1 . 研究人员就乙烯对水稻胚芽鞘伸长的作用展开了相关研究。
(1)研究表明乙烯能促进水稻种子萌发过程中胚芽鞘的伸长，促进幼苗出土。在此过程中，乙烯与生长素之间具有_______效应。
(2)研究人员检测种子出土过程中乙烯释放量和集中在胚芽鞘顶部的蛋白E1含量变化，结果如图1和2。据此推测乙烯与E1的表达呈_______相关。

(3)ROS（活性氧）在植物生长和抗逆境中发挥重要作用，研究人员推测ROS参与了乙烯对胚芽鞘生长的调控过程，对照V基因的表达产物参与清除ROS。现构建了e1突变体（E1基因突变）、e1/V-OX突变体（E1基因突变、V基因过表达）。观察乙烯处理下不同组的细胞伸长情况，如图3。

①对比_________（填字母）伸长量，说明乙烯通过促进E1基因的表达促进细胞伸长；
②对比b图、e图显示，乙烯处理后，细胞仍有伸长。针对这一现象，提出一种假设_______。
③e1/V-OX与e1相比，胚芽鞘细胞长度显著增加。有人认为E基因通过V基因发挥促进细胞伸长的作用。你是否认同该观点并说明理由______。
(4)根据以上研究成果，有人提出了培育ROS合成酶基因的缺失突变体水稻品种。请评价该思路____。

2 . 科研人员对生长素（IAA）参与莲藕不定根（Ar）形成的调控机制进行了一系列研究。
(1)研究发现，10μmol·L^-1的IAA能显著促进莲藕Ar的形成，而150μmol·L^-1的IAA则起到抑制作用，这体现了IAA的作用具有______的特点。后续研究中IAA处理组均选用10μmol·L⁻¹作为处理浓度。
(2)植物下胚轴分生组织的细胞经______发育成根原基（Rp），继续发育并突破表皮形成Ar，研究者通过显微结构观察莲藕Ar的发育过程，结果如图1。

结果表明，IAA通过______从而促进了Ar的生长。
(3)IAA氧化酶（IAAO）能氧化分解IAA。研究者进一步检测了实验组和对照组IAAO活性和内源IAA含量，结果如图2。

据图2推测，施加IAA后促进Ar生长的原因是______。
(4)在生长素介导的信号转导机制中，ARF和AUX起到重要作用（图3）。研究者进一步检测了ARF基因的相对表达量（图4）。结合图3和图4阐释施加IAA促进莲藕Ar形成的分子机制______________。

3 . 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。

   

(1)水平放置植物时，重力可导致根向地侧生长素含量____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____。

5 . 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（　　）

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______（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______。

6 . 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。

   

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_____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。

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______。

7 . 土壤板结会导致水稻根系出现变短的现象，我国研究人员展开了相关研究。
(1)生长素对植物根系生长发育的影响因浓度不同有较大差异，当________浓度时抑制根的生长。
(2)研究人员发现压实土壤后根部的脱落酸（ABA）浓度升高。利用ABA合成缺陷突变株开展实验，观察到生长4天的幼苗形态如图1所示。由此可作出推测_______。

(3)生长素在植物根系生长发育中起着关键作用，推测ABA对水稻根系生长的作用与生长素有关。进一步研究发现，在给予外源ABA处理后，幼苗中生长素合成相关基因YUC表达增强。研究人员提出了“ABA通过生长素引发根系生长变化”的假说。请从A~ I中选择字母填入表格，补充验证上述假说的实验方案。

组别	材料	培养条件	检测指标
1	野生型植株	土壤不压实；不施加外源ABA	③________
2		②________
3	①________	土壤不压实；不施加外源ABA
4		同②

A．野生型植株
B．ABA合成缺陷植株
C．生长素合成缺陷植株
D．土壤压实
E．土壤不压实
F．施加外源ABA
G．不施加外源ABA
H．测定ABA含量
I．测定幼苗的根长
(4)实验证实上述假说成立。进一步推测ABA是通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成。研究人员培育了一系列突变体作为实验材料：

序号	①	②	③	④	⑤
突变体类型	r7缺失	b46缺失	b46过表达	r7缺失b46缺失	r7缺失b46过表达

对野生型和五种突变型幼苗分别给予外源ABA处理，4天后测定根长。若_____和_____结果相同，则支持“b46通过调控r7而激活生长素合成”。
(5)研究人员还发现土壤板结会引起根部乙烯增多，引发转录因子os1也作用于启动子r7上调生长素合成。综合上述研究，完善土壤板结引发根生长变化的调控图_____（在方框中以文字和箭头的形式作答）。

8 . 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素，研究人员以拟南芥为材料，探究重力对根向地性的影响机制。
(1)植物的根中具有感受重力的淀粉体，可以将重力信号转化为运输________的信号，造成该物质分布不均衡，从而调节植物的生长方向。
(2)以野生型和L基因缺失突变体为实验材料，检测幼苗横置培养一段时间后根的生长方向，结果如图1。据此推测，L蛋白与根的向地性有关，依据是________。为进一步验证上述推测，设计方案还应补充一组，实验材料为________，横置培养和处理时间等与前两组相同。
   
(3)植物向地生长过程中，重力会影响细胞近地侧膜上的物质M和L蛋白。为确定两者作用关系，研究人员检测拟南芥幼苗横置不同时间后，物质M与L蛋白的结合程度，结果如图2。同时用物质 M抑制剂处理野生型拟南芥幼苗，测定根部淀粉体中活化的L蛋白含量，结果如图3。上述结果表明，随拟南芥幼苗横置时间延长，________。
   
(4)进一步研究发现，幼苗横置培养后，不仅淀粉体沿重力方向沉降，L蛋白的分布也会随之改变。已知T蛋白定位于淀粉体表面，T蛋白可与活化的L蛋白结合。请综合上述实验结果和教材所学内容，阐释植物横置后，根向地生长的原因________。

9 . 阅读下面的材料，回答后面的问题。
双子叶植物在完成受精后，受精卵发育成为种子需要确定“发育极性”。受精卵首先经过一次横向分裂进入2细胞阶段，分为顶细胞和基细胞。未来基细胞首先发育成为胚柄，用以支持和营养传递，最终退化消失；顶细胞经过多次分裂形成球形胚，球形胚的两侧进一步发育成为子叶，中部发育为胚芽、胚轴和胚根。经研究表明，这种“发育极性”是靠生长素的极性运输建立的。

研究发现，图中生长素的运输受到PIN蛋白的影响。生长素作为一种弱酸在细胞壁中多以中性分子形式存在，容易通过自由扩散进入细胞，而细胞中较高的pH令生长素多以负离子（IAA^-）形式存在，此时它的运出要依赖于PIN蛋白在细胞膜上的分布。科研人员筛选除了4种基因的突变体，观察胚胎发育的突变表型如下：

通过对四种突变性状的分析，科研人员初步确定GNOM蛋白是决定生长素极性分布的最重要的蛋白。经过分子水平的研究发现，GNOM蛋白是一种酶，它能水解GTP从而帮助囊泡的产生和定位，该囊泡参与膜蛋白的运输。当用GNOM活性抑制剂处理细胞后，可以看到PIN的极性分布受到了破坏。但对于含有结构改变、功能不变的GNOM的细胞来说，该抑制剂并没有产生作用。
上述结果表明，双子叶植物胚胎发生的“发育极性”依赖于胚胎中生长素浓度的差异分布，这种差异可能是由于PIN所介导的生长素运输而产生的。不同时期的胚胎细胞中，PIN在细胞膜上分布的位置、数量都有所差异，因此能引起不同时期胚胎不同部位生长素的含量有异，随之发生的细胞分裂和分化情况向不同方向发展。
(1)植物激素是由植物体的特定部位产生，再被运输到作用部位，对植物生长发育有显著影响的_____有机物。
(2)根据图1与第2段内容推断，2细胞阶段PIN与球形胚阶段PIN分别主要分布在_____。

A．顶细胞下侧；胚细胞下侧	B．顶细胞下侧；透镜形细胞上侧
C．基细胞上侧；胚细胞下侧	D．基细胞上侧；透镜形细胞上侧

(3)根据四种突变体性状，填写以下表格：

基因	相关基因的功能
gurke	_____
fackel	决定胚轴、胚根分化和子叶正常形状
monopteris	_____
gnom	决定子叶和胚各部分的发育

(4)根据第4段内容推测，GNOM突变后通过影响_____，从而导致PIN蛋白_____，引起胚发育异常。
(5)教材中对生长素“极性运输”的描述为_____，根据本材料你将这些内容改写为_____。