2023届高考生物二轮复习第13讲植物的激素调节作业含答案

第13讲　植物的激素调节

一、选择题

1.(2022·全国甲卷)植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因,下列推测合理的是(　A　)

A.赤霉素合成途径受阻 B.赤霉素受体合成受阻

C.脱落酸合成途径受阻 D.脱落酸受体合成受阻

解析:由题干信息“喷施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高”可推出,该种植物激素可促进该矮生突变体长高,进而推出该矮生突变体中该种植物激素的合成受阻,且该种植物激素的受体正常。赤霉素可促进细胞伸长,从而引起植株增高,而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。

2.(2022·广东梅州质检)在农业生产上人们利用不同植物生长调节剂的功能来满足人们的需求。下列关于植物生长调节剂应用的说法正确的是(　D　)

A.用一定浓度的2,4D处理花的雌蕊,就可得到无子果实

B.番茄开花后,喷洒一定浓度乙烯利,可促进子房发育成果实

C.花期给梨树喷洒较高浓度的生长素类似物来抑制花的脱落

D.对不易发芽的种子,用一定浓度的赤霉素处理可促进种子萌发

解析:用一定浓度的2,4D处理花的雌蕊,可以促进果实的形成,但不一定得到无子果实,只有处理未传粉的雌蕊,才能得到无子果实;乙烯利可以释放乙烯促进果实成熟,不能促进子房发育成果实;高浓度生长素类似物可以抑制生长、促进脱落。

3.《农桑辑要》是元朝司农司撰写的一部农业科学著作,其中描述“苗长高二尺之上,打去冲天心……叶叶不空,开花结实”。此项操作与生长素有关,下列叙述不合理的是(　B　)

A.“打去冲天心”可以解除顶端优势,加快侧芽生长,从而调整株型

B.色氨酸转变成生长素的过程发生在核糖体上

C.即使在太空失重的情况下,生长素仍可以进行极性运输

D.生长素可与细胞内的特异性受体结合,进而诱导特定基因的表达

解析:核糖体是合成蛋白质的场所,生长素的本质是吲哚乙酸,是由色氨酸转变而来的小分子有机物,不是蛋白质,因此色氨酸转变成生长素的过程不会发生在核糖体上。

4.双子叶植物在破土前,子叶和顶端分生组织及一部分下胚轴组织向下弯曲,形成弯钩状结构,由弯钩处的下胚轴优先接触土壤,这个局部特化的组织称为“顶端弯钩”(如图1)。研究发现,生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧,并且多种植物激素参与弯钩的形成,其部分分子调控机制如图2。当双子叶植物出土后,生长素的分布发生改变,导致弯钩打开。下列叙述错误的是(　D　)

A.顶端弯钩的形成体现了生长素作用具有两重性的特点

B.对于顶端弯钩的形成,乙烯与赤霉素表现为协同作用,与水杨酸表现为拮抗作用

C.赤霉素通过单途径调节,茉莉酸通过三种途径调节共同影响生长素分布

D.出土后,顶端弯钩外侧的生长素浓度高于内侧,生长速率大于内侧

解析:出土后,生长素的分布发生改变,导致弯钩打开,所以可推测弯钩外侧生长素浓度高于内侧,内侧的生长速率大于外侧。

5.水稻根系产生生长素与细胞分裂素并影响根系生长的机制如图所示。下列叙述错误的是(　B　)

A.细胞分裂素含量的变化过程存在负反馈调节

B.细胞分裂素氧化酶基因缺失突变体的根系比野生型发达

C.由图中信息可知植物激素在代谢上存在着相互作用

D.在水稻组织培养时,细胞分裂素/生长素的比值低时有利于根的

分化

解析:由题图分析可知,细胞分裂素含量增加会促进细胞分裂素氧化酶的合成,而细胞分裂素氧化酶又会降解细胞分裂素,使其含量降低,据此推测细胞分裂素与细胞分裂素氧化酶之间存在负反馈调节;结合题图信息分析可知,细胞分裂素氧化酶基因缺失突变体中的细胞分裂素含量上升,会抑制根系生长,故野生型根系比突变体的根系发达。细胞分裂素含量上升会抑制根系生长,生长素含量上升,促进根系生长,细胞分裂素与生长素的比值低时,有利于根的分化。

6.(2022·湖南二模)油菜素内酯(BR)已经被正式认定为第六类植物激素。某实验小组为探究其作用,用不同浓度的BR溶液处理芹菜幼苗,一段时间后,测量不同浓度下芹菜幼苗的平均株高,得到如图实验结果。下列有关分析正确的是(　C　)

A.实验结果显示,BR对幼苗的生长具有两重性

B.BR与细胞分裂素对芹菜生长的调节作用相互拮抗

C.BR可能主要分布在生长旺盛的部位

D.通过该实验可推断BR通过促进细胞的伸长来促进植物生长

解析:据题图分析可知,在实验浓度范围内,油菜素内酯都促进幼苗的生长,没有体现两重性;图示实验浓度范围内,BR可促进幼苗植株生长,而细胞分裂素也可促进芹菜生长,故两者的调节作用是协同关系;由条形图可知,油菜素内酯促进幼苗的生长,推测其主要分布在生长旺盛的部位;该实验不能推断BR促进植物生长的作用机理。

7.(不定项)(2022·福建南平三模)“淀粉—平衡石假说”认为根向地生长的原因是在根冠中存在一种平衡石细胞,含有能感受重力刺激的“淀粉体”。当植株横放时,平衡石细胞的生命活动如图所示,①～④是调节过程。内质网释放钙离子的量会影响钙调蛋白的激活数量。下列叙述正确的是(　ABC　)

A.切除根冠后,幼根的向地生长会受到抑制

B.“淀粉体”最终将重力信号转变成运输生长素的信号

C.生长素泵功能的正常进行依赖被激活的钙调蛋白

D.当内质网中初始钙离子水平较低时,根横放时其向地性程度增强

解析:幼根向地生长是由根冠平衡石细胞中的“淀粉体”沉降到细胞下侧诱发的,若切除根冠后,幼根向地生长会受到抑制;分析题图可知,经过一系列的信号传递转变,“淀粉体”最终将重力信号转变成运输生长素的信号;根据图示可知,具有活性的钙调蛋白可以作用于生长素泵,引起生长素的释放;当内质网中初始钙离子水平较低时,经过图示一系列的变化,释放的生长素将会降低,根横放时其向地性程度将减弱。

8.(不定项)(2022·山东济南二模)植物光敏色素是一种可溶性的蛋白质二聚体,有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内,经一系列信号放大和转变,引起种子萌发、幼苗生长发育等生物学效应。足够高的Pfr/(Pfr+Pr)比例对于维持叶片中的叶绿素水平是必要的。下列说法正确的是(　BCD　)

A.光敏色素作为细胞膜受体接受光刺激并传递信号,进而启动相关基因表达并引起相关的生理反应

B.Pfr和Pr的活性不同是光刺激引起光敏色素空间结构改变导致的

C.植物细胞中,Pr的合成与核糖体有关,Pfr的转运需要消耗能量

D.增加红光照射可以提高低温时植物光合作用释放氧气的速率

解析:通过题干信息可知,光敏色素不在细胞膜上,而是在细胞质内合成,转移到细胞核内发挥作用;植物光敏色素是一种可溶性的蛋白质二聚体,有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),两者的活性不同是光刺激引起光敏色素空间结构改变导致的;光敏色素是一类蛋白质,故植物细胞中,Pr的合成与核糖体有关,Pfr转运至细胞核要经过核孔,需要消耗能量;由题干信息可知,无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr,足够高的Pfr/(Pfr+Pr)比例对于维持叶片中的叶绿素水平是必要的,故增加红光照射可以提高低温时植物光合作用释放氧气的速率。

二、非选择题

9.顶端优势是植物的一种生存机制,其原理可以应用在农业生产和园艺上,对提高产量、改变株型等有重要意义。研究发现,顶端优势现象受生长素、细胞分裂素、独脚金内酯等多种植物激素的调控。

(1)顶端优势体现了生长素的生理作用是 　　　　　　　　。 

(2)研究发现:从豌豆茎上摘除顶芽后,其根部的细胞分裂素向上运输量增多,且茎中细胞分裂素合成基因的转录加快;当对除去顶芽的枝条再次施加生长素后,细胞分裂素的合成和向上移动均受到抑制。由此推测,顶端优势的产生可能与侧芽部位细胞分裂素含量的　　　　(填“增多”或“减少”)有关。进一步研究发现:豌豆茎上摘除顶芽之前检测不到异戊烯基转移酶基因的表达,而去顶芽后该基因就表达,并伴随细胞分裂素在茎节处积累。另有研究表明:细胞分裂素氧化酶可将细胞分裂素降解,生长素能通过调控细胞分裂素氧化酶的水平来控制细胞分裂素的含量。调控机理如图所示: 

从分子水平上分析,生长素能通过　　　　　来降低细胞分裂素的含量,从而使植物表现出顶端优势现象。 

(3)①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。现有若干胚芽鞘、独脚金内酯类似物、琼脂块等实验材料,请设计实验验证该结论,写出简要的实验设计思路和预期的实验结果。

②独脚金内酯类似物具有刺激根寄生植物种子萌发的作用。各种根寄生杂草一旦受到独脚金内酯类似物的刺激就会萌发,其胚根能借助自身的结构与农作物的根部进行连通,从而直接获取农作物的营养,对农作物生长造成极大的危害;但根寄生杂草种子萌发后,若在1周内接触不到寄主植物根系便会死亡。根据以上信息,在生产实践中为了减少根寄生杂草对农作物的危害,可以采取的措施是　          。

解析:(1)顶端优势体现了生长素的生理作用是低浓度促进生长,高浓度抑制生长。

(2)研究发现:从豌豆茎上摘除顶芽后,其根部的细胞分裂素向上运输量增多,且茎中细胞分裂素合成基因的转录加快;当对除去顶芽的枝条再次施加生长素后,细胞分裂素的合成和向上移动均受到抑制。由此推测,顶端优势的产生可能与侧芽部位细胞分裂素含量的减少有关。根据图示调控机理,从分子水平上分析可知,生长素能通过抑制异戊烯基转移酶的生成和诱导细胞分裂素氧化酶的生成来降低细胞分裂素的含量,从而使植物表现出顶端优势现象。

(3)①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。可设计如下实验进行验证。

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,乙组不做处理。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。

预期实验结果: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。

②在生产实践中为了减少根寄生杂草对农作物的危害,可在农作物播种前或生根前,在农田里适量喷施独脚金内酯类似物。

答案:(1)低浓度促进生长,高浓度抑制生长

(2)减少　抑制异戊烯基转移酶的生成(或基因的表达)和诱导细胞分裂素氧化酶的生成(或细胞分裂素氧化酶基因的表达)

(3)①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,乙组不做处理。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。

预期实验结果: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。 

②农作物播种前或生根前在农田里适量喷施独脚金内酯类似物

10.为探究不同波长的光对大麦胚芽鞘向光性的影响,研究者选择长度相同、生长状况相近的两组大麦胚芽鞘,分别用红光和蓝光进行单侧照射,随后在不同时间测量胚芽鞘向光侧和背光侧的长度,结果

如下。

(1)蓝光照射的30 min内,大麦胚芽鞘没有表现出向光性,原因是引起向光性的　　　　　　(填激素名称)在　　　　　　产生,而起作用的部位是　　　　　　　,其转运和引起生理作用需要一定的时间。单侧蓝光照射60 min后大麦胚芽鞘两侧的长度增加值不同,这是由该激素在胚芽鞘两侧的　　　　　　　不同引起的。 

(2)由实验结果可知单侧红光照射　　　　(填“能”或“不能”)使大麦胚芽鞘表现出向光性。若在单侧红光照射处理的同时,在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹适宜浓度的赤霉素,该胚芽鞘将　　　　　(填“向光”或“背光”)弯曲生长,从细胞水平分析,该过程中赤霉素的作用是　                          。 

(3)如果在单侧红光照射处理的同时,在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹某浓度的生长素,结果胚芽鞘表现为向光性,可能的原因是 　     。

解析:(1)在单侧光的照射下,胚芽鞘尖端产生的生长素往背光侧运输,生长素从尖端运到尖端以下部位,导致背光侧生长素浓度更高,生长较快,植物向光弯曲生长。蓝光照射的30 min内,大麦胚芽鞘没有表现出向光性,说明其转运和引起生理作用需要一定的时间。单侧蓝光照射60 min后大麦胚芽鞘两侧的长度增加值不同,这是由该激素在胚芽鞘两侧的浓度不同引起的。(2)由实验结果可知,无论单侧红光照射多长时间,背光侧的生长素浓度始终和向光侧相等,因此单侧红光照射不能使大麦胚芽鞘表现出向光性。若在单侧红光照射处理的同时,在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹适宜浓度的赤霉素,赤霉素能促进细胞伸长(生长),因此该胚芽鞘将背光弯曲生长。(3)如果在单侧红光照射处理的同时,在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹某浓度的生长素,涂抹后可能向光侧生长素浓度过高,生长受抑制,结果胚芽鞘表现为向光性。

答案:(1)生长素　胚芽鞘尖端　尖端以下部位　浓度(或分布)

(2)不能　背光　促进细胞伸长(或促进细胞生长)

(3)涂抹后向光侧生长素浓度过高,生长受抑制,因此胚芽鞘向光弯曲生长