于最适浓度,随浓度升高促进作用逐渐减弱
C点:既不促进生长也不抑制生长
C→D:高浓度抑制生长。抑制作用逐渐增强
(3)相同浓度的生长素对不同器官的影响不同
不同的器官对生长素的敏感程度不同,敏感性大小为根>芽>茎。
(4)实例:顶端优势
现象
顶芽优先生长, 侧芽 受到抑制
原因
顶芽产生的生长素 向下 运输,侧芽附近生长素浓度高,发育受到抑制
解除方法
去掉(摘除)顶芽
应用
果树整形修剪、茶树摘心、棉花打顶等以增加分枝,提高产量
核心 04 生长素类似物及其应用
1. 常见生长素类似物:NAA(α萘乙酸)、2,4D 等,人工合成,效果稳定。
2. 农业生产应用
(1)促进扦插枝条生根;
(2)培育无子果实(无子番茄:花蕾期去掉雄蕊,涂抹一定浓度生长素类似物;遗传物质不变;区别于无子西瓜染色体变异);
(3)高浓度 2,4D 做除草剂,除去双子叶杂草(双子叶植物对生长素更敏感)。
3. 探究实验:探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理
①生长素类调节剂对植物插条的 生根 情况有很大的影响。
②用 不同浓度 生长素类调节剂处理插条,其影响程度不同。
③存在一个 最适 浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。
(2)实验方法
方法
对象
溶液深度
溶液浓度
时间
条件
浸泡法
插条基部
约3 cm
较低
几个小时至一天
遮阴、湿度高
沾蘸法
约1.5 cm
较高
约5 s
—
(3)浸泡法实验步骤
易错 01 混淆向光性的原理与实验对照逻辑
1. 向光性原因:单侧光只在尖端引起生长素横向运输;尖端以下部位不能发生横向运输。背光侧生长素多于向光侧,背光侧细胞伸长更快,向光弯曲。
2. 易错:认为光照直接分解生长素;错误,光照不分解生长素,只改变分布。
3. 实验对照组:温特实验空白琼脂块组,排除琼脂块本身对胚芽鞘生长的影响。
易错 02 混淆生长素的三种运输方式
1. 极性运输:幼嫩部位,形态学上端到下端,主动运输,不受重力光照;不是 “从植物上端到下端”,要看形态学方向。
2. 横向运输只发生在尖端;切除尖端后不再发生横向运输。
3. 成熟组织韧皮部是非极性运输,双向运输。
易错 03 混淆生长素作用的两重性实例
✅体现两重性:顶端优势、根的向地性、高浓度除草剂杀杂草。
❌不体现两重性:茎向光弯曲、茎背地生长(全部是促进,只是强弱不同)。
易错 04 不能区分 “生长素” 与 “生长素类似物”
生长素:植物自身产生,吲哚乙酸 IAA;
生长素类似物:人工合成,NAA、2,4D;植物体内没有分解它们的酶,作用时间更长。
易错 05 顶端优势与根向地性的机理辨析出错
1. 顶端优势:顶芽促进、侧芽抑制;摘除顶芽,侧芽部位生长素浓度下降,侧芽萌发。
2. 根向地:根对生长素敏感;近地侧浓度高抑制生长,远地侧低浓度促进。
易错 06 探究生长素类似物最适浓度实验的实验设计误差分析
1. 预实验不能减小实验误差;预实验作用是摸索实验条件。正式实验才减小误差。
2. 无关变量:枝条的生长状况、枝条数量、温度、处理时间等保持相同适宜。
3. 生根观测指标:生根的平均条数、根平均长度。
4. 空白对照组:不加生长素类似物,只加蒸馏水。
两年模拟·基础题(全国视野,单选+多选)
亮点预览:探究 PIN2 载体蛋白调控生长素在根部的转运机制,结合蛋白分布图像考查极性运输 (T1);以玉米根系生长速率曲线图为载体,探究钙离子对生长素抑制效应的影响 (T2);验证根向地性感受部位在根冠,对照实验设计,考查重力对生长素横向运输的调控 (T6);辨析多倍体育种、基因工程、外源生长素处理获得无子果实的不同原理。 (T14)
一、单选题
1.【科研实验・PIN 蛋白运输】(2025·江苏泰州·二模)研究人员探究植物根部伸长区生长素运输情况,得到了生长素运输方向如图①。图②表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部长度对比及生长素分布对比,图③表示两种植物分生区表皮细胞中 PIN2 蛋白的分布及含量。下列叙述错误的是( )
A.生长素在分生区表皮的极性运输体现为从细胞顶膜运输到底膜
B.N蛋白缺失型植株根尖生长素运输效率更低导致生长更加缓慢
C.分生区表皮细胞中的 PIN2蛋白可能是运输生长素的通道蛋白
D.N蛋白可能通过影响 PIN2 蛋白产生与分布来调控生长素运输
【答案】C
【详解】A、正常植物的PIN2蛋白仅分布于顶膜,生长素在分生区表皮的极性运输体现为从一个细胞的顶膜运往另一细胞的底膜,A正确;
B、正常植物的PIN2蛋白仅分布于顶膜,N蛋白缺失型植物的PIN2蛋白分布于顶膜、侧膜和细胞质,推测N蛋白可能通过影响PIN2蛋白分布,而不是导致PIN2蛋白合成减少,B正确;
C、图③中显示正常型植物的PIN2蛋白主要集中在顶膜,而N蛋白缺失型植物的PIN2蛋白在顶膜和侧膜都有分布,因此可说明PIN2蛋白可能是运输生长素的载体蛋白,C错误;
D、从图③可以看出,N蛋白可以影响PIN2蛋白的分布和含量。由于PIN2蛋白与生长素的分布有关,因此,N蛋白可能通过影响 PIN2 蛋白产生与分布来调控生长素运输,D正确。
故选C。
2.【图表实验・Ca²⁺与 IAA 互作】(2026·北京大兴·三模)为研究Ca2+和生长素(IAA)对玉米幼苗根系生长的作用,研究人员设计了系列实验,如图所示。在第一个箭头处添加适量10μM IAA,在第二个箭头处加入1mM EGTA(一种可结合Ca2+的螯合剂),在第三个箭头处向含有IAA和EGTA的溶液中加入0.5mM Ca2+。在不同时间点检测了玉米幼苗根系的生长速率。下列叙述错误的是( )
A.10μMIAA显著抑制玉米幼苗根系生长
B.去除根系细胞中Ca2+后,可解除IAA的作用
C.IAA对玉米幼苗根系生长的影响具有Ca2+依赖性
D.只添加EGTA时,EGTA会抑制玉米幼苗根系生长
【答案】D
【详解】A、由图可知,加入IAA后,玉米幼苗根系生长速率从100%显著降低,说明10μM IAA显著抑制玉米幼苗根系生长,A正确;
B、据题干信息和题图可知,EGTA可结合Ca2+,加入EGTA后原本被IAA抑制的根系生长速率明显回升,说明去除Ca2+后可解除IAA的抑制作用,B正确;
C、存在Ca2+时IAA可抑制根系生长,去除Ca2+后IAA的抑制作用消失,重新加入Ca2+后IAA的抑制作用恢复,说明IAA对玉米幼苗根系生长的影响具有Ca2+依赖性,C正确;
D、本实验没有设置只添加EGTA的对照组,且在含IAA的体系中加入EGTA后根系生长速率升高,无法得出EGTA本身会抑制玉米幼苗根系生长的结论,D错误。
3.【教材实验・预实验】(2026·山东潍坊·三模)在“探究生长素类似物α-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”的实验中,某研究小组计划先进行预实验,再开展正式实验。下列说法正确的是( )
A.α-萘乙酸的分子结构与生长素完全相同
B.插条种类、环境温度等无关变量对实验结果不产生影响
C.预实验的主要目的是为正式实验摸索大致的浓度范围,以减少盲目性和浪费
D.利用浸泡法处理插条时,最好是在空气湿度较低的条件下进行
【答案】C
【详解】A、α-萘乙酸是人工合成的生长素类似物,仅生理作用与生长素相似,分子结构和生长素(吲哚乙酸)并不完全相同,A错误;
B、无关变量是除自变量外会影响实验结果的变量,实验中需要控制无关变量保持相同且适宜,插条种类、环境温度等无关变量会对实验结果产生影响,B错误;
C、预实验的主要目的是为正式实验摸索α-萘乙酸的大致有效浓度范围,减少实验设计的盲目性,避免人力、物力、财力的浪费,C正确;
D、浸泡法处理插条时,需要在空气湿度较高、遮阴的条件下进行,防止药液快速蒸发导致浓度改变,同时避免插条失水过多影响生根,空气湿度较低的条件不适合浸泡法操作,D错误。
4.【生产情境・农谚分析】(2026·湖北荆州·三模)我国数千年农耕文明从未间断,淳朴智慧的中国人民积累了丰富的食品加工和农业生产等经验。下列对农谚的分析错误的是( )
农谚
相关分析
A
“凡谷,成熟有早晚,苗干有高下”
基因突变是变异的主要来源
B
“中田有庐,疆场有瓜,是剥是菹(泡菜)……”
发酵所需的乳酸菌主要来自瓜果表面
C
“黄泥晒干,小便浸之,泥封树枝……则根生”
人尿中的生长素可促进植物生根
D
“毋覆巢,毋杀胎天飞鸟,毋麝卵”
避免破坏种群正常的出生率,防止种群衰退
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、谷子为进行有性生殖的生物,同种谷子成熟早晚、苗干高度的性状差异属于可遗传变异,有性生殖生物可遗传变异的主要来源是基因重组,基因突变是生物变异的根本来源,A错误;
B、泡菜发酵利用的乳酸菌是天然存在于瓜果蔬菜表面的野生菌种,无需额外接种,B正确;
C、人体无法消化吸收植物中的生长素,生长素会随尿液排出,适宜浓度的生长素可促进扦插枝条生根,C正确;
D、该农谚要求不破坏鸟巢、不捕杀幼崽、不获取卵,可避免降低种群的出生率,防止种群数量下降出现衰退,D正确。
5.【科研情境・TMK 蛋白信号通路】(2026·重庆江津·三模)TMK是一种膜蛋白,可感受胞外生长素的浓度,参与IAA调控的下胚轴伸长生长,机制如图1所示。拟南芥种子萌发时,下胚轴顶端形成如图2所示的顶钩,在破土而出时保护子叶与顶端分生组织。科研人员利用tmk突变体探究了顶钩的形成机理,结果如图3所示。下列说法正确的是( )
A.当胞外IAA浓度较低时,蛋白X促进质子泵基因表达,提高细胞壁的pH,促使细胞壁软化松弛
B.当胞外IAA浓度较高时,TMK蛋白的C端被剪切下来,导致蛋白X磷酸化,抑制质子泵基因的表达
C.据图1和2分析,在顶钩破土而出时,外侧的生长素浓度较高生长快,内侧的生长素浓度较低生长慢
D.据图3分析,TMK蛋白只影响顶钩内侧细胞长度,不影响外侧细胞长度,tmk突变体的顶钩弯曲度大于野生型
【答案】B
【详解】A、低浓度IAA条件下,蛋白X促进质子泵基因表达,质子泵将H⁺运输到细胞壁,细胞壁H⁺浓度升高,pH降低,激活相关的酶,进而使细胞壁软化松弛,A错误;
B、根据图1可知,胞外IAA浓度较高时,TMK蛋白的C端被剪切后进入细胞核,使蛋白X磷酸化,最终抑制质子泵基因的表达,B正确;
C、顶钩弯曲的原因是内侧生长慢、外侧生长快,结合图1机制,低浓度IAA促进细胞伸长,高浓度IAA抑制细胞伸长,因此实际是顶钩外侧生长素浓度更低、生长快,内侧生长素浓度更高、生长慢,C错误;
D、根据图3,tmk突变体顶钩内侧细胞长度比野生型更长,外侧细胞长度和野生型几乎一致,说明TMK蛋白只影响顶钩内侧细胞长度,不影响外侧细胞长度,因此内外侧细胞长度差更小,tmk突变体顶钩弯曲度小于野生型,D错误。
6.【实验分析・淀粉平衡石假说】(2026·河南三门峡·三模)“淀粉—平衡石假说”认为,植物对重力的感受是通过内含“淀粉体”的平衡石细胞实现的。为验证植物根向地性的感受部位在根冠,科学家对水平放置的玉米幼苗的根冠进行了不同处理,记录根的弯曲生长状况,结果如下表。下列分析不合理的是( )
甲组
根冠不切除
向下弯曲63°
乙组
根冠全切除
几乎不弯曲
A.比较甲组和乙组的结果可以推断,平衡石细胞位于根冠
B.该实验需要在黑暗条件下进行,目的是排除光对根生长的影响
C.重力信号通过影响生长素的合成和运输来调控根的向地性生长
D.根的向地生长体现了生长素低浓度促进、高浓度抑制的特点
【答案】C
【详解】A、甲组保留根冠时根明显向地弯曲,乙组切除根冠后根几乎不弯曲,说明根向地性的感受部位是根冠,结合“淀粉—平衡石假说”可推断平衡石细胞位于根冠,A正确;
B、光照会影响生长素的分布,进而改变根的生长方向,为排除光对实验结果的干扰,该实验需要在黑暗条件下进行,B正确;
C、重力信号通过影响生长素的横向运输,使生长素在近地侧、远地侧分布不均来调控根的向地性生长,重力不会影响生长素的合成,C错误;
D、水平放置的根近地侧生长素浓度高于远地侧,根对生长素敏感,近地侧高浓度生长素抑制生长、远地侧低浓度生长素促进生长,根的向地生长体现了生长素低浓度促进、高浓度抑制的特点,D正确。
易错提醒:重力、单侧光只改变生长素的分布(横向运输),不会提高或降低生长素的合成量。很多同学易错选 A;注意:本实验只能证明感受重力部位在根冠,结合假说才能推断平衡石细胞在根冠。
7.【图表实验・PIN 蛋白运输】(2026·湖南长沙·三模)科研人员利用拟南芥探究生长素(ⅠAA)的运输机制。已知ⅠAA运输包括依赖PⅠN蛋白的极性运输和韧皮部非极性运输。实验在接穗顶端施加14C-IAA,检测砧木根部放射性及植株生长状况。结果如下表。下列分析错误的是( )
组别(接穗/砧木)
接穗表现(地上部)
砧木表现(地下部)
WT/WT
生长正常
根部放射性高
Pin1/WT
顶端优势丧失(侧芽萌发)
根部放射性低
WT/Pin1
生长正常
根部放射性高
WT/graft−block
接口处愈伤组织增生
根部无放射性(维管束未连通)
注:Pin1指PⅠN蛋白缺失突变体,无法进行生长素的极性运输
graft−block:指难嫁接突变体,其维管束连接受阻,物理通道不通
A.WT/WT组ⅠAA经历了“极性运输→韧皮部非极性运输”的过程
B.Pin1/WT组结果说明ⅠAA可通过韧皮部运输,不完全依赖茎尖极性运输
C.WT/Pin1组根部放射性高,说明生长素从接穗运输至砧木根部的过程不依赖PⅠN蛋白
D.WT/graft−block组说明ⅠAA长距离运输依赖维管束连通及分化
【答案】C
【详解】A、WT/WT组为野生型接穗和野生型砧木,茎尖产生的IAA先经依赖PIN蛋白的极性运输完成短距离细胞间运输,再进入韧皮部进行非极性长距离运输最终到达根部,因此根部放射性高,A正确;
B、Pin1/WT组接穗为PIN蛋白缺失突变体,无法进行极性运输,但根部仍检测到较低放射性,说明部分IAA可通过韧皮部运输,生长素的运输不完全依赖茎尖的极性运输,B正确;
C、WT/Pin1组接穗为野生型,可正常合成PIN蛋白完成接穗内的极性运输,IAA到达嫁接处后通过韧皮部非极性运输进入砧木根部,该结果仅能说明生长素在砧木内的运输不依赖PIN蛋白,不能证明从接穗到砧木根部的整个运输过程都不依赖PIN蛋白,C错误;
D、WT/graft−block组维管束未连通,根部无放射性,说明IAA的长距离运输需要依赖维管束的连通及分化,D正确。
8.【教材实验・试剂替代】(2026·四川绵阳·三模)用替代的实验材料或者试剂开展下列实验,不能达成实验目的的是( )
选项
实验内容
替代措施
A
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
用“卡诺氏液”替代“甲紫溶液”
B
DNA的粗提取与鉴定
用“香蕉果肉细胞”替代“猪肝细胞”
C
用高倍显微镜观察叶绿体
用“菠菜叶”替代“藓类叶片”
D
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
用“2,4-D”替代“NAA”
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,甲紫溶液是碱性染料,功能是对染色体染色以便观察;卡诺氏液的作用是固定细胞形态,无法对染色体染色,不能替代甲紫溶液达成实验目的,A符合题意;
B、DNA粗提取与鉴定实验需选择DNA含量丰富的材料,香蕉果肉细胞和猪肝细胞都含有细胞核,DNA含量较高,均适合作为实验材料,可以替代,B不符合题意;
C、观察叶绿体实验中,藓类叶片薄可直接制片观察;取稍带少量叶肉的菠菜叶下表皮,该部位叶肉细胞的叶绿体大、数量少,便于观察,可以替代藓类叶片,C不符合题意;
D、2,4-D和NAA都属于人工合成的生长素类调节剂,均能促进插条生根,可替代用于探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验,D不符合题意。
9.【概念辨析・生长素运输】(2026·重庆·三模)囊泡是真核细胞中参与物质运输的重要的结构,下列不需要囊泡参与的是( )
A.垂体分泌促性腺激素
B.生长素的极性运输
C.吞噬细胞吞噬病原体
D.神经元释放多巴胺
【答案】B
【详解】A、促性腺激素属于分泌蛋白,分泌过程为胞吐,需要经过内质网、高尔基体形成囊泡运输,最终囊泡与细胞膜融合释放激素,需要囊泡参与,A不符合题意;
B、生长素的极性运输本质是主动运输,依靠载体蛋白跨膜运输生长素,不需要囊泡参与,B符合题意;
C、吞噬细胞吞噬病原体的过程属于胞吞,细胞膜内陷形成囊泡,包裹病原体进入细胞,需要囊泡参与,C不符合题意;
D、多巴胺属于神经递质,神经元释放多巴胺的方式为胞吐,需要突触小泡(囊泡)与突触前膜融合释放递质,需要囊泡参与,D不符合题意。
10.【史实辨析・生长素发现】(2026·云南昭通·二模)下列关于植物生长素的发现和作用的叙述,正确的是( )
A.鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部,且该影响是生长素
B.温特的实验证明了胚芽鞘的弯曲生长是由生长素引起的,并分离鉴定了生长素的化学本质是吲哚乙酸
C.在成熟组织中,生长素可以进行非极性运输;而在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能进行极性运输
D.顶端优势、根的向地性、茎的背地性都能体现生长素的作用特性
【答案】C
【详解】A、鲍森·詹森的实验仅能证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部,并未证明该影响的本质是生长素,A错误;
B、温特的实验证明了胚芽鞘弯曲生长是尖端产生的化学物质导致的,将该物质命名为生长素,但并未分离鉴定出生长素的化学本质,生长素的化学本质是后续科学家完成鉴定的,B错误;
C、生长素的运输方式存在部位差异:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根等幼嫩组织中,生长素只能进行从形态学上端到形态学下端的极性运输;在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输,C正确;
D、生长素的作用特性是两重性,即低浓度促进生长、高浓度抑制生长。顶端优势、根的向地性能体现两重性,但茎的背地性中近地侧和远地侧的生长素都发挥促进作用,仅促进强度有差异,未体现两重性,D错误。
二、多选题
11.【图表分析・果实激素】(2025·江苏南通·二模)库尔勒香梨深受消费者喜爱,但偏斜果(果实一边发育健全,而另一边发育不良)严重降低了果实品质。为明确内源激素与偏斜果的关系,科研人员测定了果形偏斜高峰期偏斜果大小果面的内源激素含量,结果如下图。相关叙述正确的是( )
A.果实发育过程中,生长素含量先增加后减少
B.内源生长素和内源脱落酸共同调控果实发育
C.给大果果面喷施适量脱落酸抑制剂可改善果形
D.推测内源激素的产生既受自身调控,也受环境影响
【答案】ABD
【详解】A、观察左图,能看到授粉后20~60天内生长素含量的变化,可以看出无论是哪一种偏斜果,生长素的含量都呈现先增加后减少变化,因此说明果实发育过程中,生长素含量先增加后减少,A正确;
B、从图中可知,在果实发育过程中,偏斜果大小果面的生长素和脱落酸含量存在差异,这表明内源生长素和内源脱落酸共同调控果实发育,B正确;
C、 由图可知,大果果面脱落酸含量相对较低,喷施脱落酸抑制剂会进一步降低脱落酸含量,可能不利于改善果形,C错误;
D、内源激素的产生既受自身调控,也受环境影响,如光照、温度等,D正确。
故选ABD。
12.【教材实验综合】(2026·江苏常州·三模)下列有关教材实验的叙述,错误的是 ( )
A.在研究分泌蛋白质的合成和运输实验中,选用人的口腔上皮细胞为材料
B.低温处理的根尖直接制片,未发现染色体数目改变的细胞,原因可能是未经卡诺氏液固定处理
C.拜尔实验中将胚芽鞘尖端分别放在去掉尖端的胚芽鞘左、右两侧,二者之间可形成相互对照
D.探究抗生素对细菌的选择作用时,选取菌落均要随机
【答案】ABD
【详解】A、人的口腔上皮细胞不向外分泌蛋白质,不能作为研究分泌蛋白质的合成和运输实验的材料,可选用人唾液腺细胞,A错误;
B、低温诱导染色体数目加倍实验中,卡诺氏液是固定细胞形态,增强染色体染色效果,是否经卡诺氏液固定,不会影响低温诱导的结果,也不会影响细胞中的染色体数目,B错误;
C、拜尔实验中,将胚芽鞘尖端分别放在去掉尖端的胚芽鞘左、右两侧,二者之间可形成相互对照,证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的,C正确;
D、探究抗生素对细菌的选择作用,需要通过比较特定菌落的形态、数量进行观察,即不能随机选取,D错误。
13.【教材实验辨析】(2026·江苏·一模)下列有关高中生物实验,相关叙述错误的是( )
A.观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,视野中可观察到一个细胞核的周期性变化
B.调查草本植物的种群密度最好选择单子叶植物,样方大小一般以1m2的正方形为宜
C.研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧
D.用不同浓度的生长素调节剂处理枝条,浸泡法要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
【答案】AB
【详解】A、观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,解离步骤会用盐酸和酒精的混合液杀死细胞,细胞会被固定在所处的分裂时期,因此视野中无法观察到一个细胞核的周期性变化,A错误;
B、单子叶草本植物多为丛生、蔓生,从地上部分难以区分个体数量,调查草本植物种群密度时最好选择易辨别个体数的双子叶草本植物,草本的样方大小一般为1m²的正方形,B错误;
C、研究土壤中小动物类群丰富度时,自制吸虫器的吸气玻管一端用纱布扎紧,可避免土壤小动物被吸入吸气管,保证小动物被收集到收集管中,C正确;
D、生长素调节剂处理插条的浸泡法要求溶液浓度较低,在遮阴、空气湿度高的区域操作可减少溶液水分蒸发,避免生长素浓度异常升高影响实验结果,D正确。
14.【生产应用・无子果实】(2026·江苏徐州·一模)下列关于培育无子果实的叙述正确的是( )
A.利用多倍体育种方法获得的三倍体植株可培育无子果实
B.通过基因工程使植物种子发育关键基因沉默,能获得无子果实
C.用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头可培育无子果实
D.通过诱变育种得到雄性不育株,其与特定品种杂交可培育无子果实
【答案】ABC
【详解】A、利用多倍体育种方法获得的三倍体植株,是利用染色体变异的原理,三倍体植株由于联会紊乱,产生无子果实,A正确;
B、若通过基因工程使植物种子发育关键基因沉默,则能获得无子果实,B正确;
C、用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头,可促进子房发育成果实,由于没有经过受精作用,所以产生的果实是无子的,C正确;
D、诱变育种得到的雄性不育株,作母本,与特定品种(作父本)杂交,经过受精作用,所以产生的果实是有子的,D错误。
故选ABC。
一年重难·情境题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
设题创新:以表格数据呈现 NAA 浓度对茎切段生长、乙烯合成的联动效应,考查激素间相互作用(T2);探究重力、单侧光双重环境信号共同作用下胚芽鞘的弯曲生长,区分两种刺激效应强弱(T4); 新材料情境,筛选生长素合成抑制剂,结合植株表型图考查 IAA 生物合成途径(T13);利用 DR5GUS 报告基因技术,探究发育中种子对果实 IAA 供应的作用(T14)。
一、单选题
1.【教材实验综合辨析】(2026·江苏·模拟)下列有关生物学实验的叙述错误的是( )
A.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生酒精,应适当延长酵母菌的培养时间
B.用洋葱进行DNA粗提取实验,将洋葱研磨液过滤、静置后,应取沉淀物继续实验
C.用不同颜色彩球进行性状分离比模拟实验时,两个容器中初始彩球的总量可以不同
D.降低浓度梯度以进一步确定植物插条生根最适生长素浓度时,无需设置空白对照组
【答案】B
【详解】A、葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应出现灰绿色,适当延长培养时间是为了耗尽溶液中的葡萄糖,A正确;
B、洋葱研磨液过滤后,DNA溶解于上清液中,沉淀物为细胞碎片等杂质,应取上清液继续实验,B错误;
C、性状分离比模拟实验中,两个容器分别代表雌雄生殖器官,自然界中雄配子总量远多于雌配子,因此两个容器初始彩球总量可以不同,只需保证每个容器内两种配子的比例为1:1即可,C正确;
D、缩小浓度梯度探究插条生根最适生长素浓度的实验为正式实验,预实验已设置空白对照组确定了有效浓度范围,正式实验可通过不同浓度组的相互对照得出结果,无需再设置空白对照组,D正确。
2.【表格实验・NAA 与乙烯】(2026·江苏南通·三模)科研人员探究了不同浓度α-萘乙酸(NAA)对小麦幼苗茎切段生长及乙烯含量的影响,结果如下表。相关叙述正确的是( )
NAA浓度/mol·L-1
0
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
茎切段长度增加相对值
25.7
48.2
60.5
78.1
51.2
48.1
47.9
乙烯含量相对值
0.21
0.20
0.22
0.21
0.51
0.93
2.11
A.NAA由幼苗尖端合成经极性运输至茎发挥作用
B.不同浓度的NAA对茎切段生长的影响效果可能相同
C.NAA促进乙烯合成的效应与其浓度呈正相关
D.10-3 mol⋅L-1的NAA抑制茎切段生长与乙烯含量剧增有关
【答案】B
【详解】A、NAA是人工合成的生长素类似物,并非由植物幼苗尖端合成,A错误;
B、生长素类似物的作用具有两重性,在最适浓度两侧存在两种不同浓度的NAA,对茎切段生长的促进效果相同,由表格也可看出10-8mol/L和10-4mol/L的NAA处理后茎切段长度增加相对值接近,说明两浓度下对茎切段生长的促进效果一致,B正确;
C、由表格数据可知,NAA浓度低于等于10-6mol/L时,乙烯含量无明显变化,仅当NAA浓度高于该值时乙烯含量才随NAA浓度升高而升高,C错误;
D、对照组(NAA浓度为0)茎切段长度增加相对值为25.7,10-3mol/L的NAA处理后该值为47.9,仍高于对照组,说明该浓度NAA仍促进茎切段生长,D错误。
易错提醒:①生长素类似物(NAA、2,4D)是人工合成,植物不能合成;②“抑制生长” 判定标准:数值<空白对照组,高于对照组全部为促进(哪怕促进作用减弱),本题 10⁻³mol・L⁻¹ 组仍高于 0 浓度组,依旧是促进,不是抑制。
3.【教材实验辨析】(2026·江苏南京·二模)下列有关生物学实验的叙述错误的是( )
A.用洋葱进行DNA粗提取实验,将洋葱研磨液过滤、静置后,应取沉淀物继续实验
B.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生酒精,应适当延长酵母菌的培养时间
C.用不同颜色彩球进行性状分离比模拟实验时,两个容器中初始彩球的总量可以不同
D.降低浓度梯度以进一步确定植物插条生根最适生长素浓度时,无需设置空白对照组
【答案】A
【详解】A、洋葱研磨液过滤后,DNA溶解于上清液中,沉淀物为细胞碎片等杂质,应取上清液继续实验而非沉淀物,A错误;
B、葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应出现灰绿色,适当延长培养时间是为了耗尽溶液中的葡萄糖,B正确;
C、性状分离比模拟实验中,两个容器分别代表雌雄生殖器官,自然界中雄配子总量远多于雌配子,因此两个容器初始彩球总量可以不同,只需保证每个容器内两种配子的比例为1:1即可,C正确;
D、缩小浓度梯度探究插条生根最适生长素浓度的实验为正式实验,预实验已设置空白对照组确定了有效浓度范围,正式实验可通过不同浓度组的相互对照得出结果,无需再设置空白对照组,D正确。
4.【装置实验・重力与单侧光】(2026·江苏·二模)图1为某兴趣小组在探究“重力和单侧光对胚芽鞘弯曲程度的影响”时的实验装置,图2为12h后小麦胚芽鞘的生长状况。下列相关叙述正确的是( )
A.本实验的自变量是小孔的有无、位置及大小
B.对照组中胚芽鞘近地侧生长素的含量低于背地侧
C.胚芽鞘近地侧和背地侧的生长素效应均为促进生长
D.重力对胚芽鞘弯曲程度的影响小于实验所用的单侧光
【答案】C
【详解】A、本实验目的是探究重力和单侧光对胚芽鞘弯曲程度的影响,自变量是单侧光的有无,小孔位置大小属于无关变量,A错误;
B、在重力作用下,生长素会向近地侧横向运输,对照组无单侧光,因此胚芽鞘近地侧生长素含量高于背地侧,B错误;
C、胚芽鞘的近地侧生长素浓度高,促进生长作用强;背地侧生长素浓度低,促进生长作用弱,两侧的生长素效应均为促进生长,C正确;
D、实验组(单侧光+重力)胚芽鞘的弯曲程度虽然小于对照组(仅重力),但是胚芽鞘仍然背地弯曲生长,说明重力对胚芽鞘弯曲程度的影响大于实验所用的单侧光(在单侧光作用下胚芽鞘应该表现向光弯曲生长),D错误。
5.【教材操作・实验细节】(2026·重庆·二模)下列关于高中生物实验操作的叙述,正确的是( )
A.研究甲状腺激素功能时,为避免消化道分解,只能采用注射法给药
B.“性状分离比的模拟实验”中,每个小桶内两种颜色小球数量相等,两桶内小球总数可不同
C.用放射性同位素15N标记的亮氨酸去追踪分泌蛋白在细胞中的合成和运输途径
D.“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”正式实验中,必须设置清水组作为空白对照
【答案】B
【详解】A、甲状腺激素的化学本质为氨基酸类衍生物,不会被消化道中的消化酶分解,因此既可以注射给药也可以饲喂给药,A错误;
B、“性状分离比的模拟实验”中,每个小桶内的两种颜色小球代表同一个体产生的两种类型的配子,二者数量相等可体现两种配子的比例为1:1;由于自然界中生物产生的雄配子总数远多于雌配子,因此两个小桶内的小球总数可以不同,B正确;
C、¹⁵N属于稳定性同位素,不具有放射性,追踪分泌蛋白的合成和运输途径需使用³H等放射性同位素标记亮氨酸,C错误;
D、“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,预实验需要设置清水组作为空白对照以确定浓度的大致范围,正式实验中不同浓度的实验组之间可形成相互对照,无需再设置清水空白对照,D错误。
6.【基因工程・激素基因表达】(2026·江苏南通·一模)利用基因工程改变与植物激素相关基因的表达,具有广泛的应用。相关叙述错误的是( )
A.在杨树保卫细胞中过表达脱落酸受体基因,可增强抗旱能力
B.敲除番茄果实中乙烯合成酶基因,可延缓果实成熟便于储运
C.在黄瓜子房壁中特异性表达生长素合成酶基因,可诱导获得无籽果实
D.拟南芥愈伤组织中导入细胞分裂素合成酶基因的反义基因,可促进芽的分化
【答案】D
【详解】A、脱落酸可以促进气孔关闭,减少植物蒸腾作用,增强抗旱性。在保卫细胞中过表达脱落酸受体基因,会提高细胞对脱落酸的敏感性,增强抗旱能力,A正确;
B、乙烯的作用是促进果实成熟,乙烯合成酶是乙烯合成的关键酶,敲除该基因后乙烯合成减少,可延缓果实成熟,便于储运,B正确;
C、生长素可以促进子房发育成果实,若在黄瓜子房壁中特异性表达生长素合成酶基因,子房可在未受精的情况下依靠自身合成的生长素发育为无籽果实,C正确;
D、反义基因会抑制原基因的表达,导入细胞分裂素合成酶基因的反义基因后,愈伤组织中细胞分裂素合成减少;而细胞分裂素的作用是促进芽的分化,细胞分裂素减少会抑制芽的分化,D错误。
7.【多种激素综合】(2026·江苏·一模)a、b、c分别代表黄瓜体内苯乙酸、赤霉素和脱落酸中的一种,a、b、c及生长素IAA的部分作用如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.用IAA处理获得无子果实属于不可遗传变异
B.a可以促进生长素的运输和气孔张开
C.b、c最可能分别代表赤霉素和苯乙酸
D.IAA和c可促进细胞伸长和诱导细胞分化
【答案】B
【详解】A、用IAA处理获得无子果实,仅通过外源激素促进未授粉子房发育,遗传物质没有发生改变,属于不可遗传变异,A正确;
B、a能够促进种子休眠,表示脱落酸,脱落酸可以促进气孔关闭,但不能促进生长素运输,B错误;
C、b能抑制种子休眠,促进生长,最可能代表赤霉素,c可以促进植物生长和形成无子果实,最可能代表苯乙酸,C正确;
D、c是苯乙酸,属于生长素类物质,IAA和生长素类物质都可以促进细胞伸长、诱导细胞分化,D正确。
8.【生命活动调节综合】(2026·江苏南通·二模)下列关于植物生命活动调节的叙述错误的是( )
A.冬小麦要经历春化作用才能开花是温度调节植物生长发育的结果
B.水稻倒伏后,茎的背地性生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关
C.土壤干旱时,油菜根部合成的赤霉素向上极性运输可引起气孔关闭
D.植物生长发育过程中,多种激素共同起作用,且表现出一定的顺序性
【答案】C
【详解】A、春化作用指低温诱导植物开花的过程,冬小麦需要经历低温春化才能开花,是温度调节植物生长发育的体现,A正确;
B、水稻倒伏后,重力作用使生长素向茎的近地侧运输,茎对生长素敏感度较低,近地侧生长素浓度更高、生长更快,因此表现出背地性生长,B正确;
C、土壤干旱时,根部合成的脱落酸向上运输可引起气孔关闭,减少水分蒸腾,C错误;
D、植物生长发育过程中,多种激素相互作用共同调节,不同发育阶段起主导作用的激素不同,调节过程表现出一定的顺序性,D正确。
9.【机理图解・生长素促伸长】(2025·辽宁·三模)生长素促进细胞伸长的机理过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞质的分裂
B.生长素可直接与基因结合激活相应基因的表达而发挥作用
C.细胞壁处H+浓度下降,细胞壁变疏松,有利于细胞伸长
D.生长素促进细胞伸长与原生质体生长及细胞壁合成速度加快有关
【答案】D
【详解】A、生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞核的分裂,A错误;
B、生长素作为信号分子,其不会直接与基因结合激活相应基因的表达而发挥作用,而是需要一系列的信号转导起作用,B错误;
C、细胞壁处pH下降,H+浓度升高,在水解酶的催化下,细胞壁变疏松,有利于细胞伸长,C错误;
D、结合图示可知,生长素促进细胞伸长与原生质体生长及细胞壁合成速度加快有关,进而表现为促进细胞伸长,D正确。
故选D。
10.【图表实验・根的向光性】(2025·山东临沂·二模)研究人员将生理状况相同的水稻的根置于黑暗环境,分别给予单侧弱光和强光照射,生长状况如图1所示,一段时间后,测得黑暗、弱光、强光条件下α分别为(0°、17.5°、35.5°。测定不同处理前后根尖向光侧和背光侧的生长素含量,结果如图2,已知光照不会影响生长素的合成。下列叙述正确的是( )
A.生长素都是由植物细胞合成起调节作用的微量有机物,化学本质是吲哚乙酸
B.水稻根在单侧光照射后的生长状况是根细胞对生长素的敏感程度不同所致
C.若逐渐增加单侧光的光照强度,图1中α的数值会逐渐增加
D.水稻根向光侧生长素含量变化并不仅仅与生长素的运输有关
【答案】D
【详解】A、生长素都是由植物细胞合成起调节作用的微量有机物,化学本质主要是吲哚乙酸,还有吲哚丁酸、苯乙酸等,A错误;
B、由题图可知,单侧光照射后,水稻根向光侧生长素含量少,生长快,背光侧生长素含量多,反而生长慢,说明生长素对根作用有两重性,即水稻根在单侧光照射后的生长状况是根细胞对不同浓度的生长素反应不同导致的,B错误;
C、在一定范围内,若逐渐增加单侧光的光照强度,图1中α的数值会逐渐增加,但不会一直增加,C错误;
D、分析图2可知,黑暗条件下两侧生长素的总量为700ng·g-1,而弱光、强光条件下生长素的总量分别为539.8ng·g-1(138.2+401.6)、506.6ng·g-1(92.2+414.4),推测单侧光可能引起向光侧生长素的分解;弱光、强光条件下背光侧生长素的含量分别为401.6ng·g-1、414.4ng·g-1,均大于黑暗条件下的一侧生长素含量350ng·g-1,故推知单侧光引起了生长素的横向运输,部分生长素由向光侧向背光侧运输。故水稻根向光侧生长素含量变化不仅仅与生长素运输有关,还可能与单侧光可能引起向光侧生长素的分解有关,D正确。
故选D。
二、多选题
11.【图解实验・胚芽鞘向光性】(2026·湖南长沙·三模)下图为某课外学习小组用玉米胚芽鞘进行的部分实验,该实验说明( )
A.感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘的尖端
B.玉米胚芽鞘对生长素的灵敏度低于根尖
C.实验说明胚芽鞘直立或弯曲生长均与单侧光照射有关
D.生长素促进尖端的下部背光侧生长,抑制向光侧生长
【答案】AB
【详解】A、图中自变量为尖端是否遮光及遮光部位,图中在尖端未遮光和戴透明小帽的情况下,在单侧光的照射下胚芽鞘均向光弯曲生长,而遮光条件下则直立生长,说明感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端,A正确;
B、单侧光照射下,生长素由向光侧向背光侧转移,使得背光侧生长素含量高于向光侧,而根表现为背光生长,茎表现为向光生长,说明根部背光侧因为生长素含量高而被抑制,胚芽鞘背光侧因为含量高而生长更快,据此可推测,玉米胚芽鞘对生长素的灵敏度低于根尖,B正确;
C、实验中没有均匀照光和黑暗条件的对照实验,因而不能说明胚芽鞘直立或弯曲生长均与单侧光照射有关,C错误;
D、生长素对尖端的向光侧和背光侧均表现为促进生长,只不过背光侧生长快于向光侧,因而表现为向光弯曲生长,D错误。
12.【表格实验・植物生长调节剂】(2026·河北邯郸·三模)某课题组研究了激素类似物甲(生长素类调节剂)和激素类似物乙对微型月季生根的影响,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.由图可知,激素类似物甲对微型月季插条生根的影响是“低浓度促进、高浓度抑制”
B.据图判断0.5 μmol/L的激素类似物乙对根的生长是抑制作用
C.若遇连绵阴雨天会影响番茄的产量,此时喷洒适量的甲可以起到缓解作用
D.若进一步探索激素类似物甲促进月季插条生根的最适浓度,可在10 μmol/L-50 μmol/L的浓度范围内,设置更小的浓度梯度进行实验
【答案】ABD
【详解】A、图中,甲的所有浓度组生根数均高于0浓度(空白),仅体现“随浓度升高,促进作用先增强后减弱”,未出现抑制作用。A错误;
B、由于图没有0.5 μmol/L激素类似物乙对生根的作用结果,所以根据图的结果不能判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响,B错误;
C、甲是生长素类调节剂。连续阴雨天影响番茄授粉,导致子房发育受阻。喷洒生长素类调节剂可以促进未授粉的子房发育成果实(形成无籽果实),从而缓解减产,C正确;
D、若进一步探索激素类似物甲促进月季插条生根的最适浓度,需在5μmol/L---50 μmol/L的浓度范围内,设置更小的浓度梯度进行实验,D错误。
三、非选择题
13.【科研实验・YUC 抑制剂筛选】(2026·北京大兴·三模)由于基因家族成员的功能冗余,生长素(IAA)生物合成基因家族中的基因突变可能不会影响IAA含量或表型,这使得使用遗传学方法分析生长素的功能变得困难。一些科学家认为可以利用生长素生物合成抑制剂,抑制拟南芥生长素生物合成。
(1)生长素在调节植物______中起核心作用。
(2)IPyA(吲哚-3-丙酮酸)依赖性途径是拟南芥IAA生物合成的主要途径,YUC(一种单加氧酶)催化从IPyA转化为IAA的最后一步反应。研究人员利用YUC过表达转基因拟南芥从大约600种化合物中筛选YUC抑制剂,实验结果见图1。
研究人员选择BBo和PPBo作为候选YUC抑制剂的原因是______。
(3)为了进一步确认BBo和PPBo是否在YUC将IPyA催化为IAA的过程中发挥作用,应检测:
①经适当浓度BBo和PPBo溶液处理后的野生型拟南芥植株的______;
②______处理后,拟南芥植株的生长恢复情况;
③若检测结果为______,说明BBo和PPBo是YUC抑制剂;
④体外实验证明用30μM BBo和PPBo处理,可显著抑制重组YUC的活性。
(4)研究人员检测了BBo和PPBo对重组TAA1酶活性的影响,实验结果见图2。
注:Kyn是TAA1酶的抑制剂。该实验的目的是______。
【答案】(1)生长发育
(2)两者可以恢复YUC过表达植株的根系生长(部分解除生长素对YUC过表达植株根系生长的抑制作用)
(3) 内源IAA和IPyA水平(浓度) 外源IAA 内源IAA含量降低、IPyA浓度升高、外源IAA处理后拟南芥植株的生长恢复
(4)探究两种抑制剂对YUC酶的作用是否具有特异性
【详解】(1)生长素(IAA)是一种植物激素,主要功能是调节植物的生长发育过程,如细胞伸长、根和芽的生长、顶端优势、向性运动等。
(2)图1显示,在YUC过表达转基因拟南芥中,BBo和PPBo处理后植株表型接近野生型(WT),而其他化合物如MBo处理后仍保持YUC过表达的表型(根短、下胚轴长)。这说明BBo和PPBo可能抑制了YUC活性,两者可以恢复YUC过表达植株的根系生长(部分解除生长素对YUC过表达植株根系生长的抑制作用)。
(3)为了进一步确认BBo和PPBo是否在YUC将IPyA催化为IAA的过程中发挥作用,应检测:
① 检测经适当浓度BBo和PPBo处理后的野生型拟南芥植株的内源IAA和IPyA水平(浓度)。
② 对处理后的植株进行施加外源IAA处理,观察其生长是否恢复。
③ 若检测结果为:BBo和PPBo处理后内源IAA含量降低、IPyA浓度升高、外源IAA处理后拟南芥植株的生长恢复,则说明BBo和PPBo是YUC抑制剂。
(4)图2显示,BBo和PPBo处理后TAA1活性与对照组无显著差异,而Kyn(已知TAA1抑制剂)显著降低TAA1活性。这表明BBo和PPBo不抑制TAA1,即它们的作用靶点是YUC而非TAA1。因此,该实验的目的是排除BBo和PPBo通过抑制TAA1来减少IAA合成的可能性,从而确认其特异性作用于YUC。
14.【图解实验・豌豆果实发育】(2026·北京海淀·二模)研究者以幼嫩的豌豆果实及与果实相连的枝条为材料(如下图),研究生长素(IAA)在果实发育中的作用。
(1)IAA的作用因____________、器官种类和植物细胞的成熟情况不同而有较大的差异。实验所用豌豆转入了DR5-GUS基因,DR5是IAA____________启动子,能驱动下游GUS酶基因表达,使细胞内GUS酶活性可以灵敏地反映IAA的活性。
(2)研究者对实验材料进行了四组不同处理,处理及结果如下表。
组别
处理
IAA含量(ng/g)
GUS酶活性相对值
1
仅羊毛脂处理
12.5
100
2
用含NPA的羊毛脂处理
16.2
210
3
打开果皮、保留种子,用羊毛脂处理
13.1
105
4
打开果皮、去除种子,用羊毛脂处理
1.5
48
注:NPA为IAA运输阻断剂。
①结果显示,与1组相比,2组____________。
②通过分析1~4组实验结果,可以初步判断发育中的种子____________。
③在上述实验的基础上,研究者打开果皮、去除种子,用含NPA的羊毛脂处理,发现检测点IAA含量和GUS酶活性与第4组无明显差异,且经过48h后也没有明显变化,推测____________。
(3)进一步研究发现,与第3组相比,第4组果皮中合成乙烯的前体物质含量更低,乙烯释放量更高。请提出一个假设,解释IAA促进果实发育的机制________。
【答案】(1) 浓度 诱导型(或响应型)
(2) IAA含量升高,GUS酶活性显著增强 能合成IAA并运输至果实而促进其发育 果皮中的IAA主要来自种子的极性运输
(3)IAA通过抑制乙烯的合成,解除乙烯对果实发育的抑制作用,促进果实发育
【详解】(1)分析生长素的作用特性可知,生长素的作用因浓度、器官种类和植物细胞的成熟情况不同而有较大差异。根据题干中“能驱动下游GUS酶基因表达,使细胞内GUS酶活性可以灵敏地反映IAA的活性”可知,DR5是IAA诱导型(响应型)启动子。
(2)①根据表格中1组和2组的数据对比,1组IAA含量为12.5ng/g,GUS酶活性相对值为100,2组IAA含量为16.2ng/g,GUS酶活性相对值为210,因此可以得出与1组相比,2组IAA含量升高,GUS酶活性显著增强。
②对比1组、3组和4组的结果,保留种子的3组IAA含量和GUS酶活性都和1组接近,而去除种子的4组IAA含量和GUS酶活性都大幅下降,再结合NPA阻断IAA运输后IAA含量升高的结果,可以推断出发育中的种子能合成IAA并运输至果实而促进其发育。
③NPA是IAA运输阻断剂,去除种子后,即便用NPA处理,IAA含量和GUS酶活性也和去除种子的第4组没有明显差异,说明阻断运输后也没有额外IAA积累,由此可以推测果皮中的IAA主要来自种子的极性运输。
(3)题干中提到,与保留种子的第3组相比,去除种子的第4组果皮中合成乙烯的前体物质含量更低,乙烯释放量更高,而去除种子后果实IAA含量低,说明IAA含量和乙烯释放负相关,因此可以提出假设:IAA通过抑制乙烯的合成,解除乙烯对果实发育的抑制作用,促进果实发育。
15.【图解机理・生长素信号通路】(2026·云南昭通·二模)水稻是世界主要粮食作物,粒重由粒型和灌浆程度决定,其遗传稳定、受环境影响较小,是水稻产量改良的核心研究方向。生长素(IAA)通过代谢、运输及信号转导的动态调控维持其时空分布稳态,进而调控水稻颖壳细胞增殖和胚乳发育,最终影响籽粒形态。
(1)生长素是由_________(物质)经过一系列反应转变而成的,主要在__________________等部位合成。
(2)生长素在水稻内具有多种运输方式,需要PIN(生长素输出载体)、AUX1/LAX等载体蛋白参与,PIN蛋白在细胞中的不对称分布决定了生长素在细胞间的主动运输,这种运输属于_______运输。若用PIN抑制剂处理水稻,则生长素的这种运输会_______(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)生长素经典信号转导途径如图所示,该途径涉及生长素受体复合物(由TIR1和SCF构成)、生长素转录因子ARF、转录抑制因子AUX/IAA和下游生长素反应基因4个部分。其中AuxRE是生长素反应基因的响应元件,泛素具有标记作用。
①某除草剂的结构与生长素相似,结合图信息,推测该除草剂的作用机制可能是_________,导致下游生长素反应基因持续表达,导致植物因生长紊乱而死亡。
②在没有生长素或生长素浓度很低时,AUX/IAA与ARF结合,_________,从而抑制下游生长素反应基因表达。
(4)我国科学家发现,TIR1/AFB可以作为AUX/IAA的受体和信号分子,在即使不降解AUX/IAA的情况下,通过人工手段增加TIR1/AFB的含量,下游生长素反应基因同样能被激活,从而产生生长素效应。基于该发现,可以对图的生长素经典信号转导途径补充为_________。
【答案】(1) 色氨酸 芽、幼嫩的叶和发育中的种子
(2) 极性 减弱
(3) 除草剂与生长素受体复合物、AUX/IAA结合,从而促进AUX/IAA的泛素化降解,解除AUX/IAA对ARF的抑制 抑制ARF与AuxRE结合
(4)生长素信号转导不一定要依赖AUX/IAA的降解,TIR1/AFB可直接激活下游生长素反应基因表达
【详解】(1)生长素在水稻中的主要合成部位是芽、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。
(2)PIN蛋白在细胞中的不对称分布决定了生长素在细胞间的主动运输,这种运输属于极性运输。因为生长素的运输需要生长素输出载体PIN,所以用PIN抑制剂处理水稻,生长素的极性运输会减弱。
(3)①除草剂结构与生长素相似,由图8生长素经典信号转导途径可知,其作用机制可能是:除草剂与生长素受体复合物、AUX/IAA结合,从而促进AUX/IAA的泛素化降解,解除 AUX/IAA对ARF的抑制,导致下游生长素反应基因持续表达,使植物生长紊乱。
②在没有生长素或生长素浓度很低时,AUX/IAA与ARF结合,抑制ARF与AuxRE结合(抑制ARF的转录激活作用),从而抑制下游生长素反应基因的表达。
(4)图中的生长素经典信号转导途径是:生长素与生长素受体复合物、AUX/IAA结合,从而促进AUX/IAA的泛素化降解,解除AUX/IAA对ARF的抑制,导致下游生长素反应基因表达,生长素发挥作用。基于发现“TIR1/AFB 可以作为AUX/IAA的受体和信号分子,在即使不降解AUX/IAA的情况下,通过人工手段增加TIR1/AFB的含量,下游生长素反应基因同样能被激活,从而产生生长素效应”,可以对图中的生长素经典信号转导途径补充为生长素信号转导不一定要依赖AUX/IAA的降解,TIR1/AFB可直接激活下游生长素反应基因的表达。
三年真题·压轴题(侧重江苏,辐射全国,单选题)
设题创新:联系农业生产,分析果实弯曲的激素成因,考查生长素促进子房发育(T1);TMK 跨膜激酶介导生长素激活 H⁺ATP 酶,结合机理图考查细胞伸长分子机制( T4); 探究生长素和过氧化氢共同调控中胚轴生长,运用加法、减法原理评价实验(T5); 遗传突变体材料,探究生长素与油菜素内酯信号通路的交叉互作(T7)。
一、单选题
1.【生产情境・黄瓜弯曲果】(2026·广东·高考真题)学农小组的同学发现农户大棚黄瓜果实普遍存在弯曲现象(如图),黄瓜果实弯曲造成产量和品质的大幅度下降。经查阅文献,并对黄瓜果实发生弯曲的可能原因和解决方法进行了分析讨论,得出下列结论,其中正确的是( )
A.因幼瓜发生病变导致其失去向地性而产生弯曲
B.因受精不均匀,受精较少一侧生长缓慢而产生弯曲
C.均匀涂抹低浓度的细胞分裂素可预防幼瓜弯曲
D.在凸面涂抹低浓度的生长素类调节剂可降低弯曲程度
【答案】B
【详解】A、对黄瓜来说,其向地性主要体现在根的向地性,黄瓜的果实的生长主要是细胞分裂和生长,不体现向地性,A错误;
B、受精后发育中的种子可产生生长素,促进子房发育为果实,受精不均匀时,受精少的一侧种子少,产生的生长素更少,生长速度更慢,两侧生长速度不均导致果实弯曲,B正确;
C、细胞分裂素主要作用是促进细胞分裂,而促进果实生长、预防弯曲主要依赖生长素的作用,均匀涂抹低浓度细胞分裂素无法达到预防效果,C错误;
D、低浓度生长素类调节剂可促进生长,弯曲瓜的凸面本身生长速度更快,若在凸面涂抹低浓度的生长素类调节剂,会使凸面生长进一步加快,加大弯曲程度,D错误。
2.【表格实验・三七不定根诱导】(2026·河北·高考真题)为实现三七皂苷工厂化生产,研究者利用生长素类调节剂吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)对三七外植体进行不定根诱导,实验结果见表。下列分析错误的是( )
IBA浓度/(mg·L-1)
NAA浓度/(mg·L-1)
诱导率/%
平均不定根数
0
2
75
7.1
2
0
70
8.5
2
1
90
10.1
2
2
100
11.6
4
2
60
5.9
A.不同浓度IBA和NAA的组合对不定根的诱导效果不同
B.NAA浓度相同时,IBA浓度越高对不定根的诱导率越高
C.植物生长调节剂的作用受植物生理状态和环境条件的影响
D.植物生长调节剂的生产、销售和使用必须遵守国家相关规定
【答案】B
【详解】A、由表格数据可知,不同浓度IBA和NAA的组合下,不定根诱导率、平均不定根数均存在差异,说明不同组合的诱导效果不同,A正确;
B、选取NAA浓度均为2mg·L-1的三组实验对比:IBA浓度为0时诱导率75%,IBA浓度为2时诱导率100%,IBA浓度为4时诱导率仅60%,说明NAA浓度相同时,随IBA浓度升高诱导率先升高后降低,B错误;
C、植物生长调节剂的作用效果会受到植物生理状态、环境条件、施用浓度等多种因素的影响,C正确;
D、植物生长调节剂的不当使用可能影响农产品品质、危害人体健康,因此其生产、销售和使用必须遵守国家相关规定,D正确。
3.【分子机理・T1 蛋白】(2025·天津·高考真题)T1蛋白和生长素在植物组织水平上的分布高度重合。T1基因突变后细胞内的脂类会发生改变,且生长素载体蛋白从高尔基体到细胞膜的运输异常。描述错误的是( )
A.T1蛋白主要表达在胚芽鞘、茎尖和根尖的分生区等部位
B.T1突变影响了核糖体、高尔基体的组成和功能
C.T1突变体内的生长素极性运输异常
D.T1突变体幼苗的根变短
【答案】B
【详解】A、因为T1蛋白和生长素在植物组织水平上的分布高度重合,而胚芽鞘、茎尖和根尖的分生区等部位是生长素集中且细胞分裂旺盛的区域,所以推测T1蛋白主要表达在这些部位,A正确;
B、题干中提到T1基因突变后细胞内的脂类会发生改变,且生长素载体蛋白从高尔基体到细胞膜的运输异常。但并没有信息表明T1突变影响了核糖体的组成和功能,B错误;
C、由于生长素载体蛋白从高尔基体到细胞膜的运输异常,而生长素的极性运输需要载体蛋白,所以T1突变体内的生长素极性运输会异常,C正确;
D、生长素对根的生长有调节作用,T1突变导致生长素极性运输异常,会影响根的生长,使T1突变体幼苗的根变短,D正确。
故选B。
4.【分子机理・T1 蛋白】(2025·甘肃·高考真题)生长素可促进植物细胞伸长生长,其作用机制之一是通过激活质膜H+-ATP酶,导致细胞壁酸化,活化细胞壁代谢相关的酶。拟南芥跨膜激酶TMK参与了这一过程,它与生长素受体、质膜H+-ATP酶的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素促进细胞伸长生长的过程与呼吸作用无关
B.碱性条件下生长素促进细胞伸长生长的作用增强
C.生长素受体可以结合吲哚乙酸或苯乙酸
D.TMK功能缺失突变体的生长较野生型快
【答案】C
【详解】A、从图中可知,生长素激活质膜H+-ATP酶需要消耗能量,而细胞中的能量主要由呼吸作用提供,所以生长素促进细胞伸长生长的过程与呼吸作用有关,A错误;
B、因为生长素通过激活质膜H+-ATP酶导致细胞壁酸化来促进细胞伸长,碱性条件会抑制这一酸化过程,所以碱性条件下生长素促进细胞伸长生长的作用减弱,B错误;
C、生长素、苯乙酸均属于生长素,生长素受体可以结合吲哚乙酸或苯乙酸来发挥作用,C正确;
D、由于TMK参与生长素促进细胞伸长的过程,TMK功能缺失突变体无法正常进行这一过程,其生长会比野生型慢,D错误。
故选C。
5.【图表实验・IAA 与 H₂O₂】(2025·四川·高考真题)生长素(IAA)和H2O2都参与中胚轴生长的调节。有人切取玉米幼苗的中胚轴、将其培养在含有不同外源物质的培养液中,一段时间后测定中胚轴长度,结果如下图(DPI可以抑制植物中H2O2的生成)。下列叙述错误的是( )
A.本实验运用了实验设计的加法原理和减法原理
B.切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响
C.IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长
D.若另设IAA抑制剂+H2O2组,中胚轴长度应与④相近
【答案】D
【详解】A、在实验中,向培养液中添加IAA、H2O2等物质运用了加法原理,切去芽减少内源生长素的干扰运用了减法原理,A正确;
B、芽能产生生长素,切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响,从而更准确地探究外源物质对中胚轴生长的调节作用,B正确;
C、对比②和④组,④组加入DPI抑制H2O2生成后中胚轴长度比②组短,再结合②和③组,可推测IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长,C正确;
D、IAA抑制剂会抑制IAA的作用,而H2O2能促进中胚轴生长,与④组(IAA作用被抑制,H2O2生成被抑制)相比,IAA抑制剂+H2O2组中胚轴长度应比④组长,D错误。
故选D。
6.【图表实验・向日葵向光】(2025·河南·高考真题)向日葵具有向光生长的特性。研究人员以向日葵幼苗为实验材料,单侧光处理一段时间后,检测下胚轴两侧生长相关指标,结果如图所示。下列推断正确的是( )
A.向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面
B.下胚轴两侧IAA的含量基本一致,表明其向光生长不受IAA影响
C.IAA抑制物通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长
D.在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向对侧弯曲
【答案】A
【详解】A、据图可知,向光面和背光面的IAA含量差别不大,但向光面下胚轴的增加长度明显低于背光面,同时向光面的IAA抑制物质含量高于背光面,据此推测,向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面,A正确;
B、下胚轴两侧IAA的含量基本一致,但不能说明向光生长不受IAA影响,可能是IAA的活性或信号通路差异导致,B错误;
C、图示向光面和背光面的IAA含量差别不大,说明IAA抑制物不是通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长,C错误;
D、黑暗环境中无单侧光刺激,喷施IAA抑制物会抑制该侧生长,弯曲方向应为 向喷施侧弯曲(抑制侧生长慢,对侧相对快),D错误。
故选A。
7.【图解实验・油菜素内酯与生长素】(2025·北京·高考真题)油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达,进而促进下胚轴生长。用生长素分别处理野生型和Z基因功能缺失突变体的拟南芥幼苗,结果如图。综合以上信息,不能得出的是( )
A.Z蛋白是油菜素内酯信号途径的组成成分
B.生长素和油菜素内酯都能调控下胚轴生长
C.生长素促进下胚轴生长依赖于Z蛋白
D.油菜素内酯促进下胚轴生长依赖于生长素
【答案】D
【详解】A、根据题干信息:“油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达”,说明Z蛋白参与了油菜素内酯的信号传导,A正确;
B、图示显示生长素处理能促进野生型下胚轴生长(说明生长素调控生长),题干也提到油菜素内酯促进下胚轴生长,因此两者都能调控生长,B正确;
C、图示显示生长素处理野生型(有Z蛋白)能促进生长,但在Z基因功能缺失突变体中生长素不能促进生长,说明生长素的作用需要Z蛋白,C正确;
D、题目和图示并未提供任何信息表明油菜素内酯的作用需要生长素参与(例如没有实验证明阻断生长素后油菜素内酯是否失效),D错误。
故选D。
8.【科学方法】(2023·福建·高考真题)生物学研究常运用特定的科学方法来阐释生命现象及规律。下列科学方法与对应的应用不相符的是( )
选项
科学方法
应用
A
完全归纳法
细胞学说的建立
B
假说一演绎法
孟德尔两大遗传定律的发现
C
建构模型
研究种群数量的变化规律
D
预实验
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、通过观察各种动植物得出所有的动物和植物都是由细胞组成的,从而建立了细胞学说,运用的是不完全归纳法啊,A错误;
B、孟德尔的分离定律和自由组合定律均使用了假说——演绎法,B正确;
C、研究种群数量的变化规律常用曲线图,构建的是数学模型,C正确;
D、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中,需要进行预实验,以便摸出最佳的实验条件,为正式实验打下基础,D正确。
故选A。
9.【探究实验・2,4D】(2024·广西·高考真题)百香果具有较高的经济价值,在广西多地种植,赋能乡村振兴。为探究促进百香果健壮枝条生根的最适2,4-D浓度,某兴趣小组提出实验方案,其中不合理的是( )
A.设置清水组作为空白对照
B.将2,4-D浓度作为自变量
C.将枝条生根的数量及生根的长度作为因变量
D.随机选择生长状况不同的枝条作为实验材料
【答案】D
【详解】A、探究促进百香果健壮枝条生根的最适2,4-D浓度,设置清水组作为空白对照是合理的,这样可以对比出不同浓度的2,4 - D对枝条生根的影响,A正确;
B、本实验是探究促进百香果健壮枝条生根的最适2,4 - D浓度,所以将2,4 - D浓度作为自变量是正确的做法,通过设置不同的2,4 - D浓度来观察对生根的影响,B正确;
C、枝条生根的数量及生根的长度是我们想要观察的因变量,通过不同浓度的2,4 - D处理后,观察这些因变量的变化从而得出最适浓度,C正确;
D、实验中应该随机选取生长状况相同的枝条作为实验材料,这样可以排除枝条本身生长状况不同对实验结果的干扰,如果选取生长状况不同的枝条,会使实验结果不准确,D错误。
故选D。
10.【教材实验・扦插枝条】(2024·江苏·高考真题)关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验,下列叙述正确的是( )
A.选用没有芽的枝条进行扦插,以消除枝条中原有生长素对生根的影响
B.扦插枝条应保留多个大叶片,以利用蒸腾作用促进生长调节剂的吸收
C.对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质用等体积的泥炭土
D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数
【答案】D
【详解】A、本实验的自变量是植物生长调节剂的浓度,选用扦插的枝条长势和带有幼芽数量应大致相同,即保持无关变量相同且适宜,通常不用没有芽的枝条,因为芽能产生生长素促进扦插枝条生根,A错误;
B、扦插枝条应不带有叶片,这样可以降低蒸腾作用,避免枝条中水分过快减少,利于生根,B错误;
C、对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质也应该用等体积的珍珠岩,保证无关变量相同且适宜,C错误;
D、用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数,因为植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用表现为两重性,D正确。
故选D。
11.【推论判断】(2024·贵州·高考真题)研究结果的合理推测或推论,可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是( )
序号
研究结果
推测或推论
①
水分子通过细胞膜的速率高于人工膜
细胞膜存在特殊的水分子通道
②
人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍
细胞膜的磷脂分子为两层
③
注射加热致死的S型肺炎链球菌,小鼠不死亡
S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④
DNA双螺旋结构
半保留复制
⑤
单侧光照射,胚芽鞘向光弯曲生长
胚芽鞘尖端产生生长素
A.①②④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②③④
【答案】A
【详解】①由于水可以通过水通道蛋白进入细胞,且速度更快,而人工膜缺少水分子通道蛋白,所以水分子通过细胞膜的速率高于人工膜,①正确;
②人成熟红细胞不含任何细胞器,故可由其脂质单分子层面积为表面积的2倍,推测细胞膜中的磷脂分子为两层,②正确;
③如果只是注射加热致死的S型肺炎链球菌,由于缺少R型细菌,所以小鼠不会死亡,不能得出S型肺炎链球菌的DNA被破坏的结论,③错误;
④沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构提出了遗传物质自我复制假说,这种复制方式称作半保留复制,④正确;
⑤单侧光照射时,胚芽鞘向光弯曲生长,只能说明胚芽鞘具有向光性,由于缺乏相应对照,无法说明胚芽鞘尖端产生生长素,⑤错误。
故选A。
二、非选择题
12.(2026·全国卷·高考真题)植物生长素对于维持正常株高具有重要作用。某种植物A基因(显性)编码的糖蛋白是生长素正常运输所必需的,使植物表现为正常株高;a基因(隐性)的产物无此功能,aa纯合体表型为矮秆。B基因(显性)的产物能使A基因的产物失活,b基因(隐性)的产物无此功能。这两对基因独立遗传。回答下列问题。
(1)植物生长素的极性运输过程_______(填“需要”或“不需要”)ATP的参与。
(2)该种植物正常株高纯合体的基因型为_______。
(3)两对等位基因的显性纯合体与隐性纯合体杂交产生F1,F1表型为________;F1自交产生F2,F2表型及分离比为________;
(4)若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为矮秆,则亲本矮秆纯合体的基因型有_______。若正常株高纯合体与矮秆纯合体杂交产生的F1全部表现为正常株高,则F1自交产生的F2中正常株高个体所占的比例为_________。
【答案】(1)需要
(2)AAbb
(3) 矮秆 矮秆∶正常株高=13∶3
(4) AABB、aaBB 3/4
【详解】(1)生长素的极性运输是逆浓度梯度进行的主动运输,该过程需要ATP参与。
(2)由题意可知,具备正常株高需要同时满足存在A基因、不存在B基因,基因型为A_bb;其中纯合个体只有AAbb,因此该植物正常株高纯合体基因型为AAbb。
(3)两对基因的显性纯合体AABB与隐性纯合体aabb杂交,得到F1基因型为AaBb,故表型为矮秆;F1自交,两对基因独立遗传,子代基因型比例为 A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,只有A_bb表现正常株高,其余基因型均为矮秆,因此F2表型及比例为矮秆∶正常株高=13∶3。
(4)正常株高纯合体基因型为AAbb,与矮秆纯合体(基因型有AABB、aaBB、aabb)杂交,若F1全部表现为矮秆,依次分析:AAbb×AABB→AABb(矮秆)、AAbb×aaBB→AaBb(矮秆)、AAbb×aabb→Aabb(正常株高),不符合条件的aabb排除,故亲本矮秆纯合体为AABB、aaBB;若杂交后F1全部表现正常株高,则亲本矮秆纯合体只能是aabb,F1基因型为Aabb,F1自交,后代基因型为A_bb(正常株高)∶aabb(矮秆)=3∶1,因此F2中正常株高个体所占比例为3/4。
13.(2025·海南·高考真题)动、植物生命活动均受激素调节。植物生长素和动物生长激素通过一系列过程发挥生物学效应(如图1和图2),调节个体生长。
(1)用蛋白酶分别处理生长素和生长激素,失去活性的是_____。
(2)生长素在植物幼嫩组织中的运输方式是_____,生长激素在动物体内的运输方式是_____。
(3)图1中,若受体复合物C结合生长素的功能丧失,则生长素调控的靶基因转录无法被激活,理由是_____。
(4)图2中,被激活的信号蛋白1和信号蛋白2通过不同的信号通路发挥生物学效应,发挥效应较快的信号蛋白是_____,原因是_____。
(5)据图1和图2可知,生长素和生长激素在发挥生物学效应的过程中具有相似性,主要表现在_____(答出2点即可)。
【答案】(1)生长激素
(2) 极性运输(或主动运输) 体液运输(或血液运输)
(3)生长素无法与受体复合物C结合,导致B无法与A分离(不能形成转录因子A单体),无法形成A的二聚体,无法激活靶基因转录(无法解除对靶基因转录的抑制)
(4) 信号蛋白2 因为它通过激酶2传递信号,更快;而信号蛋白1通过基因转录和翻译(表达)过程更慢
(5)(都是信息分子,均通过调节基因转录(或蛋白质合成)来发挥效应(生长素激活靶基因转录,生长激素通过信号通路促进相关蛋白合成;均需与特异性受体结合(生长素与受体复合物C结合,生长激素与细胞膜受体结合)
【详解】(1)生长素是植物激素,化学本质为吲哚乙酸(一种小分子有机物),蛋白酶通常作用于蛋白质或多肽,因此蛋白酶处理对生长素活性无影响。生长激素是动物激素,化学本质为蛋白质(多肽),可被蛋白酶水解而失去活性。
(2)在幼嫩组织中,生长素主要通过极性运输(主动运输)进行,即从形态学上端向下端单向运输。生长激素由垂体分泌后进入血液循环,通过体液运输(或血液运输)到靶细胞或靶器官。
(3)受体复合物C是生长素与受体结合后形成的复合物,它能进入细胞核并激活靶基因转录。若其结合生长素的功能丧失,生长素无法与受体复合物C结合,导致B无法与A分离(不能形成转录因子A单体),无法形成A的二聚体,无法激活靶基因转录(无法解除对靶基因转录的抑制)。
(4)信号蛋白2通过激酶2直接调节代谢过程,属于快速反应;信号蛋白1通过进入细胞核调节基因表达,涉及转录和翻译,耗时较长。
(5)据图1和图2可知,生长素和生长激素在发挥生物学效应的过程中具有相似性,主要表现在:生长素激活靶基因转录,生长激素通过信号通路促进相关蛋白合成来发挥生物学效应,因此生长素和生长激素都是信息分子,均通过调节基因转录(或蛋白质合成)来发挥效应;根据图示,生长素与受体复合物C结合,生长激素与细胞膜受体结合。
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