高中生物北师大版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第四节 外界因素对植物生命活动的影响一课一练

第四节　外界因素对植物生命活动的影响

基础巩固

1.下列关于植物激素的叙述,错误的是(　　)。　

A.动物生命活动有多种调节方式,植物生命活动的调节方式只有激素调节

B.光、温度等环境因素的变化会影响植物激素的合成

C.赤霉菌可以合成赤霉素,使水稻患恶苗病,赤霉菌合成的赤霉素不是植物激素

D.动物激素由专门的内分泌器官或细胞合成,植物体内没有专门产生激素的腺体

答案:A

解析:动物生命活动有神经调节、体液调节等多种调节方式;激素调节在植物生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要的作用,但是激素调节只是植物生命活动调节的一部分,A项错误。光、温度等环境因素的变化会影响植物激素的合成,从而参与植物生命活动的调节,B项正确。植物激素是在植物体内合成的,赤霉菌合成的赤霉素不是植物合成的,因此不属于植物激素,C项正确。植物激素是由植物合成的,但植物体内无专门的产生激素的腺体;动物激素由专门的内分泌腺或细胞团合成,D项正确。

2.图5-4-1是植物体内赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的形成过程。下列相关说法错误的是(　　)。　

图5-4-1

A.GA与ABA的形成从根本上来说是基因选择性表达的结果

B.GA与ABA有一定的拮抗作用,共同对植物的生长发育起调节作用

C.GA与ABA的形成途径相似,都受日照长短的影响

D.夏季植物体内ABA增加,植物生长加快;冬季GA增加,抑制植物生长

答案:D

解析:夏季日照长,植物体内GA增加,植物生长加快;冬季日照短,ABA增加,抑制植物生长,诱导植物休眠。

3.为研究脱落酸和紫外光对豌豆细胞分裂的影响,研究人员用组织培养获得的未分化豌豆细胞进行了有关实验,实验结果如图5-4-2所示。下列有关分析错误的是(　　)。　

图5-4-2

A.脱落酸能抑制豌豆细胞的分裂

B.紫外光有杀伤豌豆细胞的作用

C.正常情况下脱落酸能促进豌豆植株的生长

D.脱落酸能提高豌豆细胞抗紫外光的能力

答案:C

解析:在正常培养条件下,脱落酸处理组比缓冲液处理组细胞数量少,因此脱落酸能抑制豌豆细胞的分裂,从而抑制豌豆植株的生长,A项正确,C项错误。增加紫外光组在正常培养条件下的细胞数目比缓冲液处理组少,因此紫外光有杀伤豌豆细胞的作用,B项正确。在增加紫外光的情况下,脱落酸处理组的细胞数量多于缓冲液处理组,因此脱落酸能提高豌豆细胞抗紫外光的能力,D项正确。

4.下列有关植物生命活动调节的说法,正确的有(　　)。　

①根的向地性、茎的向光性均能体现生长素的两重性　②赤霉素通过直接参与细胞代谢来促进细胞伸长　③豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响　④休眠的种子经脱落酸溶液处理后,其休眠期将会被打破　⑤在黑暗条件下,细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解,这表明细胞分裂素在此条件下能延缓叶片变黄　⑥环境因素可通过影响植物激素的合成而影响植物生命活动

A.①③⑤　　　　　　B.②④⑥

C.③④⑤ D.③⑤⑥

答案:D

解析:茎向光生长时,向光侧和背光侧均表现为促进作用,没有体现生长素的两重性,根向地生长时,近地侧表现为抑制作用,远地侧表现为促进作用,体现了生长素作用的两重性,①错误。植物激素并不是直接参与细胞代谢,而是对细胞代谢起调节作用,②错误。当豌豆幼苗切段中生长素浓度过高时,促进乙烯的生成,因此豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响,③正确。脱落酸会促进芽和种子的休眠,④错误。在黑暗条件下,细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解,表明细胞分裂素有延缓叶片变黄的作用,⑤正确。光、温度等环境因素会影响植物激素的合成、分布等,从而影响植物的生命活动,⑥正确。

5.图5-4-3为横放的萌发后的玉米种子。据图分析,下列叙述正确的是(　　)。

图5-4-3

A.在黑暗环境中一段时间后,根、茎分别向不同的方向生长,此时生长受到抑制的是A、D侧

B.玉米种子萌发成幼苗的过程受赤霉素和生长素的调节,且调节作用的原理相同

C.根、芽合成的生长素能从C运输到D、从A运输到B,反映了生长素极性运输的特点

D.玉米种子萌发初期,赤霉素含量增加,促进了淀粉的水解,为种子的萌发提供了物质和能量基础

答案:D

解析:在黑暗环境中一段时间后,根、茎分别向不同的方向生长,此时只有根近地侧(D)的生长受到抑制,A项错误。玉米种子萌发初期,赤霉素含量增加,能诱导淀粉酶的产生,促进了淀粉的水解,为种子的萌发提供了物质和能量基础;然后细胞分裂素增加,细胞的分裂加快,生长素增加,细胞的体积增大。因此,玉米种子萌发成幼苗的过程受赤霉素和生长素等多种激素的调节,但调节作用的原理不同,B项错误,D项正确。根、芽合成的生长素从C运输到D、从A运输到B是生长素的横向运输,不能反映生长素极性运输的特点,C项错误。

6.为研究赤霉素和光受体(接受光信号的蛋白质)在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光受体A突变体、光受体B突变体的水稻种子播种在含有不同浓度赤霉素合成抑制剂PAC的培养基中,在光照条件下培养8 d后测量地上部分和主根的长度,得到如图5-4-4和图5-4-5所示结果。下列关于实验结果的分析,错误的是(　　)。

图5-4-4

图5-4-5

A.三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制

B.浓度为10-5mol·L-1和10-4 mol·L-1的PAC对主根生长均起抑制作用

C.适当降低赤霉素含量对三种水稻主根的生长均有促进作用

D.光受体B接受光信号异常会使赤霉素对主根伸长的抑制作用减弱

答案:B

解析:由题图5-4-5可知,浓度为10-5mol·L-1的PAC对主根生长起促进作用。

7.图5-4-6表示通过实验探究人工光照、化学物质(赤霉素及赤霉素合成抑制剂)对某植株茎长度影响的结果。下列说法正确的是(　　)。　

图5-4-6

A.赤霉素通过直接参与细胞代谢活动来影响植株茎长度

B.该实验第2组的处理条件为自然光照+赤霉素

C.根据实验结果可知该植株可能是赤霉素缺失突变体

D.根据实验结果可知适当延长光照时间可促进该植株茎的生长

答案:D

解析:由题图可知,赤霉素通过调节细胞代谢来影响植株茎长度,A项错误。该实验第2组的处理条件为光照(8h·d-1)+赤霉素,B项错误。由题图可知,赤霉素合成抑制剂可抑制该植物的生长,故可推测该植株不可能是赤霉素缺失突变体,C项错误。由1、4组或3、6组的对照实验结果可知,适当延长光照时间可促进该植株茎的生长,D项正确。

8.某些植物必须经过春化作用(用低温诱导促使植物开花)才能开花结实。下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果。下列关于该研究结果的分析,错误的是(　　)。　

A.影响冬小麦抽穗开花的环境因素是温度

B.高温可以解除冬小麦的春化作用

C.植物经春化作用产生特殊蛋白质是低温诱导植物发生基因突变的结果

D.北方春季补种的冬小麦只会长苗,不会开花结果

答案:C

解析:由题表可知,第1组未经低温处理,小麦不能抽穗开花,第2组经低温处理,小麦抽穗开花,说明影响冬小麦抽穗开花的环境因素是温度,A项正确。第2组经低温处理,小麦抽穗开花,第3组先低温处理后高温处理,小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B项正确。由于植物经春化作用后能产生某些特殊蛋白质,再经高温处理后这些蛋白质消失,所以春化作用产生特殊蛋白质不是基因突变的结果,C项错误。北方春季补种的冬小麦只会长苗,不会开花结果,因为没有经过低温处理,D项正确。

9.研究表明,水稻中光受体介导的光信号与脱落酸(ABA)代谢途径相互作用。phyB(光受体B)突变体水稻无法合成光受体,利用野生型水稻和光受体突变体水稻作为研究材料,分析光受体介导的光信号对ABA代谢的影响,结果如图5-4-7和图5-4-8所示。请回答下列问题。

野生型水稻和phyB突变体水稻中ABA相对含量比较

图5-4-7

ABA代谢相关基因在野生型水稻和

phyB突变体水稻中的表达量相对值比较

图5-4-8

(1)分析实验,phyB突变体水稻与野生型水稻相比,体内内源ABA含量差异的可能原因是ABA代谢相关基因　　　　　　　　　　　　,在phyB突变体水稻中的相对表达量明显　　　　　(填“高于”或“低于”)野生型水稻,而ABA降解代谢的相关基因是　　　　　　　　　　　。 

(2)另有实验表明,外源ABA明显抑制光照下生长的水稻种子的萌发,且外源ABA对phyB突变体水稻种子萌发的抑制效果更明显。据此推测,在野生型水稻体内光受体通过感受光信号　　　　　　(填“削弱”或“增强”)了ABA对种子萌发的抑制效果。 

(3)ABA的生理作用除了抑制种子萌发外,还可以　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)OsABAOX2和OsABAOX3　高于　OsABAOX1

(2)削弱

(3)抑制植物生长,促使叶片脱落,促进芽和种子的休眠以及果实的衰老和脱落

解析:(1)由题图可知,phyB突变体水稻的OsABAOX2基因和OsABAOX3基因的相对表达量都高于野生型水稻,导致phyB突变体水稻的叶片和幼苗中内源ABA含量都高于野生型水稻;而phyB突变体水稻的OsABAOX1基因的相对表达量低于野生型水稻,说明ABA降解代谢的相关基因是OsABAOX1。(2)外源ABA明显抑制光照下生长的水稻种子的萌发,且外源ABA对phyB突变体水稻种子萌发的抑制效果更明显,说明在野生型水稻体内光受体通过感受光信号削弱了ABA对种子萌发的抑制效果。(3)脱落酸(ABA)可以抑制种子萌发,还可以抑制植物生长,促使叶片脱落,促进芽和种子的休眠以及果实的衰老和脱落。

能力提升

1.某研究性学习小组的同学进行了如下实验:取甲、乙、丙、丁4个培养皿,在每个培养皿中均铺上潮湿的滤纸,并分别放入同一品种的莴苣种子100粒,然后分别给予不同的光照,数天后统计萌发种子数,结果如下表所示。分析该实验及其数据,可以得出的结论是(　　)。　

A.光照对莴苣种子萌发没有影响,适量的水分是莴苣种子萌发的必需条件

B.橘红光能促进莴苣种子萌发,但本实验不能证明适量水分是种子萌发的必需条件

C.光照、适量水分是莴苣种子萌发的必需条件

D.莴苣种子只用远红光照射不能萌发

答案:B

解析:由题表可知,甲培养皿用黑纸遮光,数天后萌发的种子数为10粒,乙培养皿照橘红光,数天后萌发的种子数为99粒,表明光对莴苣种子萌发有影响,橘红光可促进莴苣种子萌发,但本实验不能证明适量水分是莴苣种子萌发的必需条件,A、C两项错误,B项正确。丙培养皿先照橘红光再照远红光,数天后萌发的种子数为40粒,与乙培养皿对照,说明远红光可部分抵消橘红光的作用,但不能证明莴苣种子只用远红光照射不能萌发,D项错误。

2.苜蓿是多年生草本植物,苜蓿的秋眠性(寒冷条件下,某些品种会通过休眠来降低代谢强度,减缓生长速率,以度过逆境)是决定其合理引种和选择栽培地的重要指标。科研人员以苜蓿为实验材料进行了如下实验。

(1)现有甲、乙、丙3个品种,从中分别选择相同数量的　　　　　　　　　　　的苜蓿植株移植于花盆中。每个品种分别用8 h·d-1、12 h·d-1、16 h·d-1光照处理,每个处理重复6组,共　　　　　　组,其他条件相同且适宜,处理35 d后测定相关指标。 

(2)测定各组植株的平均株高(单位:cm),结果如下表所示。

由表中数据可知,　　　　　　h·d-1日照条件适宜苜蓿生长;野外生长时,短日照往往伴随寒冷等不利条件,其中　　　　　　品种最可能存活下来。 

(3)测定各组植株光受体含量相对值和不同激素的比值,结果如图5-4-9、图5-4-10所示。

图5-4-9

图5-4-10

①植物体中IAA和GA(赤霉素)的主要作用是　　　　　　细胞伸长,ABA(脱落酸)的主要作用是　　　　　细胞分裂。在一定范围内,图5-4-10中IAA/ABA、GA/ABA的值较大时会　　　　　　植物生长。 

②结合上述实验结果推测,某些品种的苜蓿可以在短日照寒冷条件下生存的原因是光作为信号被光受体捕捉,使光受体含量　　　　　,并影响了　　　　　　　　　　　　　,进而使代谢强度　　　　　　。 

(4)上述实验的目的是通过研究　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,为苜蓿的合理引种与栽培提供理论指导。 

答案:(1)状态良好、长势相同　54

(2)16　甲

(3)①促进　抑制　促进　②增加　IAA/ABA、GA/ABA的值　降低

(4)光照时间对不同品种苜蓿生长的影响及其机理

解析:(1)为了不影响实验结果,应选择状态良好、长势相同的苜蓿植株,实验共6×3×3=54(组)。(2)由题表可知,光照时间为16h·d-1时苜蓿平均株高最高,生长得最好;由题干信息“寒冷条件下,某些品种会通过休眠来降低代谢强度,减缓生长速率,以度过逆境”可知,短日照下平均株高越低,植株越容易度过不利环境,所以甲品种最可能存活下来。(3)①植物体中IAA和GA的主要作用是促进细胞伸长,ABA(脱落酸)的主要作用是抑制细胞分裂。由题表中的数据可知,日照时间为16h·d-1时苜蓿平均株高最高,再结合题图5-4-10中IAA/ABA、GA/ABA的值较大时对应的日照时间也为16h·d-1,由此说明IAA/ABA、GA/ABA的值较大时会促进植株生长。②结合实验结果推测,某些品种的苜蓿可以在短日照寒冷条件下生存的原因是光作为信号被光受体捕捉,使光受体含量增加,并影响了IAA/ABA、GA/ABA的值,进而使代谢强度降低。(4)题述实验的目的是通过研究光照时间对不同品种苜蓿生长的影响及其机理,为苜蓿的合理引种与栽培提供理论指导。