植物激素考题分析及变式——以2022年全国甲卷第3题为例

张荣冠

(广西南宁市武鸣区武鸣高级中学)

【真题展示】(2022年,全国甲卷,第3题)植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因,下列推测合理的是

( )

A.赤霉素合成途径受阻

B.赤霉素受体合成受阻

C.脱落酸合成途径受阻

D.脱落酸受体合成受阻

【解析及答案】“施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高”,说明该激素能发挥生理作用,也就说明该植株的矮化不是因受体合成受阻引起的;该激素发挥的生理作用是使“矮生突变体长高”,这说明该激素不是脱落酸,因为脱落酸不具有促进植株长高的生理功能。综合以上分析,本题合理答案为A。

【创新点说明】以小见大,落实评价——本题虽然只有聊聊百余字,但无论是在考查内容还是考查要求上都落实了《中国高考评价体系》“四层”“四翼”中的诸多内容。在考查内容上,本题考查了考生的必备知识、关键能力和学科素养;而在考查要求上,本题的考查具有基础性、综合性和创新性。

就考查的内容而言,本题考查的必备知识是赤霉素具有促进细胞伸长、使植株增高的功能;而脱落酸不具有促进植株长高的功能;考查的必备能力包含了信息获取加工、逻辑推理等能力;同时,试题中考查了生命观念、科学思维等学科素养。

就考查的要求来看,本题考查的“激素相关生理功能”属于基础知识;而本题由于同时考查了两种激素的生理功能以及植物矮化的两种原因(是激素合成受阻还是受体合成受阻),从而使本题具有一定的综合性和创新性。

创新设计,大道至简——在试题设置上,本题“创设合理情境,设置新颖的试题呈现方式和设问方式”。首先,试题给定了激素发挥作用的前提,接着给出一个实验及结果,最后要求考生分析原因。设置“该激素”使试题充满了悬疑性;由于能使“植株长高”的植物激素不止一种,因此题干的设问又具有了强烈的开放性;但是最后的题肢只呈现了两种激素和两种原因,这又使得试题具有适度的收敛性。这使得考生未审全试题根本无法得出合理答案。并且,题肢设计采用二分式的手法,使试题简洁明了却不失区分度——记得住激素的生理作用或理解激素实验的“加法原理”,均可以实现由“四选一”上升到“二选一”;但是要准确选出正确答案则需同时具备“知识”与“实验思想”。

另外,本题用语简洁到极致,如以“喷施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高。”一句话,同时交待了该激素具有促“长高”的功能,信息集中复合,极大挑战考生的信息解读能力。同时,本题用语不累赘且跳跃性极强。如要交待植物的矮化与激素合成受阻或受体合成受阻有关,题干没有调用这些相对通俗易懂的词语来行文,而是用了“植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用”这句话,而原理却留到最后才在选项中逐一出示,这样设置既考查了考生的信息加工能力又检验了考生良好的解题心智。

【变式】现有某种禾本科作物野生型“260”(高秆)和突变体“87”(矮秆),为了研究突变体“87”矮化的原因,研究人员进行了相关研究。请回答下列问题:

(1)植物矮化往往与________、赤霉素、油菜素内酯等植物激素的合成________或激素受体的合成受阻有关。

(2)假如突变体“87”矮化是由于赤霉素缺乏引起的,野生型“260”和突变体“87”植株地上第五节间中纵向5个连续细胞的长度测量值分别是L1和L2,则L1和L2的大小关系为________,原因是________。

(3)分别测定野生型“260”植株和突变体“87”植株不同时期赤霉素(用GA1到GA126的方式命名,数字依照发现的先后顺序)的含量,得到结果如图所示:

①据图推测,突变体“87”矮化的原因可能是________(填“GA合成”或“GA受体合成”)受阻,判断的依据是________。

②假如①的推测是正确的,欲用突变体“87”植株以及相关试剂进行验证,请写出实验的设计思路并预期结果。

设计思路:

。

预期结果:

。

【答案】(1)生长素(或细胞分裂素) 受阻

(2)L1>L2 野生型“260”的赤霉素含量大于突变体“87”的赤霉素含量,而赤霉素具有促进细胞伸长的功能

(3)①GA受体合成 抽穗期和成熟期突变体“87”赤霉素的含量比野生型“260”的稍多(或相差不大)

②分别用等量蒸馏水和一定浓度的GA处理突变体“87”植株,然后将这些植株放在相同环境中培养,一段时间后测量各组植株的株高 蒸馏水和GA处理的突变体“87”植株株高相同

【解题思路】(1)教材中,具有促进植株长高的激素有生长素、赤霉素和细胞分裂素(促进细胞分裂可以使细胞数量增多,从而使植株增高)。所以植物矮化往往与生长素(或细胞分裂素)、赤霉素、油菜素内酯等植物激素的合成受阻或激素受体的合成受阻有关。

(2)由于赤霉素具有促进细胞伸长的功能,所以假如野生型“260”的赤霉素含量比突变体“87”的赤霉素含量高,则其地上第五节间中纵向5个连续细胞的长度自然会比突变体“87”的大。

(3)①根据图中两种植株、两个时期(抽穗期和成熟期)赤霉素含量的比较不难发现,突变体“87”植株中的赤霉素含量比野生型“260”植株中的赤霉素含量稍高,从而否定了突变体“87”矮化的原因是激素合成受阻引起的,进而只能认定是GA受体合成受阻引起的。

②分别用等量蒸馏水和一定浓度的GA处理突变体“87”植株,然后将这些植株放在相同环境中培养,一段时间后测量各组植株的株高。由于突变体“87”植株缺乏赤霉素受体,所以施加GA后没有发生生理效应,不能促进植物生长,蒸馏水和GA处理的突变体“87”植株株高相同。

【变式说明】第(1)小题主要考查教材基础知识以及简单的现场学习能力。试题增加油菜素内酯用于干扰考生;出示“赤霉素”是为了避免考生从后续试题“抄”答案;可填写的内容不止一项但只设置一个空,目的是考验考生的灵活性,也避免分数的集中化;设置“受阻”这个空,目的是简单考查考生学习模仿能力;将这个空前置可以检验考生是否有全面审题的习惯。

第(2)小题主要考查了赤霉素具有促进细胞伸长的功能,但将这一基础知识置于实验情境中进行正向思维考查,使试题更具现场感。试题进一步追问原因,考查了考生逻辑思维以及语言表达能力。考生很容易只叙述“野生型‘260’的赤霉素含量大于突变体‘87’的赤霉素含量”这个简单现象、而忽略“赤霉素具有促进细胞伸长的功能”的关键事实,从而导致会但得分不全。