生物第4节 环境因素参与调节植物的生命活动一课一练

第4节　环境因素参与调节植物的生命活动

基础过关练

题组一　分析光对植物生长发育的调节

1.种子萌发、植物生长和开花都接受光的调控,下列说法错误的是(　　)

A.烟草的种子在有光的情况下才能萌发的原因是需要光照提供能量

B.菠菜只有白天时长超过13小时才开花,所以菠菜通常在春天进行种植

C.植物是通过光敏色素等接受光信号的分子感受光照的

D.红光和蓝光对植物生长发育非常关键

2.(2021黑龙江哈尔滨六中月考)光敏色素是一种植物具有的能接受光信号的分子。据图分析,下列叙述错误的是(　　)

A.光敏色素只分布在叶肉细胞内叶绿体的膜结构上

B.胚芽鞘的感光部位尖端的细胞可能含有光敏色素

C.体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用

D.光调控植物生长发育的实质是影响基因的选择性表达

3.(2021江苏海安期中)赤霉素广泛分布于植物生长旺盛的部位,光敏色素(接受光信号的蛋白质)分布在植物的各个器官中。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光敏色素A缺失突变体、光敏色素B缺失突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂(PAC)的固体培养基上,在光照条件下培养8天后,测量幼苗地上部分高度和主根长度,得到如图所示结果。请分析回答:

图一

图二

(1)水稻幼苗中赤霉素的主要合成部位是　　　　　　　。 

(2)据图一分析,光照条件下,PAC处理对水稻地上部分的生长具有

　　　　作用,而光敏色素　　(填“A”或“B”)缺失突变体传递的光信号减弱了PAC的该效果。 

(3)据图二分析,PAC浓度分别为10-7 mol/L、10-5 mol/L时对野生型水稻幼苗主根生长分别起　　　　、　　　　作用。 

(4)农业生产中常用赤霉素进行稻谷浸种,利用的是其　　　　作用。赤霉素在绿叶菜、根菜、果菜类等蔬菜生产中应用广泛。据题目信息分析,使用赤霉素时应该注意　　　　　　　　　　　。 

题组二　参与调节植物生命活动的其他环境因素的分析

4.(2022河北邯郸大名一中月考)每年初春,玉兰的花已经开放,而叶却尚未长出。下列关于这时玉兰的叙述,正确的是(　　)

A.温度变化使得玉兰内部激素的相对浓度改变

B.花的开放仅受赤霉素的调节

C.对叶片施以细胞分裂素可使得叶片提早展开

D.诱导花芽萌发的温度较叶芽高

5.(2022湖南邵东一中期中)下列关于温度对植物生命活动调节的叙述,错误的是(　　)

A.年轮是由不同季节的温度不同引起植物细胞分裂快慢和细胞体积大小不同而产生的

B.一些植物在生长期需要经过一段时期的低温诱导之后才能开花的现象叫作春化作用

C.温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果等生命活动参与调节植物的生长发育

D.植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的,植物分布的地域性由光照决定

6.(2022黑龙江哈九中期中)下列有关图示的叙述,不正确的是(　　)

A.图①中生长素的含量是a=b、c=d,植物水平生长

B.图②中生长素的含量是a<b、c<d,a、c、d促进生长,b抑制生长

C.图②中根的向地性生长和茎的背地性生长均能体现生长素在浓度较低时促进生长、浓度过高时抑制生长的特点

D.综合分析图①②可知,重力能够导致生长素分布不均匀

题组三　分析植物生长发育的整体调控

7.植物的休眠和生长主要由脱落酸和赤霉素这两种激素调节,其合成途径如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A.秋天,叶肉细胞内的胡萝卜素含量增加,可提高光合作用速率

B.夏天,在光敏色素的作用下可合成赤霉素,这属于化学信息对植物激素的调控

C.冬天,休眠时,脱落酸的含量增加,而赤霉素的含量减少

D.春天,种子萌发时赤霉素含量会减少

8.某植物在夏季生长开花、冬季休眠,以及种子的萌发和休眠,均与光照、温度的变化有关,其体内几种激素的合成如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A.植物的休眠和生长受到多种激素的平衡协调作用

B.适当升温,②④过程中酶活性的提高较为显著

C.低温和短日照处理将使该植物提前进入休眠状态

D.种子低温储藏时,赤霉素与脱落酸的含量均升高

能力提升练

题组　环境因素参与调节植物生命活动的综合

1.(2022浙江诸暨中学期中)美国园艺学家加纳与阿拉德,将在美国南部正常开花的烟草移至美国北部栽培时,夏季只长叶不开花,但在秋冬移入温室则可开花结实。关于此现象的分析正确的是(　　)

A.烟草属于长日照植物,向北引种因临界日照时间变长,夏季无法开花

B.烟草属于长日照植物,向北引种因冬季温室温度适宜,昼长变短正常开花

C.烟草属于短日照植物,向北引种因临界日照时间变短,夏季无法开花

D.烟草属于短日照植物,向北引种因冬季温室温度适宜,昼长变短正常开花

2.(2022河南焦作期中)赤霉素和光敏色素能共同调节拟南芥主根的生长。某小组用野生型拟南芥植株(WT)、光敏色素A(phyA)缺失突变体和光敏色素B(phyB)缺失突变体为材料,研究在黑暗和光照条件下,赤霉素合成抑制剂——多效唑(PAC)对拟南芥幼苗主根生长的影响,实验结果如图所示。下列分析错误的是(　　)

A.光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC调控主根生长的过程

B.在光照和黑暗条件下,PAC调控主根生长的效果存在差异

C.phyB介导的光信号能增强PAC对主根生长的抑制效果

D.phyA介导的光信号对PAC调控主根生长的影响不明显

3.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度,实验操作如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。结果预测及结论如下,其中错误的是(　　)

A.若A、B中幼苗都向上弯曲生长,且B向上弯曲程度更大,说明重力对生长素分布的影响大于单侧光对生长素分布的影响

B.若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响大于重力对生长素分布的影响

C.若A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响与重力对生长素分布的影响相等

D.若A、B中幼苗都向上弯曲生长,且B向上弯曲程度更大,说明重力对生长素分布的影响小于单侧光对生长素分布的影响

4.(多选)(2022江苏丹阳期中)如图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,据图判断,下列说法正确的是(　　)

A.①②③代表的植物激素分别是细胞分裂素、生长素、乙烯

B.a浓度的激素②抑制细胞伸长,b浓度的激素②促进细胞伸长

C.除了激素的作用外,阳光、温度等环境因素也会影响植物的生长

D.多种激素相互作用、共同调控植物的生长发育和对环境的适应

5.(不定项)(2022山东枣庄期末)研究人员用红光和红外光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处。一段时间后,这些莴苣种子的发芽情况如表所示。下列说法正确的是(　　)

A.本实验中的A组为对照组

B.红光促进莴苣种子发芽,红外光抑制莴苣种子发芽

C.若将E组处理后置于自然光下,而不是黑暗条件,莴苣种子不会发芽

D.光诱导莴苣种子发芽过程中,光敏色素参与信息传递,进而影响基因的表达

6.(2021四川绵阳中学三模)在其他条件相同且适宜的条件下,如图是研究某植物的开花与光照时长之间的关系的实验设计及结果。请仔细分析并回答下列问题:

(1)如图实验表明,即使其余条件适宜,该植物也需要满足一定的光照条件才能开花,你认为“一定的光照条件”是什么呢?请你依据上述实验提出两种观点。

观点一:　　　　　　　　　　　　　　,该植物才能开花。 

观点二:　　　　　　　　　　　　　　,该植物才能开花。 

(2)进一步研究证明,该植物感受光刺激的部位是叶片而非花芽(花芽是变态的芽,将来会发育为花),有学者认为叶片受到适宜的光刺激后,叶片产生了某种物质运输到花芽促进了花芽的发育而开花。下面是借鉴“温特实验”方法证明上述观点的实验设计方案,请完善相关实验步骤。(实验植株只有叶片A和花芽B,且生理功能均正常。)

第一步:取如图所示未开花植株若干并随机均分成甲乙两组,将两组植株的叶片A均于叶柄处切下,每组叶柄残留在植株上的切口分别标号为切口甲、切口乙。

第二步:将甲组切下的叶片A置于一空白琼脂块上;乙组取一等大空白琼脂块不作任何处理待用。

第三步:将甲乙两组琼脂块均置于相同且适宜的光照条件下一段时间。

第四步:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

第五步:将甲乙两组植株均置于相同且适宜的　　　　　(填“光照条件”或“黑暗环境”)下一段时间,观察两组植株的开花情况。 

答案全解全析

基础过关练

1.A　植物具有能接受光信号的分子,如光敏色素,种子萌发需要光是因为光照可以引起光敏色素结构发生变化,从而影响特定基因表达,A错误,C正确;植物体内除了有主要吸收红光和远红光的光敏色素外,还有感受蓝光的受体,环境中的红光和蓝光对植物的生长发育非常关键(教材第106页),D正确。

2.A　光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,A错误,B正确;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到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应(教材第106页),C、D正确。

3.答案　(1)幼根和幼芽　(2)抑制　B　(3)促进　促进　(4)促进种子萌发　合理控制赤霉素的浓度

解析　(1)水稻幼苗中赤霉素的主要合成部位是幼根和幼芽。(2)由图一可知,随着PAC浓度的升高,植物地上部分相对高度逐渐减小,所以PAC处理对水稻地上部分的生长具有抑制作用;光敏色素B缺失突变体的抑制效果相对较小,即减弱了PAC的作用。(3)由图二可知,随着PAC浓度的升高,其对根生长的促进作用先增加后降低,最后表现为抑制作用。当PAC浓度分别为10-7 mol/L和10-5 mol/L时根的相对长度比PAC浓度为0时的长,说明都是起促进作用。(4)赤霉素可以促进种子萌发;根据题目信息,使用赤霉素时需要合理控制赤霉素的浓度。

4.A　植物的生命活动受多种激素的共同调节,不是某一种激素的作用,B错误;细胞分裂素可促进细胞分裂,赤霉素可促进细胞伸长,故对叶片施以赤霉素可使得叶片提早展开,C错误;每年初春,天气仍寒冷,此时玉兰的花已开,但叶却尚未长出,说明诱导花芽萌发的温度较叶芽低,D错误。

5.D　年轮形成的原因是在春夏季细胞分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带,A正确。植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行,植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的(教材第107页),D错误。

6.C　图①失重状态下,植物中生长素含量的大小关系是a=b,c=d,该植物水平生长,A正确。图②在重力的作用下,生长素发生从远地侧向近地侧的横向运输,生长素含量的大小关系是a<b,c<d;根对生长素较茎敏感,a处促进生长,b处抑制生长,根向地生长;d处促进作用大于c处,茎背地生长,其不能体现生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长的作用特点,B、D正确,C错误。

7.C　秋天,植物体内叶绿素分解,类胡萝卜素的比例增加,植物光合作用强度减弱,A错误;光敏色素通过吸收光来调节植物的生长发育,B错误;脱落酸促进休眠,赤霉素能解除种子休眠,促进萌发,春天,种子萌发时赤霉素含量会增加,C正确,D错误。

8.D　植物的各种生命活动不是由单一激素控制的,而是受各种激素相互作用,植物的休眠和生长也受到多种激素的平衡协调作用,A正确;赤霉素可促进种子萌发,细胞分裂素能够促进细胞分裂,由题意可知,该植物夏季开花、冬季休眠,因此适当升温,②④过程中酶活性的提高较为显著,有助于赤霉素和细胞分裂素的合成,B正确;脱落酸可使植物保持休眠,在低温和短日照的条件下,植物体内脱落酸含量会增加,使该植物提前进入休眠状态,C正确;赤霉素有促进种子萌发的作用,脱落酸有维持种子休眠的作用,所以在种子低温储藏的过程中,赤霉素含量逐渐减少,脱落酸含量逐渐增加,D错误。

能力提升练

1.D　美国北部夏季日照时间长,冬季日照时间短,移植的烟草在夏季只长叶不开花,但在秋冬移入温室则可开花结实,说明该植物在日照长度短于其临界日长时才能开花,为短日照植物,A、B错误;根据分析可知,烟草属于短日照植物,向北引种因夏季日照时间长于临界日长而不开花,冬季温室温度适宜,昼长变短正常开花,C错误,D正确。

2.C　该实验探究的是在黑暗和光照条件下,赤霉素合成抑制剂——多效唑(PAC)对拟南芥幼苗主根生长的影响,自变量有光照的有无、PAC浓度、植株的类型,因变量是主根相对长度。在一定的PAC浓度范围内,phyB介导的光信号能减弱PAC对主根生长的促进效果,C错误。

3.D　A中幼苗受重力和单侧光的影响,B中幼苗仅受重力影响。重力使生长素由远地侧向近地侧运输,单侧光使生长素由近地侧向远地侧运输,B中幼苗受重力影响,不受单侧光影响,近地侧生长素浓度大于远地侧。若重力对生长素分布的影响大于单侧光,则A中幼苗近地侧生长素浓度大于远地侧,幼苗向上弯曲生长,且B近地侧生长素浓度大于A近地侧,所以B幼苗也向上弯曲生长,且弯曲程度大于A,A正确;若重力对生长素分布的影响小于单侧光,则A中幼苗远地侧生长素浓度大于近地侧,远地侧生长快于近地侧,A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗受重力影响,不受单侧光影响,近地侧生长素浓度大于远地侧,B中幼苗表现为向上弯曲生长,B正确,D错误;若B中幼苗向上弯曲生长,说明重力作用使幼苗两侧生长素分布不均匀,而A中幼苗水平生长,说明在重力和单侧光的作用下,幼苗中近地侧和远地侧的生长素含量相同,可推测单侧光对生长素分布的影响与重力对生长素分布的影响相等,C正确。

4.BCD　激素①②均能促进细胞伸长,且②的不同浓度作用效果相反,则②是生长素,①是赤霉素;当生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成,而乙烯含量升高会抑制生长素的作用,即抑制细胞伸长,③是乙烯,A错误,B正确。阳光和温度影响①②的合成,则光、温度等环境因素也会参与调节植物的生长发育,C正确。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地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应,D正确。

5.ABD　该实验研究的是依次用红光和红外光照射莴苣种子后,该种子的发芽情况。表中红光照射后莴苣种子发芽,用红光照射后再用红外光照射种子不发芽(与对照组情况相同),可得出红光促进莴苣种子发芽,红外光抑制莴苣种子发芽,A、B正确。自然光包含红光,因此在自然光照射下莴苣种子会发芽,C错误。光敏色素能接受光信号,参与信息传递,进而影响基因的表达,D正确。

6.答案　(1)每天的光照时间短于临界值X　每天的光照时间短于黑暗时间　(2)将甲组的琼脂块放在甲组植株的花芽B处,乙组的琼脂块放在乙组植株的花芽B处　黑暗环境

解析　(1)本实验的目的是“研究某植物的开花与光照时长之间的关系”,因此结合实验目的分析题图可以看出,开花组和不开花组的自变量处理在于光照时间的长短,当光照时间较短、黑暗时间较长时植物开花,因此猜测开花时需要满足的光照条件可能为:①每天的光照时间短于临界值X;②每天的光照时间短于黑暗时间。(2)该实验的目的为证明“叶片受到适宜的光刺激后,叶片产生了某种物质运输到花芽促进了花芽的发育而开花”,因此该实验的自变量为叶片产生的某种物质的有无,因变量为花芽的发育和开花情况,实验要求借助“温特实验”的方法,因此可以考虑使用琼脂块收集这种物质。第五步:将甲乙两组植株均置于相同且适宜的黑暗环境下一段时间,这样可以排除光照对实验的影响,观察两组植株的开花情况。