1 . 分蘖是禾本科等植物在近地面处发生的分枝,对产量至关重要。科研人员发现了一株水稻多分蘖突变体,与野生型相比,其分蘖芽中细胞分裂素浓度较高,而生长素无显著差异。用细胞分裂素合成抑制剂与外源NAA(生长素类似物)处理突变体后,结果如图。下列说法错误的是( )
A.较高的生长素/细胞分裂素比值导致突变性状 |
B.抑制细胞分裂素合成能减少突变体的分蘖数 |
C.水稻的分蘖过程受到多种激素的共同调节 |
D.外源NAA处理抑制了突变体分蘖芽的生长 |
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2 . 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
LAZY蛋白“唤醒”植物对重力的感应
根的向地性是一个复杂的生理过程,包括重力信号的感应、信号传导、生长素的不对称分布和根的弯曲生长。经典的“淀粉-平衡石”假说认为,位于根冠柱细胞的淀粉体在重力感应中起“平衡石”的作用。植物垂直生长时,淀粉体沉降在柱细胞的底部;水平培养一段时间后,淀粉体沿重力方向沉降,导致根的两侧生长素分布不均,表现出根向地生长。该假说尚未解释淀粉体沉降导致生长素不均匀分布的分子机制。
科学家发现一种LAZY基因缺失的拟南芥突变体,其表现为根失去明显的向地性。水平培养后,观察到突变体中淀粉体的沉降情况与野生型类似。以LAZY-GFP转基因拟南芥为材料,发现淀粉体和细胞膜上都有LAZY蛋白。水平放置时,LAZY蛋白可以重新定位(见图)。另有研究发现,淀粉体表面的TOC蛋白与LAZY蛋白的定位有密切的联系。将拟南芥幼苗水平放置后,其细胞中蛋白磷酸激酶M的水平迅速升高,导致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,拟南芥LAZY蛋白能够促进生长素转运体PIN3的再定位,从而调节生长素运输。上述研究揭示了“淀粉-平衡石”假说的分子机制,是植物重力感应领域具有里程碑意义的工作。____ 背地侧,向地侧生长速度____ 背地侧,进而造成根向地生长。
(2)请结合文中图示,描述水平放置幼苗时,LAZY蛋白分布发生的变化____ 。
(3)研究者对pLAZY与TOC之间的关系开展研究,所应用技术的原理见下图(其中AD与BD只有充分接近时才可激活LacZ转录)。分别构建AD-pLAZY和BD-TOC的融合基因表达载体,导入酵母菌中,将上述酵母菌接种到特定的培养基上,观察到蓝色菌落,说明____ 。(4)综合上述信息,解释水平放置植物一段时间后,根向地生长的机制____ 。
LAZY蛋白“唤醒”植物对重力的感应
根的向地性是一个复杂的生理过程,包括重力信号的感应、信号传导、生长素的不对称分布和根的弯曲生长。经典的“淀粉-平衡石”假说认为,位于根冠柱细胞的淀粉体在重力感应中起“平衡石”的作用。植物垂直生长时,淀粉体沉降在柱细胞的底部;水平培养一段时间后,淀粉体沿重力方向沉降,导致根的两侧生长素分布不均,表现出根向地生长。该假说尚未解释淀粉体沉降导致生长素不均匀分布的分子机制。
科学家发现一种LAZY基因缺失的拟南芥突变体,其表现为根失去明显的向地性。水平培养后,观察到突变体中淀粉体的沉降情况与野生型类似。以LAZY-GFP转基因拟南芥为材料,发现淀粉体和细胞膜上都有LAZY蛋白。水平放置时,LAZY蛋白可以重新定位(见图)。另有研究发现,淀粉体表面的TOC蛋白与LAZY蛋白的定位有密切的联系。将拟南芥幼苗水平放置后,其细胞中蛋白磷酸激酶M的水平迅速升高,导致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,拟南芥LAZY蛋白能够促进生长素转运体PIN3的再定位,从而调节生长素运输。上述研究揭示了“淀粉-平衡石”假说的分子机制,是植物重力感应领域具有里程碑意义的工作。
(1)水平放置植物时,重力可导致根向地侧生长素含量
(2)请结合文中图示,描述水平放置幼苗时,LAZY蛋白分布发生的变化
(3)研究者对pLAZY与TOC之间的关系开展研究,所应用技术的原理见下图(其中AD与BD只有充分接近时才可激活LacZ转录)。分别构建AD-pLAZY和BD-TOC的融合基因表达载体,导入酵母菌中,将上述酵母菌接种到特定的培养基上,观察到蓝色菌落,说明
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2024-04-03更新
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142次组卷
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2卷引用:2024届北京市石景山区高三一模生物试题
名校
解题方法
3 . 材料1:20世纪20年代起,温特等人通过实验方法测得玉米胚芽鞘顶端生长素的侧向再分配如下图所示。
材料2:20世纪80年代以来,有学者利用气相——质谱等物理化学方法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦芽鞘的生长素分布,结果如下表所示。
向日葵、萝卜和燕麦向光性器官的IAA分布
(1)材料1说明,生长素受到单侧光照射后的分布规律是_____ ,由于生长素有_____ 的作用,所以胚芽鞘体现出向光弯曲生长。
(2)材料2的黑暗处理起什么作用?_____ 。材料2是否支持材料1的观点?_____ 。理由是_____ 。
(3)材料2的学者用同样方法还测得萝卜下胚轴的萝卜宁、向日葵下胚轴的黄质醛等物质在单光侧分布多于背光侧。对此学者们对植物向光性的形成原因提出了新的解释:_____ 。
材料2:20世纪80年代以来,有学者利用气相——质谱等物理化学方法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦芽鞘的生长素分布,结果如下表所示。
向日葵、萝卜和燕麦向光性器官的IAA分布
器官 | 实验数 | IAA分布(%) | 测定方法 | ||
向光一侧 | 背光一侧 | 黑暗处理 | |||
绿色向日葵下胚轴 | 3 | 51 | 49 | 48 | 分光荧光法 |
5 | 50.5 | 49.5 | 50 | 免疫法 | |
绿色萝卜下胚轴 | 3 | 51 | 49 | 45 | 电子俘获检测法 |
黄化燕麦芽鞘 | 3 | 49.5 | 50.5 | 50 | 电子俘获检测法 |
(1)材料1说明,生长素受到单侧光照射后的分布规律是
(2)材料2的黑暗处理起什么作用?
(3)材料2的学者用同样方法还测得萝卜下胚轴的萝卜宁、向日葵下胚轴的黄质醛等物质在单光侧分布多于背光侧。对此学者们对植物向光性的形成原因提出了新的解释:
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名校
解题方法
4 . 将植物横放(如图),茎弯曲向上生长。这与重力影响生长素的分布和根、茎对生长素的敏感性不同有关。下列分析正确的是( )
①A处生长素浓度较B处高,茎对生长素敏感性高,A处生长受抑制,B处生长快,茎向上生长快,茎向上生长②D处生长素浓度较C处高,根对生长素敏感性高,D处生长受抑制,C处生长快,根向下生长③C处生长素浓度较D处高,根弯曲向下生长④B处生长素浓度较A处高,茎弯曲向上生长
①A处生长素浓度较B处高,茎对生长素敏感性高,A处生长受抑制,B处生长快,茎向上生长快,茎向上生长②D处生长素浓度较C处高,根对生长素敏感性高,D处生长受抑制,C处生长快,根向下生长③C处生长素浓度较D处高,根弯曲向下生长④B处生长素浓度较A处高,茎弯曲向上生长
A.①③ | B.②③ | C.①④ | D.②④ |
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名校
5 . 下图是温特利用琼脂块和植物幼苗进行的实验示意图,下列叙述不正确的是( )
A.设置空白琼脂块处理组的目的是排除琼脂块对胚芽鞘生长的影响 |
B.实验能证明幼苗尖端确实存在一种能够促进生长的化学物质 |
C.实验能证明尖端产生的化学物质分布不均可导致幼苗弯曲生长 |
D.在光下重复该实验不能得到相同的结果 |
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6 . 激动素是一种细胞分裂素类的植物生长调节剂。为探究激动素对侧芽生长的影响,实验小组将生长状态一致的豌豆苗随机分为三组。实验处理及结果见下图。相关叙述不正确 的是( )
A.C组豌豆苗的顶芽存在明显顶端优势 |
B.顶芽的生长素极性运输到侧芽处积累 |
C.A组侧芽处生长素浓度高于B组 |
D.涂抹激动素有助于侧芽的生长 |
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7 . 学习以下材料,回答以下问题。植物生长素促进植物生长的新证据:科学家早已经证实,植物生长素诱导植物细胞的生长和细胞壁的酸化有关,氢离子介导了生长素对细胞壁的松弛作用。下图表示的是玉米胚芽鞘在经生长素处理后,细胞壁的pH变化和细胞伸长之间的关系,并依此提出了“酸生长假说”。
细胞壁的酸化是通过细胞膜上的H+—ATP酶(氢离子泵,AHA)将氢离子运出细胞实现的。之前的研究已经证明,生长素可以与生长素结合蛋白ABP1结合,并激活细胞表面的一种受体样激酶TMK,该酶可以将其作用的靶蛋白磷酸化,激活的TMK又可以激活细胞内的ROPs信号通路,从而促进细胞核内生长素响应基因S19的表达,该基因的表达产物可以抑制PP磷酸酶的活性,该酶可以将磷酸化的蛋白质去磷酸化。但生长素是如何造成细胞壁酸化的?这一问题一直困扰着这一领域的科学家。近期我国科学家使用免疫共沉淀技术和荧光共振能量转移技术,证明了在NAA的作用下TMK可以和AHA快速结合;接下来他们又通过研究野生型拟南芥和TMK突变体的AHA的磷酸化水平,发现二者在IAA的诱导下,TMK突变体的AHA的磷酸化水平明显低于野生型,并进一步证明TMK是使AHA多肽链上的一个苏氨酸残基磷酸化。由此证明了TMK直接促进了AHA的磷酸化,从而将氢离子送出细胞造成细胞壁的酸化,解决了困扰科学家近半个世纪的科学难题。
(1)细胞壁酸化后可使膜电位差的绝对值_______ ,激活钾离子内流,从而增大细胞内的_______ ,造成细胞吸水增加,引发细胞的生长。酸诱导的细胞壁松弛现象只在_________ 的细胞才能观察到。
(2)下列能为“酸生长假说”提供证据的是( )
(3)由题中可知,氢离子泵______ (磷酸化/去磷酸化)后可以被激活,激活后的氢离子泵需要水解______ 释放能量,同时将氢离子送出细胞。
(4)结合文中信息,概括生长素促进细胞壁酸化的分子机制______ 。
细胞壁的酸化是通过细胞膜上的H+—ATP酶(氢离子泵,AHA)将氢离子运出细胞实现的。之前的研究已经证明,生长素可以与生长素结合蛋白ABP1结合,并激活细胞表面的一种受体样激酶TMK,该酶可以将其作用的靶蛋白磷酸化,激活的TMK又可以激活细胞内的ROPs信号通路,从而促进细胞核内生长素响应基因S19的表达,该基因的表达产物可以抑制PP磷酸酶的活性,该酶可以将磷酸化的蛋白质去磷酸化。但生长素是如何造成细胞壁酸化的?这一问题一直困扰着这一领域的科学家。近期我国科学家使用免疫共沉淀技术和荧光共振能量转移技术,证明了在NAA的作用下TMK可以和AHA快速结合;接下来他们又通过研究野生型拟南芥和TMK突变体的AHA的磷酸化水平,发现二者在IAA的诱导下,TMK突变体的AHA的磷酸化水平明显低于野生型,并进一步证明TMK是使AHA多肽链上的一个苏氨酸残基磷酸化。由此证明了TMK直接促进了AHA的磷酸化,从而将氢离子送出细胞造成细胞壁的酸化,解决了困扰科学家近半个世纪的科学难题。
(1)细胞壁酸化后可使膜电位差的绝对值
(2)下列能为“酸生长假说”提供证据的是( )
A.酸性条件下生长素结构改变,更容易和受体结合 |
B.生长素诱导的胚芽鞘生长可被中性缓冲溶液抑制 |
C.细胞质的pH降低能促进生长素响应基因的表达 |
D.促进细胞氢离子外排的物质,也能促进胚芽鞘的生长 |
(3)由题中可知,氢离子泵
(4)结合文中信息,概括生长素促进细胞壁酸化的分子机制
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8 . 下列生产措施中与植物激素无直接关系的是( )
A.移栽植物时剪去部分叶片 |
B.培育无籽番茄 |
C.带芽的枝条扦插容易成活 |
D.果树整枝修剪 |
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9 . 如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长情况,对照组未经单侧光处理。下列叙述不正确 的是( )
A.甲为背光侧,IAA的含量高于乙侧和对照组 |
B.对照组的燕麦胚芽鞘表现为既不生长也不弯曲 |
C.遮住胚芽鞘尖端,甲、乙两侧生长状况基本一致 |
D.尖端产生的生长素极性运输到尖端下部伸长区 |
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解题方法
10 . 学习以下材料,回答以下问题。
植物春化作用的分子机制及应用,越冬植物在长期进化过程中形成了一种自我保护机制,即经历一定时间、一定温度范围内的低温处理才能开花,这种现象称为春化作用。春化作用是系统调控的结果。除温度外,春化作用还受到光照、水分、营养等因素的共同影响。植物激素在一定程度上也与春化作用有关,如两年生植物在成花诱导过程中赤霉素含量增加而脱落酸含量处于低水平,但具体的调控机理尚不明确。分子和遗传学研究表明,不同植物春化作用的分子调控机制不同。图1中,FRI和FLC是双子叶模式植物拟南芥的春化基因,FLC编码抑制成花因子,FLC的转录依赖于FRI蛋白。温暖条件下,FLC高表达,抑制开花;低温条件下,FRI蛋白容易在核内形成凝聚体,FLC无法表达。同时通过组蛋白(组成染色体的蛋白质)修饰的调整也抑制了FLC的表达。当完成开花后,表观修饰重置。
(1)赤霉素和脱落酸都是在植物体内合成,对植物完成春化作用具有_____ 作用的化学物质,其作用都具有________ 特点。
(2)据本文信息选择双子叶或单子叶植物之一,完成春化开花的分子机制示意图_____ 。
(3)植物春化作用的分子调控机制属于表观遗传,理由是_____ 。
(4)据本文信息可知,植物春化作用的整体调控是由_______共同完成的。
(5)春化作用后,开花抑制被解除的“记忆”必须在完成开花后或者在其后代中消除或重置,请从进化与适应的角度分析其意义______ 。
植物春化作用的分子机制及应用,越冬植物在长期进化过程中形成了一种自我保护机制,即经历一定时间、一定温度范围内的低温处理才能开花,这种现象称为春化作用。春化作用是系统调控的结果。除温度外,春化作用还受到光照、水分、营养等因素的共同影响。植物激素在一定程度上也与春化作用有关,如两年生植物在成花诱导过程中赤霉素含量增加而脱落酸含量处于低水平,但具体的调控机理尚不明确。分子和遗传学研究表明,不同植物春化作用的分子调控机制不同。图1中,FRI和FLC是双子叶模式植物拟南芥的春化基因,FLC编码抑制成花因子,FLC的转录依赖于FRI蛋白。温暖条件下,FLC高表达,抑制开花;低温条件下,FRI蛋白容易在核内形成凝聚体,FLC无法表达。同时通过组蛋白(组成染色体的蛋白质)修饰的调整也抑制了FLC的表达。当完成开花后,表观修饰重置。
单子叶作物春化作用的调控主要由开花促进基因V1进行调控。图2中,温暖条件下,组蛋白抑制标记的沉积阻止V1转录,V2表达上调,从而阻止V3表达来抑制开花。低温通过两条途径诱导V1高表达:(1)通过活性组蛋白修饰标记在V1基因中逐渐增加,而抑制标记减少,使V1表达水平上调;(2)GRP2是一种RNA结合蛋白,能够改变V1的前体mRNA的剪接。低温时,植物凝集素蛋白能够与GRP2相互作用,将其从细胞核移至细胞质,使VI表达水平上调。研究人员通过调控春化作用,实现南北引种,使正常条件下一年两季的冬小麦实现一年多季。人工低温春化技术还能够应用于改变花卉观赏期等。此外,生产实践中有时还需应用脱春化作用来抑制植物开花,如提高洋葱鳞茎产量等。
(1)赤霉素和脱落酸都是在植物体内合成,对植物完成春化作用具有
(2)据本文信息选择双子叶或单子叶植物之一,完成春化开花的分子机制示意图
(3)植物春化作用的分子调控机制属于表观遗传,理由是
(4)据本文信息可知,植物春化作用的整体调控是由_______共同完成的。
A.光合作用 |
B.激素调节 |
C.环境因素调节 |
D.基因表达调控 |
(5)春化作用后,开花抑制被解除的“记忆”必须在完成开花后或者在其后代中消除或重置,请从进化与适应的角度分析其意义
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