2024届高考生物一轮复习大题专练【配套新教材】（12）植物生命活动的调节

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1.研究表明，水稻中光敏色素（一类能接受光信号的蛋白质分子）介导了光信号对植物激素脱落酸（ABA）代谢途径的调控作用。phyB突变体水稻无法合成光敏色素，利用野生型水稻和光敏色素突变体作为研究材料，分析光敏色素介导的光信号对ABA代谢的影响，结果如图所示。请回答下列问题：
（1）分析实验，pyB突变体与野生型相比内源ABA相对含量差异较大，说明图（b）中与ABA合成代谢相关的基因最可能是OSABAOx_____和OSABAOx_____（填“1”“2”或“3”），在phyB突变体中的表达水平明显_____野生型，而与ABA降解代谢相关的基因最可能是OSABAOx_____（填“1”“2”或“3”）。
（2）另有实验表明，外源ABA明显抑制光照下水稻种子的萌发，且外源ABA对pyB突变体种子萌发的抑制效果更明显。据此推测，在野生型水稻体内光敏色素通过感受光信号_____（填“削弱”或“增强”）了ABA对种子萌发的抑制效果。
（3）光敏色素是一类_____，在光照下其结构会发生变化，最终调控植物生长发育。光调控植物生长发育的反应机制主要包括______三步。
（4）ABA的生理作用除了抑制种子萌发外，还可以____（至少写两点）。
2.甲图表示不同浓度的生长素对根和芽生长的生理作用；乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置，培养一段时间后的生长状况。回答下列与生长素相关的问题：
(1)图甲体现了生长素的作用具有________的特点。
(2)图甲中，促进芽生长的最适宜生长素浓度为________ml/L-1，此浓度对根生长的效应是________。
(3)图乙中b侧生长素浓度________(填“大于”、“小于”或“等于”)a侧，这是由于________因素引起的，a侧生长素对根生长的效应是________。
(4)某生物小组设计了一组实验验证顶端优势产生的机理，实验如下:将若干生长状况相同的某植物幼苗随机分为A、B、C、D四组。其中A组不作任何处理，B、C、D三组除去顶芽，C组在去顶芽处放置含生长素的琼脂块，D组_____________(将实验操作补充完整)。将四组幼苗放在相同且适宜的环境中培养一段时间后，记录侧芽的生长状况。预期_______组侧芽不生长。上述生物小组的少数学生在实验中发现，C组并没有表现出预期的实验现象，分析其最可能的原因是_______。
3.为研究IAA调控植物根生长的机制，研究人员进行了系列实验。请回答下列问题：
(1)IAA是一种可在植物顶端合成，通过________到达根部，________植物根生长的化学信号分子。
(2)由于IAA和GA在促进细胞伸长方面存在________作用，研究者推测在细胞内，IAA通过赤霉素(GA)调控根的生长，为证实上述推测，研究者进行了如下实验。
①以拟南芥________(填“GA合成缺陷型”或“GA不敏感型”)突变体为实验材料进行图甲所示处理，测定初生根长度。图中结果表明IAA能够________拟南芥初生根的生长。去除顶芽后，突变体对赤霉素的反应________(填“增强”或“减弱”)。
②RGA是一种具有抑制生长作用的蛋白质，该蛋白质的降解可受GA调控。研究者向上述突变体中转入绿色荧光蛋白(GFP)基因与RGA基因的融合基因，在荧光显微镜下观察转基因拟南芥幼苗的根尖中GFP-RGA融合蛋白的表达情况，结果如图乙所示。用GA处理前，各组根细胞均出现了绿色荧光，说明无GA时，________。实验结果表明________。
(3)综合上述实验，推测顶芽合成的IAA调节根生长的作用机理是________。
4.植物叶片的脱落与多种激素相互作用有关，如图表示叶片脱落情况与叶柄离层的远基端（远离茎的一侧）和近基端（靠近茎的一侧）生长素浓度的关系，分析回答下列问题。
（1）生长素是由_____经一系列变化转变而成的，主要合成部位是_____。
（2）据图分析，当_____时，叶片脱落。
（3）研究发现，叶片脱落的自然调节是由叶片供应的生长素和乙烯共同作用来实现的，高浓度的生长素会引起乙烯释放，同时会减弱组织细胞对乙烯的敏感性。幼嫩的叶片产生大量的生长素，从而防止叶片的脱落。但当叶片衰老时，一方面从叶片供应的生长素_____，使离层细胞对乙烯的敏感性增强；另一方面，叶片衰老时_____的合成增加，这样就会促进叶片脱落。
（4）叶片的脱落除受生长素和乙烯的调控外，还与脱落酸的作用有关，某实验小组欲探究乙烯和脱落酸对植物叶片脱落的作用及它们之间的关系，具体的实验组别应设置为_____。
5.油菜素内酯（BR）是1970年首先从油菜花粉中提取到的一种能显著促进幼苗生长的物质，其广泛存在于多种植物体中，对植物茎的伸长和细胞分裂具有强烈促进作用，被称为第六类植物激素。
（1）结合题干信息回答，BR之所以能被称为植物激素，是因为它具有_____（答出三点）等特点。
（2）为了探究BR促进植物茎的伸长和细胞分裂的机理，科学家以绿豆上胚轴为材料，测定了其细胞中DNA和RNA的含量，结果如图1。经BR处理后，图1中的DNA和RNA含量显著提高，可推测BR能够促进绿豆上胚轴的生长，其机理是_____，进而促进细胞分裂和茎的伸长；RNA含量显著升高，可能与BR提高了_____酶的活性有关。
（3）科研人员在黑暗条件下把BR合成缺陷突变体拟南芥的幼苗主根分成两组进行实验，用带有放射性碳标记的生长素（IAA）处理主根，检测BR对生长素运输的影响，实验方法及结果如图2。据图分析可知，本实验中标记的生长素在根部的运输方向是_____（填“单向”或“双向”）的，BR可以_____（填“促进”或“抑制”）生长素的运输，且对_____（填“根尖向根基部的运输”或“根基部向根尖的运输”）的作用更显著。
6.2022年6月下旬以来，我国南方地区高温日数异常偏多，长江流域高温少雨导致部分地区的旱情严重，影响了秋粮作物的生长发育。研究发现，干旱可诱导植物体内脱落酸含量增加，以减少失水，同时发现一种分泌型短肽S在此过程中起重要作用。研究人员用0.1μml/L的脱落酸或短肽S处理野生型拟南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如图甲所示；野生型拟南芥与短肽S基因缺失突变体在干旱处理时体内脱落酸的含量如图乙所示。回答下列相关问题。
（1）图甲结果显示，脱落酸对野生型拟南芥的作用是______。除此作用外，脱落酸的主要作用还有______（答出一点即可）。
（2）分析图乙可知，干旱条件下短肽S能够______（填“促进”或“抑制”）拟南芥的脱落酸的合成，判断的依据是______。
（3）研究人员进一步研究发现，野生型拟南芥经干旱处理后，短肽S在根中的含量远高于其在叶片中的含量，在根部外施的短肽S可运输到叶片中，减少叶片水分的散失。研究人员认为短肽S是一种植物激素，其依据是______。
（4）植物激素在生产中得到广泛的应用。“田家少闲月，五月人倍忙。夜来南风起，小麦覆陇黄。”在收割小麦期间，天气持续干热之后又遇上大雨，小麦种子容易在穗上发芽，为减少小麦种子发芽，可以采取的措施是______。
7.由于环境的污染，雾霾天数在一年中所占比例越来越大，不仅严重影响了人们的健康和出行，对植物的生长同样造成了严重影响。雾霾中的颗粒会影响植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等，但植物在一定程度上可以通过自身生命活动的调节来适应环境的变化。如表所示为五类植物激素的部分生理效应，请分析回答下列问题。
（1）从表中信息分析，同一激素在植物不同生长发育阶段引起的生理效应_______（填“相同”或“不同”），同时说明植物的正常生长过程是_______的结果。
（2）解除植物的顶端优势可采用的措施有①_______；②_______。
（3）温带地区，许多植物在冬季来临之前落叶，这一现象的出现主要是_______和_______作用的结果，其意义是_______。
（4）脱落酸（ABA）会抑制拟南芥种子的萌发，拟南芥种子中有一种隐花色素（CRY1）是能够感受光的受体。为了研究ABA与CRY1对拟南芥种子萌发的影响，研究人员将野生型拟南芥、CRY1突变体（无法合成CRY1）的种子，分别放在MS培养基和含有不同浓度ABA的MS培养基中，置于适宜光照条件下培养，一段时间后测得种子的发芽率如图。回答下列问题：
①植物体中的脱落酸常常合成于根冠、萎蔫的叶片等部位，其主要作用是抑制_______、促进叶和果实的_______等。
②种子萌发不需要光照，但在该实验中，研究人员却将拟南芥种子置于适宜光照条件下培养，最可能的原因是_______。
③根据实验结果推测，CRY1对拟南芥种子萌发的影响是通过_______（填“提高”或“降低”）种子对ABA的敏感性来实现的，作出这种推测的理由是_______。
8.水稻抛秧育苗时，多数茎和根系平躺在田面。科学家针对此现象开展了下列研究。
(1)在横放的水稻幼根中，重力影响使近地侧IAA浓度较高，导致近地侧细胞的生长速度比远地侧______，根向地弯曲生长。
(2)将水稻根分成8组进行局部遮光和切除处理，放入如图1所示的实验装置中，先将各组置于黑暗环境中，实验处理和结果如表1所示：
表1
对2~8组应给予_______，第5组根尖的生长情况为_______，第8组根尖的生长情况为_______。根据表格推测_______是根的感光部位。
(3)光对植物生长的调控需要IAA作为中介，用不同光照条件处理水稻幼苗，由图2、3可知:_______。
(4)用单侧光处理水稻根后，检测根尖4mm向光侧和背光侧IAA含量，结果如表2：
根据表格可知，单侧光照使水稻根IAA_______，引起根的负向光性生长。
(5)推测发生负向光性的原因可能是_______。IAA的含量决定了根尖的生长方向，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
(6)请你根据所学知识并结合以上研究分析秧苗能够扎根直立的原因：_______。
答案以及解析
1.答案：（1）2；3；高于；1
（2）削弱
（3）蛋白质（或色素—蛋白复合体）；感受信号、传导信号、发生反应
（4）抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老和脱落
解析：（1）根据题意分析可知，（b）图中突变体的OsABAOx2基因和OsABAOx3基因的表达水平都高于野生型，可能导致突变体叶片和幼苗的内源ABA含量都高于野生型；而突变体的OsABAOx1基因的表达水平低于野生型，说明与ABA降解代谢相关的基因最可能是OsABAOx1。
（2）根据题意分析，外源ABA明显抑制光照下水稻种子的萌发，且外源ABA对pyB突变体种子萌发的抑制效果更明显，说明在野生型水稻体内光敏色素通过感受光信号削弱了ABA对种子萌发的抑制效果。
（3）光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，经过感受信号、传导信号、发生反应，从而表现出生物学效应。
（4）脱落酸（ABA）可以维持种子休眠，还可以抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落，促进气孔关闭。
2.答案：（1）两重性
（2）10-8；既不促进也不抑制
（3）小于；重力；抑制
（4）在去顶芽处放置不含生长素的琼脂块（空白琼脂块）；A、C；琼脂块中生长素浓度过低
解析：（1）甲图中低浓度生长素促进生长，高浓度生长素抑制生长，体现了生长素的作用具有两重性的特点。
（2）甲图中，促进芽生长的最适宜生长素浓度为10-8ml/L，此浓度对根生长的效应是既不促进也不抑制。
（3）由于重力作用，生长素发生了横向运输，使乙图中b侧生长素浓度小于a侧，由于根对生长素比较敏感，所以a侧生长素对根生长的效应是抑制。
（4）顶端优势是顶芽产生生长素运往侧芽，抑制了侧芽的生长，使顶芽优先生长的现象，所以若通过实验验证顶端优势产生的机理，自变量为是否有顶芽及运往侧芽的生长素，因变量为侧芽是否生长。故实验中可将若干生长状况相同的某植物幼苗随机分为A、B、C、D四组。其中A组不作任何处理，B、C、D三组除去顶芽，C组在去顶芽处放置含生长素的琼脂块，D组在去顶芽处放置不含生长素的琼脂块（空白琼脂块）。将四组幼苗放在相同且适宜的环境中培养一段时间后，记录侧芽的生长状况。由于A组的顶芽产生的生长素运往了侧芽，以及C组琼脂块中的生长素运往了侧芽，抑制了侧芽的生长，所以预期A和C组侧芽不生长。由于生长素具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点，所以若少数学生在实验中发现C组并没有表现出预期的实验现象，其最可能的原因是琼脂块中生长素浓度过低。
3.答案：（1）极性运输（或主动运输）；调节
（2）协同；①GA合成缺陷型；促进；减弱；②IAA不引起RGA蛋白降解；IAA通过GA的调控降解RGA蛋白
（3）顶芽合成的IAA运输到根部，通过GA的调控降解RGA蛋白，从而解除RGA蛋白对根生长的抑制作用
解析： （1）IAA可在植物顶端合成，并主动运输到根部，调节植物根生长。
（2）IAA和GA在促进细胞伸长方面存在协同作用。①以拟南芥GA合成缺陷型突变体为实验材料进行图甲所示处理，测定初生根长度。图中结果表明IAA能够促进拟南芥初生根的生长。去除顶芽后，突变体对赤霉素的反应减弱。②用GA处理前，各组根细胞均出现了绿色荧光，说明无GA时，IAA不引起RGA蛋白降解。实验结果表明IAA通过GA的调控降解RGA蛋白。
（3）综合上述实验，顶芽合成的IAA调节根生长的作用机理是顶芽合成的IAA运输到根部，通过GA的调控降解RGA蛋白，从而解除RGA蛋白对根生长的抑制作用。
4.答案：（1）色氨酸；芽、幼叶和发育中的种子
（2）近基端的生长素浓度大于或等于远基端的生长素浓度
（3）减少；乙烯
（4）适宜浓度脱落酸组、等量适宜浓度乙烯组、等量适宜浓度脱落酸+适宜浓度乙烯组、等量蒸馏水组
解析：（1）生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而成的，主要合成部位是芽、幼叶和发育中的种子。
（2）根据题图信息分析，叶片的脱落与生长素在近基端和远基端分布有关，当近基端的生长素浓度大于或等于远基端的生长素浓度时，叶片脱落。
（3）根据题干信息分析可知，生长素浓度低时，组织细胞对乙烯的敏感性增强，同时叶片衰老时乙烯的合成量增加，从而导致叶片脱落。
（4）欲探究乙烯和脱落酸对植物叶片脱落的作用及它们之间的关系，需要设置4组实验，分别探究脱落酸、乙烯、脱落酸+乙烯对叶片脱落的影响，以及蒸馏水处理的对照组，分组设置时需遵循单一变量原则。
5.（1）答案：在植物体内产生、对植物生命活动有调节作用、(微量)高效
解析：结合题干信息，BR之所以能被称为植物激素，是因为它具有在植物体内产生、对植物生命活动有调节作用、微量、高效等特点。
（2）答案：促进了DNA的复制和转录；RNA聚合
解析：经BR处理后，图1中的DNA和RNA含量均显著提高，可推测BR促进绿豆上胚轴的生长的机理应是促进了DNA的复制和转录过程，进而促进细胞分裂和茎的伸长；RNA含量显著升高，可能是BR提高了RNA聚合酶的活性。
（3）答案：双向；促进；根尖向根基部的运输
解析：据图分析，被放射性碳标记的IAA处理的部位无论在根基部还是根尖，在另一端均能检测到带放射性标记的IAA，说明被标记的生长素在根部的运输是双向的。添加BR溶液的实验组的带放射性标记的IAA含量均大于对照组，说明BR可以促进生长素的运输；带放射性标记的IAA处理根基部的实验组与对照组的差值，明显大于处理根尖部的实验组与对照组的差值，说明BR对生长素从根尖向根基部的运输的促进作用更显著。
6.答案：（1）降低气孔开度；抑制植物细胞的分裂；抑制种子的萌发，维持种子的休眠；促进叶和果实的衰老、脱落
（2）促进；短肽S基因缺失突变体中脱落酸含量显著低于野生型
（3）植物根产生的短肽S是有机物，能够运输到叶片，微量即可调节气孔开度
（4）喷施脱落酸或喷施短肽S
解析：（1）据图甲可知，和对照组相比较，短肽S和脱落酸均能够降低气孔开度。除此以外，脱落酸还能抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。
（2）图乙结果显示，经干旱处理后S基因缺失突变体中脱落酸含量均显著低于野生型，说明短肽S可能通过促进脱落酸合成。
（3）野生型拟南芥经干旱处理后，短肽S在根中的含量远高于叶片，在根部外施的短肽S可运输到叶片中，减少叶片水分的散失。这说明，植物根产生的短肽S（有机物），能够运输到叶片，微量即可调节气孔开度的变化，符合植物激素的特征。
（4）在收割小麦期间，天气持续干热之后又遇上大雨，导致脱落酸被分解，打破了小麦的休眠，小麦种子容易在穗上发芽，为了防止小麦种子发芽可喷施脱落酸（或短肽S）促进小麦休眠。
7.答案：（1）不同；多种激素共同调节
（2）①摘去顶芽；②施用一定浓度的细胞分裂素
（3）脱落酸；乙烯；降低蒸腾作用，以利于植株度过寒冷的冬季
（4）①细胞分裂；衰老和脱落；②CRY1是感光受体，其发挥作用需要适宜的光照；③降低；在相同浓度的ABA条件下，野生型种子中含有CRY1，其发芽率比突变型更高，说明CRY1能够降低种子对ABA的敏感性
解析：（1）从表中信息分析，同一激素在植物不同生长发育阶段引起的生理效应不同；表中结果说明植物的正常生长发育过程是多种激素共同调节的结果。
（2）顶端优势是指植物顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。解除植物的顶端优势可采用的措施有去除顶芽和施用一定浓度的细胞分裂素。
（3）脱落酸和乙烯促进器官脱落，温带地区，许多植物在冬季来临之前落叶，这一现象的出现主要是脱落酸和乙烯作用的结果，其意义是降低蒸腾作用，以利于植株度过寒冷的冬季。
（4）①植物体中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等。②由题意可知，CRY1是感光受体，发挥作用需要适宜的光照，为保持实验中无关变量一致且适宜，需将拟南芥种子置于适宜的光照条件下培养。③根据实验结果分析可知，在相同浓度ABA的影响下，野生型种子中含有CRY1，其发芽率比突变型更高，说明CRY1能够降低种子对ABA的敏感性而促进种子发芽。
8.答案：（1）慢
（2）单侧光；能伸长生长，但失去负向光性；根停止生长，无负向光性；根冠
（3）蓝光增强了IAA氧化酶活性，使IAA减少
（4）分布不均
（5）单侧光促使IAA向背光侧运输；蓝光提高了IAA氧化酶的活性，促使向光侧的IAA氧化分解的多
（6）根尖一方面受到重力的影响发生向地弯曲生长，另一方面受到上方光照发生向下弯曲生长；茎负向地生长
解析：（1）在横放的水稻幼根中，重力影响使近地侧IAA浓度较高，抑制生长，近地侧细胞的生长速度比远地侧慢，根向地弯曲生长。
（2）由题意分析可知，该实验的目的是研究水稻根在不同的处理下是否会出现负向光性，1为对照组，处于黑暗中，2~8组为实验组，应给予单侧光处理，观察其是否会出现负向光性。根据第6、7组结果可知，第5组完全去掉根冠后，由于有伸长区，根尖能伸长生长，但失去负向光性；第8组切除根冠、分生区和伸长区后，根停止生长，无负向光性。由表1信息可知，有根冠可以感受单侧光刺激，无根冠不能感受单侧光刺激，故推测根冠是根的感光部位。
（3）根据实验数据可知，蓝光可以有效增强IAA氧化酶活性，进而使IAA减少。
（4）根据表2信息可知，在单侧光照射下，向光侧生长素浓度明显低于背光侧，故推测单侧光照使水稻根IAA分布不均，引起根的负向光性生长。
（5）结合（3）（4）问实验数据可知，发生负向光性的原因可能是单侧光促使IAA向背光侧运输，另外蓝光提高了IAA氧化酶的活性，促使向光侧的IAA氧化分解的多。
（6）根尖一方面受到重力的影响发生向地弯曲生长，另一方面受到上方光照发生向下弯曲生长，并且茎负向地生长，故秧苗能够扎根直立。
植物激素
种子发芽
顶端优势
果实生长
器官脱落
插条生根
生长素
-
促进
促进
抑制
促进
赤霉素
促进
促进
促进
抑制
-
细胞分裂素
-
抑制
促进
抑制
-
脱落酸
一般抑制
-
-
促进
-
乙烯
-
-
抑制
促进
-
组别
处理
根尖的生长情况
1
黑暗中
垂直生长
2
某处理
负向光倾斜生长
3
遮住根尖以上的部位
负向光倾斜生长
4
遮住根尖
垂直生长
5
完全剥除根冠
6
不完全剥除根冠 (残留根冠原始细胞)
约在1天内失去负向光性，新根冠形成后仍负向光生长
7
切除根尖0.5mm (即切除根冠和分生区)
有限的伸长生长，无负向光性
8
切除根尖2mm(即切除根冠、分生区和伸长区)
处理
弯曲度（°）
向光侧(ng·g-1·FW)
背光侧(ng·g-1·FW)
光强(100μml·m-2·s-1)
63
184
498
黑暗
0
418
418