专题五 生命系统的稳态与调节
第1讲 植物生命活动的调节
聚焦新课标：1.6植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节。
基础自查·明晰考位
纵引横连——建网络
提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力
边角扫描——全面清
提醒：判断正误并找到课本原话
1．植物生长素就是指的吲哚乙酸。(选择性必修1 P92正文)( )
2．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。(选择性必修1 P93正文)( )
3．生长素在植物各器官都有分布。(选择性必修1 P93正文)( )
4．对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同。(选择性必修1 P94“思考·讨论”)( )
5．生长素主要促进细胞质分裂，细胞分裂素主要促进细胞核分裂。(选择性必修1 P98正文)( )
6．种子萌发过程中，赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发。(选择性必修1 P98正文)( )
7．在植物生长发育过程中，不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。(选择性必修1 P99正文)( )
8．植物生长调节剂是由植物合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。(选择性必修1 P100正文)( )
9．乙烯对水果有催熟作用，还可以进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。(选择性必修1 P104“探究·实践”)( )
10．光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。(选择性必修1 P106正文)( )
考点梳理·整合突破
整合考点12 “生长靠我”的生长素
任务驱动
任务1 理清生长素发现过程的“3、2、1”
任务2 理解生长素的三类运输方式
任务3 辨明生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长的含义
(1)高浓度与低浓度：当生长素浓度小于i时均为“低浓度”，高于i时才会________植物生长，称为“高浓度”。
(2)OH段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用________。
(3)HC段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用________(但仍为促进生长)。
(4)最适浓度：H点表示促进生长的最适浓度为g。
(5)“阈值”：C点表示促进生长的“阈值”，即大于C处生长素浓度，将会使生长________。
任务4 三看法判断生长素的作用特点
任务5 与生长素的产生、分布和运输相关的实验归纳
(1)若验证生长素的产生部位在胚芽鞘的尖端，则：
(2)若验证胚芽鞘生长部位在尖端下部，则：
(3)若验证胚芽鞘中生长素的横向运输发生在尖端，则：
①实验操作(如图所示)
②实验现象：装置a中胚芽鞘________；装置b和c中胚芽鞘________________。
(4)若验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输，则：
①实验操作(如图)
②实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘______________，B组去掉尖端的胚芽鞘______________。
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[2023·山东卷]拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是( )
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
2．[2023·广东卷]某研学小组参加劳动实践，在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。下列做法正确的是( )
A.插条只能保留1个芽以避免养分竞争
B.插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度
C.插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA
D.插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
3.(选择性必修1 P94“思考·讨论”)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗？
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4．(选择性必修1 P94“思考·讨论”节选)“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
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5．(选择性必修1 P94“与社会的联系”拓展)大型乔木的树冠多呈圆锥形，试分析原因。
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评价3 依托真题归类比较再探究，强素养
6.[2023·天津卷]研究人员探究植物根部生长素运输情况，得到了生长素运输方向示意图(图1)
(1)生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是____________。
(2)图2是正常植物和某蛋白N对应基因缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比，据此回答：
①N蛋白基因缺失，会导致根部变短，并导致生长素在根部________处(填“表皮”或“中央”)运输受阻。
②如图3，在正常植物细胞中，PIN2蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白，推测其功能是将生长素从细胞________运输到细胞________________，根据图3，N蛋白缺失型的植物细胞中，PIN2蛋白分布特点为：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据上述研究，推测N蛋白的作用是：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，从而促进了伸长区细胞伸长。
模拟预测·题组集训
题组预测一 植物生长素的相关基础考查
1．[2023·赣抚吉十一联盟高三联考]下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述，正确的是( )
A．仅在胚芽鞘、芽、幼叶中合成
B．生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织
C．在植物体的幼嫩部位，生长素不可以逆浓度梯度运输
D．胚芽鞘尖端能够将色氨酸经过一系列反应大量合成生长素
2．[2023·陕西咸阳高三质检]在黑暗条件下培养小麦的根尖，当根尖生长到10 mm左右时用不同强度的单侧光对直立生长的根尖进行照射处理，一段时间后对向光侧与背光侧的生长素含量进行测定，结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
处理的光强 生长素(IAA)含量(ng·g－1)
向光侧 背光侧 合计
500 lx 163 426 589
1 000 lx 147 439 586
A.根尖产生的生长素化学本质是萘乙酸
B．实验表明：光照导致了生长素的分解
C．若要弄清根尖两侧IAA含量差异的原因，还需设置一个黑暗组
D．若在1 000 lx光照下根尖背光弯曲茎尖向光弯曲生长，说明根对IAA的敏感性小于茎
题组预测二 聚焦生长素的生理作用及“特点”
3．[2023·广东省揭阳市高三质检]将燕麦胚芽鞘和大豆下胚轴切段放在含2%蔗糖的培养液中进行实验，一段时间后向培养液中加入10 μmol/L的生长素，并定时测定切段的延伸速率，结果如下图所示。下列有关分析，正确的是( )
A．该实验的自变量是用10 μmol/L的生长素培养的时间
B．在0～1小时内，生长素促进大豆下胚轴伸长效果最好
C．营养物质蔗糖的浓度过高会使燕麦胚芽鞘细胞失水
D．10 μmol/L的生长素是促进大豆下胚轴伸长的最适浓度
4．[2023·河南安阳高三一模]科学家用精确的方法检测发现，某些植物部位背光侧和向光侧的IAA分布有差异，有些却并没有差别。下列有关对植物向光性的原因的分析，最为准确的是( )
A．向光侧的IAA接受光照后抑制了细胞生长与细胞分裂
B．其他促进生长的物质在背光侧分布多，背光侧生长加快
C．某些生长抑制物质在向光侧分布多，使向光侧生长受到抑制
D．植物的向光生长可能不是受单一机制或单一物质控制的
5．[2023·浙睿talk原创联盟高三模拟]将离体的某植物根尖细胞用不同浓度的生长素处理，测得经某一浓度生长素处理前后的细胞内DNA、RNA、蛋白质含量比值的变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．该浓度的生长素可以促进相关基因的表达
B．该浓度生长素处理的根尖细胞生长速度一定加快
C.处理过程中，DNA的数量、结构等始终没有发生变化
D．图示现象说明生长素直接参与了植物的代谢过程
6．[2023·江苏南京高三调研]科学家发现植物顶端优势受生长素和另一种植物激素M的共同调节。现有野生型植株甲、不能合成植物激素M的突变型植株乙和按图1进行嫁接形成的嫁接型植株丙(野生型甲做根、突变型乙做茎)。为探究植物激素M的作用及合成部位(是茎还是根)，某兴趣小组在相同的条件下分别测定甲、乙、丙三植株侧芽的长度，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是( )
A．只有特定部位能合成激素M，是因为只有这些细胞中才有控制激素M合成的基因
B．植株甲能产生的植物激素是生长素和植物激素M，植株乙能产生生长素
C．将图2中甲、乙结果进行对照，可得出植物激素M对侧芽的生长有抑制作用
D．图2显示植株甲、丙都表现出明显的顶端优势现象，由此可得出植物激素M是根产生的
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训
7．[2023·河北石家庄二中模拟预测]拟南芥种子萌发时，下胚轴顶端形成顶勾(如图1)，在破土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用。为研究生长素(IAA)与顶端弯曲的关系，科研人员进行了相关实验，图2为科研人员测定的不同实验组顶勾内外侧细胞长度的结果，并推测不同浓度的IAA可能通过TMK蛋白调控细胞生长(机理见图3)。回答下列问题：
(1)拟南芥种子萌发时，顶端产生的IAA运输到下胚轴的过程为____________运输，该过程________(填“是”或“否”)需要消耗能量。
(2)根据图2推测，tmk突变体比野生型顶勾弯曲角度小的原因是____________________________________________。TMK基因的作用是使下胚轴顶勾处的弯曲角度________(填“减小”或“增大”)。
(3)根据图3分析：当IAA浓度较高时，________________被剪切，然后该物质进入细胞核，使________磷酸化，最终抑制了________________________，导致细胞伸长生长被抑制。
专题拓展·素养落地12 生长素的化学本质及运输机理
知识拓展
一、生长素(IAA)的化学本质及作用
生长素(auxin)是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素，英文简称IAA，国际通用是吲哚乙酸(IAA)。4-氯-IAA、5-羟-IAA、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸等为类生长素。因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。
生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长，特别是细胞的伸长。还能够促进果实的发育和扦插的枝条生根。但趋于衰老的组织生长素是不起作用的。
作用特点：
(1)顶端优势；
(2)细胞核分裂、细胞纵向伸长；
(3)叶片增大；
(4)插枝发根；
(5)愈伤组织；
(6)抑制块根；
(7)气孔开放；
(8)延长休眠。
二、生长素的运输
1．极性运输
(1)内容：生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。
(2)存在部位：胚芽鞘、幼茎及幼根等薄壁细胞之间。
(3)运输距离：运输距离短，运输速度仅为5～20 mm/h。
(4)运输机理(看图及下面文字解释)
如图：一个植物细胞形态学上端的细胞膜上存在H＋－IAA－转运体，形态学下端细胞膜上存在IAA输出载体。此外，细胞膜上还存在质子泵。
(5)运输过程
①IAA从细胞顶部输入细胞的方式(看上图)
a．游离型的IAA－由于带负电不能通过细胞膜，通过细胞顶部(形态学上端)的H＋－IAA－协同转运体进入细胞，这是一种次级主动运输，IAA－运输的直接动力来自H＋的电化学梯度，但是H＋的电化学梯度是由细胞膜上H＋泵消耗ATP建立的。
b．IAAH型的生长素由于不带电荷，并且具有脂溶性，因此可以通过扩散从细胞顶部进入细胞。
c．说明：由于H＋泵的活动，细胞外是酸性环境(pH＝5.0左右)，因此，IAA主要以IAAH的形式存在。
②IAA从细胞底部输出细胞的方式(看上图)
由于细胞内部的pH＝7.0，因此，从细胞顶部进入细胞的IAAH型生长素会解离为IAA－，IAA－通过细胞底部的IAA输出载体输出细胞。
③如此重复上面两个过程(①和②)，生长素就从形态学上端运输到了形态学下端。
(6)说明
①这种运输方式由于细胞顶部和底部存在不同的转运蛋白而实现的，也就是细胞两端具有极性，因此叫做极性运输。同时也说明了这种运输方式与植物所处的物理位置无关。
②这种运输方式需要消耗ATP，是一种主动运输。消耗的ATP主要用来建立内外的H＋浓度差，建立的H＋浓度差可以帮助IAA－输入细胞，也可以使IAA－形成脂溶性的IAAH，从而扩散进入细胞，同时造成了细胞内的pH＝7的环境，使得IAAH解离为IAA－，然后通过IAA－输出载体输出细胞。
③极性运输是某些植物向性运动、顶端优势和不定根形成的基础。
2．非极性运输
(1)内容：生长素与其他化合物(糖类、氨基酸)结合进行运输，然后在目的地释放出来起作用。
(2)存在部位：成熟组织的韧皮部，通过筛管运输。(随着有机物一起运输)
(3)运输距离：运输距离长。如：人工在叶片上喷洒生长素，会运输到植物的根部。
(4)运输机理：与有机物结合随着有机物一起运输，可以顺浓度，也可以逆浓度。
3．单侧光引起的生长素运输
科学家研究发现在胚芽鞘和某些植物体中，单侧光会引起生长素从向光侧向背光侧运输。
4.重力引起生长素的运输
在重力的影响下，生长素向着重力方向运输。
专项提升
1.[2023·山东青岛三模]生长素(IAA)主要促进细胞的伸长，而细胞壁的弹性非常小，影响细胞的伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理如图。下列说法正确的是( )
A．生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2＋引发H＋以被动运输的方式向外运输
B．生长素是植物体内信息的化学载体，其受体只存在于细胞膜上
C．活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达，合成mRNA和蛋白质
D．生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递，体现了细胞结构和功能的联系
2．[2023·北京东城一模]生长素能够被细胞一极吸收并从相反极外排，从而导致了极性运输，细胞膜上的生长素外排蛋白PIN在此过程中发挥重要作用。NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点，下列推测不合理的是( )
A．PIN蛋白定位于细胞膜上需内成网、高尔基体等参与
B．PIN蛋白在细胞膜上分布不均，集中于形态学下方一侧
C．NPA通过阻碍生长素的运输抑制植物的生长
D．PIN基因缺失突变体植株比野生型植株高大
3．[2023·昭平模拟]“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激，“淀粉体”也含有自己的环状DNA分子。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，从而造成重力对植物生长的影响，下列有关叙述错误的是( )
A．淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
B.在水平放置的根中，近地侧IAA浓度低于远地侧
C．植物根部的向地生长体现了高浓度生长素抑制生长的作用
D．平衡石细胞中的“淀粉体”可能会进行基因的表达过程
考点梳理·整合突破
整合考点13 “各显其能”的其他植物激素
任务驱动
任务1 理清其他植物激素的产生与作用
任务2 明确植物激素间的相互关系
(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
【特别提醒】
生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长，其他植物激素一般不具有该特点。
任务3 其他植物激素的应用归纳
【特别提醒】
植物激素调节的2个“≠”
(1)激素调节≠植物生命活动调节
①说明：激素调节只是植物生命活动调节的一部分。
②原因：光照、温度等环境因子的变化会引起植物体内产生包括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)植物激素≠植物生长调节剂
①植物激素：植物体自身合成的调节物质。
②植物生长调节剂：人工合成的调节物质。
③举例：如生长素属于植物激素，而生长素类似物(如2，4-D)属于植物生长调节剂。
任务4 完善环境因素参与调节植物的生命活动关系图
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[2023·海南卷]禾谷类种子萌发过程中，糊粉层细胞合成蛋白酶以降解其自身贮藏蛋白质，为幼苗生长提供营养。为探究赤霉素在某种禾谷类种子萌发过程中的作用，某团队设计并实施了A、B、C三组实验，结果如图。下列有关叙述正确的是( )
A．本实验中只有A组是对照组
B．赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率下降
C．赤霉素合成抑制剂具有促进种子萌发的作用
D．三组实验中，蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组
2．[2023·北京卷]水稻种子萌发后不久，主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高，赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述，不正确的是( )
A．乙烯抑制主根生长
B．赤霉素促进主根生长
C．赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长
D．乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用
3.[2023·广东卷]种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后，其体内会发生一系列变化，导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
A．水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B．水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C．水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D．强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
4．[2023·湖北卷]多年生植物甲为一种重要经济作物，果实采收期一般在10月，在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延，科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
曲线1：稀释浓度为1/100；曲线2：稀释浓度为1/200；曲线3：稀释浓度为1/400；曲线4：对照组
A．据图综合分析，为防治乙的危害，M的稀释浓度应选用1/400
B．植物乙对照组的曲线逐渐下降，说明其生长逐渐减弱
C．喷施M时间选择甲果实采收后，乙果实未大量成熟前
D．植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
5．[2023·浙江1月]研究人员取带叶的某植物茎段，切去叶片，保留叶柄，然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中，分别在不同时间用一定浓度IAA处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度，实验结果如图所示。
下列关于本实验的叙述，正确的是( )
A．切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰
B．越迟使用IAA处理，抑制叶柄脱落的效应越明显
C．IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的
D．不同时间的IAA处理效果体现IAA作用的两重性
6．[2023·浙江6月]为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响，研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示，红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。
据图分析，下列叙述正确的是( )
A．远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，促进种子萌发
B．红光能激活光敏色素，促进合成赤霉素相关基因的表达
C．红光与赤霉素处理相比，莴苣种子萌发的响应时间相同
D．若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理高
7．[2023·湖南卷]番茄果实发育历时约53天达到完熟期，该过程受脱落酸和乙烯的调控，且果实发育过程中种子的脱落酸和乙烯含量达到峰值时间均早于果肉。基因NCED1和ACO1分别是脱落酸和乙烯合成的关键基因。NDGA抑制NCED1酶活性，1－MCP抑制乙烯合成。花后40天果实经不同处理后果实中脱落酸和乙烯含量的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．番茄种子的成熟期早于果肉，这种发育模式有利于种群的繁衍
B．果实发育过程中脱落酸生成时，果实中必需有NCED1酶的合成
C．NCED1酶失活，ACO1基因的表达可能延迟
D．脱落酸诱导了乙烯的合成，其诱导效应可被1－MCP消除
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
8.(选择性必修1 P98“思考·讨论”)
(1)赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处？又有哪些不同？
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(2)脱落酸与生长素、赤霉素、细胞分裂素的生理作用有什么不同？
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9．(选择性必修1 P100“正文”拓展)为什么植物生长调节剂比植物激素效果稳定？
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10．(选择性必修1 P107“思考·讨论”)
(1)年轮形成的原因是什么？
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(2)什么是春化作用？
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评价3 依托真题归类比较再探究，强素养
11.[2023·湖北卷]乙烯(C2H4)是一种植物激素，对植物的生长发育起重要作用。为研究乙烯的作用机制，进行了如下三个实验。
【实验一】乙烯处理植物叶片2小时后，发现该植物基因组中有2 689个基因的表达水平升高，2 374个基因的表达水平下降。
【实验二】某一稳定遗传的植物突变体甲，失去了对乙烯作用的响应(乙烯不敏感型)。将该突变体与野生型植株杂交，F1植株表型为乙烯不敏感。F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9∶7。
【实验三】科学家发现基因A与植物对乙烯的响应有关，该基因编码一种膜蛋白，推测该蛋白能与乙烯结合。为验证该推测，研究者先构建含基因A的表达载体，将其转入到酵母菌中，筛选出成功表达蛋白A的酵母菌，用放射性同位素14C标记乙烯(14C2H4)，再分为对照组和实验组进行实验，其中实验组是用不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。结果如图所示。
回答下列问题：
(1)实验一中基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的________(填“DNA”或“mRNA”)含量得出。
(2)实验二F2植株出现不敏感型与敏感型比例为9∶7的原因是__________________________________________________。
(3)实验三的对照组为：用不同浓度的14C2H4与__________________________________混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。
(4)实验三中随着14C2H4相对浓度升高，实验组曲线上升趋势变缓的原因是__________________________________________。
(5)实验三的结论是________________________________________________________。
模拟预测·题组集训
题组预测一 植物激素的产生、作用及应用
1．[2023·广东二模]“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，离不开信息分子。”下列对这首小诗的分析错误的是( )
A．唤醒种子的过程中存在脱落酸与赤霉素的作用效果相反
B．幼苗的向光生长过程中背光侧受到生长素的抑制
C．瓜熟蒂落的过程中存在乙烯和脱落酸的协同作用
D．物质、能量、信息对生命活动的进行具有重要作用
题组预测二 植物激素间的相互关系
2．[2023·山东日照一模]竹子属于种群同期一次性开花类型(先零星开花，继而同地域内的竹子全部开花后枯死)。为研究开花过程中竹子中内源激素的变化情况，选取不同生长发育阶段的叶片，测定其内源赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)和脱落酸(ABA)的浓度水平，结果如下表。下列分析错误的是( )
生长阶段 GA/(ng·g－1) CTK/(ng·g－1) ABA/(ng·g－1)
营养生长 7.84 284.96 375.46
即将开花 4.81 214.86 382.36
开花 10.291 339.816 563.26
A．GA等内源激素的相对含量调控了竹子的开花过程
B．即将开花阶段，GA浓度显著下降说明其能抑制开花
C．当竹叶内的GA/CTK的比值较大时可以促进竹子开花
D．叶片中的ABA浓度升高可能与竹子的开花后枯死有关
3．[2023·山东青岛一模]脱落酸(ABA)是植物响应干旱胁迫的重要信号分子，通过促进保卫细胞中微管的降解调控气孔的关闭。研究发现，26S蛋白酶体、WDL7蛋白与微管蛋白的稳定性有关。为探究ABA通过调控气孔降低水分散失的机理，研究人员以离体叶片为材料进行相关实验，一段时间后检测保卫细胞中WDL7蛋白的含量，结果如图。下列说法正确的是( )
A．ABA通过参与细胞代谢调控植物的生命活动
B．该实验的自变量是ABA的有无，因变量是WDL7蛋白的含量
C．实验结果证明26S蛋白酶体可抑制WDL7蛋白降解
D．ABA可能通过促进26S蛋白酶体的作用促进微管降解
题组预测三 植物生命活动调节的综合考查
4．[2023·山东济南一模]冬小麦在生长期需要经历一段时间的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用被称为春化作用。研究发现，若每天使用一定浓度的赤霉素(GA)连续处理冬小麦20天后，冬小麦生长加快，不经过春化作用也能开花。下列叙述错误的是( )
A．春化过程中，低温诱导GA基因直接合成GA，促进开花
B．春化作用有利于小麦避免在寒冷开花后无法正常结果的情况
C．春化作用后，冬小麦细胞中自由水和结合水的比值可能升高
D．开花对洋葱的品质不利，消除春化作用有利于得到较大的鳞茎
5．[2023·山东济宁三模]菠菜为长日照植物。科研人员对其进行长日照(13小时光照＋11小时黑暗)的处理，发现最老的菠菜、较嫩的菠菜、最嫩的菠菜开花所需要的最少处理天数依次为1、3、6。下列叙述错误的是( )
A．菠菜开花需要的长日照天数与发育程度有关
B．菠菜感受光照时间长短的物质是一种植物激素
C．菠菜开花除了受光照影响外，还可能受温度的影响
D．最老的菠菜经14小时光照＋10小时黑暗处理后可开花
题组预测四 基于学科核心素养的长句应答类专训
6．[2023·广东韶关二模]黄瓜属于浅根性蔬菜作物，对盐渍、高温、干旱等逆境条件适应性较差。为探讨在干旱胁迫下，钙与脱落酸对黄瓜幼苗光合作用的影响，科学家将幼苗分成A、B、C三组，A组正常栽培；B、C组分别用脱落酸(ABA)、CaCl2＋ABA喷施叶片处理后，在干旱胁迫条件下栽培，一周后测定了相关指标，结果如下表。
回答下列问题：
分组 气孔导度 (mmol·m－2·s－1) 净光合速率 (μmol CO2·m－2·s－1) 游离氨基酸 (μg·g－1) SOD活性 (U·mg－1pro)
A组 0.54 14.5 1.83 16.1
B组 0.34 8.0 2.48 13.8
C组 0.39 9.0 2.16 14.5
注：SOD(超氧化物歧化酶)具有抗氧化作用，可清除植物在不利环境下产生的自由基等。
(1)内源脱落酸是一种植物激素，其作用是促进叶和果实的衰老和脱落、________________(至少答出一点)等。
(2)据表分析，本实验中A组作为________组；B、C组黄瓜幼苗的净光合速率明显低于A组的原因是干旱胁迫使____________下降，导致暗反应所需的CO2不足；胁迫下的黄瓜幼苗通过增加细胞中游离氨基酸的含量来提高________________，以吸收更多土壤中的水分来抵抗干旱胁迫。
(3)已知Ca2＋在植物抗逆过程中能防止膜脂过氧化，具有稳定膜结构的作用，请从表找出支持该结论的证据：______________________，使清除自由基的效果更明显。
(4)进一步研究发现：干旱胁迫一周后与处理前比较，植物的地下部分与地上部分干重的比值明显提高，其意义是______________________________以抵御干旱胁迫带来的伤害。
(5)本实验叶面喷施ABA的浓度是1.0 mg·L－1，为了进一步探究提高干旱胁迫下黄瓜幼苗净光合速率的最适ABA浓度，请你写出实验设计思路________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
专题拓展·素养落地13 其他植物激素
知识拓展
1.赤霉素
赤霉素最突出的作用是加速细胞的伸长(赤霉素可以提高植物体内生长素的含量，而生长素直接调节细胞的伸长)，对细胞的分裂也有促进作用，它可以促进细胞的扩大(但不引起细胞壁的酸化)。
2．细胞分裂素(CTK)
细胞分裂素最明显的生理作用有两种：
(1)促进细胞分裂和调控其分化。
(2)延缓蛋白质和叶绿素的降解，延迟衰老，有保绿的作用。
3．脱落酸(ABA)
脱落酸的生理作用主要是导致休眠及促进脱落。脱落酸的作用也与细胞分裂素相反，脱落酸在植物体内既有拮抗赤霉素的作用，也有拮抗细胞分裂素的作用。
4．乙烯(ETH)
乙烯是气体，难以在田间应用，直到开发出乙烯利，才为农业提供可实用的乙烯类植物生长调节剂。主要产品有乙烯利、乙烯硅、乙二肟、甲氯硝吡唑、脱叶膦、环己酰亚胺(放线菌酮)，它们都能释放出乙烯，所以统称之为乙烯释放剂。目前国内外最为常用的是乙烯利，广泛应用于果实催熟、棉花采收前脱叶和促进棉铃开裂吐絮、刺激橡胶乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜类雌花及促进菠萝开花等。
5．油菜素内酯(BR)
又名芸苔素；英文通用名：Brassinolide，简称BR。1970年由美国农业部研究中心农学家Mitchell在油菜花粉中发现。对作物的各生长阶段都有调节作用，兼具赤霉素、细胞分裂素和生长素的综合功效；且其有着平衡植物体内上述这些内源激素的发展的功能。油菜素内酯促进生长的效果非常显著，其作用浓度要比生长素低好几个数量级。
其作用机理是通过促进细胞膜系统质子泵对氢离子的泵出，导致自由空间酸化，使细胞壁松弛从而促进生长。油菜素内酯还能抑制生长素氧化酶的活性，调节植物内源生长素的含量，调节植物生长。油菜素内酯还能调节植物体内营养物质的分配，促进弱势植枝的生长。油菜素内酯也能影响核酸类物质的代谢，还能延缓植物离体细胞的衰老。
专项提升
1.如图是生长素和乙烯在促进黄化豌豆幼苗切段伸长的机理，下列说法错误的是( )
A．切段内的生长素既能促进细胞伸长也能抑制细胞伸长
B．生长素浓度达到一定值后就会促进乙烯的合成
C．乙烯含量的增高会抑制生长素促进切段细胞的伸长作用
D．生长素和乙烯在植物的生长中表现为协同作用
2．[2023·新课标卷，节选]植物的生长发育受多种因素调控。回答下列问题。
(2)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面，生长素的主要作用是________________________，细胞分裂素的主要作用是__________________________________。
(3)给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化，在这一过程中感受光信号的受体有________(答出1点即可)。除了光，调节植物生长发育的环境因素还有________________________(答出2点即可)。
3．光不仅是植物光合作用能量来源，还能调节其生命活动。很多植物开花与昼夜长短有关。例如菠菜白天长度超过13小时才开花：苍耳白天短于15.5小时才开花。但也有植物开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花等。长日照植物指在24h昼夜周期中。日照长度必须长于一定时间(L)才能开花的植物。短日照植物指在24h昼夜周期中，日照长度短于一定时间(S)才能开花的植物。这里的“一定时间(L)”和“一定时间(S)”称为临界日长(临界值)。
(1)长日照植物的临界日长(L)________(填“可能”或“不可能”)小于短日照植物的临界日长(S)。
(2)为了研究光照和黑暗时间与植物开花的具体关系，科研工作者用某短日照植物和某长日照植物做了如下相关研究，所得结果如下：
注：图1和图2中的开花情况均为连续处理数个周期后的结果。图2中短日照植物的临界日长为ab，长日照植物的临界目长为ac。
根据图1结果推测：短日照植物开花，每个周期(24h)必须经过________(填“长于”或“短于”)某个时间的连续________(填“光照”或“黑暗”)，且处理数个周期。
(3)图1中长日照植物的开花条件，有两种推测。推测A：取决于每个周期该条件的连续时长；推测B：取决于每个周期光照总时长
科学家继续用上述两种植物做了相关实验，据图2结果推测B不合理，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用文字和图中字母回答)。
按照推测A，从开花的条件分析，图2第Ⅴ组实验中长日照植物能开花的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用文字和图中字母回答)。
(4)根据以上结果推测，在某地某短日照植物临近开花季节，夜间照明会使开花时间______(填“提前”或“推迟”)。
专题五 生命系统的稳态与调节
第1讲 植物生命活动的调节
纵引横连——建网络
①植物向光性 ②色氨酸 ③发育中的种子 ④非极性运输 ⑤促进细胞伸长生长、诱导细胞分化；影响器官的生长、发育 ⑥传达调节信息 ⑦细胞分裂 ⑧促进细胞伸长、细胞分裂与分化、种子萌发和果实发育 ⑨果实成熟 ⑩细胞分裂
边角扫描——全面清
1．× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.√ 10.√
整合考点12
任务驱动
任务1 尖端 尖端
任务2 主动
任务3 (1)抑制 (2)增强 (3)减弱 (5)受抑制
任务5 (3)直立生长 弯向光源生长 (4)向右弯曲生长 不生长也不弯曲
过程评价
1．解析：据表格和题图可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断，即去除结构Ⅰ，生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意；据表格可知，在①处切断，该幼苗缓慢生长且弯曲，而在②处切断后，该幼苗不能生长，推测①②之间含有生长素，且具有感光部位；推测可能是受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，最终导致生长不均匀，出现弯曲生长，B、C不符合题意；在②处切断和在③处切断，两组实验结果相同：幼苗都不生长、不弯曲，说明此时不能产生生长素，也无法得出有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。
答案：D
2．解析：为提高扞插枝条的成活率，插条一般保留3～4个芽，因为芽能产生生长素，有利于插条生根，A错误；当插条上叶片较多时，蒸腾作用过于旺盛，导致插条失水过多死亡，因此应剪去多数叶片以降低蒸腾作用，B正确；较高浓度的NAA可以选用沾蘸法，低浓度NAA可以选用浸泡法，C错误；为降低插条的蒸腾作用，同时又可以使其进行光合作用，常常在弱光下进行扦插，D错误。
答案：B
3．答案：不一定，在最适浓度的两侧，会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果。不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同。
4．答案：“促进”或“抑制”，是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。
5．答案：植物顶芽产生的生长素向侧芽运输，侧芽生长素浓度高，抑制其发育，顶芽生长素浓度低，优先发育。
6．解析：(1)据图可知，生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输是从形态学的上端向形态学的下端运输，属于极性运输，运输方式是主动运输。(2)①分析图2，N蛋白缺失型个体的根部明显缩短，且据生长素的分布情况可知，伸长区中央部分的生长素较少，据此可推测生长素在根部中央运输受阻。②据图3可知，正常型个体和N蛋白缺失型个体顶膜的PIN2蛋白含量相同，侧膜和细胞质中没有分布，结合图1推测，推测其功能是将生长素从细胞顶膜运输至侧膜和底膜；而N蛋白缺失型的植物细胞中，PIN2蛋白分布特点为：顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布，但是相对较少，其中细胞质中含量最少。(3)根据上述研究，正常型个体只有顶膜有PIN蛋白分布，而N蛋白缺失型个体则在多处都有分布，推测N蛋白的作用是：促进生长素从细胞质和侧膜等部位向伸长区细胞顶膜集中，从而促进了伸长区细胞伸长。
答案：(1)极性运输(主动运输)
(2)①中央 ②顶膜 侧膜和底膜 顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布
(3)促进生长素从细胞质和侧膜等部位向伸长区细胞顶膜集中
模拟预测·题组集训
1．解析：生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，A错误；生长素合成和分布的主要场所是植物体的幼嫩部位、未成熟组织，B正确；在植物体的幼嫩部位，生长素的运输为极性运输，因此属于主动运输，可以逆浓度梯度运输，C错误；生长素属于植物激素，具有微量高效的特点，不能大量合成，D错误。
答案：B
2．解析：根尖产生的生长素，化学本质为吲哚乙酸，由色氨酸合成，而萘乙酸为生长素类似物，A错误；由题表分析可知，在单侧光的照射下，背光侧生长素浓度高，向光侧浓度低，且总量基本不变，不能表明是光照导致了生长素分解，B错误；若要弄清根尖两侧IAA含量差异的原因，应设置对照组，用来探究是否是光照导致两侧IAA含量差异，对照组不做任何光照处理，置于黑暗条件下，为黑暗组，C正确；在1 000 lx光照下，根尖背光弯曲，是由于根的向光侧生长素浓度低，生长快，根的背光侧生长素浓度高，生长慢，单侧光引起根的背光性生长体现了IAA的作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，说明根对IAA的敏感性高于茎，D错误。
答案：C
3．解析：该实验的自变量有两个，一是用10 μmol/L的生长素培养的时间，二是植物下胚轴切段的种类，A错误；分析图可知：1小时之后，大豆下胚轴延伸速率比较大，生长素促进大豆下胚轴伸长效果较好，B错误；细胞外蔗糖的浓度过高会使燕麦胚芽鞘细胞失水，C正确；本实验只有一组生长素为10 μmol/L的浓度下生长情况，没有其他浓度的数据作比较，不能确定促进大豆下胚轴伸长的最适浓度，D错误。
答案：C
4．解析：多数植物向光性的原因是背光侧的生长素比向光侧多，背光侧生长快，生长素主要促进细胞核的分裂，A不符合题意；少数植物在单侧光照射下，向光侧和背光侧生长素分布没有差别，但向光侧的抑制生长的物质比背光侧多，B、C不符合题意；综合题意，多数植物的向光性是由于生长素分布不均匀导致的，少数植物是抑制生长的物质分布不均匀，植物的向光生长可能不是受单一机制或单一物质控制的，D符合题意。
答案：D
5．解析：从柱形图可以看出RNA含量和蛋白质含量相对于DNA含量都有所增加，说明生长素促进了细胞内的转录和翻译过程，导致RNA含量增加，蛋白质含量增加，A正确；生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。该浓度生长素处理的根尖细胞生长速度不一定加快，B错误；转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，处理过程中会促进基因的转录，故会有DNA结构的改变，C错误；生长素属于植物激素，激素不直接参与细胞代谢过程，D错误。
答案：A
6．解析：同一植株的不同细胞中所具有的遗传物质是相同的，只有特定部位能合成激素M，是基因选择性表达的结果，A错误；依题意可知，植株甲为野生型，能产生的植物激素是生长素和植物激素M，植株乙是不能合成植物激素M的突变型植株，能产生生长素，B正确；图2显示，乙的侧芽长度明显比植株甲的长，而植株甲能产生植物激素M、植株乙不能产生植物激素M，这说明植物激素M对侧芽的生长有抑制作用，C正确；图2显示植株甲、丙都表现出明显的顶端优势现象，而植株丙是由野生型甲做根、突变型乙做茎进行嫁接而形成的，据此可推知：植物激素M是根产生的，D正确。
答案：A
7．解析：(1)拟南芥种子萌发时，下胚轴顶端形成顶勾，其原因是：种子萌发时，顶端分生组织产生的IAA运输至下胚轴处，该过程生长素从形态学上端运输至形态学下端，属于极性运输。极性运输为主动运输，需要消耗能量。(2)据图2分析，三种植株顶勾弯曲处外侧细胞长度基本相同，这是细胞水平的检测，但内侧细胞长度野生型最短，tmk突变体最长；由此说明，tmk突变体顶勾弯曲度改变的原因是其顶勾弯曲处内侧细胞生长加快所致。由于转入TMK基因的tmk突变体的内侧细胞长度处于野生型和突变体之间，可推测TMK基因的作用是使下胚轴顶勾处的弯曲角度增大。(3)分析图3可知，在IAA浓度较高时，TMK蛋白C端可以被剪切，该物质进入细胞核，使蛋白质X发生磷酸化，抑制促生长因子基因的表达，最终使生长因子的合成减少，导致细胞伸长生长被抑制。
答案：(1)极性(主动) 是
(2)tmk突变体比野生型顶勾弯曲处内侧细胞长度更大 增大
(3)TMK蛋白C端 蛋白X 促进生长基因的表达(转录)
专题拓展·素养落地
专项提升
1．解析：根据图分析可知，H＋出细胞需要消耗ATP，所以是以主动运输的方式向外运输的，A错误；图中显示，生长素的受体既存在于细胞膜上，也存在于细胞质或细胞核中，B错误；活化因子与生长素结合，使相关基因在细胞核内表达，合成mRNA，而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体，C错误；生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递，体现了细胞结构和功能的联系，D正确。
答案：D
2．解析：PIN蛋白定位于细胞膜上，其合成过程需内成网、高尔基体的加工，A正确；生长素的极性运输是从形态学上端到形态学下端，生长素外排蛋白PIN在极性运输过程中发挥重要作用，可推测PIN蛋白在细胞膜上分布不均，集中于形态学下方一侧，B正确；NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点，导致生长素不能和PIN蛋白上的结合位点结合，阻碍生长素的运输抑制植物的生长，C正确；PIN基因缺失突变体植株不能正常合成PIN蛋白，导致生长素极性运输受阻，所以PIN基因缺失突变体植株应该比野生型植株矮小，D错误。
答案：D
3．解析：由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，A正确；水平放置的根中，由于重力的作用近地侧生长素浓度高，远地侧生长素分布较少，近地侧生长素浓度高于远地侧，B错误；植物根部的向地性是由于近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制，远地侧生长素分布较少，细胞生长快，C正确；根据题意可知，“淀粉体”也含有自己的环状DNA分子，可能会进行基因的表达过程，D正确。
答案：B
整合考点13
任务驱动
任务1 根尖 分裂 伸长 根冠 分裂
任务2 (2)促进 抑制 促进
任务3 种子休眠 芽
任务4 光敏色素 转录 翻译 平衡石
过程评价
1．解析：本实验的自变量是处理方式及时间，A组属于空白对照组，但当自变量为时间时，处理时间为0的B组和C组也是对照组，A错误；添加赤霉素的B组，蛋白质总含量低于未加入赤霉素的A组，更低于用赤霉素合成抑制剂处理的C组，说明赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率增加，B错误；赤霉素可促进蛋白质的分解，为幼苗生长提供营养，促进萌发，而赤霉素合成抑制剂抑制蛋白质的降解，抑制种子萌发，C错误；随着时间变化，蛋白质总含量C组大于A组大于B组，说明B组蛋白质最少，酶的活性最高，即蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组，D正确。
答案：D
2．解析：与对照相比，外源施加乙烯主根长度反而减少，说明乙烯可以抑制主根生长，A正确；外源施加赤霉素，主根长度增长，说明赤霉素可以促进主根生长，B正确；乙烯可以抑制主根生长，赤霉素可以促进主根生长，说明赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长，C正确；同时施加赤霉素和乙烯，主根长度与对照相比减少，与单独施加赤霉素相比也是减少，说明乙烯抑制赤霉素对主根生长的促进作用，D错误。
答案：D
3．解析：当室外栽培的水仙被移入室内后，光信号发生变化，光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变，影响相关基因的表达，进而导致水仙徒长甚至倒伏，A正确；叶绿素可以吸收、传递和转化光能，叶绿素本身不传递光信号，B错误；植物的向光性是指在单侧光的作用下，向光侧生长素浓度低于背光侧，导致背光侧生长快，向光侧生长慢，植物向光弯曲。水仙转入室内后，若给以单侧光，植物仍可以发生向光弯曲，C错误；室外栽培的水仙被移入室内后，光照强度减弱，D错误。
答案：A
4．解析：图1表示的是不同浓度植物生长调节剂M对甲的影响，浓度高落叶率提高，和对照组4比较，3的落叶率低，是较适宜浓度；图2表示植物生长调节剂M对乙的影响，目的是为阻断植物乙的传播和蔓延，落叶率高更有利于阻断乙的危害，综合分析曲线3对应的浓度最好，M的稀释浓度应选用1/400，A正确；植物乙对照组的曲线逐渐下降，说明落叶率下降，说明其生长逐渐增强，B错误；喷施M应该减弱对甲果实的影响，避免影响产量，而对于乙应该防止其结果，所以时间应选择甲果实采收后，乙果实未大量成熟前，防止其种子传播，C正确；植物生长调节剂M可提高落叶率，和脱落酸的作用相似，D正确。
答案：B
5．解析：切去叶片，目的是排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰，A正确；据图分析，越迟使用IAA处理，叶柄脱落所需的折断强度越低，因此抑制叶柄脱落的效应越弱，B错误；由图分析，不使用IAA处理，只有乙烯，会促进叶柄脱落；越早使用IAA会抑制叶柄脱落，因此IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互拮抗的，C错误；图中，不同时间的IAA处理效果均表现为抑制折断，因此不能体现IAA作用的两重性，D错误。
答案：A
6．解析：图甲显示远红光使种子赤霉素含量下降，进而抑制种子萌发，与图乙结果相符，而不是远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，A错误；图甲显示红光能使种子赤霉素含量增加，其机理为红光将光敏色素激活，进而调节相关基因表达，B正确；图乙显示红光处理6天左右莴苣种子开始萌发，赤霉素处理10天时莴苣种子开始萌发，两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同，C错误；红光处理促进种子萌发，脱落酸会抑制种子萌发，二者作用相反，所以红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理低，D错误。
答案：B
7．解析：种子的成熟期早于果肉，能确保果实成熟后被传播时的种子也是成熟的，有利于种群的繁衍，A正确；由题干信息可知，基因NCED1是脱落酸合成的关键基因，且由题图左分析可知，NCED1酶活性被抑制时几乎没有脱落酸，所以只能说明脱落酸的生成必须有NCED1酶的作用，但不能说明脱落酸合成的同时就必须有NCED1酶的合成，B错误；基因ACO1是乙烯合成的关键基因，由题图右分析可知，NDGA组(抑制NCED1酶)前10天乙烯含量都很少，第10～12天乙烯含量略有一点增加，后面时间乙烯含量未知，因此，NCED1酶失活，ACO1基因的表达可能延迟，C正确；由题图右分析可知，脱落酸组乙烯含量更多，所以可推测脱落酸诱导了乙烯合成，但脱落酸＋1－MCP组乙烯含量极少，说明其诱导效应可被1－MCP消除，D正确。
答案：ACD
8．答案：(1)赤霉素和生长素都能起促进细胞伸长、诱导细胞分化，影响花、果实发育等作用。不同点：赤霉素有促进细胞分裂、促进种子萌发的作用，而生长素没有。
(2)与另外几种植物激素生理作用不同的是，脱落酸往往表现出“抑制”作用。
9．答案：因为它们不是天然的物质，植物体内缺乏分解它们的酶。
10．答案：(1)a.春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带。b.秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。
(2)经一定时间的低温处理诱导促使植物开花的作用。
11．解析：(1)基因表达包含转录和翻译两个过程，转录的产物是mRNA，mRNA也是翻译的模板，所以分析叶肉细胞中的mRNA含量可知道实验一中基因表达水平的变化。(2)将突变体甲与野生型植株杂交，得到F1，F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明控制乙烯敏感度的基因有两对，并且这两对基因的遗传符合自由组合定律。(3)该实验目的是通过基因A控制的蛋白质能与乙烯结合，证明基因A与植物对乙烯的响应有关，自变量是有无蛋白A，实验组是表达有蛋白A的酵母菌，对照组则是不表达蛋白A的酵母菌。(4)分析曲线，横坐标是14C2H4浓度的相对值，纵坐标是酵母菌结合14C2H4的量。酵母菌是通过合成蛋白A与14C2H4结合的，故实验组的曲线上升趋势变慢，可能是因为导入了基因A的酵母菌能合成的蛋白A数量有限。(5)由实验结果可以直接看出，成功表达蛋白A的酵母菌，在不同浓度(一定范围)的14C2H4条件下，随着14C2H4浓度的升高，酵母菌结合14C2H4的量增加；含不含基因A的表达载体(或不能表达蛋白A)的酵母菌，在不同浓度(一定范围)的14C2H4条件下，随着14C2H4浓度的升高，酵母菌结合14C2H4的量一直为零，再结合实验目的可推知该实验的结论是基因A表达产生的膜蛋白能与乙烯结合。
答案：(1)mRNA
(2)控制对乙烯敏感度的基因有两对，这两对基因遵循自由组合定律
(3)不表达蛋白A的酵母菌
(4)导入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A数量有限
(5)基因A表达产生的膜蛋白能与乙烯结合
模拟预测·题组集训
1．解析：赤霉素能打破休眠，促进种子萌发，脱落酸能抑制种子的萌发，据此可推测，唤醒种子的过程中存在脱落酸与赤霉素的作用效果相反，A正确；在单侧光的作用下，生长素由向光侧运输到背光侧，导致向光侧生长素浓度低于背光侧，向光侧生长速度慢，背光侧生长速度快，B错误；乙烯促进果实成熟，脱落酸促进叶子和果实的脱落，瓜熟蒂落的过程中存在乙烯和脱落酸的协同作用，C正确；细胞是物质、能量、信息的统一体，三者相伴推动生命活动进行，因此，物质、能量、信息对生命活动的进行具有重要作用，D正确。
答案：B
2．解析：在竹子开花之前GA等内源激素的相对含量发生了变化，说明内源激素调控了竹子的开花过程，A正确；GA在即将开花阶段含量明显下降，而在此前后GA含量都较高，因此GA可促进竹子开花，B错误；在开花时，GA与CTK的比值增大，则GA与CTK的比值与竹子开花有关，C正确；ABA可以促进叶片衰老、脱落，所以叶片中的ABA浓度升高可能与竹子的开花后枯死有关，D正确。
答案：B
3．解析：脱落酸属于植物激素，植物激素不直接参与细胞代谢，A错误；该实验的自变量是26S蛋白酶的有无和ABA的有无，因变量是WDL7蛋白的含量，B错误；由图可知，丙组加入26S蛋白酶体抑制剂，WDL7蛋白的含量增多，证明26S蛋白酶体可促进WDL7蛋白降解，C错误；由图甲乙组实验可知，未加入ABA时26S蛋白酶促进WDL7蛋白降解，加入ABA后促进降解，由题知26S蛋白酶体、WDL7蛋白与微管蛋白的稳定性有关，推测ABA可能通过促进26S蛋白酶体的作用促进微管降解，D正确。
答案：D
4．解析：上述实例能说明赤霉素能产生与春化相同的效果，说明春化作用可能诱导了赤霉素的产生，不是诱导GA基因直接合成GA，A错误；春化作用有利于小麦避免在寒冷开花后，光合速率弱，无法正常结果的情况，B正确；冬季来临之前，植物细胞内自由水/结合水比值会下降，细胞代谢活动降低，避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身，从而适应寒冷环境，春化作用后，冬小麦细胞中自由水和结合水的比值可能升高，以适应生长发育需要，C正确；人们对洋葱的需要是鳞茎，开花会消耗大量有机物，对洋葱的品质不利，消除春化作用有利于得到较大的鳞茎，D正确。
答案：A
5．解析：由题干可知，最老的菠菜、较嫩的菠菜、最嫩的菠菜开花所需要的最少处理天数依次为1、3、6，发育不同程度的菠菜，开花需要的长日照的天数不同，A正确；光作为一种信号，感受光照的物质是受体蛋白，B错误；除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育，C正确；由题干可知，最老的菠菜开花需要处理的最少天数为1，且至少13小时光照，故最老的菠菜经14小时光照＋10小时黑暗处理后可开花，D正确。
答案：B
6．解析：(1)内源脱落酸是一种植物激素，其作用是促进叶和果实的衰老和脱落、促进植物气孔关闭，维持种子休眠。(2)据题意可知，A组正常栽培，不做任何处理，属于对照组。与对照组相比，B、C组分别用脱落酸(ABA)、CaCl2＋ABA喷施叶片处理后，在干旱胁迫条件下栽培，一周后发现气孔导度下降，游离氨基酸含量升高，据此推测，B、C组黄瓜幼苗的净光合速率明显低于A组的原因是干旱胁迫使气孔导度下降，CO2吸收减少，导致暗反应所需的CO2不足；胁迫下的黄瓜幼苗通过增加细胞中游离氨基酸的含量来提高细胞的渗透压，根细胞吸水能力更强，吸收更多土壤中的水分来抵抗干旱胁迫。(3)据表格可知，B组与C相比，自变量为是否CaCl2处理，实验结果是C组SOD活性更高，SOD(超氧化物歧化酶)具有抗氧化作用，可清除植物在不利环境下产生的自由基等，因此得出Ca2＋在植物抗逆过程中能防止膜脂过氧化，具有稳定膜结构的作用。(4)干旱胁迫一周后与处理前比较，植物的地下部分与地上部分干重的比值明显提高，其意义是促进根系生长，有利于植物吸收水分，地上部分减少，水分散失减少，抵御干旱胁迫带来的伤害。(5)要探究提高干旱胁迫下黄瓜幼苗净光合速率的最适ABA浓度，自变量为不同的ABA浓度，因变量为净光合速率，实验条件为干旱胁迫，因此实验思路为：设置一系列等浓度梯度的ABA溶液分别处理黄瓜幼苗，干旱胁迫条件下栽培一段时间后，测定植株的CO2吸收速率并比较。
答案：(1)促进气孔关闭
(2)对照 气孔导度 细胞的渗透压
(3)C组的SOD活性高于B组
(4)植物通过促进根系生长来加强水分吸收
(5)设置一系列等浓度梯度的ABA溶液分别处理黄瓜幼苗，干旱胁迫条件下栽培一段时间后，测定植株的CO2吸收速率并比较
专题拓展·素养落地
专项提升
1．解析：一定浓度的生长素会促进细胞伸长，当生长素浓度达到一定值后就通过促进乙烯的合成来抑制生长素促进细胞的伸长作用。不同浓度生长素的作用有差异，既有促进作用，也有抑制作用。同时，由图也可以看出部分过程中生长素和乙烯在促进植物伸长生长上的作用效果相反，D错误。
答案：D
2．解析：(2)在促进细胞分裂方面，生长素的主要作用是促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要表现在促进细胞质的分裂，二者协调促进细胞分裂的完成，表现出协同作用。(3)植物能对光作出反应，是因为其具有能接受光信号的分子，给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化，在这一过程中感受光信号的受体有光敏色素，光敏色素接受光照后，结构发生改变，该信息传导到细胞核，进而调控基因的表达，表现出生物学效应；除了光，温度(如植物代谢会随温度不同而有旺盛和缓慢之分)、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
答案：(2)促进细胞核的分裂 促进细胞质的分裂
(3)光敏色素 温度、重力
3．解析：(1)长日照植物是指日照长度必须长于一定时间(L)才能开花的植物，而短日照植物指在24 h昼夜周期中，日照长度短于一定时间(S)才能开花的植物，两者的临界日长可能是不相等的，所以长日照植物的临界日长(L)可能小于短日照植物的临界日长(S)。(2)根据图1结果推测：短日照植物开花，则每个周期(24 h)中，黑暗时间需要足够长，必须经过长于某个时间，而且不能有间歇性的给予光照，即必须连续黑暗，且处理整个周期，才可以开花。(3)科学家继续用上述两种植物做了相关实验，据图2结果推测B不合理，理由是图2中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组每个周期光照总时长均短于临界值ac，但长日照植物都开花了，说明并非取决于每个周期光照的总时长。按照推测A，从开花的条件分析，取决于每个周期该条件的连续时长，图2第V组实验中长日照植物能开花的原因是第Ⅴ组虽然每个周期光照总时长均短于临界值ac，但每个周期中的连续黑暗时长小于cd，满足推测A中的开花条件。(4)根据以上结果推测，在某地某短日照植物临近开花季节，夜间照明会导致没有满足连续的黑暗时间，导致无法开花，即开花时间会推迟。
答案：(1)可能
(2)长于 黑暗
(3)图2Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组每个周期光照总时长均短于临界值ac，但长日照植物都开花了 第Ⅴ组的每个周期中的连续黑暗时长小于cd，满足推测A中的开花条件
(4)推迟(共110张PPT)
第1讲 植物生命活动的调节
基础自查·明晰考位
纵引横连——建网络
提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力
①植物向光性 ②色氨酸 ③发育中的种子 ④非极性运输 ⑤促进细胞伸长生长、诱导细胞分化；影响器官的生长、发育 ⑥传达调节信息 ⑦细胞分裂 ⑧促进细胞伸长、细胞分裂与分化、种子萌发和果实发育 ⑨果实成熟 ⑩细胞分裂
边角扫描——全面清
提醒：判断正误并找到课本原话
1．植物生长素就是指的吲哚乙酸。(选择性必修1 P92正文)( )
2．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。(选择性必修1 P93正文)( )
3．生长素在植物各器官都有分布。(选择性必修1 P93正文)( )
4．对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同。(选择性必修1 P94“思考·讨论”)( )
5．生长素主要促进细胞质分裂，细胞分裂素主要促进细胞核分裂。(选择性必修1 P98正文)( )
6．种子萌发过程中，赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发。(选择性必修1 P98正文)( )
×
√
√
×
×
√
7．在植物生长发育过程中，不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。(选择性必修1 P99正文)( )
8．植物生长调节剂是由植物合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。(选择性必修1 P100正文)( )
9．乙烯对水果有催熟作用，还可以进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。(选择性必修1 P104“探究·实践”)( )
10．光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。(选择性必修1 P106正文)( )
√
×
√
√
考点梳理·整合突破
整合考点12 “生长靠我”的生长素
任务驱动
任务1 理清生长素发现过程的“3、2、1”
尖端
尖端
任务2 理解生长素的三类运输方式
主动
任务3 辨明生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长的含义
(1)高浓度与低浓度：当生长素浓度小于i时均为“低浓度”，高于i时才会________植物生长，称为“高浓度”。
(2)OH段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用________。
(3)HC段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用________(但仍为促进生长)。
(4)最适浓度：H点表示促进生长的最适浓度为g。
(5)“阈值”：C点表示促进生长的“阈值”，即大于C处生长素浓度，将会使生长________。
抑制
增强
减弱
受抑制
任务4 三看法判断生长素的作用特点
任务5 与生长素的产生、分布和运输相关的实验归纳
(1)若验证生长素的产生部位在胚芽鞘的尖端，则：
(2)若验证胚芽鞘生长部位在尖端下部，则：
(3)若验证胚芽鞘中生长素的横向运输发生在尖端，则：
①实验操作(如图所示)
②实验现象：装置a中胚芽鞘________；装置b和c中胚芽鞘____________。
直立生长
弯向光源生长
(4)若验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输，则：
①实验操作(如图)
②实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘____________，B组去掉尖端的胚芽鞘______________。
向右弯曲生长
不生长也不弯曲
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[2023·山东卷]拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
由该实验结果不能得出的是( )
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
答案：D
解析：据表格和题图可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断，即去除结构Ⅰ，生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意；据表格可知，在①处切断，该幼苗缓慢生长且弯曲，而在②处切断后，该幼苗不能生长，推测①②之间含有生长素，且具有感光部位；推测可能是受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，最终导致生长不均匀，出现弯曲生长，B、C不符合题意；在②处切断和在③处切断，两组实验结果相同：幼苗都不生长、不弯曲，说明此时不能产生生长素，也无法得出有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。
2．[2023·广东卷]某研学小组参加劳动实践，在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。下列做法正确的是( )
A.插条只能保留1个芽以避免养分竞争
B.插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度
C.插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA
D.插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根
答案：B
解析：为提高扞插枝条的成活率，插条一般保留3～4个芽，因为芽能产生生长素，有利于插条生根，A错误；当插条上叶片较多时，蒸腾作用过于旺盛，导致插条失水过多死亡，因此应剪去多数叶片以降低蒸腾作用，B正确；较高浓度的NAA可以选用沾蘸法，低浓度NAA可以选用浸泡法，C错误；为降低插条的蒸腾作用，同时又可以使其进行光合作用，常常在弱光下进行扦插，D错误。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
3.(选择性必修1 P94“思考·讨论”)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗？
4．(选择性必修1 P94“思考·讨论”节选)“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
答案：不一定，在最适浓度的两侧，会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果。不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同。
答案：“促进”或“抑制”，是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。
5．(选择性必修1 P94“与社会的联系”拓展)大型乔木的树冠多呈圆锥形，试分析原因。
答案：植物顶芽产生的生长素向侧芽运输，侧芽生长素浓度高，抑制其发育，顶芽生长素浓度低，优先发育。
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养
6.[2023·天津卷]研究人员探究植物根部生长素运输情况，得到了生长素运输方向示意图(图1)
(1)生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是____________。
(2)图2是正常植物和某蛋白N对应基因缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比，据此回答：
①N蛋白基因缺失，会导致根部变短，并导致生长素在根部________处(填“表皮”或“中央”)运输受阻。
②如图3，在正常植物细胞中，PIN2蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白，推测其功能是将生长素从细胞________运输到细胞___________，根据图3，N蛋白缺失型的植物细胞中，PIN2蛋白分布特点为：_______________________________。
(3)根据上述研究，推测N蛋白的作用是：____________________________________________，从而促进了伸长区细胞伸长。
极性运输(主动运输)
中央
顶膜
侧膜和底膜
顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布
促进生长素从细胞质和侧膜等部位向伸长区细胞顶膜集中
解析：(1)据图可知，生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输是从形态学的上端向形态学的下端运输，属于极性运输，运输方式是主动运输。(2)①分析图2，N蛋白缺失型个体的根部明显缩短，且据生长素的分布情况可知，伸长区中央部分的生长素较少，据此可推测生长素在根部中央运输受阻。②据图3可知，正常型个体和N蛋白缺失型个体顶膜的PIN2蛋白含量相同，侧膜和细胞质中没有分布，结合图1推测，推测其功能是将生长素从细胞顶膜运输至侧膜和底膜；而N蛋白缺失型的植物细胞中，PIN2蛋白分布特点为：顶膜处最多，侧膜和细胞质中也有分布，但是相对较少，其中细胞质中含量最少。(3)根据上述研究，正常型个体只有顶膜有PIN蛋白分布，而N蛋白缺失型个体则在多处都有分布，推测N蛋白的作用是：促进生长素从细胞质和侧膜等部位向伸长区细胞顶膜集中，从而促进了伸长区细胞伸长。
模拟预测·题组集训
题组预测一 植物生长素的相关基础考查
1．[2023·赣抚吉十一联盟高三联考]下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述，正确的是( )
A．仅在胚芽鞘、芽、幼叶中合成
B．生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织
C．在植物体的幼嫩部位，生长素不可以逆浓度梯度运输
D．胚芽鞘尖端能够将色氨酸经过一系列反应大量合成生长素
答案：B
解析：生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，A错误；生长素合成和分布的主要场所是植物体的幼嫩部位、未成熟组织，B正确；在植物体的幼嫩部位，生长素的运输为极性运输，因此属于主动运输，可以逆浓度梯度运输，C错误；生长素属于植物激素，具有微量高效的特点，不能大量合成，D错误。
2．[2023·陕西咸阳高三质检]在黑暗条件下培养小麦的根尖，当根尖生长到10 mm左右时用不同强度的单侧光对直立生长的根尖进行照射处理，一段时间后对向光侧与背光侧的生长素含量进行测定，结果如下表所示。
处理的光强 生长素(IAA)含量(ng·g－1)
向光侧 背光侧 合计
500 lx 163 426 589
1 000 lx 147 439 586
下列相关叙述正确的是( )
A.根尖产生的生长素化学本质是萘乙酸
B．实验表明：光照导致了生长素的分解
C．若要弄清根尖两侧IAA含量差异的原因，还需设置一个黑暗组
D．若在1 000 lx光照下根尖背光弯曲茎尖向光弯曲生长，说明根对IAA的敏感性小于茎
答案：C
解析：根尖产生的生长素，化学本质为吲哚乙酸，由色氨酸合成，而萘乙酸为生长素类似物，A错误；由题表分析可知，在单侧光的照射下，背光侧生长素浓度高，向光侧浓度低，且总量基本不变，不能表明是光照导致了生长素分解，B错误；若要弄清根尖两侧IAA含量差异的原因，应设置对照组，用来探究是否是光照导致两侧IAA含量差异，对照组不做任何光照处理，置于黑暗条件下，为黑暗组，C正确；在1 000 lx光照下，根尖背光弯曲，是由于根的向光侧生长素浓度低，生长快，根的背光侧生长素浓度高，生长慢，单侧光引起根的背光性生长体现了IAA的作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，说明根对IAA的敏感性高于茎，D错误。
题组预测二 聚焦生长素的生理作用及“特点”
3．[2023·广东省揭阳市高三质检]将燕麦胚芽鞘和大豆下胚轴切段放在含2%蔗糖的培养液中进行实验，一段时间后向培养液中加入10 μmol/L的生长素，并定时测定切段的延伸速率，结果如下图所示。
下列有关分析，正确的是( )
A．该实验的自变量是用10 μmol/L的生长素培养的时间
B．在0～1小时内，生长素促进大豆下胚轴伸长效果最好
C．营养物质蔗糖的浓度过高会使燕麦胚芽鞘细胞失水
D．10 μmol/L的生长素是促进大豆下胚轴伸长的最适浓度
答案：C
解析：该实验的自变量有两个，一是用10 μmol/L的生长素培养的时间，二是植物下胚轴切段的种类，A错误；分析图可知：1小时之后，大豆下胚轴延伸速率比较大，生长素促进大豆下胚轴伸长效果较好，B错误；细胞外蔗糖的浓度过高会使燕麦胚芽鞘细胞失水，C正确；本实验只有一组生长素为10 μmol/L的浓度下生长情况，没有其他浓度的数据作比较，不能确定促进大豆下胚轴伸长的最适浓度，D错误。
4．[2023·河南安阳高三一模]科学家用精确的方法检测发现，某些植物部位背光侧和向光侧的IAA分布有差异，有些却并没有差别。下列有关对植物向光性的原因的分析，最为准确的是( )
A．向光侧的IAA接受光照后抑制了细胞生长与细胞分裂
B．其他促进生长的物质在背光侧分布多，背光侧生长加快
C．某些生长抑制物质在向光侧分布多，使向光侧生长受到抑制
D．植物的向光生长可能不是受单一机制或单一物质控制的
答案：D
解析：多数植物向光性的原因是背光侧的生长素比向光侧多，背光侧生长快，生长素主要促进细胞核的分裂，A不符合题意；少数植物在单侧光照射下，向光侧和背光侧生长素分布没有差别，但向光侧的抑制生长的物质比背光侧多，B、C不符合题意；综合题意，多数植物的向光性是由于生长素分布不均匀导致的，少数植物是抑制生长的物质分布不均匀，植物的向光生长可能不是受单一机制或单一物质控制的，D符合题意。
5．[2023·浙睿talk原创联盟高三模拟]将离体的某植物根尖细胞用不同浓度的生长素处理，测得经某一浓度生长素处理前后的细胞内DNA、RNA、蛋白质含量比值的变化如图所示。
下列相关叙述正确的是( )
A．该浓度的生长素可以促进相关基因的表达
B．该浓度生长素处理的根尖细胞生长速度一定加快
C ．处理过程中，DNA的数量、结构等始终没有发生变化
D．图示现象说明生长素直接参与了植物的代谢过程
答案：A
解析：从柱形图可以看出RNA含量和蛋白质含量相对于DNA含量都有所增加，说明生长素促进了细胞内的转录和翻译过程，导致RNA含量增加，蛋白质含量增加，A正确；生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。该浓度生长素处理的根尖细胞生长速度不一定加快，B错误；转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，处理过程中会促进基因的转录，故会有DNA结构的改变，C错误；生长素属于植物激素，激素不直接参与细胞代谢过程，D错误。
6．[2023·江苏南京高三调研]科学家发现植物顶端优势受生长素和另一种植物激素M的共同调节。现有野生型植株甲、不能合成植物激素M的突变型植株乙和按图1进行嫁接形成的嫁接型植株丙(野生型甲做根、突变型乙做茎)。为探究植物激素M的作用及合成部位(是茎还是根)，某兴趣小组在相同的条件下分别测定甲、乙、丙三植株侧芽的长度，实验结果如图2所示。
下列叙述错误的是( )
A．只有特定部位能合成激素M，是因为只有这些细胞中才有控制激素M合成的基因
B．植株甲能产生的植物激素是生长素和植物激素M，植株乙能产生生长素
C．将图2中甲、乙结果进行对照，可得出植物激素M对侧芽的生长有抑制作用
D．图2显示植株甲、丙都表现出明显的顶端优势现象，由此可得出植物激素M是根产生的
答案：A
解析：同一植株的不同细胞中所具有的遗传物质是相同的，只有特定部位能合成激素M，是基因选择性表达的结果，A错误；依题意可知，植株甲为野生型，能产生的植物激素是生长素和植物激素M，植株乙是不能合成植物激素M的突变型植株，能产生生长素，B正确；图2显示，乙的侧芽长度明显比植株甲的长，而植株甲能产生植物激素M、植株乙不能产生植物激素M，这说明植物激素M对侧芽的生长有抑制作用，C正确；图2显示植株甲、丙都表现出明显的顶端优势现象，而植株丙是由野生型甲做根、突变型乙做茎进行嫁接而形成的，据此可推知：植物激素M是根产生的，D正确。
题组预测三 基于学科核心素养的长句应答类专训
7．[2023·河北石家庄二中模拟预测]拟南芥种子萌发时，下胚轴顶端形成顶勾(如图1)，在破土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用。为研究生长素(IAA)与顶端弯曲的关系，科研人员进行了相关实验，图2为科研人员测定的不同实验组顶勾内外侧细胞长度的结果，并推测不同浓度的IAA可能通过TMK蛋白调控细胞生长(机理见图3)。回答下列问题：
(1)拟南芥种子萌发时，顶端产生的IAA运输到下胚轴的过程为_________运输，该过程________(填“是”或“否”)需要消耗能量。
(2)根据图2推测，tmk突变体比野生型顶勾弯曲角度小的原因是______________________________________。TMK基因的作用是使下胚轴顶勾处的弯曲角度________(填“减小”或“增大”)。
(3)根据图3分析：当IAA浓度较高时，__________被剪切，然后该物质进入细胞核，使______磷酸化，最终抑制了____________________，导致细胞伸长生长被抑制。
极性(主动)
是
tmk突变体比野生型顶勾弯曲处内侧细胞长度更大
增大
TMK蛋白C端
蛋白X
促进生长基因的表达(转录)
解析：(1)拟南芥种子萌发时，下胚轴顶端形成顶勾，其原因是：种子萌发时，顶端分生组织产生的IAA运输至下胚轴处，该过程生长素从形态学上端运输至形态学下端，属于极性运输。极性运输为主动运输，需要消耗能量。(2)据图2分析，三种植株顶勾弯曲处外侧细胞长度基本相同，这是细胞水平的检测，但内侧细胞长度野生型最短，tmk突变体最长；由此说明，tmk突变体顶勾弯曲度改变的原因是其顶勾弯曲处内侧细胞生长加快所致。由于转入TMK基因的tmk突变体的内侧细胞长度处于野生型和突变体之间，可推测TMK基因的作用是使下胚轴顶勾处的弯曲角度增大。(3)分析图3可知，在IAA浓度较高时，TMK蛋白C端可以被剪切，该物质进入细胞核，使蛋白质X发生磷酸化，抑制促生长因子基因的表达，最终使生长因子的合成减少，导致细胞伸长生长被抑制。
知识拓展
一、生长素(IAA)的化学本质及作用
生长素(auxin)是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素，英文简称IAA，国际通用是吲哚乙酸(IAA)。4-氯-IAA、5-羟-IAA、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸等为类生长素。因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。
生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长，特别是细胞的伸长。还能够促进果实的发育和扦插的枝条生根。但趋于衰老的组织生长素是不起作用的。
作用特点：
(1)顶端优势；
(2)细胞核分裂、细胞纵向伸长；
(3)叶片增大；
(4)插枝发根；
(5)愈伤组织；
(6)抑制块根；
(7)气孔开放；
(8)延长休眠。
二、生长素的运输
1．极性运输
(1)内容：生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。
(2)存在部位：胚芽鞘、幼茎及幼根等薄壁细胞之间。
(3)运输距离：运输距离短，运输速度仅为5～20 mm/h。
(4)运输机理(看图及下面文字解释)
如图：一个植物细胞形态学上端的细胞膜上存在H＋－IAA－转运体，形态学下端细胞膜上存在IAA输出载体。此外，细胞膜上还存在质子泵。
(5)运输过程
①IAA从细胞顶部输入细胞的方式(看上图)
a．游离型的IAA－由于带负电不能通过细胞膜，通过细胞顶部(形态学上端)的H＋－IAA－协同转运体进入细胞，这是一种次级主动运输，IAA－运输的直接动力来自H＋的电化学梯度，但是H＋的电化学梯度是由细胞膜上H＋泵消耗ATP建立的。
b．IAAH型的生长素由于不带电荷，并且具有脂溶性，因此可以通过扩散从细胞顶部进入细胞。
c．说明：由于H＋泵的活动，细胞外是酸性环境(pH＝5.0左右)，因此，IAA主要以IAAH的形式存在。
②IAA从细胞底部输出细胞的方式(看上图)
由于细胞内部的pH＝7.0，因此，从细胞顶部进入细胞的IAAH型生长素会解离为IAA－，IAA－通过细胞底部的IAA输出载体输出细胞。
③如此重复上面两个过程(①和②)，生长素就从形态学上端运输到了形态学下端。
(6)说明
①这种运输方式由于细胞顶部和底部存在不同的转运蛋白而实现的，也就是细胞两端具有极性，因此叫做极性运输。同时也说明了这种运输方式与植物所处的物理位置无关。
②这种运输方式需要消耗ATP，是一种主动运输。消耗的ATP主要用来建立内外的H＋浓度差，建立的H＋浓度差可以帮助IAA－输入细胞，也可以使IAA－形成脂溶性的IAAH，从而扩散进入细胞，同时造成了细胞内的pH＝7的环境，使得IAAH解离为IAA－，然后通过IAA－输出载体输出细胞。
③极性运输是某些植物向性运动、顶端优势和不定根形成的基础。
2．非极性运输
(1)内容：生长素与其他化合物(糖类、氨基酸)结合进行运输，然后在目的地释放出来起作用。
(2)存在部位：成熟组织的韧皮部，通过筛管运输。(随着有机物一起运输)
(3)运输距离：运输距离长。如：人工在叶片上喷洒生长素，会运输到植物的根部。
(4)运输机理：与有机物结合随着有机物一起运输，可以顺浓度，也可以逆浓度。
3．单侧光引起的生长素运输
科学家研究发现在胚芽鞘和某些植物体中，单侧光会引起生长素从向光侧向背光侧运输。
4.重力引起生长素的运输
在重力的影响下，生长素向着重力方向运输。
专项提升
1.[2023·山东青岛三模]生长素(IAA)主要促进细胞的伸长，而细胞壁的弹性非常小，影响细胞的伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理如图。
下列说法正确的是( )
A．生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2＋引发H＋以被动运输的方式向外运输
B．生长素是植物体内信息的化学载体，其受体只存在于细胞膜上
C．活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达，合成mRNA和蛋白质
D．生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递，体现了细胞结构和功能的联系
答案：D
解析：根据图分析可知，H＋出细胞需要消耗ATP，所以是以主动运输的方式向外运输的，A错误；图中显示，生长素的受体既存在于细胞膜上，也存在于细胞质或细胞核中，B错误；活化因子与生长素结合，使相关基因在细胞核内表达，合成mRNA，而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体，C错误；生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递，体现了细胞结构和功能的联系，D正确。
2．[2023·北京东城一模]生长素能够被细胞一极吸收并从相反极外排，从而导致了极性运输，细胞膜上的生长素外排蛋白PIN在此过程中发挥重要作用。NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点，下列推测不合理的是( )
A．PIN蛋白定位于细胞膜上需内成网、高尔基体等参与
B．PIN蛋白在细胞膜上分布不均，集中于形态学下方一侧
C．NPA通过阻碍生长素的运输抑制植物的生长
D．PIN基因缺失突变体植株比野生型植株高大
答案：D
解析：PIN蛋白定位于细胞膜上，其合成过程需内成网、高尔基体的加工，A正确；生长素的极性运输是从形态学上端到形态学下端，生长素外排蛋白PIN在极性运输过程中发挥重要作用，可推测PIN蛋白在细胞膜上分布不均，集中于形态学下方一侧，B正确；NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点，导致生长素不能和PIN蛋白上的结合位点结合，阻碍生长素的运输抑制植物的生长，C正确；PIN基因缺失突变体植株不能正常合成PIN蛋白，导致生长素极性运输受阻，所以PIN基因缺失突变体植株应该比野生型植株矮小，D错误。
3．[2023·昭平模拟]“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激，“淀粉体”也含有自己的环状DNA分子。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，从而造成重力对植物生长的影响，下列有关叙述错误的是( )
A．淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
B.在水平放置的根中，近地侧IAA浓度低于远地侧
C．植物根部的向地生长体现了高浓度生长素抑制生长的作用
D．平衡石细胞中的“淀粉体”可能会进行基因的表达过程
答案：B
解析：由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，A正确；水平放置的根中，由于重力的作用近地侧生长素浓度高，远地侧生长素分布较少，近地侧生长素浓度高于远地侧，B错误；植物根部的向地性是由于近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制，远地侧生长素分布较少，细胞生长快，C正确；根据题意可知，“淀粉体”也含有自己的环状DNA分子，可能会进行基因的表达过程，D正确。
考点梳理·整合突破
整合考点13 “各显其能”的其他植物激素
任务驱动
任务1 理清其他植物激素的产生与作用
根尖
分裂
伸长
根冠
分裂
任务2 明确植物激素间的相互关系
(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
促进
抑制
促进
(3)生长素与赤霉素的相互作用机理
【特别提醒】
生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长，其他植物激素一般不具有该特点。
任务3 其他植物激素的应用归纳
种子休眠
芽
【特别提醒】
植物激素调节的2个“≠”
(1)激素调节≠植物生命活动调节
①说明：激素调节只是植物生命活动调节的一部分。
②原因：光照、温度等环境因子的变化会引起植物体内产生包括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)植物激素≠植物生长调节剂
①植物激素：植物体自身合成的调节物质。
②植物生长调节剂：人工合成的调节物质。
③举例：如生长素属于植物激素，而生长素类似物(如2，4-D)属于植物生长调节剂。
任务4 完善环境因素参与调节植物的生命活动关系图
光敏色素
转录
翻译
平衡石
过程评价
评价1 依托真题归类比较再体验，明考向
1.[2023·海南卷]禾谷类种子萌发过程中，糊粉层细胞合成蛋白酶以降解其自身贮藏蛋白质，为幼苗生长提供营养。为探究赤霉素在某种禾谷类种子萌发过程中的作用，某团队设计并实施了A、B、C三组实验，结果如图。
下列有关叙述正确的是( )
A．本实验中只有A组是对照组
B．赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率下降
C．赤霉素合成抑制剂具有促进种子萌发的作用
D．三组实验中，蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组
答案：D
解析：本实验的自变量是处理方式及时间，A组属于空白对照组，但当自变量为时间时，处理时间为0的B组和C组也是对照组，A错误；添加赤霉素的B组，蛋白质总含量低于未加入赤霉素的A组，更低于用赤霉素合成抑制剂处理的C组，说明赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率增加，B错误；赤霉素可促进蛋白质的分解，为幼苗生长提供营养，促进萌发，而赤霉素合成抑制剂抑制蛋白质的降解，抑制种子萌发，C错误；随着时间变化，蛋白质总含量C组大于A组大于B组，说明B组蛋白质最少，酶的活性最高，即蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组，D正确。
2．[2023·北京卷]水稻种子萌发后不久，主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高，赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。
以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述，不正确的是( )
A．乙烯抑制主根生长
B．赤霉素促进主根生长
C．赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长
D．乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用
答案：D
解析：与对照相比，外源施加乙烯主根长度反而减少，说明乙烯可以抑制主根生长，A正确；外源施加赤霉素，主根长度增长，说明赤霉素可以促进主根生长，B正确；乙烯可以抑制主根生长，赤霉素可以促进主根生长，说明赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长，C正确；同时施加赤霉素和乙烯，主根长度与对照相比减少，与单独施加赤霉素相比也是减少，说明乙烯抑制赤霉素对主根生长的促进作用，D错误。
3.[2023·广东卷]种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后，其体内会发生一系列变化，导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
A．水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B．水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C．水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D．强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
答案：A
解析：当室外栽培的水仙被移入室内后，光信号发生变化，光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变，影响相关基因的表达，进而导致水仙徒长甚至倒伏，A正确；叶绿素可以吸收、传递和转化光能，叶绿素本身不传递光信号，B错误；植物的向光性是指在单侧光的作用下，向光侧生长素浓度低于背光侧，导致背光侧生长快，向光侧生长慢，植物向光弯曲。水仙转入室内后，若给以单侧光，植物仍可以发生向光弯曲，C错误；室外栽培的水仙被移入室内后，光照强度减弱，D错误。
4．[2023·湖北卷]多年生植物甲为一种重要经济作物，果实采收期一般在10月，在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延，科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理，结果如图所示。
曲线1：稀释浓度为1/100；曲线2：稀释浓度为1/200；曲线3：稀释浓度为1/400；曲线4：对照组
下列叙述错误的是( )
A．据图综合分析，为防治乙的危害，M的稀释浓度应选用1/400
B．植物乙对照组的曲线逐渐下降，说明其生长逐渐减弱
C．喷施M时间选择甲果实采收后，乙果实未大量成熟前
D．植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
答案：B
解析：图1表示的是不同浓度植物生长调节剂M对甲的影响，浓度高落叶率提高，和对照组4比较，3的落叶率低，是较适宜浓度；图2表示植物生长调节剂M对乙的影响，目的是为阻断植物乙的传播和蔓延，落叶率高更有利于阻断乙的危害，综合分析曲线3对应的浓度最好，M的稀释浓度应选用1/400，A正确；植物乙对照组的曲线逐渐下降，说明落叶率下降，说明其生长逐渐增强，B错误；喷施M应该减弱对甲果实的影响，避免影响产量，而对于乙应该防止其结果，所以时间应选择甲果实采收后，乙果实未大量成熟前，防止其种子传播，C正确；植物生长调节剂M可提高落叶率，和脱落酸的作用相似，D正确。
5．[2023·浙江1月]研究人员取带叶的某植物茎段，切去叶片，保留叶柄，然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中，分别在不同时间用一定浓度IAA处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度，实验结果如图所示。
下列关于本实验的叙述，正确的是( )
A．切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰
B．越迟使用IAA处理，抑制叶柄脱落的效应越明显
C．IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的
D．不同时间的IAA处理效果体现IAA作用的两重性
答案：A
解析：切去叶片，目的是排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰，A正确；据图分析，越迟使用IAA处理，叶柄脱落所需的折断强度越低，因此抑制叶柄脱落的效应越弱，B错误；由图分析，不使用IAA处理，只有乙烯，会促进叶柄脱落；越早使用IAA会抑制叶柄脱落，因此IAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互拮抗的，C错误；图中，不同时间的IAA处理效果均表现为抑制折断，因此不能体现IAA作用的两重性，D错误。
6．[2023·浙江6月]为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响，研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示，红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。
据图分析，下列叙述正确的是( )
A．远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，促进种子萌发
B．红光能激活光敏色素，促进合成赤霉素相关基因的表达
C．红光与赤霉素处理相比，莴苣种子萌发的响应时间相同
D．若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理高
答案：B
解析：图甲显示远红光使种子赤霉素含量下降，进而抑制种子萌发，与图乙结果相符，而不是远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，A错误；图甲显示红光能使种子赤霉素含量增加，其机理为红光将光敏色素激活，进而调节相关基因表达，B正确；图乙显示红光处理6天左右莴苣种子开始萌发，赤霉素处理10天时莴苣种子开始萌发，两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同，C错误；红光处理促进种子萌发，脱落酸会抑制种子萌发，二者作用相反，所以红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理低，D错误。
7．[2023·湖南卷]番茄果实发育历时约53天达到完熟期，该过程受脱落酸和乙烯的调控，且果实发育过程中种子的脱落酸和乙烯含量达到峰值时间均早于果肉。基因NCED1和ACO1分别是脱落酸和乙烯合成的关键基因。NDGA抑制NCED1酶活性，1－MCP抑制乙烯合成。花后40天果实经不同处理后果实中脱落酸和乙烯含量的结果如图所示。
下列叙述正确的是( )
A．番茄种子的成熟期早于果肉，这种发育模式有利于种群的繁衍
B．果实发育过程中脱落酸生成时，果实中必需有NCED1酶的合成
C．NCED1酶失活，ACO1基因的表达可能延迟
D．脱落酸诱导了乙烯的合成，其诱导效应可被1－MCP消除
答案：ACD
解析：种子的成熟期早于果肉，能确保果实成熟后被传播时的种子也是成熟的，有利于种群的繁衍，A正确；由题干信息可知，基因NCED1是脱落酸合成的关键基因，且由题图左分析可知，NCED1酶活性被抑制时几乎没有脱落酸，所以只能说明脱落酸的生成必须有NCED1酶的作用，但不能说明脱落酸合成的同时就必须有NCED1酶的合成，B错误；基因ACO1是乙烯合成的关键基因，由题图右分析可知，NDGA组(抑制NCED1酶)前10天乙烯含量都很少，第10～12天乙烯含量略有一点增加，后面时间乙烯含量未知，因此，NCED1酶失活，ACO1基因的表达可能延迟，C正确；由题图右分析可知，脱落酸组乙烯含量更多，所以可推测脱落酸诱导了乙烯合成，但脱落酸＋1－MCP组乙烯含量极少，说明其诱导效应可被1－MCP消除，D正确。
评价2 依托教材专练长句表述，提考能
8.(选择性必修1 P98“思考·讨论”)
(1)赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处？又有哪些不同？
(2)脱落酸与生长素、赤霉素、细胞分裂素的生理作用有什么不同？
答案：赤霉素和生长素都能起促进细胞伸长、诱导细胞分化，影响花、果实发育等作用。不同点：赤霉素有促进细胞分裂、促进种子萌发的作用，而生长素没有。
答案：与另外几种植物激素生理作用不同的是，脱落酸往往表现出“抑制”作用。
9．(选择性必修1 P100“正文”拓展)为什么植物生长调节剂比植物激素效果稳定？
答案：因为它们不是天然的物质，植物体内缺乏分解它们的酶。
10．(选择性必修1 P107“思考·讨论”)
(1)年轮形成的原因是什么？
(2)什么是春化作用？
答案：a.春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带。b.秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。
答案：经一定时间的低温处理诱导促使植物开花的作用。
评价3 依托真题归类比较再探究，强素养
11.[2023·湖北卷]乙烯(C2H4)是一种植物激素，对植物的生长发育起重要作用。为研究乙烯的作用机制，进行了如下三个实验。
【实验一】乙烯处理植物叶片2小时后，发现该植物基因组中有2 689个基因的表达水平升高，2 374个基因的表达水平下降。
【实验二】某一稳定遗传的植物突变体甲，失去了对乙烯作用的响应(乙烯不敏感型)。将该突变体与野生型植株杂交，F1植株表型为乙烯不敏感。F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9∶7。
【实验三】科学家发现基因A与植物对乙烯的响应有关，该基因编码一种膜蛋白，推测该蛋白能与乙烯结合。为验证该推测，研究者先构建含基因A的表达载体，将其转入到酵母菌中，筛选出成功表达蛋白A的酵母菌，用放射性同位素14C标记乙烯(14C2H4)，再分为对照组和实验组进行实验，其中实验组是用不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。结果如图所示。
回答下列问题：
(1)实验一中基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的________(填“DNA”或“mRNA”)含量得出。
(2)实验二F2植株出现不敏感型与敏感型比例为9∶7的原因是__________________________________________________。
(3)实验三的对照组为：用不同浓度的14C2H4与___________________混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。
(4)实验三中随着14C2H4相对浓度升高，实验组曲线上升趋势变缓的原因是________________________________________。
(5)实验三的结论是______________________________。
mRNA
控制对乙烯敏感度的基因有两对，这两对基因遵循自由组合定律
不表达蛋白A的酵母菌
导入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A数量有限
基因A表达产生的膜蛋白能与乙烯结合
解析：(1)基因表达包含转录和翻译两个过程，转录的产物是mRNA，mRNA也是翻译的模板，所以分析叶肉细胞中的mRNA含量可知道实验一中基因表达水平的变化。(2)将突变体甲与野生型植株杂交，得到F1，F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明控制乙烯敏感度的基因有两对，并且这两对基因的遗传符合自由组合定律。(3)该实验目的是通过基因A控制的蛋白质能与乙烯结合，证明基因A与植物对乙烯的响应有关，自变量是有无蛋白A，实验组是表达有蛋白A的酵母菌，对照组则是不表达蛋白A的酵母菌。(4)分析曲线，横坐标是14C2H4浓度的相对值，纵坐标是酵母菌结合14C2H4的量。酵母菌是通过合成蛋白A与14C2H4结合的，故实验组的曲线上升趋势变慢，可能是因为导入了基因A的酵母菌能合成的蛋白A数量有限。
(5)由实验结果可以直接看出，成功表达蛋白A的酵母菌，在不同浓度(一定范围)的14C2H4条件下，随着14C2H4浓度的升高，酵母菌结合14C2H4的量增加；含不含基因A的表达载体(或不能表达蛋白A)的酵母菌，在不同浓度(一定范围)的14C2H4条件下，随着14C2H4浓度的升高，酵母菌结合14C2H4的量一直为零，再结合实验目的可推知该实验的结论是基因A表达产生的膜蛋白能与乙烯结合。
模拟预测·题组集训
题组预测一 植物激素的产生、作用及应用
1．[2023·广东二模]“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，离不开信息分子。”下列对这首小诗的分析错误的是( )
A．唤醒种子的过程中存在脱落酸与赤霉素的作用效果相反
B．幼苗的向光生长过程中背光侧受到生长素的抑制
C．瓜熟蒂落的过程中存在乙烯和脱落酸的协同作用
D．物质、能量、信息对生命活动的进行具有重要作用
答案：B
解析：赤霉素能打破休眠，促进种子萌发，脱落酸能抑制种子的萌发，据此可推测，唤醒种子的过程中存在脱落酸与赤霉素的作用效果相反，A正确；在单侧光的作用下，生长素由向光侧运输到背光侧，导致向光侧生长素浓度低于背光侧，向光侧生长速度慢，背光侧生长速度快，B错误；乙烯促进果实成熟，脱落酸促进叶子和果实的脱落，瓜熟蒂落的过程中存在乙烯和脱落酸的协同作用，C正确；细胞是物质、能量、信息的统一体，三者相伴推动生命活动进行，因此，物质、能量、信息对生命活动的进行具有重要作用，D正确。
题组预测二 植物激素间的相互关系
2．[2023·山东日照一模]竹子属于种群同期一次性开花类型(先零星开花，继而同地域内的竹子全部开花后枯死)。为研究开花过程中竹子中内源激素的变化情况，选取不同生长发育阶段的叶片，测定其内源赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)和脱落酸(ABA)的浓度水平，结果如下表。
生长阶段 GA/(ng·g－1) CTK/(ng·g－1) ABA/(ng·g－1)
营养生长 7.84 284.96 375.46
即将开花 4.81 214.86 382.36
开花 10.291 339.816 563.26
下列分析错误的是( )
A．GA等内源激素的相对含量调控了竹子的开花过程
B．即将开花阶段，GA浓度显著下降说明其能抑制开花
C．当竹叶内的GA/CTK的比值较大时可以促进竹子开花
D．叶片中的ABA浓度升高可能与竹子的开花后枯死有关
答案：B
解析：在竹子开花之前GA等内源激素的相对含量发生了变化，说明内源激素调控了竹子的开花过程，A正确；GA在即将开花阶段含量明显下降，而在此前后GA含量都较高，因此GA可促进竹子开花，B错误；在开花时，GA与CTK的比值增大，则GA与CTK的比值与竹子开花有关，C正确；ABA可以促进叶片衰老、脱落，所以叶片中的ABA浓度升高可能与竹子的开花后枯死有关，D正确。
3．[2023·山东青岛一模]脱落酸(ABA)是植物响应干旱胁迫的重要信号分子，通过促进保卫细胞中微管的降解调控气孔的关闭。研究发现，26S蛋白酶体、WDL7蛋白与微管蛋白的稳定性有关。为探究ABA通过调控气孔降低水分散失的机理，研究人员以离体叶片为材料进行相关实验，一段时间后检测保卫细胞中WDL7蛋白的含量，结果如图。
下列说法正确的是( )
A．ABA通过参与细胞代谢调控植物的生命活动
B．该实验的自变量是ABA的有无，因变量是WDL7蛋白的含量
C．实验结果证明26S蛋白酶体可抑制WDL7蛋白降解
D．ABA可能通过促进26S蛋白酶体的作用促进微管降解
答案：D
解析：脱落酸属于植物激素，植物激素不直接参与细胞代谢，A错误；该实验的自变量是26S蛋白酶的有无和ABA的有无，因变量是WDL7蛋白的含量，B错误；由图可知，丙组加入26S蛋白酶体抑制剂，WDL7蛋白的含量增多，证明26S蛋白酶体可促进WDL7蛋白降解，C错误；由图甲乙组实验可知，未加入ABA时26S蛋白酶促进WDL7蛋白降解，加入ABA后促进降解，由题知26S蛋白酶体、WDL7蛋白与微管蛋白的稳定性有关，推测ABA可能通过促进26S蛋白酶体的作用促进微管降解，D正确。
题组预测三 植物生命活动调节的综合考查
4．[2023·山东济南一模]冬小麦在生长期需要经历一段时间的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用被称为春化作用。研究发现，若每天使用一定浓度的赤霉素(GA)连续处理冬小麦20天后，冬小麦生长加快，不经过春化作用也能开花。下列叙述错误的是( )
A．春化过程中，低温诱导GA基因直接合成GA，促进开花
B．春化作用有利于小麦避免在寒冷开花后无法正常结果的情况
C．春化作用后，冬小麦细胞中自由水和结合水的比值可能升高
D．开花对洋葱的品质不利，消除春化作用有利于得到较大的鳞茎
答案：A
解析：上述实例能说明赤霉素能产生与春化相同的效果，说明春化作用可能诱导了赤霉素的产生，不是诱导GA基因直接合成GA，A错误；春化作用有利于小麦避免在寒冷开花后，光合速率弱，无法正常结果的情况，B正确；冬季来临之前，植物细胞内自由水/结合水比值会下降，细胞代谢活动降低，避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身，从而适应寒冷环境，春化作用后，冬小麦细胞中自由水和结合水的比值可能升高，以适应生长发育需要，C正确；人们对洋葱的需要是鳞茎，开花会消耗大量有机物，对洋葱的品质不利，消除春化作用有利于得到较大的鳞茎，D正确。
5．[2023·山东济宁三模]菠菜为长日照植物。科研人员对其进行长日照(13小时光照＋11小时黑暗)的处理，发现最老的菠菜、较嫩的菠菜、最嫩的菠菜开花所需要的最少处理天数依次为1、3、6。下列叙述错误的是( )
A．菠菜开花需要的长日照天数与发育程度有关
B．菠菜感受光照时间长短的物质是一种植物激素
C．菠菜开花除了受光照影响外，还可能受温度的影响
D．最老的菠菜经14小时光照＋10小时黑暗处理后可开花
答案：B
解析：由题干可知，最老的菠菜、较嫩的菠菜、最嫩的菠菜开花所需要的最少处理天数依次为1、3、6，发育不同程度的菠菜，开花需要的长日照的天数不同，A正确；光作为一种信号，感受光照的物质是受体蛋白，B错误；除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育，C正确；由题干可知，最老的菠菜开花需要处理的最少天数为1，且至少13小时光照，故最老的菠菜经14小时光照＋10小时黑暗处理后可开花，D正确。
题组预测四 基于学科核心素养的长句应答类专训
6．[2023·广东韶关二模]黄瓜属于浅根性蔬菜作物，对盐渍、高温、干旱等逆境条件适应性较差。为探讨在干旱胁迫下，钙与脱落酸对黄瓜幼苗光合作用的影响，科学家将幼苗分成A、B、C三组，A组正常栽培；B、C组分别用脱落酸(ABA)、CaCl2＋ABA喷施叶片处理后，在干旱胁迫条件下栽培，一周后测定了相关指标，结果如下表。
回答下列问题：
注：SOD(超氧化物歧化酶)具有抗氧化作用，可清除植物在不利环境下产生的自由基等。
分组 气孔导度
(mmol·m－2·s－1) 净光合速率
(μmol CO2·m－2·s－1) 游离氨基酸
(μg·g－1) SOD活性
(U·mg－1pro)
A组 0.54 14.5 1.83 16.1
B组 0.34 8.0 2.48 13.8
C组 0.39 9.0 2.16 14.5
(1)内源脱落酸是一种植物激素，其作用是促进叶和果实的衰老和脱落、____________ (至少答出一点)等。
(2)据表分析，本实验中A组作为________组；B、C组黄瓜幼苗的净光合速率明显低于A组的原因是干旱胁迫使_________下降，导致暗反应所需的CO2不足；胁迫下的黄瓜幼苗通过增加细胞中游离氨基酸的含量来提高____________，以吸收更多土壤中的水分来抵抗干旱胁迫。
(3)已知Ca2＋在植物抗逆过程中能防止膜脂过氧化，具有稳定膜结构的作用，请从表找出支持该结论的证据：____________________，使清除自由基的效果更明显。
促进气孔关闭
对照
气孔导度
细胞的渗透压
C组的SOD活性高于B组
解析：(1)内源脱落酸是一种植物激素，其作用是促进叶和果实的衰老和脱落、促进植物气孔关闭，维持种子休眠。(2)据题意可知，A组正常栽培，不做任何处理，属于对照组。与对照组相比，B、C组分别用脱落酸(ABA)、CaCl2＋ABA喷施叶片处理后，在干旱胁迫条件下栽培，一周后发现气孔导度下降，游离氨基酸含量升高，据此推测，B、C组黄瓜幼苗的净光合速率明显低于A组的原因是干旱胁迫使气孔导度下降，CO2吸收减少，导致暗反应所需的CO2不足；胁迫下的黄瓜幼苗通过增加细胞中游离氨基酸的含量来提高细胞的渗透压，根细胞吸水能力更强，吸收更多土壤中的水分来抵抗干旱胁迫。(3)据表格可知，B组与C相比，自变量为是否CaCl2处理，实验结果是C组SOD活性更高，SOD(超氧化物歧化酶)具有抗氧化作用，可清除植物在不利环境下产生的自由基等，因此得出Ca2＋在植物抗逆过程中能防止膜脂过氧化，具有稳定膜结构的作用。
(4)进一步研究发现：干旱胁迫一周后与处理前比较，植物的地下部分与地上部分干重的比值明显提高，其意义是______________________________以抵御干旱胁迫带来的伤害。
(5)本实验叶面喷施ABA的浓度是1.0 mg·L－1，为了进一步探究提高干旱胁迫下黄瓜幼苗净光合速率的最适ABA浓度，请你写出实验设计思路
___________________________________________________________。
植物通过促进根系生长来加强水分吸收
设置一系列等浓度梯度的ABA溶液分别处理黄瓜幼苗，干旱胁迫条件下栽培一段时间后，测定植株的CO2吸收速率并比较
解析：(4)干旱胁迫一周后与处理前比较，植物的地下部分与地上部分干重的比值明显提高，其意义是促进根系生长，有利于植物吸收水分，地上部分减少，水分散失减少，抵御干旱胁迫带来的伤害。(5)要探究提高干旱胁迫下黄瓜幼苗净光合速率的最适ABA浓度，自变量为不同的ABA浓度，因变量为净光合速率，实验条件为干旱胁迫，因此实验思路为：设置一系列等浓度梯度的ABA溶液分别处理黄瓜幼苗，干旱胁迫条件下栽培一段时间后，测定植株的CO2吸收速率并比较。
知识拓展
1.赤霉素
赤霉素最突出的作用是加速细胞的伸长(赤霉素可以提高植物体内生长素的含量，而生长素直接调节细胞的伸长)，对细胞的分裂也有促进作用，它可以促进细胞的扩大(但不引起细胞壁的酸化)。
2．细胞分裂素(CTK)
细胞分裂素最明显的生理作用有两种：
(1)促进细胞分裂和调控其分化。
(2)延缓蛋白质和叶绿素的降解，延迟衰老，有保绿的作用。
3．脱落酸(ABA)
脱落酸的生理作用主要是导致休眠及促进脱落。脱落酸的作用也与细胞分裂素相反，脱落酸在植物体内既有拮抗赤霉素的作用，也有拮抗细胞分裂素的作用。
4．乙烯(ETH)
乙烯是气体，难以在田间应用，直到开发出乙烯利，才为农业提供可实用的乙烯类植物生长调节剂。主要产品有乙烯利、乙烯硅、乙二肟、甲氯硝吡唑、脱叶膦、环己酰亚胺(放线菌酮)，它们都能释放出乙烯，所以统称之为乙烯释放剂。目前国内外最为常用的是乙烯利，广泛应用于果实催熟、棉花采收前脱叶和促进棉铃开裂吐絮、刺激橡胶乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜类雌花及促进菠萝开花等。
5．油菜素内酯(BR)
又名芸苔素；英文通用名：Brassinolide，简称BR。1970年由美国农业部研究中心农学家Mitchell在油菜花粉中发现。对作物的各生长阶段都有调节作用，兼具赤霉素、细胞分裂素和生长素的综合功效；且其有着平衡植物体内上述这些内源激素的发展的功能。油菜素内酯促进生长的效果非常显著，其作用浓度要比生长素低好几个数量级。
其作用机理是通过促进细胞膜系统质子泵对氢离子的泵出，导致自由空间酸化，使细胞壁松弛从而促进生长。油菜素内酯还能抑制生长素氧化酶的活性，调节植物内源生长素的含量，调节植物生长。油菜素内酯还能调节植物体内营养物质的分配，促进弱势植枝的生长。油菜素内酯也能影响核酸类物质的代谢，还能延缓植物离体细胞的衰老。
专项提升
1.如图是生长素和乙烯在促进黄化豌豆幼苗切段伸长的机理，下列说法错误的是( )
A．切段内的生长素既能促进细胞伸长也能抑制细胞伸长
B．生长素浓度达到一定值后就会促进乙烯的合成
C．乙烯含量的增高会抑制生长素促进切段细胞的伸长作用
D．生长素和乙烯在植物的生长中表现为协同作用
答案：D
解析：一定浓度的生长素会促进细胞伸长，当生长素浓度达到一定值后就通过促进乙烯的合成来抑制生长素促进细胞的伸长作用。不同浓度生长素的作用有差异，既有促进作用，也有抑制作用。同时，由图也可以看出部分过程中生长素和乙烯在促进植物伸长生长上的作用效果相反，D错误。
2．[2023·新课标卷，节选]植物的生长发育受多种因素调控。回答下列问题。
(2)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面，生长素的主要作用是________________，细胞分裂素的主要作用是________________。
(3)给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化，在这一过程中感受光信号的受体有________(答出1点即可)。除了光，调节植物生长发育的环境因素还有___________(答出2点即可)。
促进细胞核的分裂
促进细胞质的分裂
光敏色素
温度、重力
解析：(2)在促进细胞分裂方面，生长素的主要作用是促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要表现在促进细胞质的分裂，二者协调促进细胞分裂的完成，表现出协同作用。(3)植物能对光作出反应，是因为其具有能接受光信号的分子，给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化，在这一过程中感受光信号的受体有光敏色素，光敏色素接受光照后，结构发生改变，该信息传导到细胞核，进而调控基因的表达，表现出生物学效应；除了光，温度(如植物代谢会随温度不同而有旺盛和缓慢之分)、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
3．光不仅是植物光合作用能量来源，还能调节其生命活动。很多植物开花与昼夜长短有关。例如菠菜白天长度超过13小时才开花：苍耳白天短于15.5小时才开花。但也有植物开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花等。长日照植物指在24h昼夜周期中。日照长度必须长于一定时间(L)才能开花的植物。短日照植物指在24h昼夜周期中，日照长度短于一定时间(S)才能开花的植物。这里的“一定时间(L)”和“一定时间(S)”称为临界日长(临界值)。
(1)长日照植物的临界日长(L)________(填“可能”或“不可能”)小于短日照植物的临界日长(S)。
可能
解析：长日照植物是指日照长度必须长于一定时间(L)才能开花的植物，而短日照植物指在24 h昼夜周期中，日照长度短于一定时间(S)才能开花的植物，两者的临界日长可能是不相等的，所以长日照植物的临界日长(L)可能小于短日照植物的临界日长(S)。
(2)为了研究光照和黑暗时间与植物开花的具体关系，科研工作者用某短日照植物和某长日照植物做了如下相关研究，所得结果如下：
注：图1和图2中的开花情况均为连续处理数个周期后的结果。图2中短日照植物的临界日长为ab，长日照植物的临界目长为ac。
根据图1结果推测：短日照植物开花，每个周期(24h)必须经过________(填“长于”或“短于”)某个时间的连续________(填“光照”或“黑暗”)，且处理数个周期。
长于
黑暗
解析：根据图1结果推测：短日照植物开花，则每个周期(24 h)中，黑暗时间需要足够长，必须经过长于某个时间，而且不能有间歇性的给予光照，即必须连续黑暗，且处理整个周期，才可以开花。
(3)图1中长日照植物的开花条件，有两种推测。推测A：取决于每个周期该条件的连续时长；推测B：取决于每个周期光照总时长
科学家继续用上述两种植物做了相关实验，据图2结果推测B不合理，理由是
___________________________________________________________(用文字和图中字母回答)。
按照推测A，从开花的条件分析，图2第Ⅴ组实验中长日照植物能开花的原因是
______________________________________________________(用文字和图中字母回答)。
(4)根据以上结果推测，在某地某短日照植物临近开花季节，夜间照明会使开花时间______(填“提前”或“推迟”)。
图2Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组每个周期光照总时长均短于临界值ac，但长日照植物都开花了
第Ⅴ组的每个周期中的连续黑暗时长小于cd，满足推测A中的开花条件
推迟
解析：(3)科学家继续用上述两种植物做了相关实验，据图2结果推测B不合理，理由是图2中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组每个周期光照总时长均短于临界值ac，但长日照植物都开花了，说明并非取决于每个周期光照的总时长。按照推测A，从开花的条件分析，取决于每个周期该条件的连续时长，图2第V组实验中长日照植物能开花的原因是第Ⅴ组虽然每个周期光照总时长均短于临界值ac，但每个周期中的连续黑暗时长小于cd，满足推测A中的开花条件。(4)根据以上结果推测，在某地某短日照植物临近开花季节，夜间照明会导致没有满足连续的黑暗时间，导致无法开花，即开花时间会推迟。整合训练（九）
1．解析：单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，都属于染色体数目变异，A正确；缺体比正常个体少一对同源染色体，水稻含有24条染色体，即有12对同源染色体，单体比正常个体少一条染色体，可以少一个染色体组中任何一条染色体，故水稻共有12种单体；缺体比正常个体少一对同源染色体，可以少12对同源染色体中的任何一对，故水稻共有12种缺体，B正确；蓝粒单体水稻4号染色体缺少一条染色体，染色体组成可表示为22W＋E，由于E染色体不能配对，只考虑该染色体，可产生E和0型（不含）两种配子，故后代包括22W＋E、22W＋EE，22W三种后代，C错误；让隐性突变个体和各种单体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上，D正确。
答案：C
2．解析：雄性b基因来自上一代的雌性，则图中雄性b基因的频率总与上代雌性个体b基因的频率相等，A正确；据图可知，雌性个体b基因来自上一代的雄性，故雌性个体b基因的频率总是等于上代雌性与雄性b基因频率的平均值，B正确；据题分析，亲代是XBXB和XbY，雌性个体b基因的频率为0；雄性b基因频率＝1，群体中b基因频率是1/3；子一代基因型为XBXb和XBY，雌性个体b基因的频率＝1/2，雄性b基因频率＝0，群体中b基因频率＝1/3；子二代为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY＝1∶1∶1∶1，雌性个体b基因的频率＝1/4，雄性b基因频率＝1/2，群体中b基因频率＝1/3；子三代基因型为，XBXB∶XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY＝3∶4∶1∶6∶2，则子三代雌性中b基因的频率为6/16＝3/8，雄性中b基因的频率为2/8，群体中b基因频率＝1/3；子四代中b基因的频率为5/16，雄性中b基因的频率为3/8，群体的b基因频率＝1/3，C正确；据图可知，在随机交配产生的各代群体中b基因和B基因的频率不变，D错误。
答案：D
3．解析：1和6异常精子形成的原因是减数分裂Ⅰ的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，属于基因重组，两者很可能来自同一个初级精母细胞，A错误；2发生了染色体片段缺失、4发生了染色体片段重复、5发生了染色体片段倒位，三者都属于染色体结构变异，染色体结构变异的基础是染色体片段断裂，B正确；3中d基因出现的原因一定是基因突变，基因突变是指基因中碱基的替换、增添或缺失，故在基因中一定存在碱基顺序的改变，C错误；3基因突变的过程中碱基的数量也可能发生改变，D错误。
答案：B
4．解析：根据题意“甲果蝇的性染色体由1条等臂染色体（两条X染色体相连形成）及Y染色体组成”可知，甲果蝇的染色体数目和正常果蝇（2n＝8）的染色体数目应相同，为8条或16条（有丝分裂后期），A错误；由图可知，甲果蝇为雌果蝇，丙与甲的性染色体组成相同，故丙也为雌果蝇；其中等臂染色体来自于甲，而Y染色体只能来自于乙果蝇，B错误；若乙果蝇X染色体上发生显性致死突变，即F1中含有来自乙的X染色体的个体均死亡，由图示可知，则F1全表现为雌性（丙），C正确；由图可知，丁的X染色体来自于乙，Y染色体来自于甲，且仅对乙进行诱变处理，故若丁表现出突变性状，则该突变基因应位于X染色体上，D错误。
答案：C
5．解析：杂交后代①由陆地棉与索马里棉杂交而来，陆地棉含有4个染色体组，52条染色体，索马里棉含有2个染色体组，26条染色体，杂交后代①的体细胞含有3个染色体组，（52＋26）/2＝39条染色体，A正确；杂交后代②的染色体组成为AADDEE，共含有78条染色体，在减数分裂Ⅰ前期可以形成39个四分体，B正确；由杂交后代①得到杂交后代②是染色体数目加倍，方法是用秋水仙素处理杂交后代①的幼苗，C错误；分析题图，通过诱导多倍体的方法克服了远缘杂交不育的障碍，培育作物新类型（栽培棉），D正确。
答案：C
6．解析：该携带者含有一条正常的21号染色体、一条正常的14号染色体和一条染色体结构变异（易位）的染色体，染色体数比正常细胞少一条，A正确；易位携带者在减数分裂Ⅰ后期，配对的任意两条染色体分离，另一条染色体随机移向细胞任一极，有三种可能的情况：①14号移向一极，异常染色体和21号同时移向一极；②异常染色体移向一极，14号和21号同时移向另一极；③21号移向一极，异常染色体和14号同时移向另一极。结果共产生6种配子，各占1/6，其中正常染色体组成的占1/6，B正确；已知21单体、14单体及14三体均在胚胎时期致死，6种配子中，只含14号染色体、只含21号染色体、含易位染色体和14号染色体的雄配子（雌配子）与正常染色体组成（含1条14号和1条21号染色体）的雌配子（雄配子）结合的个体不能成活，而含易位染色体和21号染色体的雄配子（雌配子）与正常染色体组成（含1条14号和1条21号染色体）的雌配子（雄配子）结合的个体为21三体，故易位携带者与正常人婚配，生出的孩子为21三体的可能为1/3，C错误；通过羊水检查可对胎儿是否患有21三体综合征进行产前诊断，D正确。
答案：C
7．解析：（1）野生马铃薯为二倍体，而商业化的马铃薯栽培品种为四倍体，即体细胞中有4个染色体组。（2）由于花粉所含有的S基因与母本的任何一个配子S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精，因此将基因型为S2S3的花粉授予基因型为S1S2的雌蕊柱头，S2的雄配子不能受精，能参与受精的只有S3的雄配子，则子代的基因型为S1S3∶S2S3＝1∶1。（3）①若基因A、a位于12号染色体上，A蛋白能识别绝大多数类型的S酶，现用两株基因型为RH（父本，AaS1S1）与自交不亲和的二倍体PI（母本，aaS2S2）杂交，则F1中的SC的基因型是AaS1S2，自交得到的F2中AA∶Aa＝1∶1，无aa类型的个体，推测可能是a基因的花粉管不能伸长，无法完成受精。②利用配子棋盘法书写遗传图解如下：
（4）根据题意：RH中的A蛋白则表现出“万能钥匙”的作用，从而打破自交不亲和性，我们可以考虑利用基因工程的方式改造植株，即PCR获取A基因，构建含A基因的表达载体导入PI细胞，通过植物组培技术获得自交亲和的PI植株。另一方面由于S酶是雌蕊阻断花粉管萌发的“锁”，而RH中的A蛋白则表现出“万能钥匙”的作用，我们可以采取回交的方式育种，即
答案：（1）染色体组
（2）S1S3∶S2S3＝1∶1
（3）①a ②见解析
（4）方案1：回交
方案2：PCR获取A基因，构建含A基因的表达载体导入PI细胞，通过植物组培技术获得自交亲和的PI植株
8．解析：（1）从图中可以看出，9号染色体上的BCR基因转移至22号染色体上，与ABL基因发生融合，这是染色体变异中的易位；据图可知，ATP与BCR－ABL蛋白结合后，导致与细胞异常增殖有关的蛋白质（CP）磷酸化激活，造成白细胞异常增殖，如果药物S能与ATP竞争性结合BCR ABL蛋白，抑制ATP的磷酸基团转移到CP上，就能抑制白细胞的异常增殖。（2）转录是以DNA为模板合成RNA的过程，是图2中的②过程；根据题干信息“RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基第107位对应的氨基酸出现异常”，如果是增添或者缺失，会导致多个氨基酸种类发生改变，而该过程只导致1个氨基酸改变，所以是基因突变中的替换；基因突变往往发生在分裂间期DNA复制过程中，即①过程。（3）图2中由同一个细胞形成了甲、乙、丙三种细胞，这是细胞分化的过程，根本原因是基因的选择性表达。（4）①DNA发生甲基化，可抑制基因的转录，组蛋白乙酰化使染色体中蛋白质与DNA形成的结构变得松散，使RNA聚合酶可以更容易的与DNA结合，促进转录过程；检验基因转录形成的mRNA，可以根据碱基互补配对的原则，用分子杂交技术进行检验；②实验的目的是探究GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”还是“组蛋白修饰”，如果GPX3基因的异常表达与“DNA甲基化”有关，那么使用去甲基化药物（A药）处理患者的粒细胞后，GPX3基因的表达量就会增加；如果GPX3基因的异常表达与“组蛋白修饰”有关，那么使用组蛋白乙酰化酶抑制剂（B药）处理患者的粒细胞，GPX3基因的表达量就会增加；所以可以用去甲基化药物（A药）和组蛋白乙酰化酶抑制剂（B药）处理患者的粒细胞；④由图2所示，当使用A药之后，GPX3基因的表达量增加，使用B药之后，GPX3基因的表达量不变，故可推测GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”。
答案：（1）染色体结构变异 抑制ATP的磷酸基团转移到CP上
（2）② 替换 ①
（3）基因的选择性表达
（4）①抑制 促进 分子杂交 ②去甲基化
④DNA甲基化整合训练(九) 生物的变异与进化
全员必做题
1.[2023·山东济南三模]水稻(2n＝24)单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，假设单体和缺体均可育。正常籽粒的颜色为白色，下图表示带有蓝粒基因标记的单体，可用其选育能稳定遗传的可育缺体。下列说法错误的是( )
A．单体或缺体来源于染色体变异
B．理论上可分别产生12种染色体组成不同的单体和缺体
C．蓝粒单体自交可产生4种染色体组成不同的后代
D．单体水稻可用于判断隐性突变基因位于哪一条染色体上
2．[2023·山东青岛三模]黑腹果蝇的灰身和黄身是一对相对性状，其中灰身是显性性状，由位于X染色体上的B和b基因控制。若亲代果蝇的基因型为XBXB和XbY，每代果蝇随机交配，则各代雌雄果蝇中b基因频率的变化曲线如图所示。若每代能繁殖出足够数量的个体，下列叙述中错误的是( )
A．图中雄性b基因的频率总与上代雌性个体b基因的频率相等
B．图中雌性个体b基因的频率总是等于上代雌性与雄性b基因频率的平均值
C.子四代的雌性中b基因的频率为5/16，雄性中b基因的频率为3/8
D．在随机交配产生的各代群体中b基因和B基因的频率也会发生波动
3．[2023·江苏省南京师大附中高三一模]某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了如图6种异常精子。下列相关叙述正确的是( )
A．1和6属于同一变异类型，发生于减数分裂Ⅰ后期
B．2、4、5同属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂
C．3发生的变异一般不改变碱基序列，是变异的根本来源
D．只有2、4发生的变异改变了染色体上DNA的碱基数量
4．[2023·江苏省南通市高三二调]下图甲果蝇的性染色体由1条等臂染色体(两条X染色体相连形成)及Y染色体组成，甲果蝇可正常生活，并能产生两种可育配子。利用甲果蝇进行下图所示实验以检测乙果蝇的突变类型。相关叙述正确的是( )
A．甲果蝇体细胞中染色体数目为9条或18条
B．丙为雌果蝇，Y染色体只能来自于甲果蝇
C．若乙果蝇X染色体上发生显性致死突变，则F1全为雌性
D．若丁表现出突变性状，则该突变基因位于X、Y的非同源区段
重点选做题
5.[2023·北京海淀一模]下图是科研人员利用陆地棉(异源四倍体，4n＝52)与索马里棉(二倍体，2n＝26)培育栽培棉的过程示意图，图中不同字母代表来源于不同种生物的一个染色体组。下列叙述错误的是( )
A．杂交后代①体细胞中含有三个染色体组，共39条染色体
B．杂交后代②在减数第一次分裂前期可以形成39个四分体
C．用秋水仙素处理杂交后代①的种子可以获得杂交后代②
D．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育的障碍，培育作物新类型
6．[2023·湖北省高三模拟]21号染色体与14号染色体间可以发生易位，称为罗伯逊易位，这种易位与一部分21三体综合征有关。罗伯逊易位携带者形成配子时，3条染色体发生联会，配对的任意两条染色体分离，另一条染色体随机移向细胞任一极。罗伯逊易位携带者通常表现正常，但其子女患21三体综合征的概率大大增加。已知21单体、14单体及14三体均在胚胎时期致死，下列说法错误的是( )
A．易位携带者细胞中存在染色体结构和数目变异
B．易位携带者形成的配子染色体组成正常的可能为1/6
C．易位携带者与正常人婚配，孩子患21三体综合征的可能为1/6
D．通过羊水检查可对胎儿是否患有21三体综合征进行筛查
7．[2023·北京石景山一模]马铃薯是世界上最重要的粮食作物之一，与大多数粮食作物不同，马铃薯主要以块茎繁殖。
(1)野生马铃薯为二倍体，而商业化的马铃薯栽培品种为四倍体，即体细胞中有4个____________。块茎繁殖易携带病原体，且四倍体的染色体高度杂合，使引入新性状的育种工作复杂化。因此，利用二倍体杂交是马铃薯育种的发展趋势。
(2)大多数二倍体马铃薯自交不亲和，其受1号染色体上复等位基因(S1，S2，S3……)控制。如下图所示，该基因在雌蕊的花柱中编码S酶，能抑制花粉管的伸长，导致精子不能与卵细胞结合；在雄蕊的花粉中则编码F蛋白，能识别降解进入花粉管的S酶，但对相同基因编码的S酶无效。
图中的两个亲本杂交，后代的基因型及比例是________________。
(3)科学家发现一种自交亲和的二倍体马铃薯RH，研究发现其自交亲和由12号染色体上的A基因决定，A蛋白能识别绝大多数类型的S酶。将RH(父本，AaS1S1)与自交不亲和的二倍体PI(母本，aaS2S2)杂交，流程如图。
①F1中SC自交，F2中：AA∶Aa＝1∶1，无aa类型的个体，理由是基因型为________的精子花粉管不能伸长，无法完成受精。
②写出F1中SC自交的遗传图解。
(4)S酶是雌蕊阻断花粉管萌发的“锁”，RH中的A蛋白则表现出“万能钥匙”的作用，从而打破自交不亲和性，对培育马铃薯自交系有重要作用。请写出利用RH培育出自交亲和的PI的流程(用文字或图示作答均可)。
8．[2023·江苏省南京市、盐城市高三二模]造血干细胞内BCR基因和ABL基因发生融合，表达的BCR ABL蛋白能使与细胞异常增殖有关的蛋白质(CP)磷酸化激活，造成白细胞异常增殖，从而引发慢性粒细胞白血病(CML)，其主要机理如图1所示。急性粒细胞白血病(AML)患者的造血干细胞内，RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基第107位对应的氨基酸出现异常，下图2为部分生理过程(图中数字表示过程，字母表示物质，甲、乙、丙表示细胞)。请回答下列问题：
(1)据图1分析，CML患者造血干细胞内变异的类型属于______________________。药物S能与ATP竞争性结合BCR ABL蛋白，据图推测，该药物的作用机理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图2中表示RUNX1基因转录过程的是________。AML患者致病的根本原因是RUNX1基因中发生了碱基对______(填“缺失”“插入”或“替换”)，此改变往往发生在图2的过程________中。
(3)图2中细胞甲、乙、丙的差异产生的根本原因是________________________________________________________________________。
(4)急性粒细胞白血病还与GPX3基因(编码抗氧化酶)异常表达有关。若要继续探究GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”还是“组蛋白修饰”，研究者设计了以下实验来验证上述推测，请完善实验过程并分析讨论：
①实验原理：
DNA甲基化可________(填“促进”或“抑制”)基因的转录；组蛋白乙酰化使染色体中蛋白质与DNA形成的结构变得松散，可________(填“促进”或“抑制”)GPX3基因转录。因此，可通过____________技术检测细胞内GPX3基因转录形成的mRNA进行验证。
②实验思路：
第一步：分别用____________药物(A药)和组蛋白乙酰化酶抑制剂(B药)处理患者的粒细胞：
第二步：检测GPX3基因的相对表达量，并做统计分析。
③实验结果：如图3所示(其中“”代表不添加任何药物)。
④实验结论：据图3推测，GPX3基因表达的调控机制是____________。
