2020-2024年五年高考1年模擬生物真題分類匯編（北京專用） 專題10 植物的激素調(diào)節(jié)（解析版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題10植物的激素調(diào)節(jié)五年考情考情分析植物的激素調(diào)節(jié)2024年北京卷第18題2023年北京卷第8題2022年北京卷第7題2022年北京卷第17題2021年北京卷第10題2020年北京卷第20題生長素的發(fā)現(xiàn)及作用、植物激素及其類似物的應(yīng)用可是植物的激素調(diào)節(jié)部分的高頻考點。試題不但考查考生的理解能力，還通過設(shè)置科學實驗和探究類情境考查考生的實驗探究能力。1、（2024·北京·高考真題）植物通過調(diào)節(jié)激素水平協(xié)調(diào)自身生長和逆境響應(yīng)（應(yīng)對不良環(huán)境的系列反應(yīng)）的關(guān)系，研究者對其分子機制進行了探索。（1）生長素（IAA）具有促進生長作用，脫落酸（ABA）可提高抗逆性并抑制莖葉生長，兩種激素均作為___________分子，調(diào)節(jié)植物生長及逆境響應(yīng)。（2）TS基因編碼的蛋白（TS）促進IAA的合成。研究發(fā)現(xiàn)，擬南芥受到干旱脅迫時，TS基因表達下降，生長減緩。研究者用野生型（WT）和TS基因功能缺失突變株（ts）進行實驗，結(jié)果如圖甲。圖甲結(jié)果顯示，TS基因功能缺失導致______________。（3）為了探究TS影響抗旱性的機制，研究者通過實驗，鑒定出一種可與TS結(jié)合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解為ABA。提取純化TS和BG，進行體外酶活性測定，結(jié)果如圖乙。由實驗結(jié)果可知TS具有抑制BG活性的作用，判斷依據(jù)是：_______。（4）為了證明TS通過抑制BG活性降低ABA水平，可檢測野生型和三種突變株中的ABA含量。請在圖丙“（______）”處補充第三種突變株的類型，并在圖中相應(yīng)位置繪出能證明上述結(jié)論的結(jié)果_______。（5）綜合上述信息可知，TS能精細協(xié)調(diào)生長和逆境響應(yīng)之間的平衡，使植物適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。請完善TS調(diào)節(jié)機制模型（從正常和干旱兩種條件任選其一，以未選擇的條件為對照，在方框中以文字和箭頭的形式作答）_____（略）?！敬鸢浮浚?）信息（2）IAA含量降低，生長減緩；干旱處理下，植株生存率提高（3）在0~2μg的濃度范圍內(nèi)，隨著TS濃度的升高，BG活性逐漸降低（4）（5）【解析】〖祥解〗植物激素是由植物體內(nèi)產(chǎn)生，并從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课?，對植物的生長發(fā)育具有顯著影響的微量有機物。由人工合成的調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的化學物質(zhì)被稱為植物生長調(diào)節(jié)劑?！拘?詳析】兩種植物激素均作為信息分子，參與調(diào)節(jié)植物生長及逆境響應(yīng)。【小問2詳析】由圖甲可知，TS基因缺失會導致IAA含量降低，植株生長減緩，同時在干旱條件下，TS基因功能缺失突變株(ts)生存率比正常植株生存率更高?！拘?詳析】由圖乙可知，在0~2μg的濃度范圍內(nèi)，隨著TS濃度的升高，BG活性逐漸降低，證明TS具有抑制BG活性的作用?！拘?詳析】根據(jù)圖可知，還需要在圖丙中補充TS、BG功能缺失突變株(ts+bg)實驗組，因為TS是通過BG發(fā)揮調(diào)節(jié)功能，所以如果BG無法發(fā)揮功能，是否存在TS對實驗結(jié)果幾乎沒有影響，該組與bg組結(jié)果相同，相應(yīng)的圖如下：【小問5詳析】由上述信息可知，TS基因能精細協(xié)調(diào)生長和逆境響應(yīng)之間的平衡，使植物適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。圖如下：2、（2023·北京·高考真題）水稻種子萌發(fā)后不久，主根生長速率開始下降直至停止。此過程中乙烯含量逐漸升高，赤霉素含量逐漸下降。外源乙烯和赤霉素對主根生長的影響如圖。以下關(guān)于乙烯和赤霉素作用的敘述，不正確的是（）

A．乙烯抑制主根生長B．赤霉素促進主根生長C．赤霉素和乙烯可能通過不同途徑調(diào)節(jié)主根生長D．乙烯增強赤霉素對主根生長的促進作用【答案】D〖祥解〗赤霉素促進麥芽糖的轉(zhuǎn)化（誘導α—淀粉酶形成）；促進營養(yǎng)生長（對根的生長無促進作用，但顯著促進莖葉的生長），防止器官脫落和打破休眠等。赤霉素最突出的作用是加速細胞的伸長（赤霉素可以提高植物體內(nèi)生長素的含量，而生長素直接調(diào)節(jié)細胞的伸長），對細胞的分裂也有促進作用，它可以促進細胞的擴大（但不引起細胞壁的酸化）。乙烯促進果實成熟。【詳析】A、與對照相比，外源施加乙烯主根長度反而減少，說明乙烯可以抑制主根生長，A正確；B、與對照相比，外源施加赤霉素，主根長度增長，說明赤霉素可以促進主根生長，B正確；C、乙烯可以抑制主根生長，赤霉素可以促進主根生長，說明赤霉素和乙烯可能通過不同途徑調(diào)節(jié)主根生長，C正確；D、同時施加赤霉素和乙烯，主根長度與對照相比減少，與單獨施加赤霉素相比也是減少，說明乙烯抑制赤霉素對主根生長的促進作用，D錯誤。故選D。3、（2022·北京·高考真題）2022年2月下旬，天安門廣場各種盆栽花卉凌寒怒放，喜迎冬殘奧會的勝利召開。為使植物在特定時間開花，園藝工作者需對植株進行處理，常用措施不包括（）A．置于微重力場 B．改變溫度 C．改變光照時間 D．施用植物生長調(diào)節(jié)劑【答案】A〖祥解〗植物生長發(fā)育的整體調(diào)控：植物生長發(fā)育的調(diào)控，是基因表達調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。植物細胞里儲存著全套基因，但是某個細胞的基因如何表達則會根據(jù)需要作調(diào)整。激素作為信息分子，會影響細胞的基因表達，從而起到調(diào)節(jié)的作用，激素的產(chǎn)生和分布是基因表達調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響?！驹斘觥緼、微重力場不影響植物的開花，不能使植物在特定時間開花，A錯誤；B、溫度可以影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，B正確；C、植物具有能夠接受光信號的分子，光敏色素是其中一種，分布在植物各個部位，其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。在受到光照射時，光敏色素的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，這一變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導至細胞核內(nèi)，影響特定基因的表達，從而表現(xiàn)出生物學效應(yīng)，可通過改變光照時間影響植物的開花，C正確；D、植物生長調(diào)節(jié)劑能延長或終止種子、芽及塊莖的休眠，調(diào)節(jié)花的雌雄比例，促進或阻止開花，誘導或控制果實脫落，控制植物高度、形狀等，D正確。故選A。4、（2022·北京·高考真題）干旱可誘導植物體內(nèi)脫落酸（ABA）增加，以減少失水，但干旱促進ABA合成的機制尚不明確。研究者發(fā)現(xiàn)一種分泌型短肽（C）在此過程中起重要作用。(1)C由其前體肽加工而成，該前體肽在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的合成。(2)分別用微量（0.1μmol·L-1）的C或ABA處理擬南芥根部后，檢測葉片氣孔開度，結(jié)果如下圖1。據(jù)圖1可知，C和ABA均能夠，從而減少失水。(3)已知N是催化ABA生物合成的關(guān)鍵酶。研究表明C可能通過促進N基因表達，進而促進ABA合成。圖2中支持這一結(jié)論的證據(jù)是，經(jīng)干旱處理后。(4)實驗表明，野生型植物經(jīng)干旱處理后，C在根中的表達遠高于葉片；在根部外施的C可運輸?shù)饺~片中。因此設(shè)想，干旱下根合成C運輸?shù)饺~片促進N基因的表達。為驗證此設(shè)想，進行了如下表所示的嫁接實驗，干旱處理后，檢測接穗葉片中C含量，又檢測了其中N基因的表達水平。以接穗與砧木均為野生型的植株經(jīng)干旱處理后的N基因表達量為參照值，在表中填寫假設(shè)成立時，與參照值相比N基因表達量的預(yù)期結(jié)果（用“遠低于”、“遠高于”、“相近”表示）。①；②。接穗野生型突變體突變體砧木野生型突變體野生型接穗葉片中N基因的表達量參照值①②注:突變體為C基因缺失突變體(5)研究者認為C也屬于植物激素，作出此判斷的依據(jù)是。這一新發(fā)現(xiàn)擴展了人們對植物激素化學本質(zhì)的認識?！敬鸢浮?1)核糖體(2)降低氣孔開度(3)C基因缺失突變體中的N基因表達量和ABA含量均顯著低于野生型(4)遠低于相近(5)植物根產(chǎn)生的C能夠運輸?shù)饺~片，微量即可調(diào)節(jié)氣孔開度的變化〖祥解〗前體肽是由氨基酸通過脫水縮合形成的。分析圖1，使用C或ABA處理擬南芥根部后，葉片氣孔開度均下降。分析圖2，干旱條件下，C基因缺失突變體中的N基因表達量和ABA含量均顯著低于野生型?！驹斘觥浚?）核糖體是合成蛋白質(zhì)的城所，因此該前體肽在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上合成。（2）分析圖1可知，與不使用C或ABA處理的擬南芥相比，使用微量（0.1μmol·L-1）的C或ABA處理擬南芥根部后，葉片氣孔開度均降低，而且隨著處理時間的延長，氣孔開度降低的更顯著。（3）根據(jù)圖2可知，干旱處理條件下，C基因缺失突變體中的N基因表達量和ABA含量均顯著低于野生型，可推測C可能通過促進N基因表達，進而促進ABA合成。（4）根據(jù)題意可知，野生型植物經(jīng)干旱處理后，C在根中的表達遠高于葉片；在根部外施的C可運輸?shù)饺~片中。假設(shè)干旱下根合成C運輸?shù)饺~片促進N基因的表達，則野生型因含有C基因，能合成物質(zhì)C，可促進葉片N基因的表達，而砧木為突變體，因不含C基因，不能產(chǎn)生C，因此①處葉片N基因的表達量遠低于野生型的參照值。若砧木為野生型，則根部細胞含有C基因，能表達形成C物質(zhì)，可運輸?shù)饺~片促進N基因的表達，因此②處的N基因表達量與野生型的參照值相近。（5）植物激素是植物自身產(chǎn)生的，并對植物起調(diào)節(jié)作用的微量有機物，根據(jù)題意可知，植物根產(chǎn)生的C能夠運輸?shù)饺~片，微量即可調(diào)節(jié)氣孔開度的變化，因此C也屬于植物激素。5、（2021·北京·高考真題）植物頂芽產(chǎn)生生長素向下運輸，使側(cè)芽附近生長素濃度較高，抑制側(cè)芽的生長，形成頂端優(yōu)勢。用細胞分裂素處理側(cè)芽，側(cè)芽生長形成側(cè)枝。關(guān)于植物激素作用的敘述不正確的是（）A．頂端優(yōu)勢體現(xiàn)了生長素既可促進也可抑制生長B．去頂芽或抑制頂芽的生長素運輸可促進側(cè)芽生長C．細胞分裂素能促進植物的頂端優(yōu)勢D．側(cè)芽生長受不同植物激素共同調(diào)節(jié)【答案】C〖祥解〗1、頂端優(yōu)勢：植物頂芽優(yōu)先生長，側(cè)芽受抑制的現(xiàn)象，因為頂芽產(chǎn)生生長素向下運輸，大量積累在側(cè)芽，使側(cè)芽生長受抑制。2、去掉頂芽，會解除頂芽產(chǎn)生生長素繼續(xù)運輸?shù)絺?cè)芽，使側(cè)芽部位生長素不會積累過多而出現(xiàn)抑制現(xiàn)象，進而解除頂端優(yōu)勢。【詳析】A、頂芽生長素濃度低，促進生長，側(cè)芽生長素濃度高，抑制生長，頂端優(yōu)勢體現(xiàn)了生長素的兩重性，A正確；B、去頂芽或抑制頂芽的生長素運輸都可以是側(cè)芽的生長素濃度降低，可促進側(cè)芽生長，B正確；C、由題可知，用細胞分裂素處理側(cè)芽，側(cè)芽生長形成側(cè)枝，說明細胞分裂素能減弱植物的頂端優(yōu)勢，C錯誤；D、由題可知，側(cè)芽生長可受到生長素、細胞分裂素的調(diào)節(jié)，故其生長受不同植物激素共同調(diào)節(jié)，D正確。故選C。6、（2020·北京·高考真題）研究者以擬南芥根段作為組織培養(yǎng)材料，探討了激素誘導愈傷組織分化生芽的機制。（1）離體的擬南芥根段在適宜條件下可以培育出完整的植株，說明植物細胞具有。在組織培養(yǎng)過程中，根段細胞經(jīng)過形成愈傷組織，此后調(diào)整培養(yǎng)基中細胞分裂素（CK）與生長素的比例可誘導愈傷組織分化。（2）在愈傷組織生芽過程中，CK通過ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。為探討A基因與W基因的關(guān)系，將A基因功能缺失突變體（突變體a）和野生型的愈傷組織分別置于CK與生長素比例高的（高CK）培養(yǎng)基中誘導生芽，在此過程中測定W基因的表達量。圖1中，野生型的W基因表達量與高CK誘導時間的關(guān)系是。分析圖1結(jié)果可得出的結(jié)論是：在高CK誘導下A基因促進W基因表達。得出結(jié)論的依據(jù)為：與野生型相比，。

（3）用轉(zhuǎn)基因方法在上述突變體a中過量表達W基因，獲得材料甲。將材料甲、突變體a和野生型三組愈傷組織在高CK培養(yǎng)基中培養(yǎng)，三組愈傷組織分化生芽的比例如圖2，由此能得出的結(jié)論包括。A．A基因在愈傷組織分化生芽的過程中起作用B．w基因的表達產(chǎn)物調(diào)控A基因的表達C．缺失A基因時W基因表達不能促進生芽D．過量表達W基因可使生芽時間提前【答案】全能性脫分化隨著高CK誘導時間的延長，野生型的W基因表達量顯著升高隨著高CK誘導時間的延長，突變體的W基因表達量低于野生型AD〖祥解〗植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理為植物體細胞的全能性，即已經(jīng)分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能；生長素和細胞分裂素能促進細胞分裂分化，在培養(yǎng)的不同時期對兩者的比例會有不同要求，在再分化過程中，生長素高，促進根的分化，細胞分裂素比例高，促進芽的分化。植物組織培養(yǎng)的條件：①細胞離體和適宜的外界條件（如適宜溫度、適時的光照、pH和無菌環(huán)境等）；②一定的營養(yǎng)（無機、有機成分）和植物激素（生長素和細胞分裂素）?！驹斘觥浚?）離體的植物組織培養(yǎng)成完整植株的過程體現(xiàn)了細胞的全能性。已分化的細胞形成愈傷組織的過程稱之為脫分化。（2）由圖可知，野生型的W基因表達量與高CK誘導時間的關(guān)系是隨著處理時間的延長，W基因的表達量顯著升高，突變體的W基因的表達量明顯少于對照組，說明在高CK誘導下A基因促進W基因表達。（3）由題可知，材料甲體內(nèi)的W基因過量表達，突變體a的A基因不能表達，野生型是正常的，分析圖2可知，由野生型曲線和突變體a曲線對比可知，A基因在愈傷組織分化生芽的過程中起作用，缺失A基因時W基因表達能促進生芽；由材料甲曲線和野生型曲線比較可知，過量表達W基因可使生芽時間提前，故選AD?！尽狐c石成金』】本題結(jié)合柱形圖和折線圖，考查植物組織培養(yǎng)過程分析，要求考生能夠從題目中提取有效信息進行分析，并得出正確結(jié)論。一、單選題1．（2024·北京順義·一模）細胞分裂素不僅參與調(diào)控細胞增殖，還參與植物體多種生理代謝和發(fā)育過程。下圖示細胞分裂素功能的相關(guān)實驗研究。依據(jù)實驗結(jié)果可得出的結(jié)論是（）注：黑點表示放射性氨基丁酸的分布A．在植物體內(nèi)細胞分裂素可促進細胞分裂B．細胞分裂素可促進細胞吸收氨基酸C．甲組與丙組對照說明細胞分裂素可誘導營養(yǎng)物質(zhì)運輸D．細胞分裂素可調(diào)節(jié)植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的再分配【答案】D〖祥解〗分析題圖可知，幼苗的右側(cè)有含14C的營養(yǎng)物質(zhì)，在甲組兩側(cè)葉片均噴施等量清水后，兩側(cè)營養(yǎng)物質(zhì)的含量差別較?。灰医M在左側(cè)噴施細胞分裂素，右則營養(yǎng)物質(zhì)較多的轉(zhuǎn)移到左側(cè)；丙組在右側(cè)噴施細胞分裂素，左則營養(yǎng)物質(zhì)均較多分布在右側(cè)。【詳析】A、題干實驗是研究細胞分裂素參與植物體多種生理代謝和發(fā)育過程，不能說明在植物體內(nèi)細胞分裂素可促進細胞分裂，A錯誤；B、實驗?zāi)苷f明細胞分裂素誘導氨基酸的分布，不能說明促進細胞吸收氨基酸，B錯誤；C、甲組和丙組的自變量為右側(cè)葉片細胞分裂素的有無，實驗結(jié)果均為右側(cè)（含14C一側(cè)）營養(yǎng)物質(zhì)含量高，不能表明說明細胞分裂素可誘導營養(yǎng)物質(zhì)運輸，C錯誤；D、甲乙兩組對比說明細胞分裂素可誘導營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，可調(diào)節(jié)植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的再分配，故選D。故選D。2．（2024·北京通州·模擬預(yù)測）科研人員研究脫落酸（ABA）在植物抗旱中的作用，將剛萌發(fā)的玉米種子分成4組進行處理，一段時間后觀察主根長度和側(cè)根數(shù)量，實驗處理方法及結(jié)果如圖所示，下列敘述正確的是（

）

A．與第1組相比，第2組結(jié)果說明干旱處理促進側(cè)根的生長B．與第2組相比，第3組結(jié)果說明缺少ABA時主根生長加快C．本實驗中，自變量為不補加蒸餾水和加入ABA合成抑制劑D．上述實驗可驗證干旱條件下ABA對主根生長有促進作用【答案】D〖祥解〗分析題意可知，本實驗?zāi)康氖茄芯棵撀渌幔ˋBA）在植物抗旱中的作用，則實驗的自變量是脫落酸的有無，可通過補加蒸餾水及ABA抑制劑的添加來控制，因變量是植物的抗旱特性，可通過玉米根的生長情況進行比較，實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照原則，故本實驗的空白對照是蒸餾水?！驹斘觥緼、ABA是脫落酸，ABA合成抑制劑可以抑制ABA的合成，據(jù)圖可知，第2組不加入ABA合成抑制劑，則兩組的自變量為蒸餾水的有無（是否干旱），第2組玉米主根的長度大于第1組，但側(cè)根數(shù)量少于第1組，說明在干旱處理可以促進主根長度增加，但抑制側(cè)根生長，A錯誤；B、第2組不加ABA合成抑制劑，第3組加入ABA合成抑制劑（ABA不能正常合成），兩組的自變量為ABA的有無，實驗結(jié)果是第3組的主根長度小于第二組，說明缺少ABA時主根生長變慢，B錯誤；C、結(jié)合分析可知，本實驗?zāi)康氖茄芯棵撀渌幔ˋBA）在植物抗旱中的作用，則實驗的自變量是脫落酸的有無，C錯誤；D、第4組是同時添加ABA合成抑制劑和ABA，可以與第3組形成對照，實驗結(jié)果是該組的主根長度大于第3組，說明ABA對主根生長有促進作用，D正確。故選D。3．（2024·北京東城·二模）月季是北京市市花之一，具有重要的觀賞價值和經(jīng)濟價值。月季種苗繁殖以扦插為主，植物激素和環(huán)境因子等條件影響扦插成活率。下列敘述不合理的是（

）A．適宜的溫度有利于扦插枝條成活B．適度保留芽有利于扦插枝條生根C．去除部分葉片有利于扦插枝條成活D．沾蘸脫落酸有利于扦插枝條生根【答案】D〖祥解〗生長素的產(chǎn)生部位是幼嫩的芽、葉、和發(fā)育中的種子，幼嫩的枝條生理代謝活躍容易成活，生長素能促進根生長，生長素作用具有兩重性，低濃度起促進作用，高濃度起抑制作用?！驹斘觥緼、適宜的溫度有利于扦插枝條成活，因為植物的生長需要適宜的溫度，A正確；B、適度保留芽有利于扦插枝條生根，因為幼嫩部位會產(chǎn)生生長素，B正確；C、去除部分葉片有利于扦插枝條成活，可以減少蒸騰作用，C正確；D、脫落酸不利于扦插枝條生根，D錯誤。故選D。4．（2024·北京西城·二模）植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用，下列說法正確的是（

）A．生長調(diào)節(jié)劑的使用可減輕人工勞動成本B．生長調(diào)節(jié)劑均是植物激素的結(jié)構(gòu)類似物C．探究生長調(diào)節(jié)劑最適濃度無需做預(yù)實驗D．過量使用植物生長調(diào)節(jié)劑不會影響環(huán)境【答案】A〖祥解〗植物生長調(diào)節(jié)劑：人工合成的對植物生長發(fā)育起調(diào)節(jié)作用的化學物質(zhì)?！驹斘觥緼、生長調(diào)節(jié)劑的使用可減輕人工勞動成本，如施用矮壯素，A正確；B、植物生長調(diào)節(jié)劑從分子結(jié)構(gòu)來看，主要有兩大類：一類分子結(jié)構(gòu)和生理效應(yīng)與植物激素類似，如吲哚丁酸；另一類分子結(jié)構(gòu)與植物激素完全不同，如NAA、矮壯素等，B錯誤；C、探究生長調(diào)節(jié)劑最適濃度需要做預(yù)實驗，C錯誤；D、過量使用植物生長調(diào)節(jié)劑有副作用，可能會影響環(huán)境，D錯誤。故選A。5．（2024·北京房山·一模）MCP是一種乙烯受體抑制劑，研究其對果實硬度的影響，相關(guān)說法不正確的是（

）A．選擇已經(jīng)成熟的番茄果實進行實驗B．應(yīng)進行預(yù)實驗確定MCP處理的濃度C．適當濃度MCP處理有利于番茄保鮮D．檢測MCP安全性后才可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)【答案】A〖祥解〗乙烯：合成部位：植物體的各個部位都能產(chǎn)生。主要生理功能：促進果實成熟；促進器官的脫落；促進多開雌花?！驹斘觥緼、乙烯具有催熟的作用，所以該實驗應(yīng)選擇未成熟的番茄進行實驗，A錯誤；B、應(yīng)進行預(yù)實驗確定MCP處理的濃度，可摸清MCP的大致濃度范圍，節(jié)省人力物力，B正確；C、MCP是一種乙烯受體抑制劑，而乙烯具有催熟的作用，所以適當濃度MCP處理有利于番茄保鮮，C正確；D、檢測MCP安全性后才可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，以免對機體或環(huán)境造成負面影響，D正確。故選A。6．（2024·北京朝陽·一模）分蘗是禾本科等植物在近地面處發(fā)生的分枝，對產(chǎn)量至關(guān)重要?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)了一株水稻多分蘗突變體，與野生型相比，其分蘗芽中細胞分裂素濃度較高，而生長素無顯著差異。用細胞分裂素合成抑制劑與外源NAA（生長素類似物）處理突變體后，結(jié)果如圖。下列說法錯誤的是（）A．較高的生長素/細胞分裂素比值導致突變性狀B．抑制細胞分裂素合成能減少突變體的分蘗數(shù)C．水稻的分蘗過程受到多種激素的共同調(diào)節(jié)D．外源NAA處理抑制了突變體分蘗芽的生長【答案】A〖祥解〗植物激素包括生長素、赤霉素、細胞分裂素、乙烯、脫落酸等，生長素具有促進植物生長、促進插條生根和促進子房發(fā)育成果實等作用；赤霉素具有促進植物生長、抑制種子休眠、促進種子萌發(fā)的作用；細胞分裂素的作用是促進細胞分裂；乙烯的作用是促進果實成熟；脫落酸的作用是促進果實、葉片等器官的衰老和脫落?！驹斘觥緼、水稻多分蘗突變體，與野生型相比，其分蘗芽中細胞分裂素濃度較高，而生長素無顯著差異，說明較高的細胞分裂素濃度可能是導致多分蘗突變性狀的原因，而不是生長素/細胞分裂素比值導致多分蘗突變性狀，A錯誤；B、據(jù)圖分析可知，使用細胞分裂素合成抑制劑組的水稻分蘗數(shù)明顯低于對照組，所以抑制細胞分裂素合成能減少突變體的分蘗數(shù)，B正確；C、在植物的生命活動中各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用共同調(diào)節(jié)，所以水稻的分蘗過程也是受到多種激素的共同調(diào)節(jié)，C正確；D、據(jù)圖分析可知，與對照組相比，使用外源NAA（生長素類調(diào)節(jié)劑）處理突變體后，水稻分蘗芽長度沒有明顯的變化，而對照組在24小時后水稻分蘗芽長度逐漸增加，因此外源NAA處理抑制了突變體分蘗芽的生長，D正確。故選A。7．（2024·北京東城·一模）一些植物能通過感知外界光照變化，調(diào)節(jié)脫落酸和赤霉素合成，保證冬天（短日照）休眠、夏天（長日照）生長。有關(guān)敘述錯誤的是（）A．光作為一種信號參與植物生命活動的調(diào)節(jié)B．短日照能抑制脫落酸和赤霉素的合成C．脫落酸和赤霉素的合成均受基因表達的調(diào)控D．植物的生長發(fā)育不僅受激素調(diào)節(jié)，還受環(huán)境因素影響【答案】B〖祥解〗赤霉素的主要作用有：促進細胞伸長，從而引起植株增高；促進種子萌發(fā)、開花和果實發(fā)育等。脫落酸的主要作用：抑制細胞分裂等；促進葉和果實的衰老和脫落；維持種子休眠等?！驹斘觥緼、光作為一種能源，為植物光合作用提供能量，結(jié)合題干，光也能作為一種信號可以參與植物生命活動的調(diào)節(jié)，A正確；B、依據(jù)題干信息，植物能通過感知外界光照變化，調(diào)節(jié)脫落酸和赤霉素合成，保證冬天（短日照）休眠、夏天（長日照）生長，并不能得出短日照能抑制脫落酸和赤霉素的合成的結(jié)論，B錯誤；C、植物激素的合成均受到基因表達的調(diào)控，C正確；D、植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的，所以植物的生長發(fā)育不僅受激素調(diào)節(jié)，還受環(huán)境因素影響，D正確。故選B。8．（2024·北京石景山·一模）人工種植甘草是緩解野生甘草供應(yīng)不足的重要途徑。茉莉酸甲酯（MeJA）是一種植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，為研究MeJA對甘草種子萌發(fā)的影響，進行發(fā)芽試驗，7天后得到下圖所示結(jié)果。下列敘述不正確的是（）A．在進行正式實驗之前，一般需要先進行預(yù)實驗B．MeJA可直接參與甘草種子萌發(fā)時的各種代謝反應(yīng)C．MeJA對甘草種子萌發(fā)具有低濃度促進、高濃度抑制的效應(yīng)D．施用MeJA時還需考慮施用時間、部位、甘草的生理狀態(tài)等因素【答案】B〖祥解〗根據(jù)圖示，茉莉酸甲酯（MeJA）對甘草發(fā)芽率的影響，表現(xiàn)為低于一定濃度抑制，高于時抑制發(fā)芽?！驹斘觥緼、為了節(jié)省財力、物力和人力，在進行正式實驗之前，一般需要先進行預(yù)實驗，摸索實驗條件，A正確；B、根據(jù)題意，茉莉酸甲酯（MeJA）是一種植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，因此只對各種代謝反應(yīng)起調(diào)控作用，B錯誤；C、根據(jù)圖示，當濃度為10-5及以上時，表現(xiàn)為抑制發(fā)芽作用，因此MeJA對甘草種子萌發(fā)具有低濃度促進、高濃度抑制的效應(yīng)，C正確；D、由于茉莉酸甲酯（MeJA）是一種植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，且表現(xiàn)為對甘草種子萌發(fā)具有低濃度促進、高濃度抑制的效應(yīng)，因此施用MeJA時還需考慮施用時間、部位、甘草的生理狀態(tài)等因素，D正確。故選B。9．（2024·北京豐臺·一模）為探討乙烯與赤霉素對根生長的影響是否完全獨立，用乙烯和赤霉素處理水稻幼苗，結(jié)果如圖1。已知D蛋白可以抑制赤霉素途徑，從而抑制植物生長，分析D蛋白突變體對乙烯的反應(yīng)，結(jié)果如圖2。下列推測錯誤的是（

）A．赤霉素處理緩解了乙烯對根的抑制B．野生型比D蛋白突變體更能抵抗乙烯的作用C．乙烯可通過促進D蛋白的合成抑制赤霉素途徑D．乙烯和赤霉素對根生長的作用不是完全獨立的【答案】B〖祥解〗赤霉素的合成部位有幼芽、幼根和未成熟的種子，其主要作用包括:促進細胞伸長，從而引起植株增高;促進細胞分裂與分化;促進種子萌發(fā)，開花和果實發(fā)育。【詳析】A、據(jù)圖可知，赤霉素+乙烯組的主根長度大于乙烯單獨處理組，小于赤霉素單獨處理組，說明赤霉素能緩解乙烯對水稻主根生長的抑制作用，A正確；B、在添加乙烯的情況下，野生型比D蛋白突變體主根長度短，說明D蛋白突變體比野生型更能抵抗乙烯的作用，B錯誤；C、已知D蛋白可以抑制赤霉素途徑，從圖2推測，乙烯可通過促進D蛋白的合成抑制赤霉素途徑，C正確；D、赤霉素能緩解乙烯對水稻主根生長的抑制作用，說明乙烯和赤霉素對根生長的作用不是完全獨立的，D正確。故選B。10．（2024·北京密云·模擬預(yù)測）GR24是植物激素獨腳金內(nèi)酯的人工合成類似物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上合理應(yīng)用可提高農(nóng)作物的抗逆性和產(chǎn)量。某小組研究弱光條件下GR24對番茄幼苗生長的影響，結(jié)果如下表。下列敘述不正確的是（）處理指標葉綠素a含量（mg·g-1）葉綠素b含量（mg·g-1）葉綠素a/b單株干重（g）單株分枝數(shù)（個）弱光+水1.390.612.281.111.83弱光+GR241.980.982.021.301.54A．GR24處理提高了番茄幼苗對弱光的利用能力B．GR24處理使幼苗葉綠素含量上升、葉綠素a/b上升C．GR24是具有調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育作用的有機物D．長期處于弱光下，葉綠體的類囊體數(shù)目可能會增多【答案】B〖祥解〗表格數(shù)據(jù)分析：GR24處理可以使葉綠素a、葉綠素b的含量增加，葉綠素a/b比值降低，單株干重增加，單株分枝數(shù)減少?！驹斘觥緼、根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，與弱光+水處理相比，弱光+GR24處理使幼苗葉綠素含量上升，從單株干重可看出，凈光合速率增加，GR24處理提高了幼苗對弱光的利用能力，A正確；B、由表可知，用水處理組葉綠素a含量/葉綠素b含量的值約為2.28，GR24處理組葉綠素a含量/葉綠素b含量的值約為2.02，所以根據(jù)表中數(shù)據(jù)能推測GR24處理使幼苗葉綠素a含量/葉綠素b含量的值下降，B錯誤；C、GR24是植物激素獨腳金內(nèi)酯的人工合成類似物，GR24是具有調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育作用的有機物，C正確；D、若幼苗長期處于弱光下，為適應(yīng)弱光環(huán)境，植物葉綠體中類囊體數(shù)目會增多，保證光合作用的正常進行，D正確。故選B。二、非選擇題11．（2024·北京豐臺·二模）研究人員就乙烯對水稻胚芽鞘伸長的作用展開了相關(guān)研究。(1)研究表明乙烯能促進水稻種子萌發(fā)過程中胚芽鞘的伸長，促進幼苗出土。在此過程中，乙烯與生長素之間具有效應(yīng)。(2)研究人員檢測種子出土過程中乙烯釋放量和集中在胚芽鞘頂部的蛋白E1含量變化，結(jié)果如圖1和2。據(jù)此推測乙烯與E1的表達呈相關(guān)。(3)ROS（活性氧）在植物生長和抗逆境中發(fā)揮重要作用，研究人員推測ROS參與了乙烯對胚芽鞘生長的調(diào)控過程，對照V基因的表達產(chǎn)物參與清除ROS。現(xiàn)構(gòu)建了e1突變體（E1基因突變）、e1/V-OX突變體（E1基因突變、V基因過表達）。觀察乙烯處理下不同組的細胞伸長情況，如圖3。①對比（填字母）伸長量，說明乙烯通過促進E1基因的表達促進細胞伸長；②對比b圖、e圖顯示，乙烯處理后，細胞仍有伸長。針對這一現(xiàn)象，提出一種假設(shè)。③e1/V-OX與e1相比，胚芽鞘細胞長度顯著增加。有人認為E基因通過V基因發(fā)揮促進細胞伸長的作用。你是否認同該觀點并說明理由。(4)根據(jù)以上研究成果，有人提出了培育ROS合成酶基因的缺失突變體水稻品種。請評價該思路?！敬鸢浮?1)協(xié)同(2)正(3)ade乙烯還能通過其他途徑促進胚芽鞘細胞的伸長不認同，證據(jù)不足，還需要增加V基因缺失突變體的實驗組(4)該思路不合理，ROS在植物生長和抗逆境中發(fā)揮重要作用〖祥解〗植物激素是指植物體內(nèi)一定部位產(chǎn)生，從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课?，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。人們發(fā)現(xiàn)的植物激素有生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯等。在植物體內(nèi)，生長素在細胞水平上起著促進細胞伸長生長，誘導細胞分化等作用?！驹斘觥浚?）乙烯能促進水稻種子萌發(fā)過程中胚芽鞘的伸長，生長素也能促進細胞的伸長，因此在幼苗出土的過程中，乙烯與生長素之間作用相同，即具有協(xié)同效應(yīng)。（2）據(jù)圖1分析可知，在種子出土過程中，乙烯釋放量逐漸減少，據(jù)圖2可知在該過程中集中在胚芽鞘頂部的E1的含量逐漸減少，據(jù)此可以推測乙烯與E1的表達呈正相關(guān)。（3）分析對照組可知，與野生型相比，el突變體的細胞伸長量有所減少，e1/V-OX突變體的細胞伸長量有所增加，乙烯處理后，ac組細胞伸長量基本相同，b組伸長量小于ac組。①對比ade伸長量，說明乙烯通過促進E1基因的表達促進細胞伸長；②對比b圖、e圖顯示，乙烯處理后，細胞仍有伸長，說明el突變體不能合成E1蛋白后乙烯仍可以促進細胞的伸長。針對這一現(xiàn)象，可提出如下假設(shè)：乙烯還能通過其他途徑促進胚芽鞘細胞的伸長；③e1/V-OX與e1相比，胚芽鞘細胞長度顯著增加，有人認為E基因通過V基因發(fā)揮促進細胞伸長的作用。因該實驗中證據(jù)不足，，所以表示不認同。如需證明E基因通過V基因發(fā)揮促進細胞伸長的作用，還需要增加V基因缺失突變體的實驗組。（4）根據(jù)以上研究成果，有人提出了培育ROS合成酶基因的缺失突變體水稻品種。據(jù)題意可知ROS在植物生長和抗逆境中發(fā)揮重要作用，缺失ROS合成酶基因后植物可能無法生長，因此該思路不合理。12．（2024·北京通州·模擬預(yù)測）為探究水稻分蘗（分枝）的分子機制，科研人員開展了一系列研究。(1)水稻細胞產(chǎn)生的細胞分裂素與受體結(jié)合，植株的分蘗等生命活動。(2)水稻細胞中的單糖轉(zhuǎn)運蛋白0sSTP15影響著光合產(chǎn)物的運輸和分配，進而影響水稻產(chǎn)量?，F(xiàn)獲得0sSTP15功能缺失突變體水稻，統(tǒng)計生長及產(chǎn)量，結(jié)果如圖1。推測0sSTP15蛋白的功能是。(3)為研究0sSTP15蛋白轉(zhuǎn)運光合產(chǎn)物的種類及轉(zhuǎn)運方向，實驗過程如下：①把相同濃度的無標記葡萄糖、果糖和甘露糖分別與13C-葡萄糖混合、進行競爭性轉(zhuǎn)運檢測、0sSTP15蛋白的轉(zhuǎn)運結(jié)果如圖2、由此推測0sSTP15蛋白轉(zhuǎn)運六碳糖親和力由大到小為。②為驗證0sSTP15為外排葡萄糖的轉(zhuǎn)運蛋白，請從下列選項中選取所需材料與試劑、實驗組方案為。a.野生水稻原生質(zhì)體b.非洲爪蟾卵母細胞（無其他膜蛋白）c.轉(zhuǎn)0sSTP15基因水稻原生質(zhì)體d.轉(zhuǎn)0sSTP15因非洲爪蟾卵母細胞e.細胞內(nèi)外添加等量無標記葡萄糖f.細胞內(nèi)外添加等量13C-葡萄糖與結(jié)論相應(yīng)的檢測結(jié)果應(yīng)是。(4)與野生型相比，0sSTP15突變體中細胞分裂素含量顯著升高，請推測0sSTP15蛋白對水稻產(chǎn)量影響的分子通路。【答案】(1)調(diào)控（或促進）(2)抑制水稻分蘗，導致水稻減產(chǎn)(3)葡萄糖>甘露糖>果糖df（或cf）細胞內(nèi)的13C-葡萄糖含量實驗組低于對照組，細胞外的實驗組高于對照組(4)0sSTP15蛋白促進葡萄糖外排，胞內(nèi)葡萄糖含量降低，抑制細胞分裂素合成，水稻分蘗減少，產(chǎn)量降低〖祥解〗分析圖1可知，0sSTP15功能缺失突變體水稻的分蘗數(shù)更多，籽粒產(chǎn)量更高；分析圖2可知0sSTP15蛋白轉(zhuǎn)運光合產(chǎn)物的種類及轉(zhuǎn)運方向與對照組相比葡萄糖組減少最多，甘露糖組次之，果糖組變化量最少?！驹斘觥浚?）植物激素是信息分子，水稻細胞產(chǎn)生的細胞分裂素與受體結(jié)合，調(diào)控植株的分蘗等生命活動。（2）由題意可知，水稻細胞中的單糖轉(zhuǎn)運蛋白0sSTP15影響著光合產(chǎn)物的運輸和分配，進而影響水稻產(chǎn)量，分析圖1可知，0sSTP15功能缺失突變體水稻的分蘗數(shù)更多，籽粒產(chǎn)量更高，因此單糖轉(zhuǎn)運蛋白0sSTP15的功能是抑制水稻分蘗，導致水稻減產(chǎn)。（3）分析圖2可知0sSTP15蛋白轉(zhuǎn)運光合產(chǎn)物的種類及轉(zhuǎn)運方向與對照組相比葡萄糖組減少最多，甘露糖組次之，果糖組變化量最少。因此由此推測0sSTP15蛋白轉(zhuǎn)運六碳糖親和力由大到小為葡萄糖>甘露糖>果糖；為驗證0sSTP15為外排葡萄糖的轉(zhuǎn)運蛋白，應(yīng)選擇轉(zhuǎn)0sSTP15基因水稻原生質(zhì)體或轉(zhuǎn)0sSTP15因非洲爪蟾卵母細胞作為實驗組，并且細胞內(nèi)外添加等量13C-葡萄糖。（4）結(jié)合上述題意可知，與野生型相比，0sSTP15突變體中細胞分裂素含量顯著升高，水稻細胞產(chǎn)生的細胞分裂素與受體結(jié)合，又可以調(diào)控植株的分蘗等生命活動。推測0sSTP15蛋白促進葡萄糖外排，胞內(nèi)葡萄糖含量降低，抑制細胞分裂素合成，水稻分蘗減少，產(chǎn)量降低。13．（2024·北京西城·二模）科研人員對生長素（IAA）參與蓮藕不定根（Ar）形成的調(diào)控機制進行了一系列研究。(1)研究發(fā)現(xiàn)，10μmol·L-1的IAA能顯著促進蓮藕Ar的形成，而150μmol·L-1的IAA則起到抑制作用，這體現(xiàn)了IAA的作用具有的特點。后續(xù)研究中IAA處理組均選用10μmol·L?1作為處理濃度。(2)植物下胚軸分生組織的細胞經(jīng)發(fā)育成根原基（Rp），繼續(xù)發(fā)育并突破表皮形成Ar，研究者通過顯微結(jié)構(gòu)觀察蓮藕Ar的發(fā)育過程，結(jié)果如圖1。結(jié)果表明，IAA通過從而促進了Ar的生長。(3)IAA氧化酶（IAAO）能氧化分解IAA。研究者進一步檢測了實驗組和對照組IAAO活性和內(nèi)源IAA含量，結(jié)果如圖2。據(jù)圖2推測，施加IAA后促進Ar生長的原因是。(4)在生長素介導的信號轉(zhuǎn)導機制中，ARF和AUX起到重要作用（圖3）。研究者進一步檢測了ARF基因的相對表達量（圖4）。結(jié)合圖3和圖4闡釋施加IAA促進蓮藕Ar形成的分子機制?！敬鸢浮?1)濃度較低時促進生長，在濃度過高時抑制生長(2)增殖、分化促進Rp更早、更多的形成(3)外源IAA通過提高IAAO的活性，降低內(nèi)源IAA含量，達到適宜Ar生長的IAA濃度(4)施加IAA一方面能促進合成ARF；另一方面，IAA與AUX結(jié)合使其降解，解除了對ARF的抑制。ARF能夠促進IAA響應(yīng)基因進行表達，促進細胞增殖、分化，從而促進Ar的形成?！枷榻狻皆谝欢ǖ姆秶鷥?nèi)，隨生長素濃度升高，促進插條生根的作用增強，當超過一定的濃度后對插條生根的促進作用減弱，甚至會抑制生長?！驹斘觥浚?）10μmol·L-1的IAA能顯著促進蓮藕Ar的形成，而150μmol·L-1的IAA則起到抑制作用，這體現(xiàn)了生長素濃度較低時促進生長，在濃度過高時抑制生長。（2）下胚軸分生組織的細胞通過增殖、分化發(fā)育成根原基。由圖示結(jié)果對比實驗組和對照組可得IAA通過促進Rp更早、更多的形成促進了Ar的生長。（3）據(jù)圖2可知，與對照組相比，IAA處理組中的內(nèi)源IAA含量更低，IAAO的活性更高，故施加IAA后促進Ar生長的原因是外源IAA通過提高IAAO的活性，降低內(nèi)源IAA含量，達到適宜Ar生長的IAA濃度。（4）據(jù)圖4可知，與對照組相比，IAA處理組中的ARF表達量增多，據(jù)圖2可知，IAA能與AUX結(jié)合使其降解，解除了對ARF的抑制，故施加IAA促進蓮藕Ar形成的分子機制為：施加IAA一方面能促進合成ARF；另一方面，IAA與AUX結(jié)合使其降解，解除了對ARF的抑制。ARF能夠促進IAA響應(yīng)基因進行表達，促進細胞增殖、分化，從而促進Ar的形成。14．（2024·北京朝陽·二模）昆蟲取食可誘導植物激素茉莉酸（JA）迅速積累，進而激活植物防御反應(yīng)。(1)在植物防御反應(yīng)中，JA作為分子，通過誘導防御蛋白的表達來抑制昆蟲的生長。(2)植物在響應(yīng)蟲害過程中乙烯含量也快速增加。為探究乙烯在JA合成中的作用，研究者進行實驗。①與野生型植株相比，昆蟲取食后的乙烯不敏感突變體中JA積累量減少、JA合成基因表達下調(diào)，說明乙烯JA的合成。②ERF蛋白具有轉(zhuǎn)錄激活活性，乙烯可促進該蛋白表達。研究者推測在JA合成基因的啟動子中存在ERF的結(jié)合序列，并進行實驗驗證，結(jié)果如下圖。

注：依據(jù)JA合成基因啟動子序列制備雙鏈DNA做探針由于第1、3、4組的阻滯帶出現(xiàn)情況依次為（填“有”或“無”），從而證實上述推測。(3)將ERF啟動子與熒光素酶（能夠催化熒光素氧化發(fā)光的酶）基因拼接后構(gòu)建表達載體，與ERF基因表達載體共同導入煙草原生質(zhì)體中。檢測發(fā)現(xiàn)，導入ERF基因的細胞熒光強度顯著高于對照組。該實驗的目的是。由此可知，昆蟲取食后，ERF表達量通過調(diào)節(jié)實現(xiàn)快速增加、進而誘導JA的迅速積累。(4)昆蟲取食還激活了脫落酸信號通路，進而促進重要防御性蛋白基因的表達。綜上所述，多種植物激素并不是孤立地起作用，而是調(diào)控植物的防御反應(yīng)?！敬鸢浮?1)信號(2)促進無、無、有(3)探究ERF能否通過激活啟動子來調(diào)控自身的表達反饋(4)共同〖祥解〗多種植物激素對植物生命活動的調(diào)節(jié)并不是孤立地起作用，而是共同調(diào)控植物的生命活動?！驹斘觥浚?）在植物防御反應(yīng)中，JA作為信號分子，通過誘導防御蛋白的表達來抑制昆蟲的生長。（2）①與野生型植株相比，昆蟲取食后的乙烯不敏感突變體中JA積累量減少、JA合成基因表達下調(diào)，說明乙烯促進JA的合成。②由圖可知，1組有標記的野生型探針但無ERF蛋白，，故無阻滯帶，3組有EFR蛋白，但存在1000倍未標記的野生型探針與EFR蛋白結(jié)合，故無阻滯帶，4組有ERF蛋白和標記的野生型探針，故有阻滯帶，故由于第1、3、4組的阻滯帶出現(xiàn)情況依次為無、無、有，從而證實上述推測。（3）ERF啟動子與熒光素酶（能夠催化熒光素氧化發(fā)光的酶）基因拼接后構(gòu)建表達載體，與ERF基因表達載體共同導入煙草原生質(zhì)體中。檢測發(fā)現(xiàn)，導入ERF基因的細胞熒光強度顯著高于對照組。該實驗的目的是探究ERF能否通過激活啟動子來調(diào)控自身的表達。由此可知，昆蟲取食后，ERF表達量通過反饋調(diào)節(jié)實現(xiàn)快速增加、進而誘導JA的迅速積累。（4）昆蟲取食還激活了脫落酸信號通路，進而促進重要防御性蛋白基因的表達。綜上所述，多種植物激素并不是孤立地起作用，而是共同調(diào)控植物的防御反應(yīng)。15．（2024·北京昌平·二模）閱讀以下材料，回答（1）～（4）題。東方甜瓜果實成熟調(diào)控途徑東方甜瓜是我國北方廣泛種植的重要栽培瓜類之一，喜高溫和日照，每年的5-6月，隨著氣溫不斷攀升，甜瓜逐漸成熟。甜瓜果實成熟過程中，可溶性糖積累量決定了肉質(zhì)果實的品質(zhì)，蔗糖是甜瓜成熟期的主要糖類，明確果實中蔗糖積累的分子機制，對提高甜瓜風味品質(zhì)具有重要意義?？蒲腥藛T對高蔗糖品系（HS）和低蔗糖品系（LW）甜瓜果實進行實驗研究，發(fā)現(xiàn)乙烯含量達到一定濃度時，誘導控制乙烯反應(yīng)因子的基因Ⅰ-2過表達，表達產(chǎn)物蛋白Ⅰ-2作為阻遏物，通過結(jié)合C基因的啟動子，在C基因上游發(fā)揮作用，抑制其表達。C蛋白能結(jié)合到蔗糖合成途徑關(guān)鍵基因S和乙烯積累關(guān)鍵基因A的啟動子上，抑制二者表達。研究者檢測甜瓜細胞內(nèi)6個乙烯合成關(guān)鍵基因的表達量，發(fā)現(xiàn)HS均顯著高于LW。對HS和LW甜瓜果實發(fā)育成熟過程中內(nèi)源乙烯的濃度進行檢測，結(jié)果如下圖。本研究豐富了對乙烯參與調(diào)控甜瓜果實蔗糖積累分子機制的認知，為進一步研究甜瓜果實成熟和品質(zhì)形成過程中，調(diào)控蛋白之間的相互作用提供了線索，同時為培育高品質(zhì)的甜瓜提供依據(jù)。(1)甜瓜果實成熟的調(diào)控是由和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成。(2)綜合文中信息，完善下面的東方甜瓜果實成熟調(diào)控的流程圖。注：方框內(nèi)填物質(zhì)名稱，括號內(nèi)填“+”或“－”，“+”代表促進，“－”代表抑制(3)圖中LW果實的乙烯產(chǎn)量未出現(xiàn)明顯峰值，其根本原因是，導致對（2）途徑的調(diào)節(jié)。(4)基于上述研究，請?zhí)岢隹商岣週W果實蔗糖積累量的簡易方法：。【答案】(1)基因表達調(diào)控、激素調(diào)節(jié)(2)(3)乙烯合成關(guān)鍵基因的表達量低較弱(4)施加適宜濃度的乙烯〖祥解〗植物生命活動的調(diào)節(jié)有基因控制、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素影響三個方面，它們是相互作用、協(xié)調(diào)配合的。【詳析】（1）植物生命活動的調(diào)節(jié)有基因控制、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素影響三個方面，它們是相互作用、協(xié)調(diào)配合的。因此，甜瓜果實成熟的調(diào)控是由基因表達調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成。（2）依題意，“乙烯含量達到一定濃度時，誘導控制乙烯反應(yīng)因子的基因Ⅰ-2過表達，表達產(chǎn)物蛋白Ⅰ-2作為阻遏物，通過結(jié)合C基因的啟動子，在C基因上游發(fā)揮作用，抑制其表達。C蛋白能結(jié)合到蔗糖合成途徑關(guān)鍵基因S和乙烯積累關(guān)鍵基因A的啟動子上，抑制二者表達?！?，故東方甜瓜果實成熟調(diào)控的流程圖為：（3）依題意，“研究者檢測甜瓜細胞內(nèi)6個乙烯合成關(guān)鍵基因的表達量，發(fā)現(xiàn)HS均顯著高于LW”，結(jié)合圖示，LW果實的乙烯產(chǎn)量未出現(xiàn)明顯峰值，說明乙烯合成關(guān)鍵基因的表達量低，乙烯合成量始終低，導致對（2）途徑的調(diào)節(jié)較弱。（4）基于上述研究，要提高LW果實蔗糖積累量，可提高果實中乙烯的濃度，則最簡易的方法就是人工施加適宜濃度的乙烯。16．（2024·北京海淀·二模）種子成熟過程受脫落酸（ABA）等植物激素調(diào)控。為研究種子成熟的調(diào)控機制，研究者以擬南芥為材料進行了實驗。(1)ABA是對植物生長發(fā)育起作用的微量有機物，在種子成熟過程中起重要作用。(2)研究發(fā)現(xiàn)，種子成熟階段S蛋白和J蛋白均有表達。研究者檢測了不同擬南芥種子的成熟程度，結(jié)果如圖1.根據(jù)圖分析，S蛋白和J蛋白對種子成熟的調(diào)控作用分別是。(3)S蛋白可與J蛋白結(jié)合。為探究兩蛋白在植物體中的作用關(guān)系，研究者在純化的J蛋白溶液中分別加入野生型及S蛋白缺失突變體的種子細胞裂解液，使用藥劑M進行相關(guān)處理，檢測結(jié)果如圖2.結(jié)果說明：S蛋白可使J蛋白。(4)檢測發(fā)現(xiàn)，S蛋白缺失突變體比野生型體內(nèi)的ABA含量低。編碼S蛋白基因的啟動子區(qū)有轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子T的結(jié)合序列，T可被ABA激活。J蛋白也為一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。為研究T、J蛋白對S蛋白基因表達的調(diào)控，研究者構(gòu)建了圖3所示質(zhì)粒并轉(zhuǎn)化煙草葉肉原生質(zhì)體，實驗結(jié)果如圖4.圖4結(jié)果說明：。(5)種子成熟對于種子提高萌發(fā)活力等具有重要作用。綜合上述研究，分析ABA對種子成熟的調(diào)控機制。【答案】(1)調(diào)節(jié)(2)促進、抑制(3)降解(4)T蛋白與S蛋白基因的啟動子結(jié)合，促進S基因的表達，而J基因抑制T蛋白與S蛋白基因啟動子的結(jié)合(5)ABA激活T蛋白，T蛋白促進S蛋白合成，S蛋白可使抑制種子成熟的J蛋白降解，從而促進種子成熟〖祥解〗1、植物的生長發(fā)育過程，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結(jié)果。光照、溫度等環(huán)境因子的變化，會引起植物體內(nèi)產(chǎn)生包括植物激素合成在內(nèi)的多種變化，進而對基因組的表達進行調(diào)節(jié)。2、脫落酸的作用：抑制細胞分裂，抑制植物的生長，也能抑制種子的萌發(fā)；促進葉和果實的衰老和脫落。【詳析】（1）ABA是植物激素，在植物生長發(fā)育過程中起調(diào)節(jié)作用。（2）S蛋白缺失，種子成熟程度低，因此S蛋白促進種子成熟，而J蛋白過表達植株種子成熟度低，因此J蛋白抑制種子成熟。（3）藥劑M抑制蛋白質(zhì)的降解，結(jié)合圖示可知，S蛋白缺失的裂解液與J蛋白融合，J蛋白的含量多于與野生型的融合，說明J蛋白會被S蛋白降解。（4）質(zhì)粒1+2組作為對照，與1+2組相比，1+3組中T基因表達T蛋白，使得LUC/REN熒光強度比值明顯增大，且REN、LUC不受T蛋白的影響，說明T蛋白能與S蛋白基因啟動子結(jié)合，從而使得LUC增多，而1+4組與1+3+4組均與1+2組相同，說明第四組表達的J蛋白會抑制T蛋白與S蛋白基因啟動子的結(jié)合，抑制LUC的合成。（5）ABA激活T蛋白，T蛋白可與S蛋白的啟動部位結(jié)合，啟動S基因的表達，S蛋白增多，S蛋白可使J蛋白降解，而J蛋白抑制種子成熟，因此S蛋白可促進種子成熟，即ABA促進種子成熟。17．（2024·北京海淀·一模）學習以下材料，回答（1）~（4）題。鋁對植物的毒害及植物的抗鋁機制鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素，地球上多達50%的可耕地為酸性土壤，酸性條件下地殼中的鋁以可溶性三價離子的形式被釋放出來，抑制植物根的生長發(fā)育。植物也通過一些機制減輕鋁的毒害作用。

植物根尖的T區(qū)（介于分生區(qū)和伸長區(qū)之間的過渡區(qū)，如圖）與根生長密切相關(guān)，是響應(yīng)鋁毒害的主要部位。M區(qū)是細胞分裂的重要區(qū)域。對雙子葉植物擬南芥的研究發(fā)現(xiàn)，鋁毒害可誘導大量乙烯產(chǎn)生，引起生長素合成的關(guān)鍵基因在T區(qū)特異性表達，同時多種參與生長素極性運輸載體的表達也受到調(diào)控，引起T區(qū)生長素含量升高。此過程中，參與擬南芥生長素極性運輸?shù)闹饕休敵鲚d體1、2和輸入載體，其分布和運輸生長素的方向如圖。鋁毒害時，三種載體的表達量均升高。輸入載體的缺失突變體及輸出載體2缺失突變體均表現(xiàn)出耐鋁表型，但輸出載體1功能缺失突變體卻表現(xiàn)為對鋁超敏感。單子葉植物（如玉米）在鋁毒害下根伸長也受抑制，但其根尖生長素含量下降，輸出載體Z的表達量升高。鋁毒害下輸出載體Z功能缺失突變體的根伸長快于野生型。這表明鋁對單、雙子葉植物產(chǎn)生毒害的機制可能存在差異。同時，很多植物在進化過程中還形成了多種抗鋁機制。小麥、擬南芥、大豆等植物根尖細胞存在蘋果酸轉(zhuǎn)運蛋白（ALMT），鋁離子可引發(fā)ALMT空間結(jié)構(gòu)變化，使其孔道打開，細胞向外分泌蘋果酸等有機酸可螯合根際土壤中的鋁離子。再有，鋁毒害還可引起ALMT基因的表達量上升或轉(zhuǎn)運蛋白在根中的重新分布。有關(guān)植物對鋁毒害的信號感知與調(diào)控機制的研究不斷深入，這些為未來開展作物分子育種設(shè)計和可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了理論支撐。(1)生長素運輸，稱為極性運輸。(2)研究顯示乙烯位于生長素調(diào)控上游，下列支持該論點的證據(jù)有。A．乙烯處理后，生長素輸出載體2和輸入載體的表達增加B．外源施加生長素極性運輸阻斷劑使植株呈明顯的耐鋁表型C．加入乙烯合成抑制劑，可減弱鋁毒害下T區(qū)生長素合成相關(guān)基因的表達D．鋁毒害時，乙烯受體突變體T區(qū)的生長素合成基因表達量低于野生型(3)據(jù)文中信息，分別闡釋鋁毒害對雙子葉、單子葉植物根生長抑制的作用機制。①雙子葉植物（如擬南芥）：，導致T區(qū)中生長素濃度較高，根生長受抑制。②單子葉植物（如玉米）：，從而造成根生長受抑制。(4)結(jié)合文中信息，選擇單子葉或雙子葉作物之一，提出培育耐鋁作物的思路?！敬鸢浮?1)從形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端(2)ACD(3)乙烯升高，T區(qū)生長素合成基因表達升高，生長素合成增加；輸出載體2和輸入載體將生長素從M區(qū)運輸至T區(qū)細胞在生長素輸出載體Z的作用下，導致根尖生長素濃度過低(4)單子葉：減弱或敲除輸出載體2功能；轉(zhuǎn)入增強ALMT功能的基因或ALMT基因。雙子葉：減弱或敲除輸出載體2、輸入載體功能；增強輸出載體1功能；轉(zhuǎn)入增強ALMT功能的基因或ALMT基因?！枷榻狻街参锛に厥怯芍参矬w內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。植物激素作為信息分子，幾乎參與調(diào)解植物生長發(fā)育過程的所有生命活動?！驹斘觥浚?）生長素從形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端運輸?shù)奶攸c稱為極性運輸，是一種消耗能量的主動運輸。（2）A、乙烯處理后，生長素輸出載體2和輸入載體的表達增加，可支持乙烯位于生長素調(diào)控上游，A正確；B、外源施加生長素極性運輸阻斷劑使植株呈明顯的耐鋁表型，沒有體現(xiàn)乙烯的作用，不能支持乙烯位于生長素調(diào)控上游，B錯誤；C、加入乙烯合成抑制劑，可減弱鋁毒害下T區(qū)生長素合成相關(guān)基因的表達，可支持乙烯位于生長素調(diào)控上游，C正確；D、鋁毒害時，乙烯受體突變體T區(qū)的生長素合成基因表達量低于野生型，可支持乙烯位于生長素調(diào)控上游，D正確。故選ACD。（3）據(jù)文中信息可知，鋁毒害對雙子葉、單子葉植物根生長抑制的作用機制如下：①雙子葉植物（如擬南芥）：乙烯升高，T區(qū)生長素合成基因表達升高，生長素合成增加；輸出載體2和輸入載體將生長素從M區(qū)運輸至T區(qū)細胞，導致T區(qū)中生長素濃度較高，根生長受抑制。②單子葉植物（如玉米）：在生長素輸出載體2的作用下，導致根尖生長素濃度過低，從而造成根生長受抑制。（4）根據(jù)文中信息可知，單子葉：可通過減弱或敲除輸出載體2功能；或轉(zhuǎn)入增強ALMT功能的基因或ALMT基因的方法培育耐鋁單子葉作物。雙子葉：可通過減弱或敲除輸出載體2、輸入載體功能；或增強輸出載體1功能；或轉(zhuǎn)入增強ALMT功能的基因或ALMT基因的方法培育耐鋁雙子葉作物。18．（2024·北京房山·一模）為研究番茄體內(nèi)油菜素內(nèi)酯（BR）和脫落酸（ABA）應(yīng)對低溫脅迫的機制，科學家進行了相關(guān)研究。(1)油菜素內(nèi)酯和脫落酸是植物體產(chǎn)生的，對生命活動起作用的微量有機物。(2)用適量的BR和ABA分別處理番茄植株，檢測葉片電導率（與植物細胞膜受損傷程度呈正相關(guān)），結(jié)果如圖1。

①圖1結(jié)果表明。②已知N酶是催化ABA合成的關(guān)鍵酶。研究表明BR可能通過促進N基因表達，進而促進ABA合成。圖2中支持這一結(jié)論的證據(jù)是，經(jīng)低溫處理后。

(3)①研究發(fā)現(xiàn)，BR處理后的番茄植株中BIN蛋白和BZR蛋白含量均有一定改變。BZR是一種轉(zhuǎn)錄因子，去磷酸化狀態(tài)能與相關(guān)基因的啟動子結(jié)合。為研究BIN和BZR的關(guān)系，科學家進行了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖3，表明BIN能BZR磷酸化，從而BZR的功能。

②在上述實驗基礎(chǔ)上，科學家猜測BIN依賴BZR促進ABA的合成，進而提高番茄的耐冷能力，請補充實驗驗證。材料：①野生型植株②BZR缺陷突變體植株③BIN突變體植株試劑：④BIN過表達載體⑤BZR過表達載體⑥空載體⑦蒸餾水⑧BR⑨ABA指標：⑩BZR含量?ABA含量?葉片電導率材料試劑1試劑2檢測指標對照組同下ⅡBRⅣ實驗組ⅠⅢ同上同上（表格中選填數(shù)字序號）(4)依據(jù)上述所有研究結(jié)果，完善BR與ABA應(yīng)對低溫脅迫的機制，請在（

）中選填“+”、“-”（+表示促進，-表示抑制）。

【答案】(1)調(diào)節(jié)(2)BR和ABA有效緩解低溫對植物細胞膜的損傷程度BR合成缺陷突變體中的N基因表達量和ABA含量均顯著低于野生型(3)促進抑制⑥?②④(4)〖祥解〗植物激素是指由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。植物激素在植物體內(nèi)含量微小，但在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育上的作用非常重要。【詳析】（1）油菜素內(nèi)酯和脫落酸屬于植物激素，對植物生命活動起到調(diào)節(jié)作用。（2）與野生型相比，添加BR和ABA，植株在低溫環(huán)境下葉片電導率顯著下降，能有效緩解低溫對植物細胞膜的損傷程度。經(jīng)低溫處理后，BR合成缺陷突變體中的N基因表達量和ABA含量均顯著低于野生型，表明BR可能通過促進N基因表達，進而促進ABA合成。（3）與常溫下野生型相比，常溫下BIN缺失型、低溫下野生型和BIN缺失型均出現(xiàn)去磷酸化BZR蛋白，表明BIN能促進BZR磷酸化，從而抑制BZR的功能，低溫環(huán)境能夠抑制BIN的作用。要驗證BIN依賴BZR促進ABA的合成，可通過在BZR缺陷突變體植株基礎(chǔ)上加入BIN過表達載體，對照組加入空載體，看與對照組相比ABA含量是否增加，如果沒有增加，則可以證明。（4）結(jié)合前兩問可知，BR可能通過促進N基因表達，進而促進ABA合成。BR處理后的番茄植株中BIN蛋白和BZR蛋白含量均有一定改變，BIN依賴BZR促進ABA的合成，而BIN能促進BZR磷酸化，從而抑制BZR的功能，低溫環(huán)境能夠抑制BIN的作用。因此低溫環(huán)境下，低溫促進BR表達，BR抑制BIN對BZR磷酸化作用，從而促進N基因表達，進而促進ABA合成，降低葉片電導率，有效緩解低溫對植物細胞膜的損傷程度。19．（2024·北京朝陽·一模）研究者以擬南芥等為材料，探究植物響應(yīng)干旱脅迫的調(diào)控機制。(1)葉片表皮上的氣孔是由一對保衛(wèi)細胞組成的孔隙。干旱脅迫下，脫落酸含量升高，其與受體結(jié)合后，通過一定途徑使保衛(wèi)細胞滲透壓降低，保衛(wèi)細胞（填“失水”或“吸水”），氣孔關(guān)閉。(2)P基因表達產(chǎn)物參與水分從根部向葉片的運輸。研究者構(gòu)建P基因功能缺失突變體和P基因超表達株系，在實驗室中采用停止?jié)菜姆椒M干旱處理，結(jié)果如圖1。據(jù)圖1推測隨著干旱處理時間延長，會先萎蔫，理由是。研究發(fā)現(xiàn)，P基因編碼的P蛋白是一種水通道蛋白。研究者將P基因?qū)虢湍妇⒔臃N在添加高濃度甘露醇的液體培養(yǎng)基中，測定生長曲線。若P蛋白具有水通道蛋白活性，請在圖2b中補充實驗組的生長曲線。(3)AR基因的表達量均受脫落酸誘導顯著上調(diào)。R基因編碼的R蛋白是脫落酸信號通路中的一種調(diào)控因子．可與A基因編碼的A蛋白（一種轉(zhuǎn)錄因子）結(jié)合。為研究A蛋白、R蛋白在P基因表達中的作用，研究者構(gòu)建多種表達載體，導入煙草原生質(zhì)體中。結(jié)果如圖3。圖3結(jié)果表明，。綜合系列研究可知，植物響應(yīng)干旱脅迫的調(diào)控由共同完成。(4)已有研究證實A基因表達增強可抑制植株地上部的生長。干旱脅迫導致植株光合速率顯著下降，且植株根部的營養(yǎng)分配比例增大。從物質(zhì)與能量的角度，分析植物生長發(fā)育狀態(tài)改變的意義。【答案】(1)失水(2)P基因超表達植株與其他植株相比，P基因超表達植株氣孔開度大，蒸騰速率快，使水分迅速消耗(3)R蛋白可加強A蛋白對P基因啟動子活性的抑制作用環(huán)境因素調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)和基因表達調(diào)控(4)光合速率下降，植株（通過減弱地上部的生長）將有限的物質(zhì)與能量優(yōu)先供應(yīng)根部．有利于根系生長以獲取更多水分，以響應(yīng)干旱脅迫〖祥解〗脫落酸在根冠和萎蔫的葉片中合成較多，在將要脫落和進入休眠期的器官和組織中含量較多．脫落酸是植物生長抑制劑，它能夠抑制細胞的分裂和種子的萌發(fā)，還有促進葉和果實的衰老和脫落，促進休眠和提高抗逆能力等作用?！驹斘觥浚?）溶液的滲透壓是指溶液中溶質(zhì)微拉對水的吸引力，溶液滲透壓越大吸水能力越強，保衛(wèi)細胞的滲透壓降低，則根據(jù)滲透作用原理可知保衛(wèi)細胞將失水導致氣孔關(guān)閉。（2）由圖1可知，與其他植株相比，P基因超表達植株氣孔開度大，蒸騰速率快，使水分迅速消耗，因此隨著干旱處理時間延長，P基因超表達植株會先萎蔫。高濃度甘露醇的液體培養(yǎng)基可模擬高滲透壓環(huán)境。將P基因?qū)虢湍妇?，并接種在添加高濃度甘露醇的液體培養(yǎng)基中，對照組為未導入P基因的酵母菌，實驗組為導入P基因的酵母菌，若P蛋白具有水通道蛋白活性，則在高滲透壓環(huán)境，導入P基因的酵母菌會因為快速失水而死亡，因此實驗組的酵母菌密度小于對照組的酵母菌密度，圖2b中補充實驗組的生長曲線如下：

。（3）由圖3可知，當只導入表達載體1時，CUS蛋白的表達量較多；當導入表達載體1和表達載體2時，CUS蛋白的表達量較少，即A蛋白會抑制P基因啟動子活性；當同時導入表達載體1、表達載體2、表達載體3時，CUS蛋白的表達量幾乎沒有，由此推測R蛋白可加強A蛋白對P基因啟動子活性的抑制作用。綜合系列研究可知，植物響應(yīng)干旱脅迫的調(diào)控由環(huán)境因素調(diào)節(jié)（如干旱）、激素調(diào)節(jié)（如脫落酸）和基因表達調(diào)控（如P基因）共同完成。（4）在干旱條件下，光合速率下降，植株通過減弱地上部的生長，將有限的物質(zhì)與能量優(yōu)先供應(yīng)根部．有利于根系生長以獲取更多水分，以響應(yīng)干旱脅迫。20．（2024·北京東城·一模）研究生長素的作用機制對認識植物生長發(fā)育有重要意義。(1)生長素作為一種植物產(chǎn)生的信息物質(zhì)，與特異性結(jié)合后引發(fā)細胞內(nèi)一系列信號轉(zhuǎn)導過程，影響特定基因的表達，表現(xiàn)出生物學效應(yīng)。(2)生長素具有“酸生長”調(diào)節(jié)機制，即生長素低濃度時引起原生質(zhì)體外（細胞膜外）pH降低，促進根生長；高濃度時引起原生質(zhì)體外pH升高，抑制根生長。如圖1所示，細胞膜上的P1結(jié)合生長素后激活H+-ATP酶，產(chǎn)生根生長的效應(yīng)。(3)位于細胞質(zhì)中的F1和細胞核中的T1均能與生長素結(jié)合（如圖1）。分別對野生型擬南芥、F1缺失突變體、T1缺失突變體施加高濃度生長素，統(tǒng)計根生長增長率（施加生長素組根長增長量/未施加生長素組根長增長量），結(jié)果如圖2。據(jù)圖判斷F1和T1均參與生長素抑制根生長的過程，依據(jù)是。實驗結(jié)果還顯示F1和T1參與的生長素響應(yīng)過程有快慢差異，根據(jù)圖1推測存在差異的原因是。(4)綜上所述，完善生長素的“酸生長”調(diào)控機制的流程圖。(5)請分析生長素調(diào)節(jié)植物生長的過程中有多種受體參與的意義。【答案】(1)受體(2)促進(3)1h后兩種突變體的根生長增長率均高于野生型T1位于細胞核，與生長素結(jié)合后促進基因表達才能進一步調(diào)控生長，過程較慢；F1位于細胞質(zhì)，與生長素結(jié)合后不需要改變基因表達即能調(diào)控生長(4)(5)不同受體參與的調(diào)控過程有快有慢，實現(xiàn)快速和長效調(diào)節(jié)；不同受體引起的效應(yīng)不同，有促進有抑制，實現(xiàn)精細調(diào)節(jié)〖祥解〗分析圖1可知，細胞膜上的P1結(jié)合生長素后激活H+-ATP酶，促進H+運出細胞，導致原生質(zhì)體外（細胞膜外）pH降低，促進根生長；F1位于細胞質(zhì)，與生長素結(jié)合后激活H+轉(zhuǎn)運蛋白將H+運出細胞，導致原生質(zhì)體外（細胞膜外）pH降低，促進根生長；T1位于細胞核，與生長素結(jié)合后促進基因表達，激活H+轉(zhuǎn)運蛋白將H+運出細胞，導致原生質(zhì)體外（細胞膜外）pH降低，促進根生長。【詳析】（1）生長素首先與細胞內(nèi)的生長素受體特異性結(jié)合，引發(fā)細胞內(nèi)發(fā)生一系列信號轉(zhuǎn)導過程，進而誘導特定基因的表達，從而產(chǎn)生效應(yīng)。（2）如圖1所示，細胞膜上的P1結(jié)合生長素后激活H+-ATP酶，促進H+運出細胞，導致原生質(zhì)體外（細胞膜外）pH降低，促進根生長。（3）分析圖2，1h后兩種突變體的根生長增長率均高于野生型，由此可知，F(xiàn)1和T1均參與生長素抑制根生長的過程。因為T1位于細胞核，與生長素結(jié)合后促進基因表達才能進一步調(diào)控生長，過程較慢；F1位于細胞質(zhì)，與生長素結(jié)合后不需要改變基因表達即能調(diào)控生長，故F1和T1參與的生長素響應(yīng)過程有快慢差異。（4）分析圖1可知，細胞膜上的P1結(jié)合生長素后激活H+-ATP酶，促進H+運出細胞，導致原生質(zhì)體外（細胞膜外）pH降低，促進根生長；F1位于細胞質(zhì)，與生長素結(jié)合后激活H+轉(zhuǎn)運蛋白將H+運出細胞，導致原生質(zhì)體外（細胞膜外）pH降低，促進根生長；T1位于細胞核，與生長素結(jié)合后促進基因表達，激活H+轉(zhuǎn)運蛋白將H+運出細胞，導致原生質(zhì)體外（細胞膜外）pH降低，促進根生長；綜上所述，生長素的“酸生長”調(diào)控機制的流程圖為

。（5）生長素調(diào)節(jié)植物生長的過程中有多種受體參與，不同受體參與的調(diào)控過程有快有慢，實現(xiàn)快速和長效調(diào)節(jié)；不同受體引起的效應(yīng)不同，有促進有抑制，實現(xiàn)精細調(diào)節(jié)。21．（2024·北京石景山·一模）學習以下材料，回答（1）～（4）題。LAZY蛋白“喚醒”植物對重力的感應(yīng)根的向地性是一個復(fù)雜的生理過程，包括重力信號的感應(yīng)、信號傳導、生長素的不對稱分布和根的彎曲生長。經(jīng)典的“淀粉-平衡石”假說認為，位于根冠柱細胞的淀粉體在重力感應(yīng)中起“平衡石”的作用。植物垂直生長時，淀粉體沉降在柱細胞的底部；水平培養(yǎng)一段時間后，淀粉體沿重力方向沉降，導致根的兩側(cè)生長素分布不均，表現(xiàn)出根向地生長。該假說尚未解釋淀粉體沉降導致生長素不均勻分布的分子機制?？茖W家發(fā)現(xiàn)一種LAZY基因缺失的擬南芥突變體，其表現(xiàn)為根失去明顯的向地性。水平培養(yǎng)后，觀察到突變體中淀粉體的沉降情況與野生型類似。以LAZY-GFP轉(zhuǎn)基因擬南芥為材料，發(fā)現(xiàn)淀粉體和細胞膜上都有LAZY蛋白。水平放置時，LAZY蛋白可以重新定位（見圖）。另有研究發(fā)現(xiàn)，淀粉體表面的TOC蛋白與LAZY蛋白的定位有密切的聯(lián)系。將擬南芥幼苗水平放置后，其細胞中蛋白磷酸激酶M的水平迅速升高，導致LAZY蛋白迅速磷酸化（磷酸化的LAZY蛋白用pLAZY表示）。另有研究表明，擬南芥LAZY蛋白能夠促進生長素轉(zhuǎn)運體PIN3的再定位，從而調(diào)節(jié)生長素運輸。上述研究揭示了“淀粉-平衡石”假說的分子機制，是植物重力感應(yīng)領(lǐng)域具有里程碑意義的工作。

(1)水平放置植物時，重力可導致根向地側(cè)生長素含量背地側(cè)，向地側(cè)生長速度背地側(cè)，進而造成根向地生長。(2)請結(jié)合文中圖示，描述水平放置幼苗時，LAZY蛋白分布發(fā)生的變化。(3)研究者對pLAZY與TOC之間的關(guān)系開展研究，所應(yīng)用技術(shù)的原理見下圖（其中AD與BD只有充分接近時才可激活LacZ轉(zhuǎn)錄）。分別構(gòu)建AD-pLAZY和BD-TOC的融合基因表達載體，導入酵母菌中，將上述酵母菌接種到特定的培養(yǎng)基上，觀察到藍色菌落，說明。(4)綜合上述信息，解釋水平放置植物一段時間后，根向地生長的機制?！敬鸢浮?1)多于慢于(2)大部分LAZY蛋白從柱細胞原底部一側(cè)的細胞膜轉(zhuǎn)移至重力方向一側(cè)的細胞膜(3)pLAZY與TOC可發(fā)生結(jié)合(4)LAZY磷酸化后與淀粉體上的TOC結(jié)合

pLAZY隨淀粉體沉降重新分布促進PIN3再定位〖祥解〗1、生長素的產(chǎn)生部位主要是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。主要集中分布于生長旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、和根頂端的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子等處。其運輸方向有：極性運輸：生長素只能由形態(tài)學上端運向形態(tài)學下端；在成熟組織中可以通過韌皮部進行非極性運輸。生長素還會由于單一方向刺激發(fā)生橫向運輸；2、生長素的作用具有兩重性，即低濃度促進生長，高濃度抑制生長；3、生長素的兩重性與濃度和器官有關(guān)，如根比芽敏感，芽比莖敏感?！驹斘觥浚?）水平放置植物時，重力可導致根向地側(cè)生長素含量多于背地側(cè)，由于根對生長素敏感，高濃度的生長素會抑制根的生長，因此向地側(cè)生長速度比背地側(cè)慢，進而造成根向地生長；（2）由題意和題圖可知，水平放置幼苗時，淀粉體沿重力方向沉降，使得大部分LAZY蛋白從柱細胞原底部一側(cè)的細胞膜轉(zhuǎn)移至重力方向一側(cè)的細胞膜；（3）由題意可知，表達LacZ的酵母菌在特定培養(yǎng)基上菌落呈藍色，構(gòu)建AD-pLAZY和BD-TOC的融合基因表達載體，導入酵母菌中，將上述酵母菌接種到特定的培養(yǎng)基上，觀察到藍色菌落，說明pLAZY和TOC可以融合并且在酵母菌細胞進行了表達；（4）由題意可知，水平放置植物一段時間后，根向地生長的機制是LAZY磷酸化后與淀粉體上的TOC結(jié)合pLAZY隨淀粉體沉降重新分布促進PIN3再定位。22．（2024·北京豐臺·一模）研究人員利用水稻突變體對相關(guān)基因進行研究。(1)將水稻“中花11”的葉片愈傷組織與農(nóng)桿菌共培養(yǎng)，外源T-DNA（含bar標記基因）會整合到水稻基因組，獲得水稻突變體庫。該突變體庫中包含株高、葉色、葉型、育性、分蘗數(shù)等明顯性狀改變，構(gòu)建該突變體庫的過程中，引起性狀改變的原因可能有______A．實驗操作中其它微生物的污染B．實驗過程中偶然接觸紫外線或化學藥品C．DNA復(fù)制過程中的DNA序列變化D．外源T-DNA的插入導致DNA序列變化E．組織培養(yǎng)過程中染色體的互換(2)對突變體庫進行自交和表型篩選獲得純合的早衰突變體。為研究早衰突變與T-DNA整合之間的關(guān)系，將純合的早衰突變體與“中花11”回交之后，分析F2的性狀分離情況和對bar基因的PCR檢測結(jié)果：①若F2的正常植株：早衰植株=3：1，則突變體的早衰性狀是由控制的；②若F2的所有植株中含bar基因與不含bar基因之比為3：1，則T-DNA是單個插入；③若F2的，則該突變?yōu)門-DNA插入引起。經(jīng)檢驗，實驗結(jié)果與預(yù)期相符。請在下圖中標出bar基因（用表示）可能的位置。(3)為獲得該衰老相關(guān)基因，研究人員設(shè)計了外源接頭介導的PCR進行擴增，主要過程見下圖。外源接頭包括長單鏈接頭和短單鏈接頭，二者部分互補。以長單鏈接頭的部分序列為引物a和b，根據(jù)T-DNA已知序列設(shè)計引物c、d、e、f。實驗的主要流程為：用限制酶切割基因組DNA產(chǎn)生多種片段→分別連接上外源接頭→以d為引物合成一條子鏈，再以為引物合成互補鏈，得到PCR產(chǎn)物1→為減少非特異性擴增，以為引物進行PCR得到產(chǎn)物3（同理得到產(chǎn)物2和產(chǎn)物4）→對產(chǎn)物3和產(chǎn)物4進行序列分析和功能鑒定。(4)引起衰老的主要因素有環(huán)境因素、植物激素的調(diào)節(jié)和等。該研究為延緩水稻衰老、提高水稻產(chǎn)量提供了理論依據(jù)。【答案】(1)ABCD(2)隱性單基因早衰突變體全部具有bar基因(3)abc(4)基因的表達〖祥解〗基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。（4）目的基因的檢測與鑒定?！驹斘觥浚?）生物的性狀是由基因和環(huán)境共同影響的，將水稻“中花11”的葉片愈傷組織與農(nóng)桿菌共培養(yǎng)，外源T-DNA（含bar標記基因）會整合到水稻基因組，該過程中實驗操作中其它微生物的污染、實驗過程中偶然接觸紫外線或化學