专题10 植物生命活动调节（期中真题汇编，北京专用）高三生物上学期

**基本信息** 高三植物生命活动调节专题期中试题汇编，精选北京二中、朝阳等多校期中真题，聚焦生长素作用机制、激素协同调控及环境因素（蓝光等）调节，强化实验分析与分子机制探究。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|8题|生长素两重性、激素合成缺陷型判断、细胞分裂素作用|结合根向地性实验、NPA抑制剂数据，考查科学思维| |非选择题|3题|蓝光调控下胚轴伸长、激素信号转导（JA/GA）、种子休眠机制|通过免疫共沉淀、荧光标记等技术，探究分子机制，体现探究实践素养|

专题10 植物生命活动调节 3大高频考点 1. 植物生长素 2. 其他植物激素 3. 环境因素参与调节植物的生命活动 考点1 植物生长素 1．（25-26高三上·北京二中·期中）根的向地性与生长素（IAA）分布不均有关。对IAA敏感的启动子与绿色荧光蛋白基因形成的融合基因在根中表达情况如图，下列叙述错误的是（　　）    A．根的向地性利于植物吸收水分和无机盐 B．横放的根近地侧细胞生长速度大于远地侧细胞 C．可用农杆菌转化法将融合基因导入植物细胞中 D．绿色荧光的位置和强度代表IAA的分布和浓度 2．（25-26高三上·北京朝阳·期中）为探究外源生长素和生长素运输抑制剂NPA对根背光生长的影响，实验结果如下。下列叙述正确的是（    ） 处理方式测定指标 外源生长素（mg/L） NPA（μmol/L） 0 0．001 0．01 0．1 3 弯曲角度α（度） 37 40 31 22 16 生长速率（mm/天） 15 17 13 11 8 A．生长素促进根生长弯曲的最适浓度为0．001mg/L B．NPA通过抑制生长素运输增强根的背光弯曲 C．随外源生长素浓度升高，根背光弯曲程度持续增大 D．外源生长素对根背光弯曲的调节具有两重性 3．（25-26高三上·北京朝阳·期中）研究者为探究植物顶端优势的调控机制，对生长状态相同的植物进行了不同处理，结果如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．外源生长素能替代顶芽维持对侧芽的抑制 B．生长素运输抑制剂能直接促进侧芽生长 C．细胞分裂素通过抑制生长素功能促进生长 D．生长素与细胞分裂素在侧芽生长中为协同关系 4．（24-25高三上·北京回民学校·期中）一氧化氮（NO）引发IAA17蛋白的亚硝基化修饰，修饰后的IAA17蛋白与生长素受体结合受到抑制，而不易被降解，阻碍生长素信号转导。下列叙述不正确的是（    ） A．生长素是植物体内产生的一种微量有机物 B．亚硝基化修饰导致IAA17蛋白的氨基酸序列改变 C．NO可能抑制植物细胞的伸长生长 D．亚硝基化修饰可能改变了IAA17蛋白的空间结构 考点2 其他植物激素 1．（25-26高三上·北京二中·期中）某种南瓜的矮生型突变体可分为激素合成缺陷型和激素不敏感型两种类型，研究人员以一种矮生南瓜突变体为实验材料，进行了相关实验，实验结果如图。下列叙述不正确的是 A．计算茎伸长量需要测量激素处理前后南瓜茎的长度 B．赤霉素和生长素对正常南瓜的生理作用均具有两重性 C．一定浓度范围内的赤霉素和生长素均可促进正常南瓜茎的伸长 D．由实验结果可排除该矮生南瓜突变体是激素合成缺陷型 2．（25-26高三上·北京育才学校·期中）杂种优势是指杂种一代在生活力、繁殖力等性状方面超过双亲的现象。以拟南芥的两个野生型株系（Co和C24）及其D基因敲除突变型进行杂交实验，检测叶片长度及水杨酸含量，结果如图。相关叙述错误的是（    ） A．拟南芥具有杂种优势现象 B．D基因使杂种优势现象更明显 C．D基因可促进水杨酸含量提升 D．水杨酸含量过高抑制叶片生长 3．（25-26高三上·北京海淀·期中）油菜素内酯合成缺陷的豌豆突变体表现为矮生，对该突变体进行吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和二者共同处理，并测定茎的伸长速率，结果如图。由此不能得出（　　） A．单独使用GA无法促进突变体茎的伸长 B．GA对豌豆茎伸长的促进作用依赖于IAA C．油菜素内酯合成缺陷不影响IAA的作用 D．多种激素共同作用调节豌豆茎的伸长 4．（24-25高三上·北京海淀·期中）下图为番茄果实发育和成熟过程中激素的动态变化曲线，下列相关分析正确的是（    ） A．乙烯和生长素共同促进果实成熟 B．脱落酸浓度一直较低说明其无作用 C．随细胞分裂素浓度降低，番茄果实的细胞数目逐渐减少 D．多种激素的相对含量变化，共同调节果实的发育和成熟 5．（25-26高三上·北京朝阳·期中）苹果果皮颜色的深浅主要由花青苷的含量决定。研究者以“红富士”苹果为材料，探究植物激素茉莉酸（JA）和赤霉素（GA）影响花青苷生物合成的分子机制。 （1）JA和GA通过影响花青苷合成基因的表达，进而对花青苷的合成起到_____作用。 （2）已知B蛋白促进花青苷合成基因的转录，A蛋白可以与B蛋白结合。利用基因工程技术，在苹果果皮细胞中过表达A蛋白和抑制B蛋白表达，检测果皮花青苷含量，结果如图1。将一定浓度B蛋白与系列浓度A蛋白混合后，再加入花青苷合成基因的启动子DNA片段，一段时间后，电泳检测DNA所在位置，结果如图2。 据图1可知，_____。图2结果表明，A蛋白可以增强B蛋白的作用，且作用效果与浓度呈正相关。请补充图2中4、5、6组泳道的条带。_____ （3）Z蛋白和L蛋白分别是JA和GA信号转导过程的关键因子。Z蛋白通过与A蛋白结合抑制其发挥作用。将黄色荧光蛋白基因（YFP）分为两段（YFPN与YFPC），分别与A蛋白基因和Z蛋白基因融合构建表达载体，转入烟草叶片表皮细胞中表达，同时转入L蛋白基因，并用GA处理，检测荧光，结果如图3。 荧光强度相对值对照组的处理是_____。分析图3可得出GA影响Z蛋白功能的机制是_____。 （4）综合以上研究，能否得出“JA和GA在影响花青苷生物合成方面具有协同作用”的结论，请阐述理由：_____。 考点3 环境因素参与调节植物的生命活动 1．（25-26高三上·北京二中·期中）赤霉素（GA）和蓝光刺激都会影响下胚轴伸长，科研人员就两者之间的关系进行了研究。 （1）GA与赤霉素受体（GID1）结合后可以激活下游的信号传导途径，促进下胚轴伸长。隐花色素1（CRY1）是植物感受蓝光的受体，介导蓝光抑制下胚轴伸长。赤霉素和光都可以作为一种_________调节植物的生长发育。 （2）已有研究表明在GA的作用下，GID1可与蛋白D结合，并促进其降解，进而减弱蛋白D对促细胞伸长基因表达的_________作用。研究人员进一步实验，将蓝光刺激下的野生型植株与_________（选填下列选项）相比较，发现前者蛋白D的降解慢于后者；将蓝光刺激下的CRY1突变体植株与_________（选填下列选项）相比较，前者D蛋白的降解快于后者。这些实验结果表明蓝光抑制了D蛋白降解过程。 A．蓝光刺激下的野生型植株       B．蓝光刺激下的GID1突变体植株 C．黑暗中的野生型植株             D．黑暗中的CRY1突变体植株 E．黑暗中的GID1突变体植株 （3）免疫共沉淀是用于研究蛋白质之间相互作用的经典方法，实验原理如图1，假如细胞内存在X-Y蛋白复合物，用磁珠偶联抗X抗体使诱饵蛋白X沉淀，那么与X结合的靶蛋白Y也会被沉淀下来。 研究人员构建了三种质粒，分别表达GST-GID1融合蛋白、GST蛋白和Myc-CRY1融合蛋白，获得了转入不同质粒组合的转基因拟南芥，实验设置如下图。分别从1～4组拟南芥植株中提取总蛋白进行电泳，用抗GST抗体与抗MyC抗体检测，结果如图2．利用抗GST抗体偶联磁珠，对各组总蛋白进行免疫共沉淀，分别用抗GST抗体与抗Myc抗体对沉淀蛋白进行检测，实验证明GID1蛋白和CRY1蛋白存在蓝光依赖的相互作用。请将相应实验结果显示的杂交带画在图3中合适位置。 （4）请综合上述题中信息，推测蓝光刺激抑制下胚轴伸长的分子机制。 2．（25-26高三上·北京海淀·期中）大豆是重要油料作物，在高密度种植时由于接受到的蓝光变少，导致茎过度伸长，易倒伏，造成减产。为探究其机制，科研人员进行如下研究。 （1）光作为一种______调节植物生长发育的全过程。 （2）正常强度蓝光条件下，蓝光受体缺失突变体的茎长度大于野生型。赤霉素氧化酶（Gm）能降低有活性的GA含量。研究人员测定了不同品系大豆的Gm表达量，结果如图1。结果说明，需要蓝光激活蓝光受体才能促进Gm的表达，其依据是______。 （3）研究发现S蛋白（一种调控转录的蛋白）过表达突变体的茎长度低于野生型。为探究S蛋白对Gm表达的影响，研究人员用被标记的特定DNA序列作为探针，检测其与S蛋白结合情况。检测原理是DNA与蛋白质结合形成复合物后，电泳迁移速率比游离探针慢。电泳后检测标记物的位置，结果如图2。 ①实验中加入无关蛋白和Gm启动子突变探针的目的是______。 ②竞争结合S蛋白的序列与Gm启动子探针P1相比，应为______（填字母）。 a.碱基数量、种类相同，被标记但碱基序列不同 b.碱基数量、种类相同，碱基序列不同且不被标记 c.碱基数量、种类和碱基序列相同，但不被标记 （4）研究发现蓝光激活蓝光受体可以提高S蛋白含量。综合上述研究，请在答题纸上补充相应内容，完善低蓝光导致大豆茎过度伸长的机理________。 3．（24-25高三上·北京海淀·期中）种子休眠是指具有活力的种子在一定条件下不能萌发的现象，科研人员用拟南芥开展研究。 （1）光作为一种______，影响、调控植物生长、发育的全过程。 （2）用不同光照条件持续处理拟南芥种子1～7天，培养一段时间后统计萌发率，如图1。据图1推测，光照能够诱导种子休眠，且______。基于上述结果可确定，诱导种子休眠可采用的处理条件为______。 （3）研究表明，种子休眠依赖于R基因。科研人员采用上述处理条件，对野生型（WT）和R基因缺失突变体（rg）进行种子休眠诱导，之后检测种子萌发率。请在答题纸上的图2相应位置，绘出支持该结论的实验结果_____。 （4）为进一步探究R基因调控种子休眠的分子机制，科研人员将WT和rg的种子各分为2组，分别进行休眠诱导处理1天、7天，分别检测处理后的N酶、G酶含量，结果如图3。 请利用上述结果构建R基因调控种子休眠机制的模型_____（在答题纸方框中用文字和箭头的形式作答）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 植物生命活动调节 考点1 植物生长素 1.【答案】B 2.【答案】D 3.【答案】A 4.【答案】B 考点2 其他植物激素 1.【答案】B 2.【答案】C 3.【答案】C 4.【答案】D 5.【答案】（1）调节 （2）A蛋白促进花青苷生物合成依赖于B蛋白 （3）导入含有A-YFPN、Z-YFPC融合基因的质粒，以及不含L蛋白基因的空质粒 L蛋白干扰A蛋白与Z蛋白的相互作用，GA可部分阻遏L蛋白的作用 （4）不能。GA通过信号转导过程抑制花青苷的合成；Z蛋白对花青苷合成起抑制作用，但JA对Z蛋白的作用并不清楚，JA不一定抑制花青苷的合成 考点3 环境因素参与调节植物的生命活动 1.【答案】（1）信号 （2）抑制 C A （3） （4）蓝光刺激其受体CRY1，激活其与GID1的相互结合，减弱了GID1与D蛋白的相互作用，减少了D蛋白的降解，使其持续抑制促细胞伸长相关基因的表达，从而抑制了下胚轴伸长。 2.【答案】（1）信号 （2）1组Gm表达量高于2组，且1组Gm表达量高于3组 （3）排除蛋白与探针的非特异性结合对实验结果的影响 c （4） 3.【答案】（1）信号 （2）白光诱导效果优于红光，在一定范围内处理天数越长，诱导休眠的效果越好 白光处理4-7天 （3） （4）① 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 植物生命活动调节 3大高频考点 1. 植物生长素 2. 其他植物激素 3. 环境因素参与调节植物的生命活动 考点1 植物生长素 1．（25-26高三上·北京二中·期中）根的向地性与生长素（IAA）分布不均有关。对IAA敏感的启动子与绿色荧光蛋白基因形成的融合基因在根中表达情况如图，下列叙述错误的是（　　）    A．根的向地性利于植物吸收水分和无机盐 B．横放的根近地侧细胞生长速度大于远地侧细胞 C．可用农杆菌转化法将融合基因导入植物细胞中 D．绿色荧光的位置和强度代表IAA的分布和浓度 【答案】B 【解析】根的向地性生长：根尖受到重力的影响，导致近地侧生长素浓度高于远地侧，抑制了近地侧细胞的生长，所以近地侧细胞生长速度慢。 A、根的向地性利于植物从土壤中吸收水分和无机盐，A正确； B、横放的根近地侧细胞生长素浓度高，生长受到抑制，所以生长速度小于远地侧细胞，B错误； C、可用农杆菌转化法将融合基因导入植物细胞中，因为农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以将目的基因转入植物染色体DNA，C正确； D、题干中将对IAA敏感的启动子与绿色荧光蛋白基因形成融合基因，所以绿色荧光的位置和强度代表IAA的分布和浓度，D正确。 故选B。 2．（25-26高三上·北京朝阳·期中）为探究外源生长素和生长素运输抑制剂NPA对根背光生长的影响，实验结果如下。下列叙述正确的是（    ） 处理方式测定指标 外源生长素（mg/L） NPA（μmol/L） 0 0．001 0．01 0．1 3 弯曲角度α（度） 37 40 31 22 16 生长速率（mm/天） 15 17 13 11 8 A．生长素促进根生长弯曲的最适浓度为0．001mg/L B．NPA通过抑制生长素运输增强根的背光弯曲 C．随外源生长素浓度升高，根背光弯曲程度持续增大 D．外源生长素对根背光弯曲的调节具有两重性 【答案】D 【解析】A、由图表可知，与对照组相比，外源生长素浓度为1.001 mg/L的弯曲角度和生长速率都大于对照组，而外源生长素浓度大于0.01 mg/L时弯曲角度和生长速率都小于对照组，据此不能说明生长素促进根生长弯曲的最适浓度为0．001mg/L，还需要在此基础上继续实验，A错误； B、培养在适宜浓度NPA溶液中的一组弯曲角度要小于不使用NPA的组，说明NPA通过抑制生长素运输缓解根的背光弯曲，B错误； C、由图表可知，外源生长素浓度超过一定浓度后，随外源生长素的浓度增大，根背光弯曲程度逐渐减小，C错误； D、分析表中数据可知，不加外源生长素的一组为对照组，与之相比，外源生长素浓度为0.001 mg/L的弯曲角度和生长速率都大于对照组，而外源生长素浓度大于0.01 mg/L时弯曲角度和生长速率都小于对照组，说明生长素对水稻根生长的作用具有两重性，D正确。 故选D。 3．（25-26高三上·北京朝阳·期中）研究者为探究植物顶端优势的调控机制，对生长状态相同的植物进行了不同处理，结果如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．外源生长素能替代顶芽维持对侧芽的抑制 B．生长素运输抑制剂能直接促进侧芽生长 C．细胞分裂素通过抑制生长素功能促进生长 D．生长素与细胞分裂素在侧芽生长中为协同关系 【答案】A 【解析】A、与对照组相比，去除顶芽、用生长素处理切口后侧芽生长被抑制，因而说明外源生长素能替代顶芽维持对侧芽的抑制，A正确； B、生长素运输抑制剂处理后阻止了顶芽产生的生长素向侧芽部位转运，因而使得侧芽部位生长素浓度低，进而促进了生长，但侧芽的生长不是生长素运输抑制剂直接促进的，B错误； C、最后两组实验比较，最后一组通过涂抹细胞分裂素可促进侧芽萌发，但远低于第四组，说明细胞分裂素不是抑制生长素的功能促进侧芽萌发，C错误； D、高浓度的生长素抑制了侧芽的生长，导致顶端优势的产生；细胞分裂素可以促进侧芽的生长，解除顶端优势，说明生长素与细胞分裂素在调控侧芽生长中表现为拮抗关系，D错误。 故选A。 4．（24-25高三上·北京回民学校·期中）一氧化氮（NO）引发IAA17蛋白的亚硝基化修饰，修饰后的IAA17蛋白与生长素受体结合受到抑制，而不易被降解，阻碍生长素信号转导。下列叙述不正确的是（    ） A．生长素是植物体内产生的一种微量有机物 B．亚硝基化修饰导致IAA17蛋白的氨基酸序列改变 C．NO可能抑制植物细胞的伸长生长 D．亚硝基化修饰可能改变了IAA17蛋白的空间结构 【答案】B 【解析】1、生长素作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 2、在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。 3、生长素首先与生长素受体特异性结合，引发细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。 A、生长素是植物体内产生的一种微量有机物，起到调节作用，A正确； B、一氧化氮（NO）引发IAA17蛋白的亚硝基化修饰，未改变基因的碱基序列，故亚硝基化修饰导致IAA17蛋白的氨基酸序列未改变，B错误； C、生长素能促进植物细胞的伸长生长，一氧化氮（NO）引发IAA17蛋白的亚硝基化修饰，修饰后的IAA17蛋白与生长素受体结合受到抑制，而不易被降解，阻碍生长素信号转导，故NO可能抑制植物细胞的伸长生长，C正确； D、结构决定功能，由于修饰后的IAA17蛋白与生长素受体结合受到抑制，推测亚硝基化修饰可能改变了IAA17蛋白的空间结构，D正确。 故选B。 考点2 其他植物激素 1．（25-26高三上·北京二中·期中）某种南瓜的矮生型突变体可分为激素合成缺陷型和激素不敏感型两种类型，研究人员以一种矮生南瓜突变体为实验材料，进行了相关实验，实验结果如图。下列叙述不正确的是 A．计算茎伸长量需要测量激素处理前后南瓜茎的长度 B．赤霉素和生长素对正常南瓜的生理作用均具有两重性 C．一定浓度范围内的赤霉素和生长素均可促进正常南瓜茎的伸长 D．由实验结果可排除该矮生南瓜突变体是激素合成缺陷型 【答案】B 【解析】计算茎伸长量需要测量激素处理前后南瓜茎的长度，以保证数据测量的准确性，A项正确；据图可知，对正常株而言，茎伸长量与赤霉素浓度成正比，不能说明赤霉素对正常南瓜的生理作用具有两重性，B项错误；图中赤霉素和小于25μmol/L的生长素均可促进正常南瓜茎的伸长，C项正确；矮生型突变体施用赤霉素和生长素均不能增加茎的伸长量，说明该矮生南瓜突变体是激素不敏感型，排除激素合成缺陷型，D项正确。 【点睛】解答本题的关键是：明确两重性的含义。判断激素的作用是否具有两重性，应看是否出现低浓度促进、高浓度抑制的现象。其中高浓度抑制应是与浓度为0时进行比较，而不是与最适浓度下的表现进行比较。 2．（25-26高三上·北京育才学校·期中）杂种优势是指杂种一代在生活力、繁殖力等性状方面超过双亲的现象。以拟南芥的两个野生型株系（Co和C24）及其D基因敲除突变型进行杂交实验，检测叶片长度及水杨酸含量，结果如图。相关叙述错误的是（    ） A．拟南芥具有杂种优势现象 B．D基因使杂种优势现象更明显 C．D基因可促进水杨酸含量提升 D．水杨酸含量过高抑制叶片生长 【答案】C 【解析】据题意及实验结果分析可知，D基因敲除会促进水杨酸含量的增加，进而抑制叶片生长。 A、拟南芥的两个野生型株系（Co和C1）杂种后代其生长更茂盛，体现了杂种优势现象，A正确； B、左图中，突变型是D基因敲除后的，其突变型Co和C24的杂交后代与野生型的相比，其生长受到抑制，杂种优势现象受到抑制，B正确； C、右图结果表明，D基因敲除的突变型其水杨酸含量更高，C错误； D、据题意及实验结果分析可知，D基因敲除会促进水杨酸含量的增加，进而抑制叶片生长，D正确。 故选C。 3．（25-26高三上·北京海淀·期中）油菜素内酯合成缺陷的豌豆突变体表现为矮生，对该突变体进行吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和二者共同处理，并测定茎的伸长速率，结果如图。由此不能得出（　　） A．单独使用GA无法促进突变体茎的伸长 B．GA对豌豆茎伸长的促进作用依赖于IAA C．油菜素内酯合成缺陷不影响IAA的作用 D．多种激素共同作用调节豌豆茎的伸长 【答案】C 【解析】A、由图可知，与对照组相比，单独使用GA时，突变体茎的伸长速率基本没有变化，这表明单独使用GA无法促进突变体茎的伸长，A正确； B、从图中可以看到，单独使用GA时突变体茎的伸长速率与对照组相近，而GA和IAA共同处理时茎的伸长速率明显高于单独使用IAA组，这说明GA对豌豆茎伸长的促进作用依赖于IAA，B正确； C、题干中仅研究了油菜素内酯合成缺陷的豌豆突变体在吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和二者共同处理下茎的伸长速率，并没有设置正常豌豆（即油菜素内酯合成正常）在相同处理下的对照实验，所以无法得出油菜素内酯合成缺陷是否影响IAA的作用，C错误； D、从图中可以看出，GA和IAA共同处理时茎的伸长速率明显高于单独使用GA或单独使用IAA的情况，这说明多种激素共同作用调节豌豆茎的伸长，D正确。 故选C。 4．（24-25高三上·北京海淀·期中）下图为番茄果实发育和成熟过程中激素的动态变化曲线，下列相关分析正确的是（    ） A．乙烯和生长素共同促进果实成熟 B．脱落酸浓度一直较低说明其无作用 C．随细胞分裂素浓度降低，番茄果实的细胞数目逐渐减少 D．多种激素的相对含量变化，共同调节果实的发育和成熟 【答案】D 【解析】在植物的生长发育过程中，各种激素相互作用共同调节。细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂；生长素的生理作用两重性，表现在：生长素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；脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落；乙烯的主要作用是促进果实成熟。 A、曲线可知，果实成熟阶段，乙烯含量相对较高，生长素含量较低，故在果实成熟阶段乙烯促进果实成熟，生长素主要是促进果实生长发育，A错误； B、前期果实发育过程中脱落酸含量低，但是后期果实衰老阶段脱落酸含量逐渐增加，同时激素含量本身在生物体内是微量的，但是具有相关作用，B错误； C、随细胞分裂素浓度降低，只是细胞分裂下降，但是番茄果实的细胞数目不一定减少，C错误； D、生物体内多种激素的相对含量变化，共同调节果实的发育和成熟，D正确。 故选D。 5．（25-26高三上·北京朝阳·期中）苹果果皮颜色的深浅主要由花青苷的含量决定。研究者以“红富士”苹果为材料，探究植物激素茉莉酸（JA）和赤霉素（GA）影响花青苷生物合成的分子机制。 （1）JA和GA通过影响花青苷合成基因的表达，进而对花青苷的合成起到_____作用。 （2）已知B蛋白促进花青苷合成基因的转录，A蛋白可以与B蛋白结合。利用基因工程技术，在苹果果皮细胞中过表达A蛋白和抑制B蛋白表达，检测果皮花青苷含量，结果如图1。将一定浓度B蛋白与系列浓度A蛋白混合后，再加入花青苷合成基因的启动子DNA片段，一段时间后，电泳检测DNA所在位置，结果如图2。 据图1可知，_____。图2结果表明，A蛋白可以增强B蛋白的作用，且作用效果与浓度呈正相关。请补充图2中4、5、6组泳道的条带。_____ （3）Z蛋白和L蛋白分别是JA和GA信号转导过程的关键因子。Z蛋白通过与A蛋白结合抑制其发挥作用。将黄色荧光蛋白基因（YFP）分为两段（YFPN与YFPC），分别与A蛋白基因和Z蛋白基因融合构建表达载体，转入烟草叶片表皮细胞中表达，同时转入L蛋白基因，并用GA处理，检测荧光，结果如图3。 荧光强度相对值对照组的处理是_____。分析图3可得出GA影响Z蛋白功能的机制是_____。 （4）综合以上研究，能否得出“JA和GA在影响花青苷生物合成方面具有协同作用”的结论，请阐述理由：_____。 【答案】（1）调节 （2）A蛋白促进花青苷生物合成依赖于B蛋白 （3）导入含有A-YFPN、Z-YFPC融合基因的质粒，以及不含L蛋白基因的空质粒 L蛋白干扰A蛋白与Z蛋白的相互作用，GA可部分阻遏L蛋白的作用 （4）不能。GA通过信号转导过程抑制花青苷的合成；Z蛋白对花青苷合成起抑制作用，但JA对Z蛋白的作用并不清楚，JA不一定抑制花青苷的合成 【解析】在植物体内，各种激素不是孤立的，它们共同调控着植物的生长发育。一种植物激素可影响植物生长发育的多个过程，而某一生理过程往往是多种激素共同作用的结果，不同的植物激素对同一生理过程可能存在协同作用或拮抗作用。本题主要探究植物激素茉莉酸（JA）和赤霉素（GA）影响花青苷生物合成的分子机制。 （1）植物激素通过影响基因表达来调节生理过程，JA和GA通过影响花青苷合成基因的表达，进而对花青苷的合成起到调节作用。 （2）①由图1看，“过表达A蛋白”组花青苷含量显著高于对照组，但在抑制B蛋白表达的情况下过表达 A蛋白花青苷的含量虽仍然高于对照组但明显下降，故A蛋白促进花青苷生物合成依赖于B蛋白。 ②根据“A蛋白可以增强B蛋白的作用，且作用效果与浓度呈正相关”，A蛋白浓度越高，B蛋白与花青苷合成基因启动子DNA片段结合越强，因此“与蛋白结合的DNA片段”条带宽度变宽，“游离DNA片段”条带宽度变窄。实验中④⑤⑥组A蛋白浓度依次升高，故补充图2中4、5、6组泳道的条带后的图像如下： （3）①对照组需排除无关变量，所以荧光强度相对值对照组的处理是导入含有A-YFPN、Z-YFPC融合基因的质粒，以及不含L蛋白基因的空质粒。 ②图3中，“L蛋白”组荧光强度低于对照组，说明L蛋白干扰A蛋白与Z蛋白的相互作用；“L蛋白 + GA”组荧光强度高于“L蛋白”组，说明GA可部分阻遏L蛋白的作用。故分析图3可得出GA影响Z蛋白功能的机制是L蛋白干扰A蛋白与Z蛋白的相互作用，GA可部分阻遏L蛋白的作用。 （4）综合以上研究，GA通过信号转导过程抑制花青苷的合成；Z蛋白对花青苷合成起抑制作用，但JA对Z蛋白的作用并不清楚，JA不一定抑制花青苷的合成，所以不得出“JA和GA在影响花青苷生物合成方面具有协同作用”的结论。 考点3 环境因素参与调节植物的生命活动 1．（25-26高三上·北京二中·期中）赤霉素（GA）和蓝光刺激都会影响下胚轴伸长，科研人员就两者之间的关系进行了研究。 （1）GA与赤霉素受体（GID1）结合后可以激活下游的信号传导途径，促进下胚轴伸长。隐花色素1（CRY1）是植物感受蓝光的受体，介导蓝光抑制下胚轴伸长。赤霉素和光都可以作为一种_________调节植物的生长发育。 （2）已有研究表明在GA的作用下，GID1可与蛋白D结合，并促进其降解，进而减弱蛋白D对促细胞伸长基因表达的_________作用。研究人员进一步实验，将蓝光刺激下的野生型植株与_________（选填下列选项）相比较，发现前者蛋白D的降解慢于后者；将蓝光刺激下的CRY1突变体植株与_________（选填下列选项）相比较，前者D蛋白的降解快于后者。这些实验结果表明蓝光抑制了D蛋白降解过程。 A．蓝光刺激下的野生型植株       B．蓝光刺激下的GID1突变体植株 C．黑暗中的野生型植株             D．黑暗中的CRY1突变体植株 E．黑暗中的GID1突变体植株 （3）免疫共沉淀是用于研究蛋白质之间相互作用的经典方法，实验原理如图1，假如细胞内存在X-Y蛋白复合物，用磁珠偶联抗X抗体使诱饵蛋白X沉淀，那么与X结合的靶蛋白Y也会被沉淀下来。 研究人员构建了三种质粒，分别表达GST-GID1融合蛋白、GST蛋白和Myc-CRY1融合蛋白，获得了转入不同质粒组合的转基因拟南芥，实验设置如下图。分别从1～4组拟南芥植株中提取总蛋白进行电泳，用抗GST抗体与抗MyC抗体检测，结果如图2．利用抗GST抗体偶联磁珠，对各组总蛋白进行免疫共沉淀，分别用抗GST抗体与抗Myc抗体对沉淀蛋白进行检测，实验证明GID1蛋白和CRY1蛋白存在蓝光依赖的相互作用。请将相应实验结果显示的杂交带画在图3中合适位置。 （4）请综合上述题中信息，推测蓝光刺激抑制下胚轴伸长的分子机制。 【答案】（1）信号 （2）抑制 C A （3） （4）蓝光刺激其受体CRY1，激活其与GID1的相互结合，减弱了GID1与D蛋白的相互作用，减少了D蛋白的降解，使其持续抑制促细胞伸长相关基因的表达，从而抑制了下胚轴伸长。 【解析】根据题意可知，GA通过与GADI结合，促进下胚轴伸长；蓝光通过CRY1抑制下胚轴伸长，二者均可影响下胚轴的伸长。 （1）GA与蓝光均可以作为信号，调节植物的生长发育，如下胚轴的伸长。 （2）根据题意可知，GA会促进下胚轴伸长，而GA通过与GID1结合发挥作用，GID1可促进蛋白D的降解，故推测蛋白D对促细胞伸长基因的表达其抑制作用，即G1通过GID1促进蛋白D的降解，减弱蛋白D对促细胞伸长基因表达的抑制作用，达到促进细胞伸长的目的。蓝光刺激下的野生型植株与C．黑暗中的野生型植株相比，有蓝光时，蛋白D的降解速度较慢，说明D蛋白的降解与蓝光有关；通过A．蓝光刺激下的野生型植株与蓝光刺激下的CRY1突变体植株（对蓝光不敏感）相比，蓝光刺激下的CRY1突变体植株中蛋白D的降解速度较快，说明蛋白D的降解与CRY1有关；结合“隐花色素1（CRY1）是植物感受蓝光的受体，介导蓝光抑制下胚轴伸长”可知，蓝光抑制了D蛋白的降解过程，进而促进了下胚轴的伸长。 （3）根据图2可知，第1组拟南芥中含有GST蛋白和Myc-CRY1融合蛋白；第2组拟南芥含有Myc-CRY1融合蛋白；第3和4组拟南芥均含有GST-GID1融合蛋白和Myc-CRY1融合蛋白。若GID1蛋白和CRY1蛋白存在蓝光依赖的相互作用，结合题意“GA的作用下，GID1可与蛋白D结合，并促进其降解，进而减弱蛋白D对促细胞伸长基因表达的抑制作用”可知，在蓝光下，CRY1感受蓝光刺激，与GID1结合，抑制了GID1对蛋白D降解的促进作用，即在蓝光下，CRY1会与GID1结合。则用抗GST抗体偶联磁珠免疫共沉淀蛋白，则组1由于含有GST蛋白，故会出现一条条带；组2由于不含GST蛋白，不会与抗GST抗体结合，故不会出现条带；组3由于含有GST-GID1融合蛋白和Myc-CRY1融合蛋白，在蓝光的刺激下，CRY1会与GID1结合，故用磁珠偶联抗GST抗体处理，则GST-GID1融合蛋白和Myc-CRY1融合蛋白均会沉降下来，会出现2条条带；组4由于无蓝光刺激，CRY1不与GID1结合，故用磁珠偶联抗GST抗体处理，则只有GST-GID1融合蛋白沉降下来，只有一条条带，如图所示： 。 （4）由上分析可知，蓝光刺激其受体CRY1，激活其与GID1的相互结合，减弱了GID1与D蛋白的相互作用，减少了D蛋白的降解，使其持续抑制促细胞伸长相关基因的表达，从而抑制了下胚轴伸长。 【点睛】本题的关键是根据题目给出的信息，做出准确的分析，再进行相关的分析和解答。 2．（25-26高三上·北京海淀·期中）大豆是重要油料作物，在高密度种植时由于接受到的蓝光变少，导致茎过度伸长，易倒伏，造成减产。为探究其机制，科研人员进行如下研究。 （1）光作为一种______调节植物生长发育的全过程。 （2）正常强度蓝光条件下，蓝光受体缺失突变体的茎长度大于野生型。赤霉素氧化酶（Gm）能降低有活性的GA含量。研究人员测定了不同品系大豆的Gm表达量，结果如图1。结果说明，需要蓝光激活蓝光受体才能促进Gm的表达，其依据是______。 （3）研究发现S蛋白（一种调控转录的蛋白）过表达突变体的茎长度低于野生型。为探究S蛋白对Gm表达的影响，研究人员用被标记的特定DNA序列作为探针，检测其与S蛋白结合情况。检测原理是DNA与蛋白质结合形成复合物后，电泳迁移速率比游离探针慢。电泳后检测标记物的位置，结果如图2。 ①实验中加入无关蛋白和Gm启动子突变探针的目的是______。 ②竞争结合S蛋白的序列与Gm启动子探针P1相比，应为______（填字母）。 a.碱基数量、种类相同，被标记但碱基序列不同 b.碱基数量、种类相同，碱基序列不同且不被标记 c.碱基数量、种类和碱基序列相同，但不被标记 （4）研究发现蓝光激活蓝光受体可以提高S蛋白含量。综合上述研究，请在答题纸上补充相应内容，完善低蓝光导致大豆茎过度伸长的机理________。 【答案】（1）信号 （2）1组Gm表达量高于2组，且1组Gm表达量高于3组 （3）排除蛋白与探针的非特异性结合对实验结果的影响 c （4） 【解析】光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 （1）光在植物生长发育过程中起重要的信号作用，能够调节植物的生理过程，如光合作用、开花时间等。 （2）由图1可知， 野生型（有蓝光受体）在正常强度蓝光下Gm表达量高于低蓝光条件，且1组Gm表达量高于3组，这说明蓝光受体的存在是蓝光激活Gm表达的必要条件，即需要蓝光激活蓝光受体才能促进Gm的表达。 （3）①实验中加入无关蛋白和Gm启动子突变探针的目的是排除蛋白与探针的非特异性结合对实验结果的影响。 ②竞争结合实验需排除标记物对结果的干扰，因此竞争序列必须满足以下条件：  1. 碱基数量和种类相同：确保与Gm启动子探针P1的物理性质一致； 2. 碱基序列相同：使其能与S蛋白结合，从而竞争性抑制P1与S蛋白的结合； 3. 不被标记：避免标记物干扰电泳迁移率的检测。故选c。 （4）蓝光激活蓝光受体可以提高S蛋白含量，综合上述研究，推测低蓝光导致大豆茎过度伸长的机理是：在低蓝光条件下，蓝光受体无法被充分激活，导致S蛋白含量降低，S蛋白与Gm启动子结合减少，Gm基因表达量下降，解除了对茎伸长的抑制作用，从而使大豆茎过度伸长。 3．（24-25高三上·北京海淀·期中）种子休眠是指具有活力的种子在一定条件下不能萌发的现象，科研人员用拟南芥开展研究。 （1）光作为一种______，影响、调控植物生长、发育的全过程。 （2）用不同光照条件持续处理拟南芥种子1～7天，培养一段时间后统计萌发率，如图1。据图1推测，光照能够诱导种子休眠，且______。基于上述结果可确定，诱导种子休眠可采用的处理条件为______。 （3）研究表明，种子休眠依赖于R基因。科研人员采用上述处理条件，对野生型（WT）和R基因缺失突变体（rg）进行种子休眠诱导，之后检测种子萌发率。请在答题纸上的图2相应位置，绘出支持该结论的实验结果_____。 （4）为进一步探究R基因调控种子休眠的分子机制，科研人员将WT和rg的种子各分为2组，分别进行休眠诱导处理1天、7天，分别检测处理后的N酶、G酶含量，结果如图3。 请利用上述结果构建R基因调控种子休眠机制的模型_____（在答题纸方框中用文字和箭头的形式作答）。 【答案】（1）信号 （2）白光诱导效果优于红光，在一定范围内处理天数越长，诱导休眠的效果越好 白光处理4-7天 （3） （4）① 【解析】植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。 （1）光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 （2）据图可知，不管是红光还是白光，都可以看出，①光照能够诱导种子休眠，②随着处理的延长，种子的萌发率逐渐降低，且在第4天时将到最低，即诱导休眠的效果越好，③白光的诱导效果好于红光。所以，给予以上结果可以确定，诱导种子休眠可采用的处理条件为白光处理4-7天。 （3）依据题干信息可知，种子休眠依赖于R基因，所以WT组与rg组相比较，当进行休眠诱导后，WT组具有R基因，可以进入休眠状态，种子萌发率下降，rg组不具有R基因，给予相同的休眠诱导后，不能进入休眠状态，种子萌发率不变，具体结构如图： （4）依据题图信息可知，WT组处理后，N酶的活性提高，G酶的活性下降，rg组的N酶、G酶的活性均位于较低水平，而N酶、G酶分别为合成脱落酸和赤霉素的关键酶，脱落酸能够促进休眠，赤霉素能够促进种子萌发，解除休眠，可推知R基因调控种子休眠机制的模型为： 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $