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专题 10 植物的激素调节
五年考情 考情分析
2024年北京卷第18题 生长素的发现及作用、植物激素及其
2023年北京卷第 8题 类似物的应用可是植物的激素调节部分的
2022年北京卷第7 题 高频考点。试题不但考查考生的理解能
植物的激素调节 力，还通过设置科学实验和探究类情境考
2022年北京卷第 17题
查考生的实验探究能力。
2021年北京卷第10 题
2020年北京卷第20 题
1、（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）。
2、（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
3、（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
4、（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 。
接穗 野生型 突变体 突变体
砧木 野生型 突变体 野生型
接穗叶片中N基因的表达量 参照值 ① ②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。
5、（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
6、（2020·北京·高考真题）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的
机制。
（1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有 。在组织培
养过程中，根段细胞经过 形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例
可诱导愈伤组织分化。
（2）在愈伤组织生芽过程中，CK通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。为探讨A基因与W基
因的关系，将A基因功能缺失突变体（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的
（高 CK）培养基中诱导生芽，在此过程中测定W基因的表达量。图1中，野生型的W基因表达量与高
CK诱导时间的关系是 。分析图1结果可得出的结论是：在高CK诱导下A基因促进
W基因表达。得出结论的依据为：与野生型相比， 。
（3）用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组
愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括
。
A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B．w基因的表达产物调控A基因的表达
C．缺失A基因时W基因表达不能促进生芽
D．过量表达W基因可使生芽时间提前一、单选题
1．（2024·北京顺义·一模）细胞分裂素不仅参与调控细胞增殖，还参与植物体多种生理代谢和发育过程。
下图示细胞分裂素功能的相关实验研究。依据实验结果可得出的结论是（ ）
注：黑点表示放射性氨基丁酸的分布
A．在植物体内细胞分裂素可促进细胞分裂
B．细胞分裂素可促进细胞吸收氨基酸
C．甲组与丙组对照说明细胞分裂素可诱导营养物质运输
D．细胞分裂素可调节植物体内营养物质的再分配
2．（2024·北京通州·模拟预测）科研人员研究脱落酸（ABA）在植物抗旱中的作用，将刚萌发的玉米种子
分成4组进行处理，一段时间后观察主根长度和侧根数量，实验处理方法及结果如图所示，下列叙述正确
的是（ ）
A．与第1组相比，第2组结果说明干旱处理促进侧根的生长
B．与第2组相比，第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快
C．本实验中，自变量为不补加蒸馏水和加入ABA合成抑制剂
D．上述实验可验证干旱条件下ABA对主根生长有促进作用
3．（2024·北京东城·二模）月季是北京市市花之一，具有重要的观赏价值和经济价值。月季种苗繁殖以扦
插为主，植物激素和环境因子等条件影响扦插成活率。下列叙述不合理的是（ ）
A．适宜的温度有利于扦插枝条成活B．适度保留芽有利于扦插枝条生根
C．去除部分叶片有利于扦插枝条成活
D．沾蘸脱落酸有利于扦插枝条生根
4．（2024·北京西城·二模）植物生长调节剂在农业生产中已广泛应用，下列说法正确的是（ ）
A．生长调节剂的使用可减轻人工劳动成本
B．生长调节剂均是植物激素的结构类似物
C．探究生长调节剂最适浓度无需做预实验
D．过量使用植物生长调节剂不会影响环境
5．（2024·北京房山·一模）MCP是一种乙烯受体抑制剂，研究其对果实硬度的影响，相关说法不正确的
是（ ）
A．选择已经成熟的番茄果实进行实验
B．应进行预实验确定MCP处理的浓度
C．适当浓度MCP处理有利于番茄保鲜
D．检测MCP安全性后才可用于农业生产
6．（2024·北京朝阳·一模）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
7．（2024·北京东城·一模）一些植物能通过感知外界光照变化，调节脱落酸和赤霉素合成，保证冬天（短
日照）休眠、夏天（长日照）生长。有关叙述错误的是（ ）
A．光作为一种信号参与植物生命活动的调节
B．短日照能抑制脱落酸和赤霉素的合成
C．脱落酸和赤霉素的合成均受基因表达的调控
D．植物的生长发育不仅受激素调节，还受环境因素影响8．（2024·北京石景山·一模）人工种植甘草是缓解野生甘草供应不足的重要途径。茉莉酸甲酯（MeJA）
是一种植物生长调节物质，为研究MeJA对甘草种子萌发的影响，进行发芽试验，7天后得到下图所示结
果。下列叙述不正确的是（ ）
A．在进行正式实验之前，一般需要先进行预实验
B．MeJA可直接参与甘草种子萌发时的各种代谢反应
C．MeJA对甘草种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制的效应
D．施用MeJA时还需考虑施用时间、部位、甘草的生理状态等因素
9．（2024·北京丰台·一模）为探讨乙烯与赤霉素对根生长的影响是否完全独立，用乙烯和赤霉素处理水稻
幼苗，结果如图1。已知D蛋白可以抑制赤霉素途径，从而抑制植物生长，分析D蛋白突变体对乙烯的反
应，结果如图2。下列推测错误的是（ ）
A．赤霉素处理缓解了乙烯对根的抑制
B．野生型比D蛋白突变体更能抵抗乙烯的作用
C．乙烯可通过促进D蛋白的合成抑制赤霉素途径
D．乙烯和赤霉素对根生长的作用不是完全独立的
10．（2024·北京密云·模拟预测）GR24是植物激素独脚金内酯的人工合成类似物，在农业生产上合理应用
可提高农作物的抗逆性和产量。某小组研究弱光条件下GR24对番茄幼苗生长的影响，结果如下表。下列
叙述不正确的是（ ）处理 叶绿素a含量 叶绿素b含量
叶绿素a/b 单株干重（g） 单株分枝数（个）
指标 （mg·g-1） （mg·g-1）
弱光+水 1.39 0.61 2.28 1.11 1.83
弱光+GR24 1.98 0.98 2.02 1.30 1.54
A．GR24处理提高了番茄幼苗对弱光的利用能力
B．GR24处理使幼苗叶绿素含量上升、叶绿素a/b上升
C．GR24是具有调节植物生长发育作用的有机物
D．长期处于弱光下，叶绿体的类囊体数目可能会增多
二、非选择题
11．（2024·北京丰台·二模）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 。
12．（2024·北京通州·模拟预测）为探究水稻分蘖（分枝）的分子机制，科研人员开展了一系列研究。
(1)水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合， 植株的分蘖等生命活动。
(2)水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配，进而影响水稻产量。现获得
0sSTP15功能缺失突变体水稻，统计生长及产量，结果如图1。推测0sSTP15蛋白的功能是
。
(3)为研究0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向，实验过程如下：
①把相同浓度的无标记葡萄糖、果糖和甘露糖分别与13C-葡萄糖混合、进行竞争性转运检测、0sSTP15蛋
白的转运结果如图2、由此推测0sSTP15蛋白转运六碳糖亲和力由大到小为 。
②为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白，请从下列选项中选取所需材料与试剂、实验组方案为
。
a.野生水稻原生质体b.非洲爪蟾卵母细胞（无其他膜蛋白）
c.转0sSTP15基因水稻原生质体
d.转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞
e.细胞内外添加等量无标记葡萄糖
f.细胞内外添加等量13C-葡萄糖
与结论相应的检测结果应是 。
(4)与野生型相比，0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高，请推测0sSTP15蛋白对水稻产量影响的分
子通路 。
13．（2024·北京西城·二模）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 。14．（2024·北京朝阳·二模）昆虫取食可诱导植物激素茉莉酸（JA）迅速积累，进而激活植物防御反应。
(1)在植物防御反应中，JA作为 分子，通过诱导防御蛋白的表达来抑制昆虫的生长。
(2)植物在响应虫害过程中乙烯含量也快速增加。为探究乙烯在JA合成中的作用，研究者进行实验。
①与野生型植株相比，昆虫取食后的乙烯不敏感突变体中JA积累量减少、JA合成基因表达下调，说明乙
烯 JA的合成。
②ERF蛋白具有转录激活活性，乙烯可促进该蛋白表达。研究者推测在JA合成基因的启动子中存在ERF
的结合序列，并进行实验验证，结果如下图。
注：依据JA合成基因启动子序列制备双链DNA做探针
由于第1、3、4组的阻滞带出现情况依次为 （填“有”或“无”），从而证实上述推测。
(3)将ERF启动子与荧光素酶（能够催化荧光素氧化发光的酶）基因拼接后构建表达载体，与ERF基因表
达载体共同导入烟草原生质体中。检测发现，导入ERF基因的细胞荧光强度显著高于对照组。该实验的目
的是 。由此可知，昆虫取食后，ERF表达量通过 调节实现快速增加、进而诱导JA的迅速积累。
(4)昆虫取食还激活了脱落酸信号通路，进而促进重要防御性蛋白基因的表达。综上所述，多种植物激素并
不是孤立地起作用，而是 调控植物的防御反应。
15．（2024·北京昌平·二模）阅读以下材料，回答（1）～（4）题。
东方甜瓜果实成熟调控途径
东方甜瓜是我国北方广泛种植的重要栽培瓜类之一，喜高温和日照，每年的5-6月，随着气温不断攀升，
甜瓜逐渐成熟。甜瓜果实成熟过程中，可溶性糖积累量决定了肉质果实的品质，蔗糖是甜瓜成熟期的主要
糖类，明确果实中蔗糖积累的分子机制，对提高甜瓜风味品质具有重要意义。
科研人员对高蔗糖品系（HS）和低蔗糖品系（LW）甜瓜果实进行实验研究，发现乙烯含量达到一定浓度
时，诱导控制乙烯反应因子的基因Ⅰ-2过表达，表达产物蛋白Ⅰ-2作为阻遏物，通过结合C基因的启动子，
在C基因上游发挥作用，抑制其表达。C蛋白能结合到蔗糖合成途径关键基因S和乙烯积累关键基因A的启动子上，抑制二者表达。
研究者检测甜瓜细胞内6个乙烯合成关键基因的表达量，发现HS均显著高于LW。对HS和LW甜瓜果实
发育成熟过程中内源乙烯的浓度进行检测，结果如下图。
本研究丰富了对乙烯参与调控甜瓜果实蔗糖积累分子机制的认知，为进一步研究甜瓜果实成熟和品质形成
过程中，调控蛋白之间的相互作用提供了线索，同时为培育高品质的甜瓜提供依据。
(1)甜瓜果实成熟的调控是由 和环境因素调节共同完成。
(2)综合文中信息，完善下面的东方甜瓜果实成熟调控的流程图 。
注：方框内填物质名称，括号内填“+”或“－”，“+”代表促进，“－”代表抑制
(3)图中LW果实的乙烯产量未出现明显峰值，其根本原因是 ，导致对（2）途径的调节 。
(4)基于上述研究，请提出可提高LW果实蔗糖积累量的简易方法： 。
16．（2024·北京海淀·二模）种子成熟过程受脱落酸（ABA）等植物激素调控。为研究种子成熟的调控机
制，研究者以拟南芥为材料进行了实验。
(1)ABA是对植物生长发育起 作用的微量有机物，在种子成熟过程中起重要作用。
(2)研究发现，种子成熟阶段S蛋白和J蛋白均有表达。研究者检测了不同拟南芥种子的成熟程度，结果如
图1.根据图分析，S蛋白和J蛋白对种子成熟的调控作用分别是 。(3)S蛋白可与J蛋白结合。为探究两蛋白在植物体中的作用关系，研究者在纯化的J蛋白溶液中分别加入
野生型及S蛋白缺失突变体的种子细胞裂解液，使用药剂M进行相关处理，检测结果如图2.结果说明：S
蛋白可使J蛋白 。
(4)检测发现，S蛋白缺失突变体比野生型体内的ABA含量低。编码S蛋白基因的启动子区有转录调控因子
T的结合序列，T可被ABA激活。J蛋白也为一种转录调控因子。为研究T、J蛋白对S蛋白基因表达的调
控，研究者构建了图3所示质粒并转化烟草叶肉原生质体，实验结果如图4.
图4结果说明： 。
(5)种子成熟对于种子提高萌发活力等具有重要作用。综合上述研究，分析ABA对种子成熟的调控机制
。17．（2024·北京海淀·一模）学习以下材料， 回答（1） ~（4）题。
铝对植物的毒害及植物的抗铝机制
铝是地壳中含量最丰富的金属元素， 地球上多达50%的可耕地为酸性土壤， 酸性条件下地壳中的铝以可
溶性三价离子的形式被释放出来， 抑制植物根的生长发育。植物也通过一些机制减轻铝的毒害作用。
植物根尖的T区（介于分生区和伸长区之间的过渡区， 如图） 与根生长密切相关， 是响应铝毒害的主
要部位。M区是细胞分裂的重要区域。对双子叶植物拟南芥的研究发现， 铝毒害可诱导大量乙烯产生，
引起生长素合成的关键基因在T区特异性表达， 同时多种参与生长素极性运输载体的表达也受到调控，
引起T区生长素含量升高。此过程中， 参与拟南芥生长素极性运输的主要有输出载体1、2和输入载体，
其分布和运输生长素的方向如图。铝毒害时， 三种载体的表达量均升高。输入载体的缺失突变体及输出
载体2缺失突变体均表现出耐铝表型，但输出载体1功能缺失突变体却表现为对铝超敏感。单子叶植物
（如玉米）在铝毒害下根伸长也受抑制， 但其根尖生长素含量下降， 输出载体Z的表达量升高。铝毒害
下输出载体Z功能缺失突变体的根伸长快于野生型。这表明铝对单、双子叶植物产生毒害的机制可能存在
差异。
同时， 很多植物在进化过程中还形成了多种抗铝机制。小麦、拟南芥、大豆等植物根尖细胞存在苹果酸
转运蛋白（ALMT）， 铝离子可引发ALMT空间结构变化， 使其孔道打开， 细胞向外分泌苹果酸等有
机酸可螯合根际土壤中的铝离子。再有， 铝毒害还可引起ALMT基因的表达量上升或转运蛋白在根中的
重新分布。
有关植物对铝毒害的信号感知与调控机制的研究不断深入， 这些为未来开展作物分子育种设计和可持续
农业发展提供了理论支撑。
(1)生长素 运输， 称为极性运输。
(2)研究显示乙烯位于生长素调控上游， 下列支持该论点的证据有 。
A．乙烯处理后， 生长素输出载体2和输入载体的表达增加B．外源施加生长素极性运输阻断剂使植株呈明显的耐铝表型
C．加入乙烯合成抑制剂， 可减弱铝毒害下T区生长素合成相关基因的表达
D．铝毒害时， 乙烯受体突变体T区的生长素合成基因表达量低于野生型
(3)据文中信息， 分别阐释铝毒害对双子叶、单子叶植物根生长抑制的作用机制。
①双子叶植物（如拟南芥）： ， 导致T区中生长素浓度较高， 根生长受抑制。
②单子叶植物（如玉米）： ， 从而造成根生长受抑制。
(4)结合文中信息， 选择单子叶或双子叶作物之一， 提出培育耐铝作物的思路 。
18．（2024·北京房山·一模）为研究番茄体内油菜素内酯（BR）和脱落酸（ABA）应对低温胁迫的机制，
科学家进行了相关研究。
(1)油菜素内酯和脱落酸是植物体产生的，对生命活动起 作用的微量有机物。
(2)用适量的BR和ABA分别处理番茄植株，检测叶片电导率（与植物细胞膜受损伤程度呈正相关），结果
如图1。
①图1结果表明 。
②已知N酶是催化ABA合成的关键酶。研究表明BR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，经低温处理后 。
(3)①研究发现，BR处理后的番茄植株中BIN蛋白和BZR蛋白含量均有一定改变。BZR是一种转录因子，
去磷酸化状态能与相关基因的启动子结合。为研究BIN和BZR的关系，科学家进行了相关实验，结果如
图3，表明BIN能 BZR磷酸化，从而 BZR的功能。②在上述实验基础上，科学家猜测BIN依赖BZR促进ABA的合成，进而提高番茄的耐冷能力，请补充实
验验证。
材料：①野生型植株②BZR缺陷突变体植株③BIN突变体植株
试剂：④BIN过表达载体⑤BZR过表达载体⑥空载体⑦蒸馏水⑧BR⑨ABA
指标：⑩BZR含量⑪ABA含量⑫叶片电导率
材
试剂1 试剂2 检测指标
料
同
对照组 Ⅱ BR Ⅳ
下
实验组 Ⅰ Ⅲ 同上 同上
（表格中选填数字序号）
(4)依据上述所有研究结果，完善BR与ABA应对低温胁迫的机制，请在（ ）中选填“+”、“-”（+表示
促进，-表示抑制） 。
19．（2024·北京朝阳·一模）研究者以拟南芥等为材料，探究植物响应干旱胁迫的调控机制。
(1)叶片表皮上的气孔是由一对保卫细胞组成的孔隙。干旱胁迫下，脱落酸含量升高，其与受体结合后，通
过一定途径使保卫细胞渗透压降低，保卫细胞 （填“失水”或“吸水”），气孔关闭。
(2)P基因表达产物参与水分从根部向叶片的运输。研究者构建P基因功能缺失突变体和P基因超表达株系，
在实验室中采用停止浇水的方法模拟干旱处理，结果如图1。据图1推测随着干旱处理时间延长， 会先萎蔫，理由是 。
研究发现，P基因编码的P蛋白是一种水通道蛋白。研究者将P基因导入酵母菌，并接种在添加高浓度甘
露醇的液体培养基中，测定生长曲线。若P蛋白具有水通道蛋白活性，请在图2b中补充实验组的生长曲线
。
(3)AR基因的表达量均受脱落酸诱导显著上调。R基因编码的R蛋白是脱落酸信号通路中的一种调控因子．
可与A基因编码的A蛋白（一种转录因子）结合。为研究A蛋白、R蛋白在P基因表达中的作用，研究者
构建多种表达载体，导入烟草原生质体中。结果如图3。图3结果表明， 。
综合系列研究可知，植物响应干旱胁迫的调控由 共同完成。
(4)已有研究证实A基因表达增强可抑制植株地上部的生长。干旱胁迫导致植株光合速率显著下降，且植株
根部的营养分配比例增大。从物质与能量的角度，分析植物生长发育状态改变的意义 。
20．（2024·北京东城·一模）研究生长素的作用机制对认识植物生长发育有重要意义。
(1)生长素作为一种植物产生的信息物质，与 特异性结合后引发细胞内一系列信号转导过程，影响特定
基因的表达，表现出生物学效应。
(2)生长素具有“酸生长”调节机制，即生长素低浓度时引起原生质体外（细胞膜外）pH降低，促进根生
长；高浓度时引起原生质体外pH升高，抑制根生长。如图1所示，细胞膜上的P1结合生长素后激活H+-
ATP酶，产生 根生长的效应。
(3)位于细胞质中的F1和细胞核中的T1均能与生长素结合（如图1）。分别对野生型拟南芥、F1缺失突变
体、T1缺失突变体施加高浓度生长素，统计根生长增长率（施加生长素组根长增长量/未施加生长素组根
长增长量），结果如图2。据图判断F1和T1均参与生长素抑制根生长的过程，依据是 。实验结果还显
示F1和T1参与的生长素响应过程有快慢差异，根据图1推测存在差异的原因是 。
(4)综上所述，完善生长素的“酸生长”调控机制的流程图 。(5)请分析生长素调节植物生长的过程中有多种受体参与的意义 。
21．（2024·北京石景山·一模）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 。
22．（2024·北京丰台·一模）研究人员利用水稻突变体对相关基因进行研究。
(1)将水稻“中花11”的叶片愈伤组织与农杆菌共培养，外源T-DNA（含bar标记基因）会整合到水稻基因
组，获得水稻突变体库。该突变体库中包含株高、叶色、叶型、育性、分蘖数等明显性状改变，构建该突
变体库的过程中，引起性状改变的原因可能有______
A．实验操作中其它微生物的污染
B．实验过程中偶然接触紫外线或化学药品
C．DNA复制过程中的DNA序列变化
D．外源T-DNA的插入导致DNA序列变化
E．组织培养过程中染色体的互换
(2)对突变体库进行自交和表型筛选获得纯合的早衰突变体。为研究早衰突变与T-DNA整合之间的关系，
将纯合的早衰突变体与“中花11”回交之后，分析F 的性状分离情况和对bar基因的PCR检测结果：
2
①若F 的正常植株：早衰植株=3：1，则突变体的早衰性状是由 控制的；
2
②若F 的所有植株中含bar基因与不含bar基因之比为3：1，则T-DNA是单个插入；
2
③若F 的 ，则该突变为T-DNA插入引起。
2
经检验，实验结果与预期相符。请在下图中标出bar基因（用 表示）可能的位置 。
(3)为获得该衰老相关基因，研究人员设计了外源接头介导的PCR进行扩增，主要过程见下图。外源接头
包括长单链接头和短单链接头，二者部分互补。以长单链接头的部分序列为引物a和b，根据T-DNA已知
序列设计引物c、d、e、f。
实验的主要流程为：用限制酶切割基因组DNA产生多种片段→分别连接上外源接头→以d为引物合成一
条子链，再以 为引物合成互补链，得到PCR产物1→为减少非特异性扩增，以 为引
物进行PCR得到产物3（同理得到产物2和产物4）→对产物3和产物4进行序列分析和功能鉴定。(4)引起衰老的主要因素有环境因素、植物激素的调节和 等。该研究为延缓水稻衰老、提高水稻
产量提供了理论依据。
23．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）植物激素不仅参与调控生长发育，也在响应环境胁迫中发挥着重
要作用。我国科研人员以拟南芥为实验材料，对植物激素独脚金内酯在低温环境中的耐受机制进行了一系
列研究。
(1)独脚金内酯作为一种 分子，调节植物体生命活动。
(2)科研人员筛选到两种独脚金内酯相关基因突变体m 和m，检测了它们与野生型在低温处理后的存活率，
1 2
结果如下表。
低温处理并加入GR24
植株处理 低温处理
（独脚金内酯类似物）
野生型 0．71 0．92
m 0．45 0．87
1
m 0．41 0．42
2
①据表分析，突变体m 为独角金内酯 缺陷突变体（选填“合成”或“受体”），其理由是 。
2
②综上分析可知，独脚金内酯 。
(3)已有研究表明，独脚金内酯会诱导细胞内X蛋白表达。科研人员推测X蛋白能引起W蛋白与泛素（细
胞中广泛存在的一段特殊肽段）结合，使W蛋白泛素化，进而诱导W蛋白被蛋白酶体降解，最终影响植
株耐低温能力。为验证上述推测，科研人员在体外进行如下实验，实验各组加入物质及检测结果如下图。①据图可知，X蛋白能诱导W蛋白结合泛素，其理由是 。
②该实验结果不足以证明推测，请说明原因并完善实验设计思路 。
24．（2023·北京平谷·一模）脱落酸(ABA)参与了种子萌发和幼苗发育的调控。为探究泛素连接酶COP1基
因在ABA调控幼苗发育中的作用，研究人员进行了系列实验。
(1)泛素连接酶COP1是胞内酶，由细胞质内合成，通过核膜上的 进入细胞核，与需要降解的
蛋白质连接，进而被26S蛋白酶体降解。
(2)为研究COP1基因的功能，研究人员观察并统计野生型拟南芥WT和COP1基因低表达突变体幼苗发育
比率，结果如图1.由图可知：ABA 幼苗发育，而 COP1 ABA对幼苗发育的影响。
(3)研究人员推测：黑暗条件下COP1通过上调ABI(ABA信号通路中关键蛋白)表达参与调节幼苗发育。为
验证推测，请从下列选项中选取所需材料进行组合完成实验设计，检测幼苗发育率，并写出预期结果。
实验材料及条件：
①野生型拟南芥种子
②COP1低表达突变体拟南芥种子
③ABI 低表达突变体拟南芥种子
④COP1基因过表达载体
⑤ABI基因过表达载体
⑥含有ABA溶液的MS培养基
⑦MS培养基组别 实验条件 预期结果
对照组1： ⑥
对照组2：②
实验组：
(4)为探究黑暗环境下COP1影响ABI蛋白含量的原因，科研人员进行实验如下：
实验1：野生型拟南芥WT和COP1低表达突变体拟南芥种子在黑暗中培养4天，ABA处理，检测ABI
mRNA相对表达水平，结果如图2
实验2：野生型拟南芥WT和COP1低表达突变体拟南芥种子在黑暗中培养4天，用ABA和CHX(翻译抑
制剂)处理，检测拟南芥中ABI蛋白的含量，结果如图3
实验1结果说明 COP1能 ，实验2证明了COP1抑制ABI 蛋白的降解，理由是 。
