高考生物专题突破训练
第23练 其他植物激素的生理作用及相关应用
1.(2022·浙江6月选考,2)新采摘的柿子常常又硬又涩,若将柿子与成熟的苹果一起放入封闭的容器中,可使其快速变得软而甜。这主要是利用苹果产生的( )
A.乙烯 B.生长素
C.脱落酸 D.细胞分裂素
答案 A
解析 乙烯促进果实成熟,成熟的苹果产生乙烯,使柿子“变得软而甜”,A正确。
2.(2022·全国甲,3)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.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
答案 A
解析 赤霉素具有促进细胞伸长的作用,该作用的发挥需要与受体结合后才能完成,故喷施某种激素后某种作物的矮生突变体长高,说明该矮生突变体矮生的原因可能是缺乏赤霉素而非赤霉素受体合成受阻,A正确,B错误;脱落酸抑制植物的生长,与题干信息不符,C、D错误。
3.(2022·湖北)水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是( )
A.调环酸钙是一种植物生长调节剂
B.喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度
C.若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救
D.在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长
答案 C
解析 调环酸钙是一种植物生长调节剂,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力,A正确;赤霉素促进茎秆生长,所以调环酸钙喷施不足,不能喷施赤霉素进行补救,C错误。
4.(2022·山东,10改编)石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是( )
A.多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B.对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C.喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D.该实验设计遵循了单一变量原理
答案 D
解析 由图可知,多效唑可以增强AGPase活性,促进鳞茎中淀粉的合成,间接参与细胞代谢,A错误;由题干信息可知,对照组应使用等量的甲醇-清水稀释液处理,B错误;由题图可知,赤霉素降低AGPase的活性,进而抑制鳞茎中淀粉的积累,根据石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关,喷施赤霉素不能提高鳞茎产量,反而使得鳞茎产量减少,C错误。
5.(2022·广东,2)我国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中,与植物生长调节剂使用直接相关的是( )
A.秸秆还田 B.间作套种
C.水旱轮作 D.尿泥促根
答案 D
解析 农田生态系统中秸秆还田有利于提高土壤的储碳量,该过程主要是利用了物质循环的特点,与植物生长调节剂无直接关系,A不符合题意;采用间作、套种的措施可以提高植物产量,其原理是保证作物叶片充分接收阳光,提高光能利用率,与植物生长调节剂无直接关系,B不符合题意;水旱轮作改变了生态环境和食物链,使害虫无法生存,能减少病虫害的发生,与植物生长调节剂无直接关系,C不符合题意;尿液中含有吲哚乙酸,可促进植物生根,与植物生长调节剂使用直接相关,D符合题意。
6.(经典高考题)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)综合分析上图可知,干旱条件下,ABA对野生型幼苗的作用是________________________
____________。
(2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,推测植物叶片的蒸腾速率会________,以对环境的变化作出反应。
(3)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有______________________(答出两点即可)。
(4)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有________________________
_________________________________________________________________(答出两点即可)。
答案 (1)促进根的生长,抑制茎叶的生长 (2)降低 (3)根冠、萎蔫的叶片 (4)水是根细胞的重要组成成分,水参与根细胞内的生化反应
解析 (1)由题图可以直接看出,与突变体(不能合成ABA)相比,野生型(能合成ABA)植株茎叶的生长受到抑制,根的生长被促进。(2)施加ABA后,根生长加快,从土壤吸收水分增多;茎叶生长减慢,植物叶片的蒸腾速率会降低,水分散失减少,以对环境的变化作出反应。(3)ABA主要在植物体的根冠、萎蔫的叶片中合成。(4)根细胞内水分的主要作用有作为化学反应的溶剂、维持细胞渗透压、提供反应的原料、组成细胞的结构等。
7.(2022·江苏新沂高三模拟)火棘为我国传统的观果植物,常作为春节的“年宵花”。科研人员单独喷施质量浓度均为20 mg·L-1的三种生长调节剂,每10天1次,连续喷施3次,结果如图所示。该结果不能得出的结论是( )
A.不同生长调节剂对开花的作用不同
B.吲哚丁酸对开花和保果的作用相反
C.培育火棘作“年宵花”时可优先选用赤霉素
D.三种生长调节剂的作用均表现出两重性
答案 D
解析 据图分析可知,赤霉素和矮壮素对开花率的作用均高于蒸馏水组,起到促进作用,而吲哚丁酸对开花率的作用低于蒸馏水组,起到抑制作用,故不同生长调节剂对开花的作用不同,A不符合题意;据图分析可知,与蒸馏水组相比,吲哚丁酸对开花起抑制作用,对保果起促进作用,故吲哚丁酸对开花和保果的作用相反,B不符合题意;图中赤霉素对火棘的开花率和保果率均有促进作用,所以培育火棘作年宵花时可优先选用赤霉素,C不符合题意;图中自变量不是植物生长调节剂的浓度,而是生长调节剂的种类,所以图中表现不出两重性,D符合题意。
8.下列有关植物激素的叙述,正确的是( )
A.植物有专门的内分泌器官分泌具有调节功能的激素
B.赤霉素和脱落酸对种子的萌发表现出协同作用
C.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子
D.温特研究植物向光性时最早鉴定出了生长素的化学本质
答案 C
解析 植物激素无专门的内分泌器官,A错误;赤霉素促进种子萌发而脱落酸抑制种子萌发,二者作用效果相反,B错误;乙烯促进果实成熟,利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子,C正确;温特的实验结果证明胚芽鞘尖端产生了某种物质,向下运输,促进下部生长,D错误。
9.“调控植物生长—代谢平衡实现可持续农业发展”入选2018年度中国科学十大进展,其研究证实DELLA蛋白通过阻遏某些基因的转录从而抑制植物生长发育,而赤霉素能解除细胞中已经存在的DELLA蛋白的阻遏效果。以下叙述不合理的是( )
A.植物合成赤霉素的部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
B.植物生长—代谢的平衡根本上是受到体内基因调控的结果
C.赤霉素通过抑制DELLA蛋白基因的表达解除其阻遏效果
D.DELLA蛋白分子上可能存在具有不同生物学功能的区域
答案 C
解析 植物生长—代谢的平衡从根本上是受到体内基因控制调节的结果,除此之外还受到环境作用的影响,B正确;赤霉素能解除细胞中已经存在的DELLA蛋白的阻遏效果,所以赤霉素并不能抑制DELLA蛋白基因的表达,C错误。
10.下列关于植物激素和植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.植物激素的合成受基因的调控,合成后又会影响基因的表达
B.乙烯利、NAA是常用的植物生长调节剂,与植物激素相比,其作用效果更稳定
C.番茄开花后,喷施一定浓度的乙烯利能促进果实发育,获得无子番茄
D.“探究NAA促进插条生根的最适浓度”的预实验需设置空白对照,正式实验则不需要
答案 C
解析 植物激素的合成既受基因的调控,又影响基因的表达,A正确;植物生长调节剂是人工合成的化学物质,植物体内一般没有分解它们的酶,故它们的作用效果更稳定,B正确;乙烯的主要生理作用是促进果实成熟,不能促进果实发育,番茄开花后传粉已完成,不能获得无子果实,C错误;“探究NAA促进插条生根的最适浓度”的预实验中,需设置空白对照,正式实验时已确定了最适浓度的范围,不需要设置空白对照组,D正确。
11.大麦种子萌发过程中需要α-淀粉酶水解淀粉供胚生长需要。赤霉素与受体GID1结合后通过一系列过程激活淀粉酶基因的表达,促进种子萌发;脱落酸可以抑制种子萌发;细胞分裂素可促进种子的萌发。下列叙述正确的是( )
A.植物激素可直接参与细胞的代谢进而调节植物的生命活动
B.冲洗种子有利于脱落酸溶于水,可以加强对种子萌发的抑制作用
C.GID1基因突变体中α-淀粉酶基因的表达受影响,种子不能正常萌发
D.适宜浓度的细胞分裂素和脱落酸协同作用,可以解除对种子萌发的抑制
答案 C
解析 植物激素不直接参与细胞代谢,只对植物体的生命活动进行调节,A错误;冲洗种子有利于脱落酸溶于水,进而解除脱落酸对种子萌发的抑制作用,B错误;α-淀粉酶基因的表达可促进种子萌发,因此GID1基因突变体中α-淀粉酶基因的表达受抑制,种子不能正常萌发,C正确;脱落酸抑制种子的萌发,细胞分裂素促进种子的萌发,二者作用效果相反,D错误。
12.(2022·山东日照高三三模)乙烯也被称为“逆境激素”,其合成的关键步骤是SAM→ACC,催化该反应的是ACC合酶,该酶的活性受生育期、环境和激素的影响。科研人员发现高浓度IAA处理可使番茄果实中ACC合酶的mRNA量增加。若将ACC合酶的反义RNA(可与ACC合酶的mRNA互补形成双链RNA)导入番茄植株中,则可大大降低乙烯的产量,延长番茄的储存期。下列推测错误的是( )
A.当植物遭受机械伤害、水分胁迫时,ACC合酶活性可能会增强
B.高浓度的生长素可通过诱导乙烯的合成来发挥抑制生长的作用
C.IAA和反义RNA通过影响转录的过程来调控ACC合酶的合成
D.ACC合酶反义抑制作用可以通过施加一定量的外源乙烯来缓解
答案 C
解析 当植物遭受机械伤害、水分胁迫时,植物的生长受到抑制,说明此时体内乙烯的含量较高,故ACC合酶活性可能会增强,A正确;结合题干信息可知,高浓度的生长素促进了ACC合酶的合成使乙烯的合成量增加,进而抑制番茄植株的生长,B正确;高浓度IAA处理可使番茄果实中ACC合酶的mRNA量增加,说明IAA能促进与ACC合酶有关基因的转录过程,而反义RNA通过抑制相应的mRNA的翻译过程来调控ACC合酶的合成,C错误。
13.请回答下列与植物生命活动调节有关的问题:
(1)“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。靠的是雨露阳光,更离不开信息分子。”文中的“信息分子”是指______________,其中“唤醒沉睡的种子”的主要是________,其合成部位主要是____________________________;与“瓜熟蒂落”有关的主要是__________________。
(2)根据上文描述可以推论:植物的生长发育过程是____________________________________的结果。
(3)通常,叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究相关激素对叶片衰老的影响,用银杏离体叶片进行分组实验得到如下结果:
处理方式 叶绿素相对含量% 蒸馏水 CTK ABA CTK+ABA
24小时 90 100 80 94
48小时 68 96 33 76
72小时 24 91 16 46
据表分析可得出的结论是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)植物激素 赤霉素 未成熟的种子、幼根和幼芽 乙烯和脱落酸 (2)多种激素相互作用共同调节 (3)CTK能延缓离体叶片的衰老,ABA能加快离体叶片的衰老,ABA能削弱CTK对离体叶片延缓衰老的作用
解析 (3)通过分析可知,一定浓度的细胞分裂素CTK溶液处理,一段时间内叶片中叶绿素含量较高;一定浓度的脱落酸ABA溶液处理则叶绿素含量较低;两者同时使用时则介于两者之间,说明CTK能延缓离体叶片的衰老,ABA能加快离体叶片的衰老,ABA能削弱CTK对离体叶片延缓衰老的作用。
14.植物激素是植物正常生长发育不可缺少的调节性物质,人类对于植物激素的研究已经取得了大量的科研成果。下图是以水稻为实验材料的研究,揭示了生长素与细胞分裂素影响植物根系生长的机制。请据图回答下列问题:
(1)据图分析,________含量上升会促进根系的生长;促进细胞分裂素氧化酶合成的因素有______________________________________;细胞分裂素与细胞分裂素氧化酶之间的平衡调控机制属于________调节。
(2)研究发现A基因可能是合成细胞分裂素氧化酶的关键基因,进而影响水稻根系的生长。为了验证上述推测,科研人员构建了A基因敲除的水稻突变体,继续进行实验。
组别 水稻种类 检测指标
1 a b
2 普通水稻(野生型) 同上
①请补充上表中a、b处的内容,完善实验方案。
a________________;b________________。
②实验的检测结果为______________________________________________________________
________________,说明A基因是合成细胞分裂素氧化酶的关键基因。
(3)水稻幼苗移栽过程中,为了促进根系快速生长,根据上图分析是否需要添加细胞分裂素并简述理由:______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)生长素 生长素含量上升、细胞分裂素含量上升 (负)反馈 (2)①水稻突变体 根的平均长度 ②1组水稻根的平均长度短于2组 (3)不需要,因为过多的细胞分裂素(类似物)会抑制水稻根系生长
解析 (2)①由题干可知,A基因可能是合成细胞分裂素氧化酶的关键基因,进而影响水稻根系的生长,普通水稻为对照组,则基因突变体植株为实验组,因此a为A基因敲除的水稻突变体,b为检测根的平均长度。②由于缺少A基因,进而不能合成细胞分裂素氧化酶,也就不能分解细胞分裂素,不能解除对根系生长的抑制,因此1组水稻根的平均长度短于2组。
【练后讲评与反思】
考情分析 1.考查题型:选择题和非选择题。2.呈现形式:文字题、图形题等。主要考查其他植物激素的作用和植物激素间的相互作用。
考向一 其他植物激素的产生与生理作用
练后反馈
题目 1 3 5 6 9 12
正误
错题整理:
核心归纳
考向二 植物激素间的相互关系
练后反馈
题目 4 7 8 10 11 13 14
正误
错题整理:
核心归纳
1.明确植物激素的两大作用
2.生长素与乙烯的相互作用机理
3.生长素与赤霉素的相互作用机理
【校正提分强化训练】
1.(2022·江苏扬州高三模拟)某研究小组用一定浓度的赤霉素分别处理玉米矮生突变体A和矮生突变体B,结果发现矮生突变体A能生长到正常玉米的高度,但矮生突变体B不能长高。下列有关叙述错误的是( )
A.一定浓度的赤霉素处理休眠种子可促进其萌发
B.矮生突变体B矮生的原因与其合成赤霉素的能力较弱有关
C.赤霉素通过促进细胞伸长生长促进矮生突变体A的生长
D.赤霉素与靶细胞受体结合并发挥作用后会立即被灭活
答案 B
解析 施加赤霉素处理后,玉米矮生突变体B没有任何改变,说明矮生突变体B是激素不敏感型,其矮生的原因不是赤霉素的合成能力较弱,B错误;突变体A是赤霉素合成缺陷型突变体,施加外源赤霉素,可以通过促进细胞伸长生长促进矮生突变体A的生长,C正确。
2.RGA是一种具有生长抑制作用的蛋白质,该蛋白质的降解可受赤霉素(GA)调控。IAA和赤霉素(GA)在促进细胞伸长方面存在协同作用,研究者推测其机理是IAA通过GA降解RGA,从而解除RGA的抑制作用。为证实上述推测,研究者以拟南芥GA合成缺陷型突变体(其根尖细胞中存在RGA)为实验材料进行如图所示处理,并测得初生根长度。下列说法错误的是( )
A.IAA能够促进拟南芥初生根的生长
B.去顶芽后,突变体对赤霉素的反应增强
C.植物体内GA的合成部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
D.实验结果并未证明上述推测,可通过检测各组根细胞中RGA的含量来证明
答案 B
解析 对比三组实验结果可知,IAA能够促进拟南芥初生根的生长,A正确;对比前两组实验结果可知,去顶芽后,突变体对赤霉素的反应减弱,B错误;实验没有检测RGA含量,并未涉及IAA和GA协同作用机理的研究,可通过检测各组根细胞中RGA的含量来证明,D正确。
3.(2022·山东泰安高三一模)化感作用指植物通过分泌化学物质对其他植物产生影响。制备入侵植物薇甘菊及本地物种葛藤和鸡矢藤的叶片水提液(供体),分别处理三种植物幼苗(受体),然后计算化感作用效应指数R(R=处理组干重/空白对照组干重-1)。下列叙述错误的是( )
A.化感作用存在于种内和种间
B.入侵植物薇甘菊易形成集群分布
C.鸡矢藤对其他物种生长均表现抑制性
D.化感作用是引起群落演替的因素之一
答案 C
解析 从最后一组实验结果可知,鸡矢藤叶的水提液能降低3种幼苗的化感作用,说明化感作用存在于植物种间和种内,A正确;由题图可知,薇甘菊的化感作用效应指数R更大,说明薇甘菊更适合生长,因此呈现集群分布,B正确;对比前两组实验,鸡矢藤对薇甘菊生长表现为抑制,对葛藤生长表现为促进,C错误;从实验可以观察到,化感作用对不同生物的影响不同,因此化感作用影响群落的演替,D正确。
4.(2022·江苏海门中学高三阶段练习)油菜素内酯(BL)是一种植物激素,研究表明其对植物应对盐胁迫(环境中盐浓度过高)有重要作用。如图所示为不同条件处理对某品种棉花钠含量和叶绿素含量的影响(CK代表对照组,NaCl代表高浓度盐)。下列相关叙述正确的是( )
A.盐胁迫能降低植物光合速率,且处理时间越长效果越显著
B.油菜素内酯会催化叶绿素合成,且在盐胁迫条件下作用更显著
C.油菜素内酯能降低植物器官中Na+的含量,且对根影响最显著
D.油菜素内酯在盐胁迫情况下作用明显强于正常情况,体现了植物激素两重性的作用特点
答案 A
解析 由图2可知,盐胁迫时植物体内叶绿素含量会降低,且处理时间越长,叶绿素含量降低越多,说明盐胁迫能降低植物光合速率,且处理时间越长效果越显著,A正确;油菜素内酯(BL)是一种植物激素,激素不起催化作用,B错误;据图1可知,油菜素内酯能降低植物器官中Na+的含量,且对茎影响最显著,C错误;分析图1可知,油菜素内酯在盐胁迫情况下作用明显强于正常情况,但没有体现植物激素两重性的作用特点,D错误。
5.苏轼的《格物粗谈》中有记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”下列相关叙述不正确的是( )
A.得“气”后柿子也产生该“气”
B.成熟的香蕉、苹果等果实都有“气”的产生
C.“涩味”物质往往来自红柿果肉细胞的液泡
D.该“气”只能由成熟果实产生并运输到各个部位
答案 D
解析 文中的“气”是指乙烯,柿子被催熟后也可以产生乙烯,A正确;植物体的各个部位都能合成乙烯,但是成熟的果实中合成量更多,成熟的香蕉、苹果等果实都能产生乙烯,B正确,D错误;植物细胞的液泡中存在一些酸、甜、苦、辣等物质及色素,红柿中的涩味物质主要存在于红柿果肉细胞的液泡中,C正确。
6.(2022·江苏连云港高三开学考试)研究发现,施肥不合理等原因使得土壤盐渍化现象日趋严重,导致西瓜的产量和品质逐年下降,但嫁接可以提高西瓜的耐盐性。为了探究嫁接西瓜的耐盐机制,科研人员以西瓜为接穗,瓠瓜为砧木,嫁接后培养获得嫁接苗,利用高盐和普通培养液,分别培养了西瓜的自根苗(以西瓜为接穗与同种西瓜嫁接而成的植株)和嫁接苗,并检测了各组植株不同部位的Na+含量,结果如下图。请回答下列问题:
(1)嫁接苗西瓜接穗枝条上的嫩芽可以产生__________,运输至与瓠瓜贴合处促进伤口愈合。
(2)研究发现,Na+在植物细胞中积累会导致生物膜系统受损,高盐处理下嫁接苗的产量高于自根苗。比较图中______________组的结果,推测原因可能是嫁接苗叶肉细胞中生物膜系统受损较轻,对光合作用的________阶段抑制作用减弱,使得产量有所提升。
(3)图中结果显示高盐处理后,自根苗体内的Na+主要分布在__________中,而嫁接苗______________________________,以减少其对植株地上部分生物膜的影响。
(4)在该实验过程中,研究人员又对各组植株根和叶中的激素进行了检测,结果如下表:
组别 a b c d
器官 根 叶 根 叶 根 叶 根 叶
ABA含量/ (ng·g-1) 180 35 115 40 90 45 50 60
生长素和细胞分裂素的比值 6.8 5.5 9.0 4.9 6.2 5.0 12 4
①ABA大量积累会促进气孔关闭。表中结果显示,高盐处理的嫁接苗叶片中ABA含量较高。由此说明,嫁接苗可能____________________________________________________________,提高西瓜的耐盐性。
②检测结果显示,高盐处理后嫁接苗根中____________________________________,说明高盐环境下,嫁接苗通过促进根的形成和生长,促进水分和营养物质的吸收,从而增强西瓜嫁接苗对高盐环境的________性。
(5)在盐渍化的土壤上种植普通西瓜时,是否可以通过适当施加ABA或生长素类似物来提高产量?________。结合上述研究结果说明你的理由:_________________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)植物激素 (2)d和b 光反应
(3)接穗茎 将Na+截留在根中(或Na+主要分布在根中) (4)①使西瓜叶片的水分散失减弱
②生长素和细胞分裂素的比值升高 适应
(5)可以 上述研究结果显示高盐环境下嫁接苗可通过提高叶片中ABA含量和根中生长素与细胞分裂素的比例,提高耐盐能力,提高西瓜产量。因此给普通西瓜植株施加适量的外源ABA或生长素类似物,也可以提高其耐盐性,增加其产量
解析 (2)研究发现,高盐处理下嫁接苗的产量高于自根苗。比较高盐处理下的嫁接苗和自根苗,即比较图中d和b组的结果,推测原因可能是嫁接苗叶肉细胞中生物膜系统受损较轻,因为光合作用包括光反应(场所是类囊体薄膜)和暗反应(场所是叶绿体基质)两个阶段,所以对光合作用的光反应阶段抑制作用减弱,使得产量有所提升。(3)图中结果显示高盐处理后,自根苗体内的Na+主要分布在接穗茎中,而嫁接苗体内的Na+主要分布在根部,由此可推测嫁接苗将Na+截留在根中,以减少其对植株地上部分生物膜的影响。