5.2 植物激素及其类似物调节植物的生命活动（3大知识）（分层作业）生物沪科版选择性必修1

5.2植物激素及其类似物调节植物的生命活动 目 录 A组 巩固过关 知识点01 植物激素 知识点02 植物激素之间的作用 知识点03 植物激素类似物 B组 能力进阶 C组 拓展培优 ( 知识点0 1 )植物激素 1．多效唑是内源赤霉素（GA）合成抑制剂类植物生长调节剂。GA可促进细胞纵向伸长、抑制侧芽萌发、减弱分蘖。科研小组探究多效唑对冬小麦幼苗株高、分蘖数的调控效应，选取遗传背景完全一致、芽长相同、无病虫害的小麦幼苗，随机均分多组，每组10株，采用等量不同浓度多效唑溶液叶面喷施处理，相同且适宜条件下培养30天后测定指标，结果如表。回答下列问题： 组别 多效唑浓度（mg/L） 平均株高（cm） 平均分蘖数（个/株） ① 0（清水） 45.2 3.1 ② 10 38.6 4.5 ③ 20 32.1 4.3 ④ 40 26.8 3.2 ⑤ 80 22.5 2.8 (1)该实验的自变量是____________。 (2)表中实验结果显示：随喷施所用的多效唑浓度逐渐升高，小麦平均株高变化规律为：___________________；低浓度多效唑（10mg/L、20mg/L）分蘖数高于清水组，原因可能是____________________。根据小麦幼苗平均分蘖数的变化特点，说明调节剂作用效果受____________影响。 (3)在农业生产上，多效唑可以____________（填“提高”或“减弱”）植物抗倒伏的能力。多效唑所代表的植物生长调节剂在农业生产上应用时具有的优点有________________________（写1点）。 (4)有人提出实验缺陷：未设置等量酒精溶液对照组（多效唑粉剂需酒精溶解），请分析需要设置该对照组的原因是______________________________________________________________________________。 【答案】(1)多效唑浓度 (2) 逐渐减小 低浓度多效唑降低内源GA含量，解除GA对侧芽萌发的抑制，促进分蘖（合理即可） 施用浓度 (3) 提高 原料广泛、容易合成、效果稳定（写1点即可） (4)排除酒精溶剂对小麦幼苗生长的作用 【详解】（1）本实验的目的是探究多效唑对冬小麦幼苗的调控效应，实验中研究者主动调控的变量是多效唑的浓度，因此自变量为多效唑浓度。 （2）观察表格株高数据：随多效唑浓度升高，株高从45.2cm持续下降到22.5cm，规律为逐渐降低。根据题干信息，赤霉素会抑制侧芽萌发、减弱分蘖，多效唑是赤霉素合成抑制剂，低浓度多效唑使赤霉素合成减少，解除赤霉素对侧芽萌发的抑制，因此分蘖数升高。低浓度多效唑促进分蘖，高浓度反而抑制分蘖，说明调节剂作用效果受浓度影响。 （3）多效唑可降低小麦株高，植株高度越低抗倒伏能力越强，因此能提高抗倒伏能力。植物生长调节剂为人工合成，具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优势。 （4）多效唑粉剂需用酒精溶解，原清水对照组无法排除酒精本身对小麦株高、分蘖数的影响，设置酒精对照组可排除无关变量酒精的干扰，确保实验结果的差异来自多效唑的作用。 2．黄瓜是一年生攀援草本植物，其果实质地脆嫩、营养丰富，是常见的食材。黄瓜的生长发育要受到多种植物激素的调控。回答下列问题。 (1)在调控细胞分裂时，生长素主要促进细胞中________的分裂。黄瓜植株体内不同成熟程度的细胞对生长素的敏感程度不同，幼嫩细胞对生长素的敏感性________（填“大于”或“小于”）衰老细胞。 (2)黄瓜花的分化同时受脱落酸和赤霉素的影响，决定器官生长、发育的往往不是激素的绝对含量，而是________。农业生产实践中，若有利于黄瓜增产，适当________（填“提高”或“降低”）脱落酸与赤霉素的比值。 (3)在黄瓜果实的发育过程中，不同激素的含量会按照次序出现高峰。这表明在黄瓜生长发育过程中，不同种激素的调节还往往表现出一定的________。 (4)很多植物都具有明显的顶端优势现象，顶端优势是顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽生长素浓度过高，抑制其生长。某同学以黄瓜幼苗为实验材料验证顶端优势现象及产生原因。将若干长势相同的黄瓜幼苗平均分为甲、乙、丙三组，请补充以下实验方案。 甲组：________，乙组：________，丙组：在去除顶芽的部位放置含有一定浓度生长素的琼脂块。 在相同条件下培养一段时间，观察________。但有人指出该实验不够严谨。请提出修改建议：________。 【答案】(1) 细胞核 大于 (2) 不同激素的相对含量（或比值）的高低 提高 (3)顺序性 (4) 甲组不做处理 乙组去除顶芽 侧芽发育是否受到抑制/侧芽的发育情况 应增加一组去掉顶芽并放置不含生长素的琼脂块的对照组 【详解】（1）生长素调控细胞分裂时，主要作用是促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂；细胞对生长素的敏感性随成熟度升高而降低，因此幼嫩细胞对生长素的敏感性大于衰老细胞。 （2）植物器官的生长发育由不同激素的相对含量（比例）决定，而非单一激素的绝对含量；脱落酸促进黄瓜雌花分化，赤霉素促进雄花分化，提高二者比值有利于雌花形成，增加结果量进而实现增产。 （3）植物生长发育的不同阶段，占主导作用的激素种类不同，激素含量按特定次序出现高峰，体现了不同激素的调节具有一定的顺序性。 （4）实验遵循对照原则：甲组为空白对照组，不做处理，保留顶芽保持顶端优势；乙组去除顶芽，观察去顶后侧芽的生长变化；丙组验证抑制侧芽生长的物质是顶芽产生的生长素，观测指标为侧芽的生长情况。原实验无法排除琼脂块本身对实验结果的干扰，因此需增设去掉顶芽并放置空白琼脂块的对照组，排除无关变量影响，保证实验结论严谨。 3．植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系，研究者对其分子机制进行了探索。 (1)生长素(IAA)具有促进细胞____________生长、促进细胞____________分裂的作用，是由____________经过一系列反应转变而来，____________（属于/不属于）蛋白质；脱落酸(ABA)可促进____________关闭等，提高抗逆性并抑制茎叶生长，两种激素均作为__________分子，调节植物生长及逆境响应。 (2)TS基因编码的蛋白(TS)促进IAA的合成。研究发现，拟南芥受到干旱胁迫时，TS基因表达下降，生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验，结果如图甲。 图甲结果显示，TS基因功能缺失导致____________。 (3)为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图乙。由实验结果可知，TS具有抑制BG活性的作用，判断依据是____________。 (4)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平，可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙“（ ）”处补充第三种突变株的类型，并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果_____________。 【答案】(1) 伸长 核 色氨酸 不属于 气孔 信息 (2)IAA含量降低，生长减缓；干旱处理下，植株生存率提高 (3)在0～2 μg的浓度范围内，随着TS浓度的升高，BG活性逐渐降低 (4) 【详解】（1）生长素（IAA）具有促进细胞伸长生长、促进细胞核分裂的作用，是由色氨酸经过一系列反应转变而来，本质是吲哚乙酸，不属于蛋白质；脱落酸（ABA）可促进气孔关闭等，提高抗逆性并抑制茎叶生长，两种激素均作为信息（信号）分子，调节植物生长及逆境响应。 （2）由图甲可知，TS基因缺失会导致 IAA含量降低，植株生长减缓，同时在干旱条件下，TS基因功能缺失突变株（ts）生存率比正常植株生存率更高。 （3）由图乙可知，在0~2μg的浓度范围内，随着TS浓度的升高， BG活性逐渐降低，因此可证明TS具有抑制BG活性的作用。 （4）根据图丙可知，还需要在图丙中补充TS、BG功能缺失突变株（ts+ bg）的实验组，因为TS是通过BG发挥调节功能，所以如果BG无法发挥功能，是否存在TS对实验结果几乎没有影响，该组与bg组结果相同，相应的图为：。 4．植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应的关系，研究者对其分子机制进行了探索。 (1)生长素（IAA）和脱落酸（ABA）均属于植物激素，对植物生命活动起________作用。 (2)植物体内TS基因编码的蛋白（TS）能促进IAA的合成。当受到干旱胁迫时，拟南芥体内TS基因表达下降，植株生长________，同时体内ABA含量升高，会促进________，从而提高了植株的抗旱性。 (3)为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA．提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图所示。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用，判断依据是________。 (4)为证明“TS通过抑制BG活性来降低ABA含量”这一假说，研究者检测了野生型（WT）、TS功能缺失突变体（ts）和BG功能缺失突变体（bg）在正常条件下的ABA含量。若假说正确，则丙组植株体内ABA含量的预期结果为________（用“高”“低”或“正常”表示）： 组别 甲 乙 丙 植株类型 WT ts bg ABA含量 正常 高 ？ 若要证明TS一定是通过抑制BG功能而发挥作用的，还需补充一组实验，实验材料应选择________突变株，预期其体内ABA含量与________组接近。 (5)某同学绘制了干旱条件下TS调节机制模型，如下图。请结合以上研究，将TS、BG与ABA三者之间的调节过程补充完善________。 【答案】(1)调节 (2) 减慢（减缓） 气孔关闭（或减少水分散失） (3)与未添加TS组相比，加入TS后，BG的酶活性降低（或答随着TS量的增加，BG活性降低） (4) 低 ts+bg的（ts/bg双突变体） 丙 (5)与TS结合的BG量少→有活性的BG多→ABA含量升高 【详解】（1）植物激素可作为信息分子参与调节植物生长及逆境响应；两种植物激素均作为信息分子，对植物生命活动起调节作用。 （2）TS基因编码的蛋白（TS）能促进IAA的合成，而IAA有利于植物的生长，当受到干旱胁迫时，拟南芥体内TS基因表达下降，植株生长减慢（减缓），同时体内ABA含量升高，会促进气孔关闭，从而提高了植株的抗旱性。 （3）由图可知，在0~2μg的浓度范围内，随着TS浓度的升高， BG活性逐渐降低，因此可证明TS具有抑制BG活性的作用。 （4）TS通过抑制BG活性来降低ABA含量，则丙组植株（BG功能缺失突变体（bg））体内ABA含量的预期结果为低；若要证明TS一定是通过抑制BG功能而发挥作用的，还需补充一组实验，实验材料应选择TS、BG功能缺失双突变株（ts+ bg）的实验组，因为TS是通过BG发挥调节功能，所以如果BG无法发挥功能，是否存在TS对实验结果几乎没有影响，该组与丙组结果相同。 （5）综合上述信息，干旱条件下，TS基因表达下降导致TS蛋白减少，一方面使IAA含量减少，造成植物茎叶生长减缓；另一方面，TS蛋白减少，与TS结合的BG量少，有活性的BG多（因为TS可抑制BG活性），BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA，从而使ABA含量增多，进而增强植物抗旱能力。 ( 知识点0 2 )植物激素之间的作用 5．研究者以某种桃插穗为实验材料，研究吲哚丁酸（IBA）对其不定根形成的影响。回答下列问题： (1)Ⅰ．为探究外源IBA促进桃插穗生根的最适浓度，研究者在正式实验前进行了预实验，预实验的目的是__________。正式实验的结果如图所示，1000 mg·L-1的IBA对插穗生根的作用效果是__________（填“促进”或“抑制”）。研究者选择插穗生根的最适浓度（__________mg·L-1）继续探究IBA促进生根的机制。 Ⅱ．选择Ⅰ确定的IBA浓度设置为处理组，清水处理为对照组，检测插穗内过氧化氢酶、吲哚乙酸氧化酶（催化生长素IAA分解）活性及内源激素的含量。 (2)与对照组相比，0～7天处理组过氧化氢酶活性显著增强，自由基生成减少，进而减缓因自由基攻击__________（分子）导致的细胞衰老，以维持根原基细胞的存活与分裂能力。 (3)处理组0～21天吲哚乙酸氧化酶活性持续降低，21天后吲哚乙酸氧化酶活性持续升高。研究者推测“处理组插穗内IAA含量在第21天达到最高”，请判断该实验结果能否完全证实上述推测，并说明理由__________。 (4)扦插早期，两组IAA与细胞分裂素含量均增加，二者在促进根细胞分裂方面表现为__________作用，其中细胞分裂素主要促进__________的分裂。 【答案】(1) 为正式实验摸索实验条件，检验实验设计的科学性与可行性，避免盲目开展实验造成人力、物力、财力的浪费 促进 300 (2)DNA和蛋白质等生物大分子 (3)不能；IAA的含量不仅受吲哚乙酸氧化酶分解速率的影响，还和植物自身IAA的合成速率有关，仅根据吲哚乙酸氧化酶的活性变化，无法确定IAA含量的峰值时间 (4) 协同 细胞质 【详解】（1）预实验的目的是为正式实验摸索实验条件，检验实验设计的科学性与可行性，避免盲目开展实验造成人力、物力、财力的浪费。生长素类调节剂判断促进还是抑制，一定和空白对照组（IBA浓度=0）对比，不是看曲线下降，图中：IBA浓度为0时，生根率是对照组；1000 mg/L组生根率高于浓度为0的对照组，所以是促进作用。图像曲线：生根率先上升，在300 mg·L⁻¹时生根率达到峰值，之后浓度继续升高生根率下降。所以最适浓度是300 mg·L⁻¹。 （2）细胞代谢产生的自由基，会攻击DNA（造成基因突变）、蛋白质（使蛋白质空间结构破坏，活性下降），造成细胞衰老。 过氧化氢酶可以清除自由基，减少自由基对生物大分子的破坏，延缓细胞衰老，插穗细胞存活时间更长，更利于生根。 （3）IAA的含量由IAA的合成速率和分解速率共同决定。吲哚乙酸氧化酶只负责分解IAA；该实验只测定了IAA分解酶的活性，没有检测IAA的合成速率，无法确定IAA总含量是否在21天达到峰值。 （4）生长素主要促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者共同促进根细胞的分裂，在该过程中表现为协同作用。 6．BOP基因与花瓣脱落 BOP基因家族是调控植物花瓣脱落和衰老的关键基因。研究表明，植物离层细胞中BOP蛋白可与转录因子TF形成凝聚体，调控下游SiA基因表达，进而控制花瓣离层的形成（图）。该机制在番茄和矮牵牛中呈现物种特异性表型，为分子设计育种提供新思路。 (1)SiA蛋白通过一系列过程促进花瓣离层细胞球状伸长，从而与周边细胞形成明显区别，促进花瓣脱落，该过程中离层细胞发生了__________。（单选） A．细胞分裂 B．细胞分化 C．细胞衰老 D．细胞死亡 (2)将番茄的BOP基因敲除，会出现花瓣无法脱落，果实质量变差。结合图示分析调控该现象的分子机制______________________________ (3)研究人员发现番茄的BOP基因存在不同的突变位点，与野生型（WT）番茄进行对比研究，得到如表1所示结果。下列植物激素与BOP基因的作用相似的是__________（多选）。这些激素在花瓣脱落时的相互作用关系是__________（协同/拮抗/无法确定）。 A．生长素 B．细胞分裂素 C．乙烯 D．脱落酸 研究人员发现番茄的BOP基因存在不同的突变位点，与野生型（WT）番茄进行对比研究，得到如表1所示结果。 基因型 花瓣脱落表型 衰老延迟天数 WT 授粉后4天完全脱落 0 BOP2 显著延迟 ≈4天 BOP2/3 完全 ≈8天 BOP1/2/3 完全 ≈16天 注：数字1、2、3代表不同的突变位点，2/3代表存在两种突变，1/2/3代表存在三种突变。 (4)BOP基因存在不同突变位点，说明了基因突变的特点是具有__________ (5)若要探究这三种不同突变类型在番茄花瓣脱落和衰老中各自的作用效果和相互关系，还需要补充的实验组有__________（编号选填） ①BOP1    ②BOP3    ③BOP1/2    ④BOP1/3 (6)研究人员进行上述补充实验后，得出结论：BOP的突变位点2和3是主导其功能的关键位点，据此推测，BOP1组的实验现象最可能是__________。（多选） A．花瓣脱落无明显延迟 B．花瓣脱落明显延迟 C．衰老延迟天数较长 D．衰老延迟天数较短 (7)矮牵牛、向日葵、拟南芥等植物中都存在BOP基因家族，研究发现，这些基因序列在种间存在一定差异。下列有关叙述合理的是__________。（单选） ①这些植物BOP基因序列的差异是长期自然选择的结果 ②该研究为“所有生物共用一套遗传密码”提供了证据 ③通过比较BOP基因序列差异，可以准确计算物种分化的时间 ④BOP基因序列差异属于分子水平上的进化证据 ⑤该研究结果支持“生物有着共同祖先”的观点 A．①②④⑤ B．①④⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤ (8)在番茄中发现的BOP基因“有害”突变，在矮牵牛中表现为“有利”突变，这体现了现代进化理论的观点是__________。（单选） A．种群是生物进化的基本单位 B．突变和基因重组提供进化的原材料 C．选择决定生物进化的方向 D．隔离是物种形成的必要条件 【答案】(1)B (2)BOP基因敲除后，无法表达产生BOP蛋白，不能与TF转录因子形成凝聚体，无法正常促进下游SiA基因的表达，离层细胞不能完成球状伸长，无法正常形成花瓣离层，最终导致花瓣无法正常脱落，残留的花瓣影响果实发育，使果实质量变差。 (3) CD 协同 (4)不定向性（或多方向性） (5)①②③④ (6)AD (7)B (8)C 【详解】（1）离层细胞发生球状伸长，和周边细胞形成明显形态、功能差异，是同一来源的细胞发生形态结构功能稳定性差异的过程，属于细胞分化；该过程没有强调细胞数目增加、细胞衰老或死亡的特征，B正确，ACD错误。 （2）BOP基因敲除后，无法表达产生BOP蛋白，不能与TF转录因子形成凝聚体，无法正常促进下游SiA基因的表达，离层细胞不能完成球状伸长，无法正常形成花瓣离层，最终导致花瓣无法正常脱落，残留的花瓣影响果实发育，使果实质量变差。 （3）BOP基因的功能是促进花瓣脱落和衰老，乙烯、脱落酸的生理作用也可促进器官脱落和衰老，与BOP作用相似，CD正确，AB错误；生长素、细胞分裂素主要是抑制衰老脱落、促进生长。乙烯和脱落酸共同促进花瓣脱落，二者为协同关系。 （4）BOP基因可以在不同位点发生突变，产生多个不同的突变等位基因，体现了基因突变不定向、可产生多个不同突变类型的特点。 （5）现有实验组仅包含野生型、单突变BOP2、双突变BOP2/3、三突变BOP1/2/3，缺少另外两种单突变（BOP1、BOP3），以及剩余两种双突变（BOP1/2、BOP1/3），补充这四组才能单独分析每个突变位点的作用，以及不同位点之间的相互关系，①②③④正确。 （6）已知位点2和3是主导功能的关键位点，仅突变非关键的位点1时，对BOP的正常功能影响极小，因此花瓣脱落无明显延迟，衰老延迟的天数也很短，AD正确，BC错误。 （7）①种间基因序列差异是长期自然选择的适应性进化结果，①正确； ②该现象仅说明不同物种都存在BOP同源基因，无法为所有生物共用一套遗传密码提供证据，②错误； ③仅靠基因序列差异无法“准确”计算物种分化时间，还需要结合分子钟校正、化石证据等，③错误； ④基因序列的差异属于DNA分子水平的进化证据，④正确； ⑤多个不同类群的植物都存在同源的BOP基因家族，支持生物拥有共同祖先的观点，⑤正确，综上所述，①④⑤正确，②③错误。B正确，ACD错误。 （8）同一突变在番茄和矮牵牛中表型的“有害/有利”差异，是两个物种所处环境的选择方向不同导致的，体现了自然选择决定生物进化的方向，突变的有利有害是相对环境而言的，C正确，ABD错误。 ( 知识点0 3 )植物激素类似物 7．人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲（生长素类似物）和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题： (1)由图1可以看出，激素类似物甲和乙对植物生根的作用关系为_________。 (2)当激素类似物甲为75μmol/L时，甲对微型月季插条生根的影响是_________；当激素类似物乙浓度为0.5μmol/L时，对微型月季插条生根的影响是_________。 (3)为探究75μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计________种培养基。 (4)已知甲为生长素类似物，图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则：X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是________________________。 (5)植物激素也同动物激素一样，需要受体。现有赤霉素突变矮生玉米品种，初步确定其产生的原因有两种可能：一是植株不能产生赤霉素（或赤霉素水平低），二是受体异常（不能与赤霉素结合发挥作用）。兴趣小组选取生长状况相同的突变矮生玉米幼苗若干株平均分为两组，甲组用一定量的赤霉素溶液处理，乙组用________处理，培养一段时间后，测量并比较两组的植株平均高度。 结果和结论： ①________________________________，突变矮生玉米品种由植株不能产生赤霉素引起； ②________________________________，则突变矮生玉米品种由受体异常引起。 【答案】(1)拮抗（或相抗衡） (2) 促进 不确定 (3)4 (4)X>Y，X>Z，Y和Z的浓度大小无法确定 (5) 等量的清水（或蒸馏水） 若甲组高于乙组 若两组株高一致 【详解】（1）由图可以看出，在一定浓度范围内，随着激素类似物甲浓度增加，月季插条生根的数量逐渐增多；而随着激素类似物乙浓度的增加，月季插条生根的数量逐渐减少。说明激素类似物甲具有促进生根的作用，激素类似物乙具有抑制生根的作用，则两种对应激素在调节植物体生命活动中为拮抗作用关系。 （2）据图1分析可知，激素类似物甲的浓度为1至100μmol/L时月季插条生根的数量均大于空白对照组，说明激素类似物甲具有促进月季插条生根的作用，故当激素类似物甲为75μmol/L时，甲具有促进月季插条生根的作用；激素类似物乙的浓度由0至1“μmol/L，月季枝条生根条数略有减少，且从图示可以看出该实验设置的实际浓度梯度较大，因此不能确定0.5“μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的影响。 （3）为探究75μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计4种培养基，即空白对照培养基，只含0.5μmol/L激素类似物乙的培养基，只含75μmol/L激素类似物甲的培养基，75μmol/L激素类似物甲和0.5μmol/L激素类似物乙的混合培养基。 （4）根据图2可知，在三种浓度的生长素类似物甲中，X浓度下的侧芽生长量小于空白对照时的生长量，Y和Z浓度下的侧芽生长量大于空白对照时的生长量，且Z浓度下侧芽生长效果最佳，Y浓度下侧芽生长效果次之，说明X浓度的激素类似物甲对侧芽生长具有抑制作用；Y和Z浓度的激素类似物甲对侧芽生长具有促进作用。甲为生长素类似物，故甲的生理作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，而在促进生长浓度中有促进生长的最适浓度，高于或低于最适生长浓度存在两个浓度（一大一小）对生长效应相同，由此可以得出起抑制作用的X浓度应该大于起促进作用的Y和Z浓度，但Y和Z浓度大小不能确定，即X>Y，X>Z，Y和Z的浓度大小无法确定。 （5）若要确定赤霉素突变矮生玉米产生的原因是植株不能产生赤霉素（或赤霉素水平低），还是受体异常（不能与赤霉素结合发挥作用）进行如下实验：选取生长状况相同的突变矮生玉米幼苗若干株平均分为两组，甲组用一定量的赤霉素溶液处理，乙组用等量的清水处理，培养一段时间后，测量并比较两组的植株平均高度。①若甲组高于乙组，则突变矮生玉米品种由植株不能产生赤霉素引起；②若甲乙两组株高一致，则突变矮生玉米品种由受体异常引起。 1．根据所学的相关知识，回答下列有关植物激素的问题： (1)下图表示棉花的根、芽、茎在不同浓度的生长素的作用下的生长情况，单独观察图中一条曲线，能说明__________________；若比较图中三条曲线，能说明__________________。 (2)脱落酸能抑制_________，促进叶和果实的衰老和脱落，主要分布在__________________中。 (3)某棉农获知脱落酸可促进叶片脱落的原理后，采收前在棉田喷施了一定的脱落酸，试图除去棉花叶片便于机械采收，但效果不明显。为探究其原因，生物兴趣小组设计了下面的实验方案。 实验假设：生长素对脱落酸的功能有抑制作用。 实验方案：取若干长势相同的，处于生殖生长末期的棉花植株，均分成甲、乙、丙三组，做下图所示的处理，观察三组植株叶片脱落的先后。 根据科学实验原则，上图中X处应放置_________，则乙、丙两组的实验变量_________。 预测三组植株的落叶情况，得出实验结论： 若__________________，则假设成立； 若__________________，则假设不成立。 (4)生长素类似物在农业生产上的应用除了防止落花落果外，还有__________________、__________________（至少两项）。 【答案】(1) 生长素的生理作用具有两重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长） 植物的不同器官对生长素的反应敏感程度不同 (2) 细胞分裂 将要脱落的器官和组织 (3) 空白琼脂块 有无生长素 丙组落叶明显早于甲、乙组 三组的叶片几乎同时脱落 (4) 促进果实发育 促进扦插枝条生根 【详解】（1）单独观察其中一条曲线可以看出：生长素的生理作用具有两重性，即低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，在最适浓度时促进作用最大；同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小：根＞芽＞茎)。 （2）脱落酸能抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落，主要分布在将要脱落的器官和组织中。 （3）根据实验目的“植株中存在的生长素对脱落酸的功能有抑制作用”，首先确定自变量和因变量，本题中的自变量是植株中生长素的有无，因变量是三组植株叶片脱落的情况。实验设计时，还需要设计空白对照组，所以图中X处应放置空白琼脂块。根据自变量和因变量，若丙组落叶明显早于甲、乙组，则假设成立；若三组的叶片几乎同时脱落，则假设不成立。 （4）生长素类似物在农业生产上的应用除了防止落花落果外，还有促进果实发育、促进扦插枝条生根、用作除草剂等。 2．为研究赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）在植物正常生长和盐碱、干旱等逆境条件下生长所起的调控作用，研究者向野生型拟南芥中转入基因E可使其细胞中GA含量降低（突变体），结果如下图。回答下列问题： (1)脱落酸的主要合成部位有____________。黄瓜顶端脱落酸与赤霉素比值高时，有利于分化形成____________（填“雌”或“雄”）花。 (2)研究发现长日照条件有利于赤霉素的合成，短日照条件有利于脱落酸的合成，据此推测某些植物“冬季休眠，夏季生长”的原因是____________。研究者获得转入基因E的突变体所用的变异原理是____________。 (3)由图甲可知，一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后，____________拟南芥的存活率更高，由此可知，GA含量____________（填“高”或“低”）更有利于拟南芥在逆境中生长发育。 (4)研究者发现，成熟种子中高含量的ABA使种子休眠；萌发的种子释放大量GA会降解ABA，同时GA能抑制ABA的作用，促进种子萌发。由图乙及上述信息可知，野生型拟南芥对ABA的敏感性____________（填“高于”或“低于”）突变体拟南芥，突变体拟南芥中ABA的含量____________（填“高于”或“低于”）野生型。 【答案】(1) 根冠、萎蔫的叶片 雌 (2) 冬季日照短，植物合成的脱落酸较多，使植物进入休眠；夏季日照长，植物合成的赤霉素较多，使植物快速生长 基因重组 (3) 突变体 低 (4) 低于 高于 【详解】（1）植物激素脱落酸的主要合成部位是根冠、萎蔫的叶片，主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落；所以黄瓜顶端脱落酸与赤霉素比值高时，营养生长被抑制，进而有利于分化形成雌花。 （2）赤霉素主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进种子萌发和果实发育；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。据此推测，某些植物“冬季休眠，夏季生长”的原因是冬季植物合成的脱落酸较多，使植物进入休眠；夏季植物合成的赤霉素较多，使植物快速生长。研究者获得转入基因E的突变体所用的变异原理是基因重组，即转基因技术的原理是基因重组。 （3）由图甲可知，一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后，突变体在盐碱地和干旱环境中的存活率更高，题干信息知，研究者向野生型拟南芥中转入基因E可使其细胞中GA含量降低（突变体），由此可知，GA含量低更有利于拟南芥在逆境中生长发育。 （4）研究者发现，成熟种子中高含量的ABA使种子休眠；萌发的种子释放大量GA会降解ABA，同时GA能抑制ABA的作用，促进种子萌发，由图乙及上述信息可知，GA和ABA在调控种子萌发和休眠中的作用相反。且野生型拟南芥对ABA的敏感性低于突变体拟南芥，突变体拟南芥中ABA的含量高于野生型。 3．陆地棉是重要的经济作物，其棉纤维长而结实。为研究独脚金内酯（SL）对棉纤维细胞生长的影响，科研人员进行了系列实验。请回答下列问题。 (1)SL是近年新发现的植物激素，对植物的生长发育具有_______作用。 (2)分别用SL类似物（GR24）和SL合成抑制剂（Tis108）处理体外培养的棉花胚珠，一段时间后对比各组的棉纤维生长情况，结果如图1。实验结果表明_______。 超长链脂肪酸由KCS酶催化合成，能够促进棉纤维细胞生长。 (3)研究者检测了各组KCS基因的相对表达量（图2）。结果表明，SL对KCS酶的合成具有促进作用，得出此结论的依据有________。 (4)进一步研究表明：SL通过转录因子BLH51蛋白调控KCS基因的表达。若此结论正确，可能出现的实验结果有________（多选）。 A．与对照组相比，GR24组BLH51基因表达量上调，Tis108组BLH51基因表达量下调 B．在SL合成基因过表达品系中BLH51基因表达量高于野生型，SL合成基因敲除品系中BLH51基因表达量低于野生型 C．BLH51基因不表达品系的KCS基因表达水平明显低于野生型 D．凝胶迁移实验显示，BHL51蛋白能与KCS基因启动子片段结合 (5)赤霉素对棉纤维细胞生长的影响与SL相似。以下实验证明，赤霉素通过促进SL的合成调控棉纤维细胞的生长。 组别 实验处理 棉纤维细胞生长情况 ① 不加入抑制剂 +++ ② 加入赤霉素抑制剂 + ③ 加入SL抑制剂 + ④ ⅰ +++ ⑤ ⅱ + 表中i处理为_______，ii处理为_______（编号选填）。 ①加入赤霉素②加入SL类似物③加入赤霉素抑制剂、SL类似物④加入SL抑制剂、赤霉素 (6)综上所述，请你解释赤霉素和SL调控棉纤维细胞生长的机制_______（注意：用“文字”和“→”的形式表示：如赤霉素→…→…棉纤维细胞生长）。 【答案】(1)调节 (2)SL促进棉纤维细胞的生长 (3)GR24组KCS基因的相对表达量高于对照组，Tis108组KCS基因的相对表达量低于对照组 (4)ABCD (5) ③ ④ (6)赤霉素→促进SL合成→转录因子BLH51→促进KCS基因表达→催化超长链脂肪酸合成→促进棉纤维细胞生长 【分析】1、植物激素是由植物体内产生，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。已知的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。 2、植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长发育有着调节作用的化学物质。特点是：容易合成、原料广泛和效果稳定。 【详解】（1）植物激素的本质是植物体内产生的微量信号分子，其核心作用并非直接提供能量（如糖类）或构成细胞结构（如蛋白质），而是通过传递信号调控植物的生长发育过程（如细胞伸长、分化、开花结果等）。 （2）自变量：SL的含量（通过两种处理改变）。GR24：SL类似物，作用等同于“增加体内SL含量”； Tis108：SL合成抑制剂，作用等同于“减少体内SL含量”；▪对照组：正常SL含量（未加处理）。 因变量：棉纤维细胞生长情况。实验设计的核心是“对比不同SL含量对因变量的影响”：若GR24组（SL多）的棉纤维长度显著长于对照组，说明增加SL促进生长◦ 若Tis108组（SL少）的棉纤维长度显著短于对照组，说明减少SL抑制生长；两者结合，可得出“SL促进棉纤维细胞生长”的结论。 （3）KCS酶的合成依赖于KCS基因的表达（基因→转录→mRNA→翻译→KCS酶），因此“KCS基因相对表达量”直接反映后续KCS酶的合成量。要证明“SL促进KCS酶合成”，需证明“SL含量与KCS基因表达量正相关”：GR24组（SL多）：KCS基因表达量＞对照组（SL正常），说明SL增加促进KCS基因表达；Tis108组（SL少）：KCS基因表达量＜对照组，说明SL减少抑制KCS基因表达；两者共同构成“SL促进KCS基因表达→进而促进KCS酶合成”的依据。 （4）A、GR24（SL多）使BLH51基因表达上调，Tis108（SL少）使BLH51下调→证明SL可直接调控BLH51的表达，符合“SL→BLH51”的第一步，A正确； B、SL合成基因过表达（SL多）→BLH51高；SL合成基因敲除（SL少）→BLH51低→从“SL自身合成量”角度再次验证SL调控BLH51，与A一致，B正确； C、BLH51基因不表达→KCS基因表达低→证明BLH51是KCS基因表达的“必要条件”，符合“BLH51→KCS”的第二步，C正确； D、凝胶迁移实验（EMSA）：BLH51蛋白结合KCS基因启动子→转录因子的作用机制就是“结合基因启动子调控转录”，直接证明BLH51可作用于KCS基因，D正确。 故选ABCD。 （5）实验目的：证明“赤霉素→促进SL合成→棉纤维生长”（赤霉素的作用依赖SL）。 需设计两组关键验证：组①（无抑制剂）：赤霉素和SL均正常→生长好（+++）；组②（加赤霉素抑制剂）：赤霉素被抑制→SL合成减少→生长差（+）；组③（加SL抑制剂）：SL被抑制→即使赤霉素正常，生长也差（+）；ⅳ（生长好+++）：需证明“补充SL可挽救赤霉素被抑制的情况”→处理应为“加赤霉素抑制剂（抑制赤霉素）+SL类似物（补充SL）”，即选项③；ⅴ（生长差+）：需证明“抑制SL后，补充赤霉素无效”→处理应为“加SL抑制剂（抑制SL）+赤霉素（补充赤霉素）”，即选项④。 （6）整合所有实验结论，形成完整调控链： 上游信号：赤霉素通过“促进SL合成”发挥作用； 中间调控：SL通过“诱导转录因子BLH51”调控下游基因； 下游执行：BLH51促进KCS基因表达→合成KCS酶→催化超长链脂肪酸合成； 最终结果：超长链脂肪酸促进棉纤维细胞生长。 所以赤霉素和SL调控棉纤维细胞生长的机制为赤霉素→促进SL合成→转录因子BLH51→促进KCS基因表达→催化超长链脂肪酸合成→促进棉纤维细胞生长。 4．油菜素内酯（BR）是一类广泛存在于植物中的甾醇类激素，被誉为第六大类植物激素。BR具有调节植物根的生长、茎的伸长、叶的伸展、种子萌发、抗逆性等生理功能。 (1)研究发现BR缺失或不敏感突变体表现出种子萌发率降低、植株矮小、开花延迟等表型。下列激素中，与BR功能最为相似的是______。（单选） A．生长素 B．赤霉素 C．细胞分裂素 D．乙烯 研究人员用化学方法处理萌发的拟南芥种子获得了大量突变体，经筛选得到一株BR合成基因缺失突变体（sr5）用于研究BR对拟南芥根生长的影响，结果如图，其中（a）（b）（c）分别为5日龄野生型（WT）和sr5幼苗的表型、根部成熟区细胞长度、根尖分生区细胞数量。 (2)据图分析，BR对拟南芥根的生长具有______（促进/抑制）作用。 (3)光学显微镜下观察拟南芥的根尖分生区细胞，可以看到______。（编号选填） ①DNA含量加倍②纺锤丝③细胞板④染色单体⑤同源染色体联会 (4)DNA测序结果显示突变基因位于2号染色体上，发生了G107A点突变，即从ATG（起始密码子对应的DNA序列）开始计数的第107位脱氧核苷酸由G突变为A。该位点参与编码的是第______个氨基酸，根据图3（a）表型分析，该位点的氨基酸种类______（一定/不一定）发生改变。 2，4-表油菜素内酯（EBR）是目前农业上应用最多的BR类似物。为解决黄瓜在春冬季栽培中易遭受亚适温弱光胁迫的问题，研究人员选用EBR进行了实验。 (5)黄瓜幼苗光合作用过程中，光能的捕获与转换发生于叶绿体的______上，CO2固定后需要利用光反应产生的______还原形成三碳糖。 (6)研究人员根据实验目的设置了3组实验，其中对照组（CK）、亚适温弱光下喷施EBR组（EBR）的处理如表所示。 组别 处理 叶片喷施 温度(昼/夜) 光照 光周期 CK ①蒸馏水 ③25/18℃ ⑤300μmol·ｍ-2·ｓ-1 12/12h EBR ②0.1μmol·L-1EBR ④18/12℃ ⑥80μmol·ｍ-2·ｓ-1 12/12h 据此，亚适温弱光组（LS）的相应处理是：叶片喷施为______；温度(昼/夜) 为______；光照为______。 (7)表示实验的部分结果，结合题中信息与所学知识，分析EBR缓解黄瓜幼苗亚适温弱光胁迫的调控机制。 组别 净光合速率 （μmol·ｍ-2·ｓ-1） SPAD值 气孔开放度 （mmol·ｍ-2·ｓ-1） Rubiso酶活 （U·g-1FW） MDA含量 （mmol·g-1FW） CK 9.7±0.26 39.77±0.66 495±10.07 1.83±0.32 4.30±0.08 LS 4.5±0.06 31.13±0.73 376±10.51 0.92±0.21 7.82±0.34 EBR 7.2±0.25 37.57±0.48 419±2.65 1.39±0.11 5.97±0.27 注：SPAD值代表叶绿素的相对含量。Rubiso酶是光合作用碳反应中重要的羧化酶。MDA含量反映了膜脂过氧化导致的膜受损程度。 _____ 【答案】(1)B (2)促进 (3)②③④ (4) 36 一定 (5) 类囊体（膜） ATP和NADPH (6) ①蒸馏水 ④18/12℃ ⑥80μmol·ｍ-2·ｓ-1 (7)①EBR处理提高了SPAD值，叶绿素相对含量增加，光反应增强，为碳反应提供更多的ATP和NADPH；②EBR处理提高了气孔开放度，为碳反应提供更多的原料，同时Rubiso酶活升高，碳反应加快；③EBR处理后MDA的含量下降，缓解了膜脂过氧化导致的膜受损程度，保证了光合作用的结构基础，从而缓解了黄瓜幼苗的亚适温弱光胁迫 【分析】1、植物激素合成部位非常广泛，并非由某种特定的内分泌腺合成和分泌。 2、植物激素也是微量、高效的物质。 【详解】（1）由题意可知：BR具有调节植物根的生长、茎的伸长、叶的伸展、种子萌发、抗逆性等生理功能，而赤霉素的作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进种子萌发和果实发育，二者功能最为相似，故选B。 （2）由题图信息可知：BR合成基因缺失突变体（sr5）植株的根部成熟区细胞长度和根尖分生区细胞数量都小于野生型（WT），说明BR对拟南芥根的生长具有促进作用。 （3）光学显微镜下观察拟南芥的根尖分生区细胞有丝分裂时，可以看到前期由细胞两极发射出的纺锤丝，后期姐妹染色单体分离，染色体数目暂时加倍，末期会从细胞中央形成细胞板，向两边扩展，最终形成细胞壁，而DNA在染色体上，加倍后看不见，同源染色体联会是减数分裂特有的现象，故选②③④。 （4）翻译时，mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，从起始密码子开始，105个碱基决定35个氨基酸，所以从106-108位的3个相邻碱基对应的是第36个氨基酸，根据图3（a）表型分析，野生型（WT）和sr5幼苗的表型不同，生物的性状发生改变了，所以该位点突变后的氨基酸种类一定发生改变。 （5）黄瓜幼苗光合作用过程中，光能的捕获与转换发生于叶绿体的类囊体薄膜上，CO2固定需要利用光反应产生的ATP和NADPH还原形成三碳糖。 （6）为解决黄瓜在春冬季栽培中易遭受亚适温弱光胁迫的问题，研究人员进行以下实验：CK为对照组、亚适温弱光下喷施EBR组和亚适温弱光组均为实验组，所以亚适温弱光组（LS）和亚适温弱光下喷施EBR组的主要区别是是否加入EBR，其他的处理都相同，所以亚适温弱光组（LS）的相应处理是：叶片喷施为①蒸馏水；温度(昼/夜) 为④18/12℃；光照为⑥80μmol·ｍ-2·ｓ-1。 （7）结合题中信息与所学知识，分析EBR缓解黄瓜幼苗亚适温弱光胁迫的调控机制是：①EBR处理提高了SPAD值，叶绿素相对含量增加，光反应增强，为碳反应提供更多的ATP和NADPH；②EBR处理提高了气孔开放度，为碳反应提供更多的原料，同时Rubiso酶活升高，碳反应加快；③EBR处理后MDA的含量下降，缓解了膜脂过氧化导致的膜受损程度，保证了光合作用的结构基础，从而缓解了黄瓜幼苗的亚适温弱光胁迫。 1．绿豆芽是绿豆种子在适宜的温度、湿度和避光条件下，经水培后萌发形成的芽体，传统方法生产的绿豆芽往往有较长的主根和较多的侧根，影响其品质，如图1所示。研究发现种子的萌发受乙烯、脱落酸和赤霉素共同调节，其相互作用如图2所示（图中“→”表示促进、“┤”表示抑制）。请回答下列问题： (1)据图2可知，乙烯除了能与受体结合调控种子萌发外，还能通过________途径，促进种子萌发。种子萌发是激素调节、________和________共同作用的结果。 (2)乙烯的产生具有“自促作用”，即乙烯的积累可以刺激产生更多的乙烯，结合图2，请从乙烯和赤霉素的角度解释这一现象产生的可能原因是________，此调节机制属于________调节。 (3)为了研究乙烯对绿豆芽生长及品质的影响，研究人员利用乙烯利进行了相关实验。 ①请将下表补充完整： 实验步骤 简要操作 试剂配制和实验分组 配制质量浓度为30、60、90和120mg/L的乙烯利溶液；选取________（至少答出2点）的绿豆种子若干，均分成________组，并编号。 实验处理和培养 将分组后的种子分别浸泡在等量的相应溶液中8h，然后在37℃恒温箱中________，统计各组萌发率； 数据测定 在种子萌发后的一定时间内测量并统计绿豆芽的下胚轴长度和侧根数。 ②对实验数据进行整理并制图，结果如图3所示。 下列对实验结果及分析的相关叙述，正确的有________。 A．乙烯利促进绿豆萌发的最适浓度是30mg/L，120mg/L时抑制绿豆萌发 B．实验中不同质量浓度的乙烯利对绿豆芽下胚轴的伸长均具有抑制作用 C．乙烯利能有效抑制绿豆芽侧根的形成，浓度越大抑制作用越明显 D．选择图中30mg/L的乙烯利进行浸种处理，能提高绿豆芽的品质 【答案】(1) 促进赤霉素的合成与赤霉素的信号转导，抑制脱落酸的合成与脱落酸的信号转导 基因表达调控 环境因素调节 (2) 乙烯促进赤霉素合成，赤霉素提高乙烯合成相关酶（ACS、ACO）的活性，进一步促进乙烯生成 正反馈 (3) 籽粒饱满、大小一致、无损伤 5 避光条件下水培 B 【详解】（1）观察框图，乙烯向外存在多组直接箭头：一方面调控激素合成途径，促进赤霉素合成、抑制脱落酸合成；另一方面直接调控信号转导环节，促进赤霉素的信号转导，抑制脱落酸的信号转导。 植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 （2）乙烯促进赤霉素合成，赤霉素又提高 ACS、ACO 乙烯合成相关酶活性，产生更多乙烯；结果反过来增强最初的反应，属于正反馈调节。 （3）①实验选材遵循单一变量原则，种子选籽粒饱满、大小一致、无损伤；设置 0、30、60、90、120 mg/L，共 5 组；绿豆芽培养需要避光条件下水培。 ②选项辨析： A、30 mg/L 萌发率只是在题中所给的浓度下效果最好，但题图浓度有限，不能确定 30 mg/L 是否为最适浓度，120 mg/L时比0 mg/L时萌发率低，表现为抑制， A 错误； B、所有乙烯利处理组下胚轴长度均低于空白对照组，各浓度乙烯利均抑制下胚轴伸长，B 正确； C、侧根数量：90 mg/L 大于 60 mg/L，抑制效果先增强后减弱，并非浓度越大抑制越强，C 错误； D、30 mg/L 条件下侧根数目仍然较多，侧根多降低豆芽品质，不能提升品质，D 错误。 2．光不但为植物光合作用提供能量来源，而且还是植物整个生命周期中许多生长发育过程的调节信号，如种子萌发、植物生长、开花诱导和器官衰老等。 I、我国科研人员用拟南芥作为实验材料研究发现：赤霉素与细胞内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与R蛋白结合使R蛋白降解，从而抑制相关基因的表达，引起细胞伸长、植株增高。 (1)用赤霉素处理野生型和蓝光受体缺失突变体拟南芥后，用蓝光照射，分别检测R蛋白的含量，结果如图1，实验结果表明：________________。 (2)科研人员进一步研究被蓝光激活的蓝光受体对赤霉素信号通路的影响。用药物阻断野生型拟南芥的内源赤霉素合成，然后分三组进行不同处理。一段时间后，将各组拟南芥的细胞裂解，在裂解液中加入表面结合了蓝光受体抗体的微型磁珠。与裂解液充分孵育后收集磁珠，分离磁珠上的各种蛋白，利用抗原-抗体杂交技术检测其中的蓝光受体和赤霉素受体，处理及结果如图2。 ①据图分析，蓝光受体在_______条件下才能与赤霉素受体结合。 ②请判断蓝光受体与赤霉素受体的结合是否依赖赤霉素，并阐述判断依据_______。 II、利用药物阻断拟南芥内源赤霉素合成，利用“磁珠”技术进一步证明了蓝光受体与赤霉素受体结合后，后者便无法与R蛋白结合。 (3)相关实验如下表，请完善实验方案（选择下列字母填空）。 组别 植株处理 磁珠抗体 抗原-抗体检测 预期结果 对照组 ①_______ 赤霉素受体的抗体 赤霉素受体的抗体，R蛋白的抗体 ②______ 实验组 ③________ ④______ a、黑暗b、蓝光 c、黑暗+赤霉素d、蓝光+赤霉素e、有赤霉素受体条带，无R蛋白条带 f、无赤霉素受体条带，有R蛋白条带g、有赤霉素受体条带，有R蛋白条带 h、无赤霉素受体条带，无R蛋白条带 (4)综合上述信息，在不考虑其他影响因素的情况下，模仿野生型植株在黑暗条件下的情况，完善不同植株在不同条件下的生长状态及相关信号调节通路__________（任选一个即可）。 【答案】(1)蓝光受体被激活后，抑制R蛋白降解 (2) 蓝光 否，2组和3组均检测到赤霉素受体 (3) c g d e (4) 【分析】分析题意可知，本实验目的是研究蓝光和赤霉素在调节植物发育中的相互关系，实验的自变量是蓝光和赤霉素的有无，因变量是植物的发育情况。 【详解】（1）分析题意，赤霉素与细胞内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与R蛋白结合使R蛋白降解，据图可知，与黑暗相比，蓝光处理后野生型的R蛋白相对含量升高，而蓝光受体缺失突变体经蓝光处理后与野生型在黑暗中的处理结果一致，说明蓝光受体被激活后，抑制R蛋白降解。 （2）①据图分析，1组是黑暗条件下，不施加外源赤霉素，2组是蓝光处理，不施加外源赤霉素，3组是蓝光且施加外源赤霉素，结果显示2组和3组的均出现条带，说明蓝光受体在蓝光条件下才能与赤霉素受体结合。②分析图2，2组是蓝光处理，不施加外源赤霉素，3组是蓝光且施加外源赤霉素，两组的自变量是赤霉素的有无，但2组和3组均检测到赤霉素受体，故蓝光受体与赤霉素受体的结合不依赖赤霉素。 （3）分析题意，利用药物阻断拟南芥内源赤霉素合成，利用“磁珠”技术进一步证明了蓝光受体与赤霉素受体结合后，后者便无法与R蛋白结合，则实验应用赤霉素处理后，分别在黑暗和蓝光条件下处理，则对照组的植株处理为 c黑暗+赤霉素，实验的处理为d蓝光+赤霉素；由于磁珠抗体是赤霉素受体的抗体，而抗原—抗体检测是利用赤霉素受体的抗体，R蛋白的抗体，故预期结果应为对照组g有赤霉素受体条带，有R蛋白条带 （无蓝光，不与赤霉素受体结合），实验组为e有赤霉素受体条带，无R蛋白条带 （有蓝光，与赤霉素受体结合，无法与R蛋白结合，无R蛋白条带）。 （4）在蓝光条件下，野生型植株的R蛋白降解减少，相关基因正常表达，则细胞伸长、植株增高被抑制；黑暗条件下，赤霉素合成缺陷植株R蛋白降解减少，相关基因正常表达，细胞伸长，植株增高被抑制；蓝光条件下，赤霉素合成缺陷植株R蛋白降解减少，相关基因正常表达，细胞伸长，植株增高被抑制，可绘制图形如下： 3．研究表明，生长素（IAA）、细胞分裂素（CTK）和独脚金内酯（一种植物激素）共同参与调控植物顶端优势的形成。相关生理机制如图所示。请回答下列问题： (1)植物体内的______经过一系列反应可转化成生长素，生长素合成部位主要是______。 (2)由图1可知，独脚金内酯对IPT的活性具有______作用。生长素通过______抑制细胞分裂素的分泌。顶芽摘除后，侧芽处的细胞分裂素和独脚金内酯含量变化分别为______。 (3)生长素促进细胞伸长的原理已引起科学家的广泛关注。图2是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图。据图可知结构的作用是______，当生长素浓度由低升至最适时，酶X所处环境溶液pH的变化是______（填“上升”或“下降”）。 (4)某科研团队提出“独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势”。现有若干相同胚芽鞘、独脚金内酯类调节剂、琼脂块等实验材料，请设计实验验证该结论，写出简要的实验思路和预期结果。 实验思路：______。 预期结果：______。 【答案】(1) 色氨酸 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 (2) 抑制 作用于IPT和CKX 升高、降低 (3) 运输（H+）和催化（ ATP水解） 下降 (4) 将胚芽鞘均分成甲、乙两组，甲组基部或下端涂抹独脚金内酯类调节剂，乙组不作处理；将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上，一段时间后检测空白琼脂块中生长素的含量 甲组空白琼脂块中生长素含量显著低于乙组 【详解】（1）植物体内色氨酸经过一系列反应可转化成生长素，其化学本质为吲哚乙酸(IAA)，生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。 （2）由图可知，生长素可以抑制IPT的活性，独脚金内酯也会抑制IPT的活性。由题意可知，生长素通过PIN蛋白向下运输时，既能抑制细胞分裂素合成酶（IPT）的活性，又能提高细胞分裂素氧化酶（CKX）的活性，所以生长素可通过二者的作用抑制细胞分裂素的分泌。生长素抑制细胞分裂素的分泌，顶芽摘除后，生长素合成降低，对侧芽细胞分裂素分泌的抑制作用减弱，导致细胞分裂素含量升高。由题意可知，生长素可通过活化独脚金内酯合成酶基因MAX3或MAX4来促进该类激素的合成，所以摘除顶芽导致独脚金内酯的含量降低。 （3）根据图中信息，结构A的作用是运输（H+）和催化（ATP 水解），激活酶X后，使细胞壁的纤维素分子的多糖链水解，使细胞壁松散，进而促进细胞伸长。而当生长素浓度由低升至最适时，H+从细胞内通过细胞膜运送到细胞壁的增多，酶X所处环境溶液pH的下降。 （4）该实验的目的为验证“独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势”，因此自变量为独脚金内酯的有无，因变量为是否抑制生长素的极性运输，而极性运输是一种从形态学上端到形态学下端的运输过程，因此设定实验思路：将胚芽鞘分成甲、乙两组，甲组基部或下端涂抹独脚金内酯类似物，乙组不作处理。将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上，一段时间后检测空白琼脂块中生长素的含量。预期结果：甲组空白琼脂块中不含生长素，乙组空白琼脂块中含有生长素。 4. 实验小组测得某植株生长周期中生长素、乙烯浓度变化和叶片脱落率的关系如图。回答下列问题： (1)生长素和乙烯都是重要的植物激素。生长素是__________经一系列反应转变而来的有机酸，在细胞水平上，生长素的作用是__________（答出1点）。乙烯的合成部位是__________。 (2)据图甲分析，生长素和乙烯的关系是__________。 (3)根据图乙，实验小组提出假设：一定浓度的生长素通过促进乙烯合成使叶片脱落率下降。请以若干生理状态相同且长势良好的成熟植株、一定浓度的生长素溶液、乙烯合成抑制剂及蒸馏水等材料，设计实验验证该假设。写出实验思路及预期结果。 实验思路：__________。 预期结果：__________。 【答案】(1) 色氨酸 促进细胞伸长生长、诱导细胞分化，促进细胞核分裂等 植物体各个部位 (2)生长素含量增加可促进乙烯形成，但乙烯浓度增加到一定浓度时，又会抑制生长素的合成 (3) 取生理状态相同且长势良好的成熟植株若干，随机均分为甲、乙、丙三组；甲组喷洒适量蒸馏水，乙组喷洒等量生长素溶液，丙组喷洒等量生长素溶液及乙烯合成抑制剂。在相同且适宜的环境条件下处理一段时间后，检测三组植株叶片中乙烯的含量，并统计叶片脱落率 乙烯含量乙组＞丙组≈甲组；叶片脱落率乙组显著低于甲组和丙组 【详解】（1）生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而来的有机酸。在细胞水平上，生长素可以促进细胞伸长生长，也能够诱导细胞分化、促进细胞核分裂。乙烯在植物体的各个部位都可以合成。 （2）分析图甲曲线变化：生长素浓度升高到一定值时，会促进乙烯的合成；乙烯含量升高后，反过来抑制生长素的合成。二者存在这种相互影响的关系。 （3）实验假设：一定浓度的生长素通过促进乙烯合成使叶片脱落率下降。实验的自变量是生长素、乙烯合成抑制剂的有无，设置三组对照：空白对照组（蒸馏水）、生长素处理组、生长素 + 乙烯合成抑制剂组。因变量是乙烯含量、叶片脱落率。 实验原理：如果生长素是通过促进乙烯合成，进而降低脱落率，那么单独施加生长素，乙烯含量上升，脱落率下降；若同时施加乙烯合成抑制剂，则生长素无法提升乙烯含量，脱落率不会下降。 预期结果：乙组施加生长素，乙烯含量最高，脱落率最低；丙组加入乙烯合成抑制剂，生长素不能诱导乙烯大量合成，乙烯含量与甲组接近，脱落率也和甲组接近。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.2植物激素及其类似物调节植物的生命活动 目 录 A组 巩固过关 知识点01 植物激素 知识点02 植物激素之间的作用 知识点03 植物激素类似物 B组 能力进阶 C组 拓展培优 ( 知识点0 1 )植物激素 1．多效唑是内源赤霉素（GA）合成抑制剂类植物生长调节剂。GA可促进细胞纵向伸长、抑制侧芽萌发、减弱分蘖。科研小组探究多效唑对冬小麦幼苗株高、分蘖数的调控效应，选取遗传背景完全一致、芽长相同、无病虫害的小麦幼苗，随机均分多组，每组10株，采用等量不同浓度多效唑溶液叶面喷施处理，相同且适宜条件下培养30天后测定指标，结果如表。回答下列问题： 组别 多效唑浓度（mg/L） 平均株高（cm） 平均分蘖数（个/株） ① 0（清水） 45.2 3.1 ② 10 38.6 4.5 ③ 20 32.1 4.3 ④ 40 26.8 3.2 ⑤ 80 22.5 2.8 (1)该实验的自变量是____________。 (2)表中实验结果显示：随喷施所用的多效唑浓度逐渐升高，小麦平均株高变化规律为：___________________；低浓度多效唑（10mg/L、20mg/L）分蘖数高于清水组，原因可能是____________________。根据小麦幼苗平均分蘖数的变化特点，说明调节剂作用效果受____________影响。 (3)在农业生产上，多效唑可以____________（填“提高”或“减弱”）植物抗倒伏的能力。多效唑所代表的植物生长调节剂在农业生产上应用时具有的优点有________________________（写1点）。 (4)有人提出实验缺陷：未设置等量酒精溶液对照组（多效唑粉剂需酒精溶解），请分析需要设置该对照组的原因是______________________________________________________________________________。 2．黄瓜是一年生攀援草本植物，其果实质地脆嫩、营养丰富，是常见的食材。黄瓜的生长发育要受到多种植物激素的调控。回答下列问题。 (1)在调控细胞分裂时，生长素主要促进细胞中________的分裂。黄瓜植株体内不同成熟程度的细胞对生长素的敏感程度不同，幼嫩细胞对生长素的敏感性________（填“大于”或“小于”）衰老细胞。 (2)黄瓜花的分化同时受脱落酸和赤霉素的影响，决定器官生长、发育的往往不是激素的绝对含量，而是________。农业生产实践中，若有利于黄瓜增产，适当________（填“提高”或“降低”）脱落酸与赤霉素的比值。 (3)在黄瓜果实的发育过程中，不同激素的含量会按照次序出现高峰。这表明在黄瓜生长发育过程中，不同种激素的调节还往往表现出一定的________。 (4)很多植物都具有明显的顶端优势现象，顶端优势是顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽生长素浓度过高，抑制其生长。某同学以黄瓜幼苗为实验材料验证顶端优势现象及产生原因。将若干长势相同的黄瓜幼苗平均分为甲、乙、丙三组，请补充以下实验方案。 甲组：________，乙组：________，丙组：在去除顶芽的部位放置含有一定浓度生长素的琼脂块。 在相同条件下培养一段时间，观察________。但有人指出该实验不够严谨。请提出修改建议：________。 3．植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系，研究者对其分子机制进行了探索。 (1)生长素(IAA)具有促进细胞____________生长、促进细胞____________分裂的作用，是由____________经过一系列反应转变而来，____________（属于/不属于）蛋白质；脱落酸(ABA)可促进____________关闭等，提高抗逆性并抑制茎叶生长，两种激素均作为__________分子，调节植物生长及逆境响应。 (2)TS基因编码的蛋白(TS)促进IAA的合成。研究发现，拟南芥受到干旱胁迫时，TS基因表达下降，生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验，结果如图甲。 图甲结果显示，TS基因功能缺失导致____________。 (3)为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图乙。由实验结果可知，TS具有抑制BG活性的作用，判断依据是____________。 (4)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平，可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙“（ ）”处补充第三种突变株的类型，并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果_____________。 4．植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应的关系，研究者对其分子机制进行了探索。 (1)生长素（IAA）和脱落酸（ABA）均属于植物激素，对植物生命活动起________作用。 (2)植物体内TS基因编码的蛋白（TS）能促进IAA的合成。当受到干旱胁迫时，拟南芥体内TS基因表达下降，植株生长________，同时体内ABA含量升高，会促进________，从而提高了植株的抗旱性。 (3)为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA．提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图所示。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用，判断依据是________。 (4)为证明“TS通过抑制BG活性来降低ABA含量”这一假说，研究者检测了野生型（WT）、TS功能缺失突变体（ts）和BG功能缺失突变体（bg）在正常条件下的ABA含量。若假说正确，则丙组植株体内ABA含量的预期结果为________（用“高”“低”或“正常”表示）： 组别 甲 乙 丙 植株类型 WT ts bg ABA含量 正常 高 ？ 若要证明TS一定是通过抑制BG功能而发挥作用的，还需补充一组实验，实验材料应选择________突变株，预期其体内ABA含量与________组接近。 (5)某同学绘制了干旱条件下TS调节机制模型，如下图。请结合以上研究，将TS、BG与ABA三者之间的调节过程补充完善________。 ( 知识点0 2 )植物激素之间的作用 5．研究者以某种桃插穗为实验材料，研究吲哚丁酸（IBA）对其不定根形成的影响。回答下列问题： (1)Ⅰ．为探究外源IBA促进桃插穗生根的最适浓度，研究者在正式实验前进行了预实验，预实验的目的是__________。正式实验的结果如图所示，1000 mg·L-1的IBA对插穗生根的作用效果是__________（填“促进”或“抑制”）。研究者选择插穗生根的最适浓度（__________mg·L-1）继续探究IBA促进生根的机制。 Ⅱ．选择Ⅰ确定的IBA浓度设置为处理组，清水处理为对照组，检测插穗内过氧化氢酶、吲哚乙酸氧化酶（催化生长素IAA分解）活性及内源激素的含量。 (2)与对照组相比，0～7天处理组过氧化氢酶活性显著增强，自由基生成减少，进而减缓因自由基攻击__________（分子）导致的细胞衰老，以维持根原基细胞的存活与分裂能力。 (3)处理组0～21天吲哚乙酸氧化酶活性持续降低，21天后吲哚乙酸氧化酶活性持续升高。研究者推测“处理组插穗内IAA含量在第21天达到最高”，请判断该实验结果能否完全证实上述推测，并说明理由__________。 (4)扦插早期，两组IAA与细胞分裂素含量均增加，二者在促进根细胞分裂方面表现为__________作用，其中细胞分裂素主要促进__________的分裂。 6．BOP基因与花瓣脱落 BOP基因家族是调控植物花瓣脱落和衰老的关键基因。研究表明，植物离层细胞中BOP蛋白可与转录因子TF形成凝聚体，调控下游SiA基因表达，进而控制花瓣离层的形成（图）。该机制在番茄和矮牵牛中呈现物种特异性表型，为分子设计育种提供新思路。 (1)SiA蛋白通过一系列过程促进花瓣离层细胞球状伸长，从而与周边细胞形成明显区别，促进花瓣脱落，该过程中离层细胞发生了__________。（单选） A．细胞分裂 B．细胞分化 C．细胞衰老 D．细胞死亡 (2)将番茄的BOP基因敲除，会出现花瓣无法脱落，果实质量变差。结合图示分析调控该现象的分子机制______________________________ (3)研究人员发现番茄的BOP基因存在不同的突变位点，与野生型（WT）番茄进行对比研究，得到如表1所示结果。下列植物激素与BOP基因的作用相似的是__________（多选）。这些激素在花瓣脱落时的相互作用关系是__________（协同/拮抗/无法确定）。 A．生长素 B．细胞分裂素 C．乙烯 D．脱落酸 研究人员发现番茄的BOP基因存在不同的突变位点，与野生型（WT）番茄进行对比研究，得到如表1所示结果。 基因型 花瓣脱落表型 衰老延迟天数 WT 授粉后4天完全脱落 0 BOP2 显著延迟 ≈4天 BOP2/3 完全 ≈8天 BOP1/2/3 完全 ≈16天 注：数字1、2、3代表不同的突变位点，2/3代表存在两种突变，1/2/3代表存在三种突变。 (4)BOP基因存在不同突变位点，说明了基因突变的特点是具有__________ (5)若要探究这三种不同突变类型在番茄花瓣脱落和衰老中各自的作用效果和相互关系，还需要补充的实验组有__________（编号选填） ①BOP1    ②BOP3    ③BOP1/2    ④BOP1/3 (6)研究人员进行上述补充实验后，得出结论：BOP的突变位点2和3是主导其功能的关键位点，据此推测，BOP1组的实验现象最可能是__________。（多选） A．花瓣脱落无明显延迟 B．花瓣脱落明显延迟 C．衰老延迟天数较长 D．衰老延迟天数较短 (7)矮牵牛、向日葵、拟南芥等植物中都存在BOP基因家族，研究发现，这些基因序列在种间存在一定差异。下列有关叙述合理的是__________。（单选） ①这些植物BOP基因序列的差异是长期自然选择的结果 ②该研究为“所有生物共用一套遗传密码”提供了证据 ③通过比较BOP基因序列差异，可以准确计算物种分化的时间 ④BOP基因序列差异属于分子水平上的进化证据 ⑤该研究结果支持“生物有着共同祖先”的观点 A．①②④⑤ B．①④⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤ (8)在番茄中发现的BOP基因“有害”突变，在矮牵牛中表现为“有利”突变，这体现了现代进化理论的观点是__________。（单选） A．种群是生物进化的基本单位 B．突变和基因重组提供进化的原材料 C．选择决定生物进化的方向 D．隔离是物种形成的必要条件 ( 知识点0 3 )植物激素类似物 7．人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲（生长素类似物）和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题：             (1)由图1可以看出，激素类似物甲和乙对植物生根的作用关系为_________。 (2)当激素类似物甲为75μmol/L时，甲对微型月季插条生根的影响是_________；当激素类似物乙浓度为0.5μmol/L时，对微型月季插条生根的影响是_________。 (3)为探究75μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计________种培养基。 (4)已知甲为生长素类似物，图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则：X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是________________________。 (5)植物激素也同动物激素一样，需要受体。现有赤霉素突变矮生玉米品种，初步确定其产生的原因有两种可能：一是植株不能产生赤霉素（或赤霉素水平低），二是受体异常（不能与赤霉素结合发挥作用）。兴趣小组选取生长状况相同的突变矮生玉米幼苗若干株平均分为两组，甲组用一定量的赤霉素溶液处理，乙组用________处理，培养一段时间后，测量并比较两组的植株平均高度。 结果和结论： ①________________________________，突变矮生玉米品种由植株不能产生赤霉素引起； ②________________________________，则突变矮生玉米品种由受体异常引起。 1．根据所学的相关知识，回答下列有关植物激素的问题： (1)下图表示棉花的根、芽、茎在不同浓度的生长素的作用下的生长情况，单独观察图中一条曲线，能说明__________________；若比较图中三条曲线，能说明__________________。 (2)脱落酸能抑制_________，促进叶和果实的衰老和脱落，主要分布在__________________中。 (3)某棉农获知脱落酸可促进叶片脱落的原理后，采收前在棉田喷施了一定的脱落酸，试图除去棉花叶片便于机械采收，但效果不明显。为探究其原因，生物兴趣小组设计了下面的实验方案。 实验假设：生长素对脱落酸的功能有抑制作用。 实验方案：取若干长势相同的，处于生殖生长末期的棉花植株，均分成甲、乙、丙三组，做下图所示的处理，观察三组植株叶片脱落的先后。 根据科学实验原则，上图中X处应放置_________，则乙、丙两组的实验变量_________。 预测三组植株的落叶情况，得出实验结论： 若__________________，则假设成立； 若__________________，则假设不成立。 (4)生长素类似物在农业生产上的应用除了防止落花落果外，还有__________________、__________________（至少两项）。 2．为研究赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）在植物正常生长和盐碱、干旱等逆境条件下生长所起的调控作用，研究者向野生型拟南芥中转入基因E可使其细胞中GA含量降低（突变体），结果如下图。回答下列问题： (1)脱落酸的主要合成部位有____________。黄瓜顶端脱落酸与赤霉素比值高时，有利于分化形成____________（填“雌”或“雄”）花。 (2)研究发现长日照条件有利于赤霉素的合成，短日照条件有利于脱落酸的合成，据此推测某些植物“冬季休眠，夏季生长”的原因是____________。研究者获得转入基因E的突变体所用的变异原理是____________。 (3)由图甲可知，一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后，____________拟南芥的存活率更高，由此可知，GA含量____________（填“高”或“低”）更有利于拟南芥在逆境中生长发育。 (4)研究者发现，成熟种子中高含量的ABA使种子休眠；萌发的种子释放大量GA会降解ABA，同时GA能抑制ABA的作用，促进种子萌发。由图乙及上述信息可知，野生型拟南芥对ABA的敏感性____________（填“高于”或“低于”）突变体拟南芥，突变体拟南芥中ABA的含量____________（填“高于”或“低于”）野生型。 3．陆地棉是重要的经济作物，其棉纤维长而结实。为研究独脚金内酯（SL）对棉纤维细胞生长的影响，科研人员进行了系列实验。请回答下列问题。 (1)SL是近年新发现的植物激素，对植物的生长发育具有_______作用。 (2)分别用SL类似物（GR24）和SL合成抑制剂（Tis108）处理体外培养的棉花胚珠，一段时间后对比各组的棉纤维生长情况，结果如图1。实验结果表明_______。 超长链脂肪酸由KCS酶催化合成，能够促进棉纤维细胞生长。 (3)研究者检测了各组KCS基因的相对表达量（图2）。结果表明，SL对KCS酶的合成具有促进作用，得出此结论的依据有________。 (4)进一步研究表明：SL通过转录因子BLH51蛋白调控KCS基因的表达。若此结论正确，可能出现的实验结果有________（多选）。 A．与对照组相比，GR24组BLH51基因表达量上调，Tis108组BLH51基因表达量下调 B．在SL合成基因过表达品系中BLH51基因表达量高于野生型，SL合成基因敲除品系中BLH51基因表达量低于野生型 C．BLH51基因不表达品系的KCS基因表达水平明显低于野生型 D．凝胶迁移实验显示，BHL51蛋白能与KCS基因启动子片段结合 (5)赤霉素对棉纤维细胞生长的影响与SL相似。以下实验证明，赤霉素通过促进SL的合成调控棉纤维细胞的生长。 组别 实验处理 棉纤维细胞生长情况 ① 不加入抑制剂 +++ ② 加入赤霉素抑制剂 + ③ 加入SL抑制剂 + ④ ⅰ +++ ⑤ ⅱ + 表中i处理为_______，ii处理为_______（编号选填）。 ①加入赤霉素②加入SL类似物③加入赤霉素抑制剂、SL类似物④加入SL抑制剂、赤霉素 (6)综上所述，请你解释赤霉素和SL调控棉纤维细胞生长的机制_______（注意：用“文字”和“→”的形式表示：如赤霉素→…→…棉纤维细胞生长）。 4．油菜素内酯（BR）是一类广泛存在于植物中的甾醇类激素，被誉为第六大类植物激素。BR具有调节植物根的生长、茎的伸长、叶的伸展、种子萌发、抗逆性等生理功能。 (1)研究发现BR缺失或不敏感突变体表现出种子萌发率降低、植株矮小、开花延迟等表型。下列激素中，与BR功能最为相似的是______。（单选） A．生长素 B．赤霉素 C．细胞分裂素 D．乙烯 研究人员用化学方法处理萌发的拟南芥种子获得了大量突变体，经筛选得到一株BR合成基因缺失突变体（sr5）用于研究BR对拟南芥根生长的影响，结果如图，其中（a）（b）（c）分别为5日龄野生型（WT）和sr5幼苗的表型、根部成熟区细胞长度、根尖分生区细胞数量。 (2)据图分析，BR对拟南芥根的生长具有______（促进/抑制）作用。 (3)光学显微镜下观察拟南芥的根尖分生区细胞，可以看到______。（编号选填） ①DNA含量加倍②纺锤丝③细胞板④染色单体⑤同源染色体联会 (4)DNA测序结果显示突变基因位于2号染色体上，发生了G107A点突变，即从ATG（起始密码子对应的DNA序列）开始计数的第107位脱氧核苷酸由G突变为A。该位点参与编码的是第______个氨基酸，根据图3（a）表型分析，该位点的氨基酸种类______（一定/不一定）发生改变。 2，4-表油菜素内酯（EBR）是目前农业上应用最多的BR类似物。为解决黄瓜在春冬季栽培中易遭受亚适温弱光胁迫的问题，研究人员选用EBR进行了实验。 (5)黄瓜幼苗光合作用过程中，光能的捕获与转换发生于叶绿体的______上，CO2固定后需要利用光反应产生的______还原形成三碳糖。 (6)研究人员根据实验目的设置了3组实验，其中对照组（CK）、亚适温弱光下喷施EBR组（EBR）的处理如表所示。 组别 处理 叶片喷施 温度(昼/夜) 光照 光周期 CK ①蒸馏水 ③25/18℃ ⑤300μmol·ｍ-2·ｓ-1 12/12h EBR ②0.1μmol·L-1EBR ④18/12℃ ⑥80μmol·ｍ-2·ｓ-1 12/12h 据此，亚适温弱光组（LS）的相应处理是：叶片喷施为______；温度(昼/夜) 为______；光照为______。 (7)表示实验的部分结果，结合题中信息与所学知识，分析EBR缓解黄瓜幼苗亚适温弱光胁迫的调控机制。 组别 净光合速率 （μmol·ｍ-2·ｓ-1） SPAD值 气孔开放度 （mmol·ｍ-2·ｓ-1） Rubiso酶活 （U·g-1FW） MDA含量 （mmol·g-1FW） CK 9.7±0.26 39.77±0.66 495±10.07 1.83±0.32 4.30±0.08 LS 4.5±0.06 31.13±0.73 376±10.51 0.92±0.21 7.82±0.34 EBR 7.2±0.25 37.57±0.48 419±2.65 1.39±0.11 5.97±0.27 注：SPAD值代表叶绿素的相对含量。Rubiso酶是光合作用碳反应中重要的羧化酶。MDA含量反映了膜脂过氧化导致的膜受损程度。 _____ 1．绿豆芽是绿豆种子在适宜的温度、湿度和避光条件下，经水培后萌发形成的芽体，传统方法生产的绿豆芽往往有较长的主根和较多的侧根，影响其品质，如图1所示。研究发现种子的萌发受乙烯、脱落酸和赤霉素共同调节，其相互作用如图2所示（图中“→”表示促进、“┤”表示抑制）。请回答下列问题： (1)据图2可知，乙烯除了能与受体结合调控种子萌发外，还能通过________途径，促进种子萌发。种子萌发是激素调节、________和________共同作用的结果。 (2)乙烯的产生具有“自促作用”，即乙烯的积累可以刺激产生更多的乙烯，结合图2，请从乙烯和赤霉素的角度解释这一现象产生的可能原因是________，此调节机制属于________调节。 (3)为了研究乙烯对绿豆芽生长及品质的影响，研究人员利用乙烯利进行了相关实验。 ①请将下表补充完整： 实验步骤 简要操作 试剂配制和实验分组 配制质量浓度为30、60、90和120mg/L的乙烯利溶液；选取________（至少答出2点）的绿豆种子若干，均分成________组，并编号。 实验处理和培养 将分组后的种子分别浸泡在等量的相应溶液中8h，然后在37℃恒温箱中________，统计各组萌发率； 数据测定 在种子萌发后的一定时间内测量并统计绿豆芽的下胚轴长度和侧根数。 ②对实验数据进行整理并制图，结果如图3所示。 下列对实验结果及分析的相关叙述，正确的有________。 A．乙烯利促进绿豆萌发的最适浓度是30mg/L，120mg/L时抑制绿豆萌发 B．实验中不同质量浓度的乙烯利对绿豆芽下胚轴的伸长均具有抑制作用 C．乙烯利能有效抑制绿豆芽侧根的形成，浓度越大抑制作用越明显 D．选择图中30mg/L的乙烯利进行浸种处理，能提高绿豆芽的品质 2．光不但为植物光合作用提供能量来源，而且还是植物整个生命周期中许多生长发育过程的调节信号，如种子萌发、植物生长、开花诱导和器官衰老等。 I、我国科研人员用拟南芥作为实验材料研究发现：赤霉素与细胞内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与R蛋白结合使R蛋白降解，从而抑制相关基因的表达，引起细胞伸长、植株增高。 (1)用赤霉素处理野生型和蓝光受体缺失突变体拟南芥后，用蓝光照射，分别检测R蛋白的含量，结果如图1，实验结果表明：________________。 (2)科研人员进一步研究被蓝光激活的蓝光受体对赤霉素信号通路的影响。用药物阻断野生型拟南芥的内源赤霉素合成，然后分三组进行不同处理。一段时间后，将各组拟南芥的细胞裂解，在裂解液中加入表面结合了蓝光受体抗体的微型磁珠。与裂解液充分孵育后收集磁珠，分离磁珠上的各种蛋白，利用抗原-抗体杂交技术检测其中的蓝光受体和赤霉素受体，处理及结果如图2。 ①据图分析，蓝光受体在_______条件下才能与赤霉素受体结合。 ②请判断蓝光受体与赤霉素受体的结合是否依赖赤霉素，并阐述判断依据_______。 II、利用药物阻断拟南芥内源赤霉素合成，利用“磁珠”技术进一步证明了蓝光受体与赤霉素受体结合后，后者便无法与R蛋白结合。 (3)相关实验如下表，请完善实验方案（选择下列字母填空）。 组别 植株处理 磁珠抗体 抗原-抗体检测 预期结果 对照组 ①_______ 赤霉素受体的抗体 赤霉素受体的抗体，R蛋白的抗体 ②______ 实验组 ③________ ④______ a、黑暗b、蓝光 c、黑暗+赤霉素d、蓝光+赤霉素e、有赤霉素受体条带，无R蛋白条带 f、无赤霉素受体条带，有R蛋白条带g、有赤霉素受体条带，有R蛋白条带 h、无赤霉素受体条带，无R蛋白条带 (4)综合上述信息，在不考虑其他影响因素的情况下，模仿野生型植株在黑暗条件下的情况，完善不同植株在不同条件下的生长状态及相关信号调节通路__________（任选一个即可）。 3．研究表明，生长素（IAA）、细胞分裂素（CTK）和独脚金内酯（一种植物激素）共同参与调控植物顶端优势的形成。相关生理机制如图所示。请回答下列问题： (1)植物体内的______经过一系列反应可转化成生长素，生长素合成部位主要是______。 (2)由图1可知，独脚金内酯对IPT的活性具有______作用。生长素通过______抑制细胞分裂素的分泌。顶芽摘除后，侧芽处的细胞分裂素和独脚金内酯含量变化分别为______。 (3)生长素促进细胞伸长的原理已引起科学家的广泛关注。图2是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图。据图可知结构的作用是______，当生长素浓度由低升至最适时，酶X所处环境溶液pH的变化是______（填“上升”或“下降”）。 (4)某科研团队提出“独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势”。现有若干相同胚芽鞘、独脚金内酯类调节剂、琼脂块等实验材料，请设计实验验证该结论，写出简要的实验思路和预期结果。 实验思路：______。 预期结果：______。 4. 实验小组测得某植株生长周期中生长素、乙烯浓度变化和叶片脱落率的关系如图。回答下列问题： (1)生长素和乙烯都是重要的植物激素。生长素是__________经一系列反应转变而来的有机酸，在细胞水平上，生长素的作用是__________（答出1点）。乙烯的合成部位是__________。 (2)据图甲分析，生长素和乙烯的关系是__________。 (3)根据图乙，实验小组提出假设：一定浓度的生长素通过促进乙烯合成使叶片脱落率下降。请以若干生理状态相同且长势良好的成熟植株、一定浓度的生长素溶液、乙烯合成抑制剂及蒸馏水等材料，设计实验验证该假设。写出实验思路及预期结果。 实验思路：__________。 预期结果：__________ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.2植物激素及其类似物调节植物的生命活动 ( 知识点0 1 )植物激素 1．(1)多效唑浓度 (2) 逐渐减小 低浓度多效唑降低内源GA含量，解除GA对侧芽萌发的抑制，促进分蘖（合理即可） 施用浓度 (3) 提高 原料广泛、容易合成、效果稳定（写1点即可） (4)排除酒精溶剂对小麦幼苗生长的作用 2．(1) 细胞核 大于 (2) 不同激素的相对含量（或比值）的高低 提高 (3)顺序性 (4) 甲组不做处理 乙组去除顶芽 侧芽发育是否受到抑制/侧芽的发育情况 应增加一组去掉顶芽并放置不含生长素的琼脂块的对照组 3．(1) 伸长 核 色氨酸 不属于 气孔 信息 (2)IAA含量降低，生长减缓；干旱处理下，植株生存率提高 (3)在0～2 μg的浓度范围内，随着TS浓度的升高，BG活性逐渐降低 (4) 4．(1)调节 (2) 减慢（减缓） 气孔关闭（或减少水分散失） (3)与未添加TS组相比，加入TS后，BG的酶活性降低（或答随着TS量的增加，BG活性降低） (4) 低 ts+bg的（ts/bg双突变体） 丙 (5)与TS结合的BG量少→有活性的BG多→ABA含量升高 ( 知识点0 2 )植物激素之间的作用 5．(1) 为正式实验摸索实验条件，检验实验设计的科学性与可行性，避免盲目开展实验造成人力、物力、财力的浪费 促进 300 (2)DNA和蛋白质等生物大分子 (3)不能；IAA的含量不仅受吲哚乙酸氧化酶分解速率的影响，还和植物自身IAA的合成速率有关，仅根据吲哚乙酸氧化酶的活性变化，无法确定IAA含量的峰值时间 (4) 协同 细胞质 6．(1)B (2)BOP基因敲除后，无法表达产生BOP蛋白，不能与TF转录因子形成凝聚体，无法正常促进下游SiA基因的表达，离层细胞不能完成球状伸长，无法正常形成花瓣离层，最终导致花瓣无法正常脱落，残留的花瓣影响果实发育，使实质量变差。 (3) CD 协同 (4)不定向性（或多方向性） (5)①②③④ (6)AD (7)B (8)C ( 知识点0 3 )植物激素类似物 7．(1)拮抗（或相抗衡） (2) 促进 不确定 (3)4 (4)X>Y，X>Z，Y和Z的浓度大小无法确定 (5) 等量的清水（或蒸馏水） 若甲组高于乙组 若两组株高一致 1．(1) 生长素的生理作用具有两重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长） 植物的不同器官对生长素的反应敏感程度不同 (2) 细胞分裂 将要脱落的器官和组织 (3) 空白琼脂块 有无生长素 丙组落叶明显早于甲、乙组 三组的叶片几乎同时脱落 (4) 促进果实发育 促进扦插枝条生根 2．(1) 根冠、萎蔫的叶片 雌 (2) 冬季日照短，植物合成的脱落酸较多，使植物进入休眠；夏季日照长，植物合成的赤霉素较多，使植物快速生长 基因重组 (3) 突变体 低 (4) 低于 高于 3．(1)调节 (2)SL促进棉纤维细胞的生长 (3)GR24组KCS基因的相对表达量高于对照组，Tis108组KCS基因的相对表达量低于对照组 (4)ABCD (5) ③ ④ (6)赤霉素→促进SL合成→转录因子BLH51→促进KCS基因表达→催化超长链脂肪酸合成→促进棉纤维细胞生长 4．(1)B (2)促进 (3)②③④ (4) 36 一定 (5) 类囊体（膜） ATP和NADPH (6) ①蒸馏水 ④18/12℃ ⑥80μmol·ｍ-2·ｓ-1 (7)①EBR处理提高了SPAD值，叶绿素相对含量增加，光反应增强，为碳反应提供更多的ATP和NADPH；②EBR处理提高了气孔开放度，为碳反应提供更多的原料，同时Rubiso酶活升高，碳反应加快；③EBR处理后MAD的含量下降，缓解了膜脂过氧化导致的膜受损程度，保证了光合作用的结构基础，从而缓解了黄瓜幼苗的亚适温弱光胁迫 1．(1) 促进赤霉素的合成与赤霉素的信号转导，抑制脱落酸的合成与脱落酸的信号转导 基因表达调控 环境因素调节 (2) 乙烯促进赤霉素合成，赤霉素提高乙烯合成相关酶（ACS、ACO）的活性，进一步促进乙烯生成 正反馈 (3) 籽粒饱满、大小一致、无损伤 5 避光条件下水培 B 2．(1)蓝光受体被激活后，抑制R蛋白降解 (2) 蓝光 否，2组和3组均检测到赤霉素受体 (3) c g d e (4) 3．(1) 色氨酸 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 (2) 抑制 作用于IPT和CKX 升高、降低 (3) 运输（H+）和催化（ ATP水解） 下降 (4) 将胚芽鞘均分成甲、乙两组，甲组基部或下端涂抹独脚金内酯类调节剂，乙组不作处理；将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上，一段时间后检测空白琼脂块中生长素的含量 甲组空白琼脂块中生长素含量显著低于乙组 4．(1) 色氨酸 促进细胞伸长生长、诱导细胞分化，促进细胞核分裂等 植物体各个部位 (2)生长素含量增加可促进乙烯形成，但乙烯浓度增加到一定浓度时，又会抑制生长素的合成 (3) 取生理状态相同且长势良好的成熟植株若干，随机均分为甲、乙、丙三组；甲组喷洒适量蒸馏水，乙组喷洒等量生长素溶液，丙组喷洒等量生长素溶液及乙烯合成抑制剂。在相同且适宜的环境条件下处理一段时间后，检测三组植株叶片中乙烯的含量，并统计叶片脱落率 乙烯含量乙组＞丙组≈甲组；叶片脱落率乙组显著低于甲组和丙组 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $