高考生物专题强化训练：10植物的激素调节（含解析）

十　植物的激素调节
(30分钟　100分)
一、选择题:本题共11小题,每小题5分,共55分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2021·辽宁三模)种子中胚是在卵细胞受精后经多次分裂形成的,属于种子发育中的关键,大多种子发育成熟后进入休眠期。最新研究发现,拟南芥种子在感知远红外光后,种子中赤霉素含量发生变化而启动种子萌发。下列相关叙述中错误的是 (　　)
A.在调节种子萌发的过程中,赤霉素与脱落酸二者作用相反
B.拟南芥种子感知远红外光后,种子中赤霉素含量升高
C.发育着的种子中可合成赤霉素,进而促进果实的发育
D.赤霉素对种子萌发的影响表现出低浓度促进、高浓度抑制的特点
【解析】选D。在调节种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用相反,A正确;据题意,拟南芥种子感知远红外光后,种子中赤霉素含量升高,启动种子萌发,B正确;据分析可知,发育着的种子中可合成赤霉素,进而促进果实的发育,C正确;赤霉素对种子萌发的影响无两重性,D错误。
2.(2021·湖北模拟)“恶苗病”是由赤霉菌等微生物引起的水稻过度疯长的现象,其致病机理主要与侵入植物体内的赤霉菌产生的赤霉素有关。下列有关赤霉素的分析错误的是 (　　)
A.赤霉素的主要生理作用是促进植株增高、种子萌发及果实发育
B.赤霉素可能通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进植株生长
C.赤霉菌与植物合成的赤霉素结构与功能相同,都具有催化作用
D.对种植前的种子和稻田等进行适当消毒可有效预防水稻“恶苗病”的发生
【解析】选C。赤霉素的主要生理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,A正确;赤霉素与生长素在促进植株生长方面具有协同作用,赤霉素可能一方面促进生长素的合成,另一方面抑制生长素的分解,B正确;植物激素具有调节作用,没有催化作用,C错误;对种植前的种子和稻田等进行适当消毒,可抑制或杀死赤霉菌等微生物,能有效预防水稻“恶苗病”的发生,D正确。
3.(2021·广东一模)图甲为某幼苗横放一段时间后的生长状态,图乙和图丙为横放后幼苗1 ～4处生长素浓度变化曲线(虚线代表生长素既不促进也不抑制生长的浓度)。下列说法正确的是 (　　)
A.2、3处生长素浓度的变化分别对应图乙和图丙中的A1、B2曲线
B.图甲中的茎的背地生长证明了生长素的作用具有两重性
C.图乙中C对应的浓度比图丙中D对应的浓度要高
D.在植物体某些部位,赖氨酸经过一系列反应可转变成生长素
　　　　　　【解题指导】题图分析:图甲为横放的幼苗,其中2处的生长素表现为抑制生长,1、3、4都表现为促进生长;图乙应该是1处和2处生长素浓度的变化,其中A1表达2处生长素的浓度变化,A2表示1处生长素的浓度变化,图丙中B1表示4处生长素的浓度变化,B2表示3处生长素的浓度变化。
【解析】选A。结合分析可知,2处表示高浓度抑制生长,对应图乙中的A1;3处表示低浓度促进生长对应图丙中的B2曲线,A正确;图甲中的茎的背地生长不能证明生长素的作用具有两重性,而根的向地性能证明生长素作用的两重性,B错误;图乙表示根生长的有关曲线,图丙表示茎生长的有关曲线,而根比茎对生长素的反应敏感,因此图乙中C对应的浓度比图丙中D对应的浓度要低,C错误;在植物体中生长素的合成部位是幼嫩的芽、根和未成熟的种子,其中,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,D错误。
　　　　　　【方法技巧】三看法分析生长素的“两重性”
4.人工合成的多效唑是内源赤霉素合成抑制剂,也可提高水稻吲哚乙酸氧化酶的活性,明显减弱稻苗顶端优势,促进水稻分蘖(分蘖是指禾本科等植物在地面以下或接近地面处所发生的分枝)。多效唑低浓度促进稻苗叶片的光合速率,高浓度抑制光合速率,另外,该生长调节剂还能提高根系呼吸强度,降低地上部分呼吸强度,降低叶面蒸腾作用。下列叙述错误的是 (　　)
A.多效唑使水稻分蘖增加与顶端向下运送的生长素减少有关
B.多效唑对光合速率和呼吸强度的影响均具有两重性
C.使用多效唑能提高水稻的抗旱能力
D.多效唑可减少植物体内赤霉素、生长素的含量
【解析】选B。顶端优势是顶芽产生的生长素极性运输到侧芽,使侧芽的生长素浓度高,从而顶芽优先生长而侧芽生长受抑制。多效唑可提高水稻吲哚乙酸氧化酶的活性,明显减弱稻苗顶端优势,促进水稻分蘖,顶端优势的减弱与顶芽向下运送的生长素减少有关,A正确;低浓度多效唑促进稻苗叶片的光合速率,高浓度抑制叶片光合速率,故对光合速率的作用具有两重性,但它提高根系呼吸强度,降低地上部分呼吸强度,这是多效唑对植物体不同部位所起的作用不同,不属于两重性,B错误;多效唑能降低叶面蒸腾作用,故使用多效唑能提高水稻的抗旱能力,C正确;多效唑是内源赤霉素合成抑制剂,也可提高水稻吲哚乙酸氧化酶的活性,说明它可减少植物体内赤霉素、生长素的含量,D正确。
5.(2021·凉山一模)棉花植株体内生长素生物合成的主要途径如下:
色氨酸吲哚-3-丙酮酸(IPA)生长素(IAA)
其中,TAAs是色氨酸转氨酶,遮阴会诱导TAAs基因的表达;YUCs是核黄素单加氧酶,细胞分裂素会抑制该酶活性。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.植物体内生长素的合成受自身基因组控制
B.用细胞分裂素处理顶芽,能在一定程度上解除顶端优势
C.细胞中合成的生长素通过协助扩散方式进行极性运输
D.遮阴会使植物体内合成的IAA增多,可能使植株生长加快
【解析】选C。植物激素的合成受基因组控制,同时植物激素合成的变化也可以对基因组的表达进行调节,A正确;分析题意可知,细胞分裂素会抑制YUCs活性,抑制生长素合成,故用细胞分裂素处理顶芽,能在一定程度上解除顶端优势,B正确;生长素的极性运输是由形态学上端→形态学下端,由低浓度→高浓度,需要耗能,所以是主动运输,C错误;分析题意可知,遮阴会诱导TAAs基因的表达,促进色氨酸转化为生长素,故遮阴会使植物体内合成的IAA增多,可能使植株生长加快,D正确。
　　　　　　【知识拓展】
(1)植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。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。
(2)生长素作用因浓度、细胞年龄、植物种类、植物器官的不同而有差异,因生长素浓度不同而表现出的差异为:低浓度促进生长,高浓度抑制生长,即生长素作用具有两重性,如植物顶端优势现象的产生、根的向地性等。
6.研究小组探究了生长素类似物对月季枝条生根的影响,结果如图所示。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.生长素类似物是与生长素有相似生理效应的化合物
B.正式实验前需进行预实验以增强实验设计的科学性
C.实验的因变量是枝条生根率和平均生根数
D.用不同浓度的生长素类似物处理月季枝条,生根率一定不同
【解析】选D。生长素类似物是与生长素有相似生理效应的化合物,均能促进生长等,A正确;正式实验前需进行预实验为进一步实验摸索条件,增强实验设计的科学性和可行性,B正确;该实验的自变量是生长素类似物的浓度,因变量是枝条生根率和平均生根数,C正确;根据曲线图,用不同浓度的生长素类似物处理月季枝条,生根率可能相同,D错误。
7.(2021·石家庄二模)6-BA是第一个人工合成的细胞分裂素,为探究其生理作用,科研人员做了如下实验,实验①:向植株上的一个叶片喷施适宜浓度的6-BA,即使其他叶片发黄脱落,被处理的叶片仍然保持绿色,长在枝上;实验②:用一定浓度6-BA在植株的一个叶片上随机涂抹4个面积等大的小圆点,即使周围其他叶片组织开始发黄,小圆点区域仍然会维持绿色。下列分析合理的是 (　　)
A.实验①证明了6-BA具有抑制叶片衰老和脱落的功能
B.实验②没有对照组,不能证明6-BA具有延缓叶片衰老的作用
C.叶片衰老和脱落与环境变化引起激素水平改变有关,与基因表达无关
D.上述实验均证明6-BA能调节植物生命活动,可推知6-BA是一种植物激素
【解析】选A。结合题意可知,实验①中用6-BA处理的区域可与未用6-BA处理的区域形成对照,实验结果显示用6-BA处理后叶片可以保持绿色,而未处理叶片会发黄脱落,则可证明6-BA具有抑制叶片衰老和脱落的功能,A正确;实验②的4个面积等大的小圆点可与周围未用6-BA处理区域形成对照,B错误;植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但叶片衰老和脱落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,仍与基因表达有关,C错误;植物激素是由植物体产生的,上述实验均证明6-BA能调节植物生命活动,但实验喷施的是细胞分裂素类物质,却不是植物激素,也可能为植物生长调节剂,D错误。
8.(2021·天津二模)紫叶紫薇是一种可以通过剪取枝条进行扦插繁殖生根的植物,为了提高扦插效率,科研工作者研究了2种生根剂在不同浓度下处理不同时间对扦插枝条生根效果的影响,结果如图所示。据图分析,下列说法正确的是 (　　)
A.图中数据显示,NAA对扦插枝条生根率的影响具有两重性
B.NAA随溶液浓度升高,对扦插枝条生根率的促进作用减弱
C.200 mg· L-1是ABT促进扦插枝条生根的最适浓度
D.当两种生根剂浓度相同时,ABT的生根作用更佳
【解析】选B。2种生根剂处理下扦插枝条生根率均高于对照组清水组,表明2种生根剂对扦插枝条生根率均具有促进作用,无抑制作用,无法体现两重性,A错误;在一定范围内,NAA组随着浓度和处理时间的延长,生根率均高于对照组,说明起到促进作用,但生根率逐渐降低,说明促进生根率的作用逐渐减弱,B正确;图示表明各实验组处理均会促进扦插枝条生根,因为只做了3种浓度的ABT实验,所以不能确定200 mg·L-1的ABT是促进扦插枝条生根的最适浓度,C错误;在生根剂浓度较低情况下,两种生根剂浓度相同时,NAA的生根作用更佳,D错误。
9.(2021·泰安二模)水稻(2N=24)是我国重要的粮食作物,利用辐射诱发水稻D11基因突变,选育出一种纯合矮秆植株甲。将甲与正常水稻杂交,F1自交,F2为3/4正常植株、1/4矮秆植株。D11基因的作用机理如图,BR(一种植物激素)与BR受体结合后,可促进水稻细胞伸长。下列叙述错误的是 (　　)
A.矮秆性状的出现是辐射诱发D11基因发生隐性突变的结果
B.D11基因突变后会使水稻植株内BR含量减少或不能合成
C.1号染色体上D61基因突变也可产生矮秆性状
D.油菜素内酯可直接参与水稻体内的代谢活动
【解析】选D。根据将纯合矮秆植株甲与正常水稻杂交,F2为3/4正常植株、1/4矮秆植株可知,后代发生性状分离,可判断矮秆为隐性性状,因此辐射诱发D11基因发生隐性突变,A正确;根据“BR与BR受体结合后,可促进水稻细胞伸长”,再结合D11基因的作用机理图分析,可知D11基因发生隐性突变能够抑制CYP724B1酶的合成,使水稻植株内BR含量减少,导致出现矮秆性状,B正确;1号染色体上D61基因突变,导致BR与细胞膜上的BR受体不能结合,植株产生矮秆性状,C正确;油菜素内酯不直接参与水稻体内的代谢活动,而是调节水稻体内的代谢活动,D错误。
10.(2021·济南二模)生物学家利用豌豆作实验材料,将细胞分裂素(CK)直接涂于侧芽,可使休眠的侧芽恢复生长状态,研究表明,生长素在运输过程中具有降低CK合成的作用,从而限制其对侧芽的促进作用,进而抑制它们的生长(如图)。腺苷磷酸—异戊烯基转移酶(IPT)是催化CK合成的酶,豌豆去顶之前检测不到IPT基因的表达,而去顶后该基因就表达。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.生长素和细胞分裂素在幼茎中的运输方式都是极性运输
B.生长素通过催化IPT基因的表达来抑制豌豆茎节处CK合成
C.生长素和细胞分裂素对侧芽生长具有协同作用
D.在植物体内,生长素和细胞分裂素的主要合成部位不同
【解析】选D。由题图信息分析可知,生长素在幼茎中的运输方式是极性运输,A错误;由题干信息可知,“豌豆去顶之前检测不到IPT基因的表达,而去顶后该基因就表达”,说明生长素通过抑制IPT基因的表达来抑制豌豆茎节处CK的合成,B错误;生长素对侧芽的生长起抑制作用,细胞分裂素可使休眠的侧芽恢复生长状态,生长素和细胞分裂素对侧芽生长具有拮抗作用,C错误;在植物体内,生长素的合成部位主要是幼嫩的芽、根和未成熟的种子,细胞分裂素主要由根尖合成,D正确。
11.叶片保卫细胞无大液泡,通过改变细胞质基质的渗透压来控制自身的吸水和失水,当环境中水分充足时,保卫细胞吸水膨胀,气孔打开,反之关闭。科研人员对脱落酸(ABA)调节干旱环境下拟南芥叶片气孔开闭的机制进行研究,结果如图所示,下列叙述错误的是 (　　)
(注:气孔阻力是指水蒸气和二氧化碳等气体通过气孔时的扩散阻力)
A.叶片保卫细胞失水时不会出现质壁分离的现象
B.由图可知,干旱处理会增大叶片细胞的渗透压,可能会促进ABA的合成和分泌
C.恢复浇水后 ABA 含量减少,有利于减少拟南芥体内水分的散失
D.给拟南芥植株叶片喷施适量 ABA,短时间内叶绿体中 C3的含量将减少
　　　　　　【解题指导】
由题图信息分析可知,停止浇水时,渗透压相对值升高,ABA合成和分泌增多,气孔阻力增大;恢复浇水后,渗透压相对值降低,ABA合成和分泌减少,气孔阻力减小。
【解析】选C。根据题意可知,叶片保卫细胞无大液泡,叶片保卫细胞失水时不会出现质壁分离的现象,A正确;由图可知,干旱处理渗透压相对值升高,会增大叶片细胞的渗透压,可能会促进ABA的合成和分泌,导致ABA合成和分泌增多,B正确;识图分析可知,恢复浇水后ABA含量减少,气孔阻力降低,有利于气孔打开,因此有利于增加拟南芥体内水分的散失,C错误;给拟南芥植株叶片喷施适量ABA,气孔阻力增大,二氧化碳来源减少,短时间内叶绿体中C3的含量将减少,D正确。
二、非选择题:本题共2小题,共45分。
12.(25分)(2021·山东一模)2021年春节联欢晚会的舞蹈《朱鹮》以国际珍稀保护鸟朱鹮为题材,表现了人类与自然环境,各种生灵是相伴相生、休戚与共的生命共同体。我们要牢固树立“绿水青山就是金山银山”的理念,时刻践行习总书记的生态文明观,发展经济不以牺牲环境为代价,发展有机农业(有机农业以减少农药、化肥的使用为重要途径)。回答下列问题:
(1)进行有机农业生产,首先要降低土壤中重金属污染。如图所示为某科研小组对某果园生态系统的四个营养级生物体内某种重金属相对含量的测量结果,则该果园生态系统中能量流动的具体渠道是　　　　　　　　(用箭头连接)。从生态学的角度分析,土壤的重金属污染逐渐严重的原因是 ________________________。
(2)现对该果园采取生态调控措施,在果园中混合种植70%的紫花苜蓿和30%的夏至草,可在一定程度上降低蚜虫的数量。蚜虫数量降低后,其天敌瓢虫及食蚜蝇的主要活动范围从叶片向下转移,此现象表明生态因素的改变,可使生物群落的　　　结构发生改变。事实表明,果园植被的多样化有利于控制害虫,其主要原因是________________________。
(3)芸苔素内酯是一种新型的绿色环保植物生长调节剂。在始花期适度喷洒适宜浓度芸苔素内酯能保花保果,从而显著提高坐果率以提高产量。为了验证该结论,请以梨树为材料写出简要实验思路:_______________________________________________________________。
【解析】(1)根据重金属在生物体内的富集现象,即营养级越高,重金属含量越高,则该生态系统中的能量流动的渠道是丁→乙→甲→丙。重金属污染物过多,超过了分解者的分解能力,导致土壤的重金属污染逐渐严重。
(2)蚜虫数量降低后,其天敌瓢虫及食蚜蝇的主要活动范围从叶片向下转移,此现象表明生态因素的改变,可使生物群落的垂直结构发生改变。果园植被的多样化有利于控制害虫,原因是植被的多样化为害虫的天敌提供了良好的生存环境,增加了害虫天敌的种类和数量。
(3)为了验证在始花期适度喷洒适宜浓度芸苔素内酯能保花保果,从而显著提高坐果率以提高产量,则自变量为是否用芸苔素内酯处理,其实验设计思路为:取生长发育状况基本相同的梨树若干株,平均分为两组,一组在梨树始花期定期喷洒适量一定浓度的芸苔素内酯作为实验组,另一组梨树喷洒等量清水作为对照,观察梨树开花结果和坐果率情况并记录结果。
答案:(1)丁→乙→甲→丙　有机污染物过多,超过了分解者的分解能力　(2) 垂直　植被的多样化增加了害虫天敌的种类和数量(答案合理即得分)　(3)取生长发育状况基本相同的梨树若干株,平均分为两组,一组在梨树始花期定期喷洒适量一定浓度的芸苔素内酯作为实验组,另一组梨树喷洒等量清水作为对照,观察梨树开花结果和坐果率情况并记录结果
13.(20分)(2021·梧州一模)番茄灵(PCPA)是一种植物生长调节剂,可有效防止落花落果,提高坐果率。番茄灵的使用浓度一般为20～50 mg·L-1。如果在花未开放时用番茄灵蘸花,坐果率约为40%;花半开放或盛开时蘸花,坐果率几乎达100%;花后蘸花,坐果率约为60%。请回答:
(1)植物生长调节剂是指　　　　　　　　　　　　;它　　　(填“属于”或“不属于”)植物激素。
(2)根据题意推测番茄灵的生理作用与下列　　　　类似。
a.生长激素　b.2,4-D
c.脱落酸　　d.乙烯利
(3)研究小组甲欲探究使用番茄灵的最适浓度,在进行正式实验之前需要先进行预实验。预实验与正式实验的差异有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出一点即可)。
(4)研究小组乙欲探究储藏温度对番茄灵作用效果的影响,初步设计如下的实验思路:在花未开放时,用浓度适宜的番茄灵对足够数量、长势相同的盆栽番茄进行蘸花,然后分别搬至温度为5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃的温室大棚内种植(其他环境条件相同且适宜)。一段时间后测定各组的坐果率。
请对其中的主要不合理之处进行修改完善:
①_________________________________________________________________;
②_________________________________________________________________。
【解析】(1)植物生长调节剂是指人工合成的对植物生长发育具有调节作用的化学物质。它不属于植物激素。
(2)据题干番茄灵是一种植物生长调节剂,可有效防止落花落果,提高坐果率,因此其功能类似于2,4-D。
(3)预实验是在正式实验之前,用标准物质或只用少量样品进行实验,可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力、财力的浪费。故预实验需要设置对照组,而正式实验不需要设置对照组;预实验使用的浓度梯度较大,而正式实验使用的浓度梯度较小。
(4)据题干“在花未开放时用番茄灵蘸花,坐果率约为40%;花半开放或盛开时蘸花,坐果率几乎达100%;花后蘸花,坐果率约为60%”可知,蘸花时间应在花半开放或盛开时。实验目的是“探究储藏温度对番茄灵作用效果的影响”,所以应先用不同温度处理番茄灵,再进行蘸花。
答案:(1)人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质　不属于　(2)b
(3)预实验需要设置对照组,而正式实验不需要设置对照组;预实验使用的浓度梯度较大,而正式实验使用的浓度梯度较小
(4)蘸花时间应在花半开放或盛开时　应先用不同温度处理番茄灵,再进行蘸花
　　　【加固训练】
　　赤霉素广泛分布于植物生长旺盛的部位,光敏色素(接收光信号的蛋白质)分布在植物的各个器官中。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光敏色素A的突变体、光敏色素B的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂(PAC)的固体培养基上,在光照条件下培养8天后,测量幼苗地上部分高度和主根长度,得到如图所示结果。请分析回答:
(1)研究人员将种子播种在固体培养基上,而不是播种在培养液中,其原因是固体培养基能为种子萌发提供　　　　　,同时有利于幼苗扎根。水稻幼苗中赤霉素的主要合成部位是　　　　　　。
(2)据图一分析,光照条件下,PAC处理对水稻地上部分的生长具有　　　　　作用,而光敏色素　　　　(填“A”或“B”)突变体传递的光信号减弱了PAC的该效果。
(3)据图二分析,PAC浓度分别为10-7、10-5时对野生型水稻幼苗主根生长分别起　　　　　、　　　　　作用,PAC处理对三种水稻主根生长的影响是____________________。
(4)农业生产中常用赤霉素进行稻谷浸种,利用的是其　　　　　　的作用。赤霉素在绿叶菜、根菜、果菜类等蔬菜生产中应用广泛。据题目信息分析,使用赤霉素应该注意____________________。
【解析】(1)相对于培养液,固体培养基可以为种子萌发提供充足的氧气;水稻幼苗中赤霉素的合成部位主要在幼根和幼芽。
(2)从图一看出,随着PAC浓度的增加,植物地上部分生长长度逐渐减小,所以对其有抑制作用;光敏色素B突变体的下降程度小,所以减弱了PAC的作用。
(3)PAC浓度分别为10-7和10-5时主根的生长长度比PAC浓度为0时长,说明都是起促进作用;而浓度更高时主根的生长长度比PAC浓度为0时短,说明起抑制作用,因此浓度较低(10-5、10-6、10-7)时促进主根生长,浓度较高(10-4)时抑制主根生长。
(4)赤霉素可以促进种子萌发;根据题目信息,使用赤霉素需要合理控制赤霉素的浓度。
答案:(1)充足氧气(空气)　幼根和幼芽
(2)抑制　B　(3)促进　促进　浓度较低(10-5、10-6、10-7)时促进主根生长,浓度较高(10-4)时抑制主根生长　(4)促进种子萌发　合理控制赤霉素的浓度(适量使用)
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