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专题 09 植物的激素调节
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
1.高考对植物激素的作用及相互关系的探
究实验考察的较多，常以图形或者图表的
考点1植物的
形式呈现实验结果，考查学生的实验分析
激素调节 2025-2021年都有考查
与探究能力。
考点 01 植物的激素调节
1．（2025·北京·高考真题）油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达，进而促进下胚轴生长。用
生长素分别处理野生型和Z基因功能缺失突变体的拟南芥幼苗，结果如图。综合以上信息，不能得出的是
（ ）
A．Z蛋白是油菜素内酯信号途径的组成成分
B．生长素和油菜素内酯都能调控下胚轴生长
C．生长素促进下胚轴生长依赖于Z蛋白
D．油菜素内酯促进下胚轴生长依赖于生长素
【答案】D
【分析】在植物个体生长发育和适应环境的过程中，各种植物激素不是孤立地起作用，而是相互协调、共
同调节，植物激素的合成受基因的控制，也对基因的程序性表达具有调节作用。植物的生命活动由基因表
达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。
【详解】A、根据题干信息：“油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达”，说明Z蛋白参与了油菜素内酯的信号传导，A正确；
B、图示显示生长素处理能促进野生型下胚轴生长（说明生长素调控生长），题干也提到油菜素内酯促进
下胚轴生长，因此两者都能调控生长，B正确；
C、图示显示生长素处理野生型（有Z蛋白）能促进生长，但在Z基因功能缺失突变体中生长素不能促进生
长，说明生长素的作用需要Z蛋白，C正确；
D、题目和图示并未提供任何信息表明油菜素内酯的作用需要生长素参与（例如没有实验证明阻断生长素
后油菜素内酯是否失效），D错误。
故选D。
2．（2024·北京·高考真题）五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光
谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，
难以达成目的的是（ ）
A．用花瓣细胞观察质壁分离现象
B．用花瓣大量提取叶绿素
C．探索生长素促进其插条生根的最适浓度
D．利用幼嫩茎段进行植物组织培养
【答案】B
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由
于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开
来，即发生了质壁分离。
【详解】A、花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符
合题意；
B、花 瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素， B符合题意；
C、生长素能促进月季的茎段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C
不符合题意；
D、月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。
故选B。
3．（2023·北京·高考真题）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
【分析】赤霉素促进麦芽糖的转化（诱导α—淀粉酶形成）；促进营养生长（对根的生长无促进作用，但
显著促进茎叶的生长），防止器官脱落和打破休眠等。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）。乙烯促进果实成熟。
【详解】A、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；
B、与对照相比，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；
C、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；
D、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。
故选D。
4．（2022·北京·高考真题）下列高中生物学实验中，对实验结果不要求精确定量的是（ ）
A．探究光照强度对光合作用强度的影响
B．DNA的粗提取与鉴定
C．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
D．模拟生物体维持pH的稳定
【答案】B
【分析】探究光照强度对光合作用强度的影响，自变量是光照强度，因变量是光合作用强度，需要精确测
定不同光照强度下光合作用强度，要求精确定量。
【详解】A、探究光照强度对光合作用强度的影响，需要测定不同光照强度下光合作用强度，要求精确定量，A错误；
B、DNA的粗提取与鉴定属于物质提取与鉴定类的实验，只需观察是否有相关现象，不需要定量，故对实
验结果不要求精确定量，B正确；
C、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度，需要明确不同生长素类调节剂浓度下根的生长情况，
要求定量，C错误；
D、模拟生物体维持pH的稳定，需要用pH试纸测定溶液pH值，需要定量，D错误。
故选B。
5．（2022·北京·高考真题）2022年2月下旬，天安门广场各种盆栽花卉凌寒怒放，喜迎冬残奥会的胜利召
开。为使植物在特定时间开花，园艺工作者需对植株进行处理，常用措施不包括（ ）
A．置于微重力场 B．改变温度 C．改变光照时间 D．施用植物生长调节剂
【答案】A
【分析】植物生长发育的整体调控：植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共
同完成的。植物细胞里储存着全套基因，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。激素作为信
息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节的作用，激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受
到环境因素的影响。
【详解】A、微重力场不影响植物的开花，不能使植物在特定时间开花，A错误；
B、温度可以影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物生长
发育，B正确；
C、植物具有能够接受光信号的分子，光敏色素是其中一种，分布在植物各个部位，其中在分生组织的细
胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导
至细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，可通过改变光照时间影响植物的开花，C正
确；
D、植物生长调节剂能延长或终止种子、芽及块茎的休眠，调节花的雌雄比例，促进或阻止开花，诱导或
控制果实脱落，控制植物高度、形状等，D正确。
故选A。
6．（2021·北京·高考真题）植物顶芽产生生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度较高，抑制侧芽的生长，
形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确的是
（ ）
A．顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长
B．去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长
C．细胞分裂素能促进植物的顶端优势
D．侧芽生长受不同植物激素共同调节
【答案】C
【分析】1、顶端优势：植物顶芽优先生长，侧芽受抑制的现象，因为顶芽产生生长素向下运输，大量积
累在侧芽，使侧芽生长受抑制。
2、去掉顶芽，会解除顶芽产生生长素继续运输到侧芽，使侧芽部位生长素不会积累过多而出现抑制现象，进而解除顶端优势。
【详解】A、顶芽生长素浓度低，促进生长，侧芽生长素浓度高，抑制生长，顶端优势体现了生长素的两
重性，A正确；
B、去顶芽或抑制顶芽的生长素运输都可以是侧芽的生长素浓度降低，可促进侧芽生长，B正确；
C、由题可知，用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝，说明细胞分裂素能减弱植物的顶端优势，C错
误；
D、由题可知，侧芽生长可受到生长素、细胞分裂素的调节，故其生长受不同植物激素共同调节，D正确。
故选C。
7．（2024·北京·高考真题）植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应（应对不良环境的系列反应）
的关系，研究者对其分子机制进行了探索。
(1)生长素（IAA）具有促进生长的作用，脱落酸（ABA）可提高抗逆性并抑制茎叶生长，两种激素均作为
分子，调节植物生长及逆境响应。
(2)TS基因编码的蛋白（TS）促进IAA的合成。研究发现，拟南芥受到干旱胁迫时，TS基因表达下降，生长
减缓。研究者用野生型（WT）和TS基因功能缺失突变株（ts）进行实验，结果如图甲。
图甲结果显示，TS基因功能缺失导致 。
(3)为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-
葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图乙。由实验结果可知TS具有抑
制BG活性的作用，判断依据是： 。
(4)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平，可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙
“（______）”处补充第三种突变株的类型，并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果 。(5)综合上述信息可知，TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变的环境。请完善
TS调节机制模型（从正常和干旱两种条件任选其一，以未选择的条件为对照，在方框中以文字和箭头的形
式作答） （略）。
【答案】(1)信息
(2)IAA 含量下降，在干旱条件下 ts 的生存率高于 WT
(3)在0~2μg的浓度范围内，随着TS浓度的升高，BG活性逐渐降低
(4)
(5)
（正常条件下，
调节效应相反）
【分析】【关键能力】
（1）信息获取与加工
题干关键信息 所学知识 信息加工
生长素在植物体各器官中都有分
激素种类多、量极微，既不
布，但相对集中分布在生长旺盛
生长素 组成细胞结构，又不提供能
的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的
量，也不起催化作用，只是
分生组织、形成层、发育中的种子和果实等
脱落酸在根冠、萎蔫的叶片等部
起调节作用的信息分子
委合成，具有抑制细胞分裂，促
脱落酸
进气孔关闭，促进叶和果实的衰
老和脱落，维持种子休眠的作用
为了证明TS通过抑制 TS是通过BG发挥调节功
BG活性降低ABA水 实验目的是通过检测野生型和三 能，如果BG无法发挥功
平，可检测野生型和 种突变株中的ABA含量证明TS通 能，是否存在TS对实验结
三种突变株中的ABA 过抑制BG活性降低ABA水平 果几乎没有影响，ts+bg组
含量 与bg组结果相同
（2）逻辑推理与论证
【详解】（1）两种植物激素均作为信息分子，参与调节植物生长及逆境响应。
（2）由图甲可知，TS基因缺失会导致 IAA含量降低，植株生长减缓，同时在干旱条件下，TS基因功能缺
失突变株(ts)生存率比正常植株生存率更高。
（3）由图乙可知，在0~2μg的浓度范围内，随着TS浓度的升高， BG活性逐渐降低，证明TS具有抑制BG
活性的作用。
（4）根据图可知，还需要在图丙中补充TS、BG功能缺失突变株(ts+ bg)实验组，因为TS是通过BG发挥调
节功能，所以如果BG无法发挥功能，是否存在TS对实验结果几乎没有影响，该组与bg组结果相同，相应的图如下：
（5）由上述信息可知，TS基因能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变的环境。干
旱条件下TS调节机制模型图如下：
8．（2022·北京·高考真题）干旱可诱导植物体内脱落酸（ABA）增加，以减少失水，但干旱促进ABA合成
的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽（C）在此过程中起重要作用。
(1)C由其前体肽加工而成，该前体肽在内质网上的 合成。
(2)分别用微量（0.1μmol·L-1）的C或ABA处理拟南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如下图1。据图1可
知，C和ABA均能够 ，从而减少失水。
(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达，进而促进ABA合成。图2
中支持这一结论的证据是，经干旱处理后 。
(4)实验表明，野生型植物经干旱处理后，C在根中的表达远高于叶片；在根部外施的C可运输到叶片中。
因此设想，干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想，进行了如下表所示的嫁接实验，
干旱处理后，检测接穗叶片中C含量，又检测了其中N基因的表达水平。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值，在表中填写假设成立时，与参照值相比N基因表达量的预期结果
（用“远低于”、“远高于”、“相近”表示）。① ；② 。
野生
接穗 突变体 突变体
型
野生
砧木 突变体 野生型
型
参照
接穗叶片中N基因的表达量 ① ②
值
注:突变体为C基因缺失突变体
(5)研究者认为C也属于植物激素，作出此判断的依据是 。这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质
的认识。
【答案】(1)核糖体
(2)降低气孔开度
(3)C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型
(4) 远低于 相近
(5)植物根产生的C能够运输到叶片，微量即可调节气孔开度的变化
【分析】前体肽是由氨基酸通过脱水缩合形成的。分析图1，使用C或ABA处理拟南芥根部后，叶片气孔
开度均下降。分析图2，干旱条件下，C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型。
【详解】（1）核糖体是合成蛋白质的城所，因此该前体肽在内质网上的核糖体上合成。
（2）分析图1可知，与不使用C或ABA处理的拟南芥相比，使用微量（0.1μmol·L-1）的C或ABA处理拟南
芥根部后，叶片气孔开度均降低，而且随着处理时间的延长，气孔开度降低的更显著。
（3）根据图2可知，干旱处理条件下，C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型，
可推测C可能通过促进N基因表达，进而促进ABA合成。
（4）根据题意可知，野生型植物经干旱处理后，C在根中的表达远高于叶片；在根部外施的C可运输到叶
片中。假设干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达，则野生型因含有C基因，能合成物质C，可促
进叶片N基因的表达，而砧木为突变体，因不含C基因，不能产生C，因此①处叶片N基因的表达量远低
于野生型的参照值。若砧木为野生型，则根部细胞含有C基因，能表达形成C物质，可运输到叶片促进N
基因的表达，因此②处的N基因表达量与野生型的参照值相近。
（5）植物激素是植物自身产生的，并对植物起调节作用的微量有机物，根据题意可知，植物根产生的C
能够运输到叶片，微量即可调节气孔开度的变化，因此C也属于植物激素。1．（2025·北京大兴·模拟预测）果实发育是被子植物重要的生殖过程，通常只有传粉和受精成功，子房才
能发育成果实，但在未受精情况下，外施赤霉素（GA）或生长素均可诱导植物单性结实（即产生无籽果
实）。研究发现，对GA合成缺陷突变体和GA信号传导突变体施加外源生长素未能促进单性结实。下列叙
述错误的是（ ）
A．生长素和赤霉素等植物激素在果实发育中起关键作用
B．生长素诱导的单性结实需要GA生物合成和信号传导
C．番茄雌蕊被授以正常花粉后，其子房发育成有籽番茄
D．三倍体西瓜经传粉和受精后，子房可发育成无籽西瓜
【答案】D
【分析】三倍体西瓜体细胞中染色体组为三组，减数分裂时同源染色体联会紊乱（无法平均分配到子细胞
中），导致无法产生正常的雌、雄配子（卵细胞和花粉）。因此，三倍体西瓜无法通过自然传粉完成受精
作用，胚珠不能发育成种子。种植三倍体西瓜时，需用二倍体西瓜的花粉给三倍体雌花传粉（或施加外源
生长素、赤霉素等植物激素），刺激三倍体西瓜的子房壁细胞膨大、分化，最终发育成果实。
【详解】A、生长素和赤霉素等植物激素在果实发育中起关键作用，A正确；
B、对GA合成缺陷突变体和GA信号传导突变体施加外源生长素，无法促进单性结实，这表明生长素诱导
的单性结实依赖于GA的生物合成和信号传导过程，B正确；
C、番茄雌蕊接受正常花粉后会完成传粉和受精，进而子房发育为有籽番茄，这符合自然生殖规律，C正确；
D、三倍体西瓜由于染色体数目为三倍体，减数分裂时染色体联会紊乱，不能产生正常配子，即便进行传
粉，也无法完成受精作用。其无籽果实的形成通常是通过二倍体花粉刺激子房发育，而非传粉和受精成功
后发育形成，D错误。
故选D。
2．（2025·北京·模拟预测）为研究C基因对菊花生长及侧枝发育的影响，研究人员构建该基因过表达的植
株，得到下表结果。相关推测错误的是（ ）
顶芽 侧芽
株高 萌发侧芽数
生长素含量 乙烯含量 生长素含量 乙烯含量
（cm） （个）
（ng/g） （ng/g） （ng/g） （ng/g）
野生型植
2.03 0.67 0.77 29.89 0.92 11.33
株
C基因过
3.5 4.75 1.06 24.81 0.79 21.07
表达植株A．C基因过表达能促进菊花植株生长和侧芽的萌发
B．决定植株生长和侧芽发育的是乙烯和生长素的相对含量
C．生长素和乙烯相互协同，共同调节植株生长和侧枝发育
D．植株生长发育的调控是由基因表达调控和激素调节共同完成的
【答案】C
【分析】在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立的起作用，而是多种激素
相互作用共同调节。
【详解】A、根据表格数据分析可知，C基因过表达植株的株高（3.5cm）明显高于野生型植株
（2.03cm），同时萌发侧芽数（4.75个）也显著多于野生型植株（0.67个），说明C基因过表达能促进菊
花植株的生长和侧芽的萌发，A正确；
B、据题表数据分析可知，与野生型植株相比，C基因过表达植株的株高明显高于野生型植株，C基因过表
达植株中生长素含量在侧芽中有所降低，而乙烯含量在侧芽中升高，据此可推测决定植株生长和侧芽发育
的是乙烯和生长素的相对含量，B正确；
C、从表格数据可以看出，C基因过表达植株中生长素和乙烯的含量都发生了变化，但并不能直接得出生长
素和乙烯相互协同的结论。实际上，生长素和乙烯在植物生长发育中可能存在复杂的相互作用关系，包括
协同作用、拮抗作用等，C错误；
D、据题干信息和题表数据分析可知，C基因过表达能够影响植株的生长和侧芽发育，这体现了基因表达调
控在植株生长发育中的重要作用。同时，生长素和乙烯的含量变化也说明激素调节在其中的作用。因此，
可以推断植株生长发育的调控是由基因表达调控和激素调节共同完成的，D正确。
故选C。
3．（2025·北京·一模）光照作为环境因素参与调节植物生命活动的过程如图所示。下列叙述错误的是（
）
A．光敏色素是接受光信号的受体分子
B．主动运输进入细胞的Ca2+激活酶2
C．图示感受信号→传导信号→发生反应的调节过程
D．基因、激素和环境因素共同参与调控过程
【答案】B
【分析】1.光对植物生长发育的调节：①光是植物进行光合作用的能量来源。②光作为一种信号，影响、
调控植物生长、发育的过程。在受到光照时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。2.光敏色素引起的生理变化为：
光信号→细胞感受光信号→光敏色素被激活，结构发生变化→信号转导→细胞核接受信号→调控特定基因
表达→产生特定物质→产生生物学效应。
【详解】A、植物具有能够接受光信号的分子，光敏色素就是其中的一种，光敏色素主要吸收红光和远红
光，A正确；
B、Ca2+经过Ca2+通道进入细胞激活酶2，进入方式为协助扩散，B错误；
C、光调控植物生长发育的机制：感受信号(光敏色素被激活，结构发生变化)一传导信号(信号经过转导，
传递到细胞核内)一发生反应(细胞杉内特定基因的转录变化)一表现效应(相应 mRNA 翻译出特定蛋白质)，
C正确；
D、植物的生长发育不仅受基因、激素调节，也受环境因素参与调控过程，D正确。
故选B。
4．（2025·北京·模拟预测）S10和S12是新发现的多肽类植物激素，对叶片的衰老有调节作用，S10的受体
是M。为研究两种激素的相互作用，研究人员做了相关实验，结果如图所示。关于该研究结果的叙述，错
误的是（ ）
A．S10促进S12合成相关基因的表达，二者有协同作用
B．S10和S12在调节叶片衰老过程中作用相反
C．S12与S10竞争结合M受体
D．S10、S12的相互作用有利于精准调控叶片衰老过程
【答案】A
【分析】调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的，植物生命活动的调节从根本上
说是植物基因组程序性表达的结果。植物的生长发育既受内部因子（激素）的调节，也受外部因子（如光、
温度、日照长度、重力、化学物质等）的影响。
【详解】AB、由左图可知，S10处理后S12相对含量上升，且S12处理后叶绿素含量高于对照组，S10处理
后叶绿素含量低于对照组，并能抑制S12的作用，A错误，B正确；
C、由右图可知在S10含量不变的情况下，随着S12的添加量逐渐增加，S10与M蛋白的结合剂量依赖性减少，说明S10与S12竞争结合M受体，C正确；
D、两种作用相反的植物激素相互作用有利于对叶片衰老的调控，D正确。
故选A。
5．（2025·北京海淀·二模）植物生长调节剂在农业生产上应用广泛，下列叙述正确的是（ ）
A．植物生长调节剂的分子结构和生理效应与植物激素完全相同
B．用萘乙酸促进插条生根时，应先做预实验确认最适浓度范围
C．用赤霉素处理大麦可以促进α-淀粉酶的合成，不利于啤酒发酵
D．乙烯利分解释放乙烯，用于果蔬催熟，过量使用对人体无影响
【答案】B
【分析】植物生长调节剂是指人工合成的对织物的生长发育有调节作用的化学物质，蔬菜生产过程中，正
确使用植物生长调节剂，可以促进蔬菜生长，提高产量和品种；但使用不当时，会起到相反的作用，甚至
造成经济损失。
【详解】A、植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质，植物激素是植物体
内产生的具有调节作用的微量有机物。 有些植物生长调节剂的分子结构与植物激素可能相似，有些则完
全不相同，生理效应也不完全一样，A错误；
B、用萘乙酸促进插条生根时，由于不同植物、不同插条对萘乙酸的敏感度不同，且萘乙酸的作用具有两
重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长）。 所以应先做预实验以确定最适浓度范围，这样可以为正式
实验摸索条件，避免人力、物力和财力的浪费，B正确；
C、用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无需发芽就可以产生α - 淀粉酶，α - 淀粉酶能促进淀粉水解为麦
芽糖等，有利于啤酒发酵，而不是不利于啤酒发酵，C错误；
D、乙烯利分解释放乙烯，用于果蔬催熟。 乙烯利是人工合成的化学物质，在蔬果上残留的植物生长调节
剂可能会损害人体健康，使用时应严格控制用量，D错误。
故选B。
6．（2025·北京西城·二模）根的向地性与生长素（IAA）分布不均有关。对IAA敏感的启动子与绿色荧光蛋
白基因形成的融合基因在根中表达情况如图，下列叙述错误的是（ ）
A．根的向地性利于植物吸收水分和无机盐
B．横放的根近地侧细胞生长速度大于远地侧细胞C．可用农杆菌转化法将融合基因导入植物细胞中
D．绿色荧光的位置和强度代表IAA的分布和浓度
【答案】B
【分析】根的向地性生长：根尖受到重力的影响，导致近地侧生长素浓度高于远地侧，抑制了近地侧细胞
的生长，所以近地侧细胞生长速度慢。
【详解】A、根的向地性利于植物从土壤中吸收水分和无机盐，A正确；
B、横放的根近地侧细胞生长素浓度高，生长受到抑制，所以生长速度小于远地侧细胞，B错误；
C、可用农杆菌转化法将融合基因导入植物细胞中，因为农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以将目的基因转入植
物染色体DNA，C正确；
D、题干中将对IAA敏感的启动子与绿色荧光蛋白基因形成融合基因，所以绿色荧光的位置和强度代表IAA
的分布和浓度，D正确。
故选B。
7．（2025·北京丰台·二模）在植物的生长发育过程中，植物激素发挥了重要作用。相关叙述正确的是（
）
A．生长素在发挥抑制作用时植物不能生长
B．赤霉素能促进茎秆伸长并提高结实率
C．植物激素不直接参与细胞内的代谢活动
D．光照等环境因素不影响植物激素的合成
【答案】C
【分析】植物激素是植物体产生的能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育具有显著影响的微量
有机物，包括：
1．生长素类具有促进植物生长的作用，在生产上的应用主要有：（1）促进扦插的枝条生根；（2）促进
果实发育；（3）防止落花落果。
2．赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，促
进营养生长，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
3．细胞分裂素类 细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器官中含量较高，细胞分裂素的主要作用是
促进细胞分裂和扩大，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。
4．脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸
是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和
提高抗逆能力等作用。
5．乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用。
【详解】A、生长素在发挥抑制作用时植物能生长，只是生长较缓慢，A错误；
B、赤霉素能促进茎秆伸长，但不能提高结实率，B错误；
C、植物激素不直接参与细胞内的代谢活动，只起调节作用，C正确；
D、光作为一种环境因素，能够影响植物激素的合成，D错误。
故选C。8．（2025·北京东城·二模）2024年7月，国家药典委员会公示了《植物生长调节剂残留量测定法国家药品
标准草案》。下列关于植物生长调节剂的说法正确的是（ ）
A．赤霉素类植物生长调节剂可用于打破种子的休眠
B．生长素类似物的浓度越高促进插条生根效果越好
C．植物生长调节剂的分子结构均与植物激素相同
D．植物生长调节剂对人体健康有害应全面禁用
【答案】A
【分析】植物生长调节剂是指人工合成的对植物的生长具有调节作用的有机物，其具有原料易得、稳定性
强的特点。
【详解】A、赤霉素能促进种子萌发，因此，赤霉素类植物生长调节剂可用于打破种子的休眠，A正确；
B、生长素类似物能促进扦插枝条生根，但不是浓度越高促进插条生根效果越好，因为生长素的调节作用
具有两重性，B错误；
C、植物生长调节剂的分子结构有的植物激素相同，有的与植物激素的分子结构不同，C错误；
D、有的植物生长调节剂对人体健康有害，应适当、合理使用，而非全面禁用，D错误。
故选A。
9．（2025·北京朝阳·二模）研究者用不同浓度的生长素类似物NAA分别在黑暗和光照条件下处理拟南芥刚
萌发的种子，一段时间后测量下胚轴长度，结果如下表。
NAA浓度（μM） 0 0.1 1 5 10 50
黑暗 11.5 11 8.1 5 2.9 1.5
下胚轴长度（mm）
光照 1.2 1.3 1.6 2.1 2.3 1.8
相关分析正确的是（ ）
A．光照作为信号作用于特定受体，抑制下胚轴伸长生长
B．促进拟南芥下胚轴伸长生长的NAA的最适浓度是10μM
C．在黑暗条件下，任何浓度的NAA都会抑制下胚轴伸长生长
D．NAA和光照信号在调控下胚轴伸长生长中表现出协同作用
【答案】A
【分析】植物激素是指植物体内一定部位产生，从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影
响的微量有机物。
【详解】A、观察表格数据，在NAA浓度为0时，黑暗条件下下胚轴长度为11.5mm，光照条件下为
1.2mm，光照条件下下胚轴长度明显更短，说明光照作为信号作用于特定受体，抑制下胚轴伸长生长，A
正确；
B、在光照条件下，随着NAA浓度从0到10μM变化，下胚轴长度逐渐增加，但在10μM之后浓度为50μM
时，下胚轴长度又有所下降，由于表格中数据有限，不能确定10μM就是促进拟南芥下胚轴伸长生长的最
适浓度，B错误；
C、在黑暗条件下，虽然现有的NAA浓度与NAA浓度为0时的11.5mm相比，下胚轴的长度都减小，但由于设置的浓度较少，不能就此得出任何浓度的NAA都会抑制下胚轴伸长生长的结论，C错误；
D、由前面分析可知光照抑制下胚轴伸长，而NAA在一定浓度范围内（光照条件下）促进下胚轴伸长，二
者不是协同作用，D错误。
故选A。
10．（2025·北京海淀·二模）对拟南芥进行长日照处理，叶片中F基因的mRNA含量上升并运输至茎顶端、
促进开花；对短日照处理的拟南芥叶片外施赤霉素或生长素类似物、也能诱导开花。下列叙述正确的是（
）
A．开花是光合色素接受光信号调控的结果
B．短日照不开花的原因可能是F蛋白含量高
C．F基因可直接控制赤霉素或生长素的合成
D．赤霉素和生长素可以协同促进拟南芥开花
【答案】D
【分析】赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，
促进营养生长，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
【详解】A、光周期调控开花的主要物质是光敏色素，而非光合色素，A错误；
B、由题意可知，长日照处理下F基因的mRNA含量上升并促进开花，短日照条件下，F基因表达应受抑制，
导致mRNA和F蛋白含量较低，无法促进开花，故短日照不开花的原因应是F蛋白含量低，B错误；
C、F基因通过控制mRNA的合成间接影响开花，但赤霉素和生长素的合成需要酶的参与，而酶由其他基因
控制，故不能得出F基因可直接控制赤霉素或生长素的合成的结论，C错误；
D、短日照处理的拟南芥外施赤霉素或生长素类似物均可诱导开花，说明两者可以协同促进拟南芥开花，D
正确。
故选D。
11．（2025·北京·模拟预测）光是调节植物幼苗形态建成的重要因素。科学家发现，在黑暗条件下幼苗的
下胚轴明显伸长，为探究该现象的产生机制，开展如下实验。
(1)研究发现，光敏色素响应黑暗刺激。黑暗中种子萌发为幼苗，光敏色素会发生 的变化，再将
信息传递到 ，直接或间接影响COP1基因的表达。
(2)COP1是泛素连接酶，能促进泛素分子多聚化形成泛素链，对特定靶蛋白进行修饰。为确定靶蛋白的身
份，科学家进行突变体实验，结果如图，据此初步判断 （选填“GH3.5”、“GH3.6”）是黑暗条件
下COP1介导多聚化泛素链所修饰的靶蛋白，依据是 。(3)为验证COP1与上述靶蛋白存在相互作用，拟采用荧光素酶互补成像技术，原理为荧光素酶（LUC）可分
为无活性的N端和C端两段蛋白，两者在空间上靠近时可恢复酶活性，催化底物形成荧光物质。部分实验
操作及结果如图，请在图中描画补全方案 。
(4)科学家综合相关研究，构建了在黑暗条件中下胚轴伸长机制的模型，如图2。请结合上述研究和图1、2
结果，推测COP1对靶蛋白的影响机制 。【答案】(1) 空间结构 细胞核
(2) GH3.5 在黑暗条件下，与野生型相比，gh3.5突变体的下胚轴长度与野生型差异显著，而
gh3.6突变体与野生型下胚轴长度相似
(3)在图中画出“nLUC + cLUC - 靶蛋白”组和“nLUC - COP1 + cLUC”组，标注好组别并按实验组类似方式体
现蛋白组合情况（
(4)COP1促进靶蛋白泛素化修饰，进而使其被降解，减少了对生长素IAA转化为无活性IAA - Asp的促进作
用，最终促进下胚轴伸长。
【分析】光敏色素是植物感受光信号的关键受体，主要通过吸收红光（600 - 700nm）和远红光（700 -
800nm）调控植物生长发育。
【详解】（1）在黑暗条件下，光敏色素会发生空间结构的变化，这是光敏色素响应黑暗刺激的方式。然
后将信息传递到细胞核，因为基因的表达主要在细胞核中进行，这样就可以直接或间接影响COP1基因的
表达。
（2）观察，在黑暗条件下，与野生型相比，gh3.5突变体与野生型下胚轴相似。由于COP1是泛素连接酶，
能对特定靶蛋白进行修饰从而影响下胚轴伸长，所以初步判断GH3.5是黑暗条件下COP1介导多聚化泛素
链所修饰的靶蛋白。
（3）实验目的是验证COP1与靶蛋白存在相互作用，利用的是荧光素酶互补成像技术。该技术原理是荧光
素酶（LUC）分为无活性的N端（nLUC ）和C端（cLUC ）两段蛋白，靠近时恢复酶活性催化底物形成荧
光物质。实验组是nLUC - COP1 + cLUC - 靶蛋白，为了排除其他因素干扰，需要设置对照组。一个对照组应
该是nLUC + cLUC - 靶蛋白，用于检测没有COP1时，仅靶蛋白与LUC结合是否会产生荧光（排除靶蛋白自
身以及LUC - 靶蛋白复合物非特异性产生荧光的可能）；另一个对照组是nLUC - COP1 + cLUC，用于检测没
有靶蛋白时，仅COP1与nLUC结合是否会产生荧光（排除COP1自身以及nLUC - COP1复合物非特异性产生
荧光的可能）。
（4）从图1可知，野生型在黑暗条件下有正常的相关蛋白作用机制，而cop1突变体与野生型存在差异。
结合图2，在黑暗条件下：观察到有COP1存在时，会促进靶蛋白与泛素分子（D）结合，使得靶蛋白被泛
素 - 蛋白酶体途径降解 。因为图2中显示从“靶蛋白 - CFP基因的野生型”到“靶蛋白被降解”这一过程有COP1参与，且箭头指向靶蛋白被降解方向。同时，由于靶蛋白的降解，会影响后续生长素（IAA）相
关的代谢，使得生长素IAA转化为无活性的IAA - Asp（酰胺化产物）减少，从而促进下胚轴伸长（因为生
长素在植物生长发育中对下胚轴伸长有调节作用，这里无活性生长素减少，相对有活性生长素增多，促进
下胚轴伸长）。所以推测COP1对靶蛋白的影响机制是：COP1促进靶蛋白泛素化修饰，进而使其被降解，
减少了对生长素IAA转化为无活性IAA - Asp的促进作用，最终促进下胚轴伸长。
12．（2025·北京西城·二模）植物组织培养技术应用广泛，科研人员用拟南芥探索获得大量愈伤组织的途
径。
(1)组培的理论基础是植物细胞具有 ，即细胞经过分裂分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他
各种细胞的 。切取外植体时的损伤可促进内源生长素（IAA）合成并运输到受伤部位，诱导细胞分裂
分化。因此，组培时常添加2，4-D、NAA等生长素类调节剂。
(2)含较高浓度2，4-D的培养基（2，4-D-CIM）可促进愈伤组织增殖，但在实践中发现，2，4-D-CIM中的
外植体脱分化形成愈伤组织延迟。为探究其原因，进行相关实验。
①检测不同培养基中叶片外植体细胞中IAA合成酶基因（YUC）的表达量，由图1结果可知：较高浓度2，
4-D IAA的合成。
②研究者推测，一定量IAA有利于愈伤组织的形成。为此，在2，4-D-CIM的基础上，再分别添加IAA、
NAA、检测接种后外植体细胞IAA响应基因W1的表达情况，结果如图2所示，同时还测量了各组 ，
结果显示其与W1表达量正相关，证明推测成立。添加NAA组是为了进一步确认 。
(3)根据上述所有实验结果，在答题卡方框中填相关基因，括号中填“+”（表示促进）或“-”（表示抑制），
完善在愈伤组织形成和增殖过程中相关物质的关系模式图 。
【答案】(1) 全能性 潜能
(2) 抑制 愈伤组织形成量 影响愈伤组织形成的是生长素类激素的种类而非含量(3)
【分析】植物体各部分的组织细胞，有着不同的结构和功能，当被接种在人工培养基上，受到植物激素等
物质和外界条件的作用，一般先脱分化，成为一团没有特定结构和功能的分生状态的细胞（愈伤组织），
然后在一定条件下再分化长出根和芽，形成完整植株。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。
【详解】（1）植物组培的一般过程是剪接植物器官或组织→经过脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织→
再经过再分化形成组织或器官→经过培养发育成一颗完整的植株，植物组织培养的理论基础是植物细胞具
有全能性，全能性是指细胞经过分裂分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能；
（2）①观察图1，与对照组相比，在2，4-D-CIM组中IAA合成酶基因（YUC）的表达量明显降低，说明较
高浓度2，4-D抑制IAA的合成；
②因为研究者推测一定量IAA有利于愈伤组织的形成，并且要证明IAA响应基因W1的表达情况与某一指
标正相关来确认推测成立，所以同时还测量了各组愈伤组织的形成量；添加NAA组是为了进一步确认影响
愈伤组织形成的是生长素类激素的种类而非含量；
（3）根据实验结果可知，较高浓度2，4-D抑制IAA合成酶基因（YUC）的表达，从而抑制IAA合成，而
IAA有利于愈伤组织形成，所以模式图为：
。
13．（2025·北京东城·二模）我国科研人员培育出复粒水稻（CL），与普通单粒水稻（NCL）相比，具有多
粒簇生的特点。
(1)油菜素内酯（BR）是一种植物激素，是参与调节水稻籽粒生长发育的有机物，作用具有 的特点。
(2)如图1所示，幼穗中分生组织将发育形成不同部位。研究人员检测了CL和NCL幼穗不同部位中BRD3
（BR降解酶）的表达量。结果显示：与NCL相比，CL中 。(3)研究人员利用图2质粒转录得到两种RNA探针，通过RNA杂交技术检测幼穗组织相关基因转录情况，具
体步骤如下表，请将实验材料补充完整（填选项）。
实验组（探针序列与 对照组（探针序列与
步骤
BRD3的mRNA互补） BRD3的mRNA相同）
使用限制酶将图2质粒切成线
① ②
形
使用RNA聚合酶转录得到
③ ④
RNA，制备带标记的探针
取NCL和CL幼穗的组织，制作成临时装片
将探针加入处理好的装片中，结合探针的部位会产生显色反应
a.Nco I b.Sal I c.T7RNA聚合酶 d.SP6RNA聚合酶
观察2种水稻幼穗组织显色情况，在答题卡的图中标出预期结果。 。(4)蛋白GSK和MADS均为BR信号通路中的调控因子，在体外进行实验的处理和结果如图3，结果说明
。经过一系列的研究，科研人员阐明了水稻通过BR-GSK-MADS通路调控复粒性状。
(5)已有研究表明，BR缺陷水稻的籽粒通常会变小。请从基因选择性表达的角度解释“CL同时具有多粒簇
生和籽粒不变小特点”的原因。 。
【答案】(1)微量、高效
(2)P的BRD3的表达量明显较高，S中差别不大。
(3) a b d c
(4)GSK可以维持MADS的磷酸化，但去磷酸化酶会引起MADS的去磷酸化
(5)在CL中，与多粒簇生相关的基因在特定细胞中选择性表达，使CL表现多粒簇生；同时，与籽粒大小相
关的细胞中BR - GSK - MADS通路相关基因正常表达，维持籽粒正常大小
【分析】植物激素是由植物体产生的，能从产生部位运输到作用部位、对植物生命活动起到调节作用的微
量有机物；启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，起到驱动转录的作用。
【详解】（1）油菜素内酯（BR）作为一种植物激素，具有微量、高效的特点。
（2）由图可知，花梗分生组织中，CL中BRD3的表达量高于NCL，小穗分生组织中二者差别不大，即与
NCL相比，CL中P的BRD3的表达量明显较高，S中差别不大。（3）①要得到与BRD3的mRNA互补的探针，根据图中基因转录方向以及启动子位置，需要用a限制酶
NcoⅠ切割质粒，使得转录能从与BRD3基因的cDNA转录方向相反的方向进行。②要得到与BRD3的
mRNA相同的探针，需要用b限制酶SalⅠ切割质粒，使得转录能从与BRD3基因的cDNA转录方向相同的
方向进行。③当用NcoⅠ切割质粒后，启动转录需要d：SP6RNA聚合酶，因为此时是SP6启动子起作用。
④当用SalⅠ切割质粒后，启动转录需要c：T7RNA聚合酶，因为此时是T7启动子起作用。由于实验组探
针与BRD3的mRNA互补，对照组探针与BRD3的mRNA相同，预期结果应该是在NCL和CL幼穗组织中，
实验组CL的P部位有显色反应（因为能与BRD3的mRNA杂交），其他无显色反应（NCL的P部位BRD3表
达量低，对照组不能与BRD3的mRNA杂交 ，因为是相同序列，不会互补配对结合）。
（4）观察实验设置，有加入MADS、GSK、去磷酸化酶不同组合的情况，检测指标是磷酸化的MADS。当
加入MADS时，均会出现磷酸化的MADS；而同时加入MADS和GSK组，磷酸化的MADS基本不变，说明
GSK基本可以维持MADS的磷酸化；而加入MADS、GSK和去磷酸化酶时，磷酸化的MADS大量减少。这表
明去磷酸化酶能使MADS去磷酸化。
（5）在CL中，与多粒簇生相关的基因在特定细胞中选择性表达，使CL表现多粒簇生；同时，与籽粒大小
相关的细胞中BR - GSK - MADS通路相关基因正常表达，维持籽粒正常大小，所以CL同时具有多粒簇生和
籽粒不变小特点。
14．（2025·北京昌平·二模）为探究水稻逆境响应的分子机制，研究者进行了相关实验。
(1)脱落酸作为 分子与特异性 结合，调节植物生长及逆境响应。
(2)对野生型水稻分别进行干旱处理和脱落酸处理，由图1结果可知， 。
(3)为探究SAP17蛋白在逆境响应中的作用，研究者检测了在相应条件下培养14d的野生型和突变体
（SAP17基因过表达）水稻幼苗的根长度，图2结果说明 。(4)研究者推测，在干旱条件下，SAP17蛋白可促进脱落酸信号通路中N基因表达。为验证此假设，在干旱
和正常条件下分别检测野生型中SAP17蛋白的含量和N基因的表达量。请修正并完善该实验方案 。
【答案】(1) 信号 受体
(2)干旱处理和脱落酸处理均能诱导相关基因表达
(3)SAP17蛋白能促进水稻幼苗在干旱条件下根的生长
(4)增设SAP17基因敲除突变体（或SAP17基因表达受抑制的植株），在干旱和正常条件下，分别检测野生
型、突变体（或基因表达受抑制的植株）中SAP17蛋白的含量和N基因的表达量
【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量
有机物；植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
【详解】（1）根据植物激素的概念和作用可知，脱落酸作为信号分子与特定受体结合起到调节作用，参
与调节植物生长及逆境响应。
（2）分析图1可知，对野生型水稻分别进行干旱处理和脱落酸处理后，SAP17基因的表达增加，因此干旱
处理和脱落酸处理均能诱导相关基因表达。
（3）分析图2可知，在模拟干旱胁迫条件下，SAP17基因过表达的突变体水稻幼苗根长度大于野生型，说
明SAP17蛋白能促进水稻幼苗在干旱条件下根的生长。
（4）若在干旱条件下，SAP17蛋白可促进脱落酸信号通路中N基因表达，可设置四组实验，野生型与
SAP17基因敲除突变体（或SAP17基因表达受抑制的植株）分别放置在干旱和正常条件下培养一段时间，
然后分别检测野生型、突变体（或基因表达受抑制的植株）中SAP17蛋白的含量和N基因的表达量。因此，
该实验方案需要增设SAP17基因敲除突变体（或SAP17基因表达受抑制的植株），在干旱和正常条件下，
分别检测野生型、突变体（或基因表达受抑制的植株）中SAP17蛋白的含量和N基因的表达量。
15．（2025·北京大兴·模拟预测）在光波动的自然界中，植物已经发展出一系列捕光调节策略，以实现光
能利用最大化。
(1)光能为光合作用提供 ，故阳光不足会限制光合作用；反之阳光过量会引起类囊体膜上
被破坏，阻碍捕获和吸收光能。光还可作为 调节植物生命活动，使植物能适应变化的光。
(2)类囊体膜的状态转换是维持两个光系统（PSI和PSII）光能分配的一个调节机制。注：TM是类囊体膜
①已知PSI优先吸收远红光（波长>700 nm），而PSII优先吸收红光（波长<700 nm）。图中LHC是辅助光
系统作用的关键蛋白。结合图中信息分析，LHCⅡ结合PSⅡ后，可 PSⅡ吸收光能。
②请根据上述信息，从动态调节类囊体膜状态的角度阐述植物适应光变化的机制 。
(3)上述状态转换的关键反应是LHCII蛋白（PSII捕光复合体）的磷酸化和去磷酸化。当被远红光照射时，
LHCII蛋白磷酸化程度显著下降。为找到能催化LHCⅡ蛋白磷酸化的酶，选用多种相关蛋白质进行实验，最
终支持S蛋白催化LHCⅡ蛋白磷酸化的证据是：在 （远红光/红光）照射下，与 相比，添
加S蛋白抑制剂的组别中LHCⅡ蛋白磷酸化程度 。
(4)S蛋白不仅能催化LHCII蛋白磷酸化，还能催化PSII核心天线蛋白CP43磷酸化，并且蛋白CP43的磷酸化
程度在弱光下小，而在过量光下大，这意味着它们很可能在防御 上发挥作用。
【答案】(1) 能量 光合色素 信号
(2) 促进 当被红光照射时类囊体膜从状态1向状态2转换，一部分LHCII蛋白转移到PSI，与PSI
结合，促进PSⅠ吸收远红光；当被远红光照射时类囊体膜从状态2向状态1转换，LHCII蛋白脱离PSI，与
PSII相结合，促进其吸收红光
(3) 红光 添加其他蛋白抑制剂和对照组 更低
(4)强光破坏
【分析】光合色素的种类：包括叶绿素和类胡萝卜素两类。其中叶绿素占色素总量的3/4，包括叶绿素a
（蓝绿色）和叶绿素b （黄绿色），主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素占色素总量的1/4，包括胡萝卜
素（橙黄色）和叶黄素（黄色），主要吸收蓝紫光。
【详解】（1）光能为光合作用提供能量，故阳光不足会限制光合作用；反之阳光过量会引起类囊体膜上
光合色素被破坏，阻碍捕获和吸收光能。光还可作为信号调节植物生命活动，使植物能适应变化的光。
（2）①LHC是辅助光系统作用的关键蛋白，其功能是捕获光能并传递给光系统。光合作用主要吸收红光
和蓝紫光，因此LHCⅡ与PS的结合可促进PSⅡ吸收光能。
②结合①分析，从动态调节类囊体膜状态的角度阐述植物适应光变化的机制如下：当被红光照射时类囊体
膜从状态1向状态2转换，一部分LHCII蛋白转移到PSI，与PSI结合，促进PSⅠ吸收远红光；当被远红光
照射时类囊体膜从状态2向状态1转换，LHCII蛋白脱离PSI，与PSII相结合，促进其吸收红光。
（3）在红光照射下，与添加其他蛋白抑制剂和对照组（未添加S蛋白抑制剂）相比，添加S蛋白抑制剂的
组别中LHCⅡ蛋白磷酸化程度更低。已知远红光照射会使LHCⅡ磷酸化程度下降，而红光照射时LHCⅡ磷
酸化程度应升高（以平衡PSII的光能吸收）。若S蛋白催化LHCⅡ磷酸化，则抑制S蛋白活性时，红光诱
导的LHCⅡ磷酸化过程受阻，磷酸化程度降低，从而证明S蛋白的催化作用。
（4）过量光会导致类囊体膜上的光合色素或蛋白被破坏，而CP43在强光下磷酸化程度升高，可能通过改
变自身构象或功能，减少PSII对过剩光能的吸收，或促进光能以非光化学方式耗散，从而保护光系统免受
强光损伤。这意味着它们很可能在防御强光破坏上发挥作用。当被红光照射时类囊体膜从状态1向状态2转换，一部分LHCII蛋白转移到PSI，与PSI结合，促进PSI吸收
远红光；
16．（2025·北京丰台·二模）为探究Z蛋白在水稻干旱胁迫响应中的作用，科研人员进行如下研究。
(1)茉莉酸是植物激素之一，可作为 调节植物的干旱胁迫响应。干旱条件下，茉莉酸含量上升，促
进Z蛋白降解。
(2)研究者获得了Z基因的T-DNA插入纯合突变体。图1为突变体的T-DNA插入位点结构图（P1～P4表示不
同的引物）以及电泳结果。已知PCR无法扩增完整的Z基因和T-DNA，请在图1的①、②处选填引物组合。
① 、②
(3)研究者检测离体叶片的脯氨酸含量（含量越高，植物的抗旱性越强），结果如图2，说明Z蛋白降低水
稻的抗旱性，依据是：与野生型相比， 。
(4)茉莉酸信号通路中存在转录激活因子M，为探究Z蛋白与M蛋白的关系，研究者将荧光素酶蛋白切成
nLUC和cLUC两个功能片段，构建相关表达载体并导入烟草细胞，观察到如下结果（已知完整的荧光素酶
可以催化氧化荧光素发出荧光）。请分析第4组出现荧光的原因 。
组 预期实验结
表达载体组合 操作
别 果
1 nLUC、cLUC 无荧光
2 nLUC、cLUC-M 无荧光
导入烟草细
胞
3 cLUC、Z-nLUC 无荧光
4 cLUC-M、Z-nLUC 有荧光
(5)进一步研究发现Z蛋白抑制M蛋白的活性，M蛋白能与干旱胁迫响应基因R1、R2的启动子结合。检测水稻中R1、R2的表达情况，结果如图3。
综合上述研究，茉莉酸调节植物干旱胁迫响应的机制是：干旱条件下，茉莉酸含量升高，Z蛋白被降解，
，植株抗旱性增强。
【答案】(1)信息分子
(2) P2、P3 P2、P4或P1、P3
(3)干旱条件下突变体的脯氨酸含量增加量更高
(4)Z蛋白与M蛋白相互作用，使nLUC和cLUC靠近形成完整的荧光素酶，从而催化氧化荧光素发出荧光
(5)解除了对M蛋白的抑制，M蛋白与干旱胁迫响应基因R1、R2的启动子结合，促进其表达
【分析】植物激素可以作为信息分子调节植物的生命活动，茉莉酸作为植物激素之一，可作为信息分子调
节植物的干旱胁迫响应。
【详解】（1）植物激素可以作为信息分子调节植物的生命活动，茉莉酸作为植物激素之一，可作为信息
分子调节植物的干旱胁迫响应。
（2）PCR无法扩增完整的Z基因和T-DNA，所以只有P1+P3或P2+P4可以扩增出突变体的基因片段，引物
P1、P4结合部位在T-DNA上，无法用于扩增野生型Z基因。所以①应为P2+P3，结果是野生型可以扩增，
突变体无法扩增，符合电泳结果。②为P1+P3或P2+P4，只有突变体可以扩增，野生型无法扩增，符合电
泳结果。
（3）从图 2 可以看出，在正常条件和干旱条件下，突变体叶片的脯氨酸含量均高于野生型，且干旱条件
下突变体的脯氨酸含量增加量更高，脯氨酸含量越高植物的抗旱性越强，且突变体是 Z 基因的 T - DNA
插入纯合突变体（无 Z 蛋白），所以说明 Z 蛋白降低水稻的抗旱性。
（4）已知完整的荧光素酶可以催化氧化荧光素发出荧光，第 4 组中导入的是 cLUC - M 和 Z - nLUC，出
现荧光，说明Z蛋白与M蛋白相互作用，使nLUC和cLUC靠近形成完整的荧光素酶，从而催化氧化荧光素
发出荧光。
（5）由于Z 蛋白抑制 M 蛋白的活性，M 蛋白能与干旱胁迫响应基因 R1、R2 的启动子结合，干旱条件
下，茉莉酸含量升高，Z 蛋白被降解，M 蛋白活性恢复，M 蛋白与干旱胁迫响应基因 R1、R2 的启动子
结合，促进 R1、R2 基因表达，植株抗旱性增强。
17．（2025·北京西城·二模）植物体各部位都能合成乙烯。叶片衰老时，乙烯合成大幅增加，导致叶片逐
渐变黄。拟南芥的生命周期只有6周左右，科研人员用其探究叶片衰老过程中植物协调乙烯合成的机制。
(1)叶片是高等植物进行 的主要器官，为果实、种子等器官提供有机物。植物体内错综复杂的调控网
络确保叶片衰老进程有序进行。
(2)与叶片衰老有关的蛋白质R由359个氨基酸组成。通过基因编辑技术使R基因两个碱基对缺失，获得突变株r（甲）。
①由于突变导致 ，r基因编码的蛋白质只含有11个氨基酸。
②检测37天龄野生型拟南芥（WT）、甲和R基因过表达突变体（乙）的乙烯释放量和叶绿素含量，结果
如图所示，据此推测 。科研人员选择37天龄拟南芥检测叶绿素含量，原因是 。
(3)已知R是与蛋白质降解有关的酶，ACS是催化乙烯合成的关键酶。科研人员推测，在叶片衰老过程中，R
蛋白通过降解ACS而发挥作用。
①请从WT、甲和ACS功能缺失突变体aa（丙）中选择亲本，设计简单易行的杂交实验，获得R和ACS基
因双突变体（丁） 。
②检测四种拟南芥叶片相关指标，请在下表补充支持上述推测的实验结果 。
实验材 乙烯释放 叶绿素含
料 量 量
WT +++ +++
甲（rr） ++++ ++
丙
（aa）
丁
注：“+”多少代表含量高低
【答案】(1)光合作用
(2) 转录的mRNA上提前出现终止密码子（翻译提前终止） R蛋白通过降低乙烯释放量延缓叶片
衰老 37天龄拟南芥叶片进入衰老阶段，叶绿素含量降低是衰老的指标
(3) 甲（AArr）×丙（aaRR）→F （AaRr），F 自交，筛选出双突变体（aarr）
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乙烯释放 叶绿素含
实验材料
量 量
WT +++ +++
甲（rr） ++++ ++丙（aa） ++ ++++
丁 ++ ++++
【分析】植物激素主要有生长素、乙烯、脱落酸、赤霉素、细胞分裂素等。
基因的表达包括转录和翻译两个阶段。
【详解】（1）叶片是高等植物进行光合作用的主要器官，光合作用的场所是叶绿体。
（2）①与叶片衰老有关的蛋白质R由359个氨基酸组成，而r基因编码的蛋白质只含有11个氨基酸，可
能是由于基因突变导致了终止密码子提前出现。
②由图可知，与野生型相比，甲（rr）的乙烯释放量增加，叶绿素含量下降，乙（R蛋白过量表达）的乙
烯释放量减少，叶绿素含量升高，说明R蛋白通过降低乙烯释放量延缓叶片衰老。由于37天龄拟南芥叶片
进入衰老阶段，叶绿素含量降低是衰老的指标，所以选择37天龄拟南芥检测叶绿素含量。
（3）①要获得双突变体，应该选择R基因的突变体甲和ACS基因的突变体丙进行杂交，即甲（AArr）×丙
（aaRR）→F （AaRr），F 自交，筛选出双突变体丁（aarr）。
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②甲rr的突变体不能合成R酶，但可以正常合成ASC，由于ASC不能被降解，乙烯的释放量较野生型多，
乙烯会降低叶绿素的含量，故叶绿素含量较野生型的少。丙aa突变体，含有正常的R基因，可以正常表达
R酶，但不能合成ACS，故乙烯释放量比野生型少，叶绿素含量比野生型多。丁（aarr）不能合成R酶，也
不能合成ACS，乙烯的释放量少，叶绿素含量较多，与丙差不多，结果如图所示：
。
