高中生物人教版 (2019)选择性必修1第4节 环境因素参与调节植物的生命活动同步达标检测题

第4节　环境因素参与调节植物的生命活动

课后训练·巩固提升

一、基础巩固

1.高等植物的生长发育受到环境因素的调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。下列说法正确的有几项?(　　)

①对植物来说,光只是提供能量　②光敏色素是一类色素—蛋白复合体,主要吸收红光和远红光　③接受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化　④植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的　⑤高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合　⑥年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节　⑦植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的

A.三项 B.四项 

C.五项 D.六项

答案:C

解析:对植物来说,光不只是起提供能量的作用,还能作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,①错误;光敏色素是一类色素—蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,②正确;接受到光照射时,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,③正确;植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的,④错误;植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合,⑤正确;年轮的宽窄同当年降水或温度关系十分密切,春化作用指用低温诱导促使植物开花的作用,说明温度参与植物生长发育的调节,⑥正确;“淀粉—平衡石假说”认为,植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的,⑦正确。综上分析,②③⑤⑥⑦正确,即C项符合题意。

2.下列关于植物激素调节的叙述,错误的是(　　)

A.激素调节只是植物生长发育调控的一部分

B.用适宜浓度的生长素处理未受粉番茄花的雌蕊柱头,可获得无子果实

C.各种植物激素都是由植物特定的内分泌腺分泌的

D.光照、温度等环境因素的变化会影响植物激素的合成

答案:C

解析:植物生长发育的调控是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。用适宜浓度的生长素处理未受粉番茄花的雌蕊柱头,可促进子房的发育,进而得到无子果实。植物激素是由植物体内某些特定部位产生的,植物没有特定的内分泌腺。光照、温度等环境因素的变化会影响细胞核内相关基因的表达,进而影响植物激素的合成。

3.植物茎的生长具有向光性,此现象中光的直接作用是 (　　)

A.促进植物进行光合作用

B.促进植物合成生长素

C.抑制向光一侧的细胞生长

D.改变生长素在植物体内的分布

答案:D

解析:植物向光性的原因是植物经单侧光照射后,生长素由向光一侧向背光一侧运输,使生长素分布不均匀,从而导致植物弯向光源生长。

4.下列古诗词中,能体现温度对生物影响的一项是(　　)

A.种豆南山下,草盛豆苗稀

B.稻花香里说丰年,听取蛙声一片

C.春色满园关不住,一枝红杏出墙来

D.竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知

答案:D

解析:“种豆南山下,草盛豆苗稀”是指环境中的草与豆之间的竞争,属于生物对生物的影响。雄蛙有鸣囊,可以鸣叫,是为了吸引雌蛙,因此“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”中的“蛙声”属于生殖行为。“春色满园关不住,一枝红杏出墙来”体现的是光对植物的影响。“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”体现的是温度对生物的影响。

5.菊花一般在日短夜长的秋季开花,而现在一年四季都有菊花供应,实现方法是(　　)

A.控制环境温度　　　B.控制光照时间长短

C.调节水分供应 D.调节肥料供应

答案:B

解析:菊花是短日照植物,在长日照环境条件下,可通过人工控制,将长日照变为短日照,实现控制菊花开花时间的目的。

6.环境在一定程度上能影响生物的行为。在下列生物行为中,温度占主导作用的是(　　)

A.植物茎的背地生长

B.仙人掌的叶退化成刺

C.临海蜜橘移植到北方后生长不良

D.豆子在黑暗环境中长成豆芽

答案:C

解析:植物茎的背地生长与重力有关,在重力作用下,近地侧的生长素浓度高,生长速度快于远地侧,表现为背地生长。仙人掌的叶退化成了刺,是为了适应缺水环境。蜜橘从南方移植到北方,因两地温度不同,蜜橘会出现生长不良的现象。

7.将同种且生长状况相同的植物体横置,发现植物体在失重和有重力的环境中的生长状况并不相同。在失重的环境中,植物体横向生长;在有重力的环境中植物体的根和茎分别朝向重力方向和背向重力方向生长(如下图所示)。下列说法错误的是(　　)

A.失重环境中,植物体的a侧与b侧、c侧与d侧的生长素浓度相等

B.在有重力的环境中,植物体内生长素浓度情况为a侧<b侧,c侧<d侧

C.在有重力的环境中,茎的弯曲生长情况体现了生长素作用具有低浓度促进、高浓度抑制的特点

D.该实例可以说明重力可以影响植物体内生长素的分布

答案:C

解析:失重环境中,植物体内生长素的运输不受重力的影响,a侧与b侧,c侧与d侧的生长素浓度相等。在有重力的环境中,植物体内的生长素沿重力方向进行横向运输,导致a侧<b侧,c侧<d侧;由于根对生长素浓度较敏感,b侧的生长素对根为抑制作用,根表现出向地生长,这体现了生长素作用具有低浓度促进、高浓度抑制的特点。有重力和失重条件下的对照实验说明重力可以影响植物体内生长素的分布。

8.为探究重力和单侧光对植物体内生长素分布的影响程度。某小组进行了如下图所示实验(注:A盒下侧有开口,可以进光)。结果预测及结论如下。

①若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B中幼苗向上弯曲程度大,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　②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　③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同　④若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B中幼苗向上弯曲程度大,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

上述结果预测及结论错误的有几项?(　　)

A.一项 B.两项

C.三项 D.四项

答案:A

解析:若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B中幼苗向上弯曲程度大,说明重力对生长素分布的影响大于单侧光,①正确,④错误。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,②正确。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,说明幼苗在重力和单侧光的作用下,向光侧和背光侧的生长素含量相等,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同,③正确。

9.播种时随机摆放的种子萌发后,根和茎会出现如下图所示的生长现象,以下对此现象的解释,错误的是(　　)

A.重力会影响生长素的分布

B.植物生长素的生理作用具有“低促高抑”的特点

C.重力只对根的生长产生影响

D.植物的不同器官对生长素的敏感程度不同

答案:C

解析:根向地生长和茎背地生长是由重力作用使生长素分布不均匀造成的。植物生长素浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长。重力能影响植物体内生长素的分布,故既会对根产生影响,也会对茎产生影响。植物的不同器官对生长素的敏感程度不同,根、芽、茎对生长素的敏感程度依次降低。

10.下列关于植物生命活动调节的叙述,错误的是(　　)

A.各种激素不是孤立地起作用,而是共同调控植物的生命活动

B.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

C.在窗台上久不移动的植物弯向窗外生长,有利于植物进行光合作用

D.光照等因素通过改变植物激素的作用原理来影响植物的生命活动

答案:D

解析:光照、温度等环境因素的变化会引起植物体内包括植物激素的合成在内的多种变化,以对基因组的表达进行调控,影响植物的生命活动,但外界环境因素不能改变植物激素的作用原理。

11.植物种子在萌发时对光的需求存在差异。有些植物种子萌发是需要光的,这些种子称为需光种子;有些植物种子萌发是不需要光的,称为需暗种子。在需光种子中,研究最多的是莴苣。

(1)下表是交替暴露在红光和红外光下莴苣种子的萌发率(26 ℃下,1 min的红光和4 min的红外光交替照射,R表示红光,FR表示红外光)。

①该实验的目的是__________________________________________________________。 

②由实验结果可知,红光　　　　种子萌发,红外光　　　　种子萌发。植物能够对光作出反应,与能接受光信号的分子——　　　　有关。 

(2)莴苣种子萌发形成植株后,进一步进行有关光合作用和呼吸作用的实验。

①在做“莴苣叶中光合色素的提取和分离”实验时,应依据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的原理提取莴苣叶中的光合色素,采用　　　　　　法分离光合色素。 

②若将某株莴苣密闭在无O2但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现莴苣的有氧呼吸作用增强,原因是__________________________________________________________。 

答案:(1)探究莴苣种子的萌发与所照光的类型的关系

促进　抑制　光敏色素

(2)绿叶中的色素可溶于有机溶剂无水乙醇　纸层析　该莴苣进行光合作用释放的O2使密闭小室内的O2增加,而O2是植物进行有氧呼吸的必要条件之一,所以植株的有氧呼吸作用会增强

二、能力提升

1.下图表示将玉米苗尖端分别置于不含生长素的相同的琼脂块上,并做不同的处理。一段时间后,测定琼脂块中的生长素含量,并分别用a~f表示。下列有关叙述错误的是(　　)

A.若向光侧的生长素会被分解,则a>b、c<d

B.若生长素由向光侧移向背光侧,则c+d=e+f,且e<f

C.图甲中的玉米苗尖端向上直立生长,而图丁中的玉米苗尖端向左弯曲生长

D.图乙中的玉米苗尖端向左弯曲生长,其原因是背光侧的细胞分裂较快

答案:D

解析:分析题图,如果向光侧的生长素会被分解,则a>b,c<d。如果生长素由向光侧移向了背光侧,则分析图丙和图丁可得出c+d=e+f,但由于云母片插入情况不同,图丁中向光侧的生长素会移向背光侧,所以e<f。图甲中由于没有单侧光的照射,所以玉米苗尖端向上直立生长;图丁中云母片插在尖端下部,不妨碍向光侧的生长素向背光侧移动,所以背光侧的生长素较多,玉米苗尖端向左弯曲生长。图乙中的玉米苗尖端向左弯曲生长,是因为尖端的背光侧生长素分布得多,背光侧的生长快于向光侧。

2.下列有关植物激素和植物生长调节剂的叙述,错误的是 (　　)

A.生长素、细胞分裂素、赤霉素对植物生长均具有促进作用

B.不同种类植物激素作用的靶器官可能相同,作用效果可能相反

C.植物生长调节剂是由人工合成的植物激素,对植物的生长发育均具有促进作用

D.光照、温度等环境因素的变化会影响植物激素的分布

答案:C

解析:生长素、细胞分裂素、赤霉素对植物生长均具有促进作用,属于植物生长促进剂;脱落酸与乙烯对植物的生长、发育起抑制作用,属于植物生长抑制剂。不同种类植物激素作用的靶器官可能相同,作用效果可能相反,如生长素与脱落酸都可以作用于植物的叶片与果实,但生长素可促进叶片和果实的生长发育,脱落酸则促进叶片与果实的脱落。植物生长调节剂是由人工合成的、对植物的生长发育有调节作用的化学物质,不同的植物生长调节剂,其作用不同。

3.为研究根背光生长与生长素的关系,将水稻幼苗分别培养在含不同质量浓度生长素或适宜浓度NPA(生长素运输抑制剂)的溶液中,用水平单侧光照射根部(如下图),测得根的弯曲角度及生长速率如下表。

据此实验的结果,不能得出的结论是(　　)

A.根向光侧的生长速率大于背光侧

B.生长素对水稻根生长的作用具有“低促高抑”的特点

C.单侧光对向光侧生长素的合成没有影响

D.单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关

答案:C

解析:根据图、表可知,单侧光照作用下生长素分布不均匀,导致根背光侧生长素浓度大于向光侧;由于根对生长素浓度比较敏感,所以根向光侧的生长速率大于背光侧。对比4个外源生长素的测定指标,可以看出随生长素浓度的增大,根的生长速率是先升高后降低,由此可知,生长素对根生长的作用具有“低促高抑”的特点。题干没有给出单侧光对向光侧生长素合成是否有影响的任何信息,故无法得出单侧光对向光侧生长素的合成没有影响的结论。用生长素运输抑制剂处理根,根的弯曲程度减弱,说明单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关。

4.(不定项选择题)科学家在用向日葵研究植物的向光性时发现,向日葵因单侧光照射而弯曲生长时,向光侧和背光侧的生长素含量基本相同,下列有关解释不合理的是              (　　)

A.单侧光照射未引起向日葵植物体内生长素的横向运输

B.向日葵的向光弯曲生长可能是背光侧某种生长素抑制物分布过多造成的

C.生长素对向日葵生命活动的调节是其生命活动调节的方式之一

D.结合顶端优势可知过高浓度的生长素不会抑制向日葵的生长

答案:BD

解析:由题干可知,向日葵因单侧光照射而弯曲生长时,向光侧和背光侧的生长素含量基本相同,说明在向日葵植物体内生长素的分布是均匀的,单侧光照射未引起向日葵植物体内生长素的横向运输,否则其两侧的生长素含量会分布不均匀。由于单侧光照射时,向日葵向光侧和背光侧的生长素含量基本相同,因此可能是单侧光引起了生长素抑制物在向光侧分布多,而在背光侧分布少,进而引起植物向光弯曲生长。顶端优势是指顶芽产生的生长素向下运输,使侧芽部位的生长素浓度过高,进而抑制了侧芽的生长,因此结合顶端优势可知过高浓度的生长素也会抑制向日葵的生长。

5.(不定项选择题)研究者结合生长素、Ca2+、钙调蛋白对向重力性的影响,提出向重力性的机理,如下图所示。据图分析,下列说法错误的是(　　)

A.在重力作用下,淀粉体沉降到下侧内质网上,诱发内质网释放Ca2+

B.钙离子具有激活钙调蛋白的作用

C.钙泵能运输钙离子和生长素

D.激活后的钙调蛋白只能作用于钙泵

答案:CD

解析:重力作用导致淀粉体沉降到细胞下侧的内质网上,产生压力,诱发内质网释放Ca2+到细胞质基质中,Ca2+和无活性的钙调蛋白结合形成有活性的钙调蛋白,激活位于细胞下侧细胞膜上的钙泵和生长素泵,使Ca2+和生长素运至下方的细胞,相关的许多细胞都发生上述改变,最终使生长素在近地侧积累,导致根向地生长。钙泵为运输Ca2+的载体蛋白,具有专一性。激活后的钙调蛋白可作用于钙泵和生长素泵。

6.植物的根具有向重力生长的特性,下列是研究根向重力生长机理的两个实验。

(1)实验一:将空白琼脂和含EDTA的琼脂做成帽状,分别套在甲、乙两组玉米胚根的根冠外(如下页左上图所示)。(提示:EDTA的作用是去除与其临接部位的Ca2+)

将胚根水平放置培养一定时间后,观察到甲组胚根向重力(下)生长,乙组胚根水平生长。根据上述实验结果,可得出结论:__________________________________________________________。 

(2)实验二:水平放置的胚根向下弯曲生长,与根冠近地侧的Ca2+浓度明显高于远地侧有关。研究表明,根总是朝着Ca2+浓度高的方向弯曲生长。为验证这一结论,有人设计了实验二。请根据提供的实验材料和用具,写出第二步及以后的实验步骤和实验结果,并回答下列问题。

实验材料和用具:胚根等长的萌发玉米种子,含EDTA的琼脂帽,含Ca2+的琼脂块,空白琼脂块,培养皿等。

实验步骤:

第一步,取若干个培养皿,在每个培养皿中放置适量的萌发玉米种子,按实验一中乙组的方法处理胚根一定时间后,移去根冠外的琼脂帽;

第二步,__________________________________________________________; 

第三步,__________________________________________________________; 

第四步,__________________________________________________________。 

实验结果:__________________________________________________________。 

(3)科学家进一步证实,根冠中生长素的分布受Ca2+浓度的影响。当胚根水平放置时,重力诱导Ca2+向根冠下侧移动,导致近地侧的生长素浓度比远地侧高。请分析胚根的生长素分布与向重力生长的关系:__________________________________________________________。 

答案:(1)胚根向重力(下)生长与(根冠部位的)Ca 2+有关

(2)将培养皿均分成两组,编号为A组、B组　在A组的胚根上方放一个空白琼脂块,在B组的胚根上方放一个含Ca 2+ 的琼脂块　将胚根水平放置培养一定时间后,观察胚根的生长方向　当A组胚根仍在水平生长时,B组胚根已弯曲向上生长

(3)较低浓度的生长素可促进根生长,过高浓度的生长素则抑制根生长。对根来说,生长素的最适浓度低。近地侧的生长素浓度过高,生长慢;远地侧的生长素浓度较低,生长快,因而胚根向下弯曲生长

7.完成下列与植物激素有关的问题。

(1)研究表明,脱落酸在植物根的向重力生长中起着重要作用,根冠内的脱落酸能主动地向根的生长部位(分生区和伸长区)运输,从而抑制该处细胞的分裂和生长。为了验证上述结论,有人对玉米根冠作了如下图所示的4种处理(A、C生长部位上下方分别插入不透水的云母片;将B、D的根冠各切去一半),请预测实验结果并分析。

①　　　　处理向下弯曲生长的程度大于　　　　　处理,原因是　 　。 

②向上弯曲生长的处理有　　　　。 

(2)植物在单侧光照射下弯向光源生长,这个现象被解释为“光线能够使生长素横向运输到背光一侧”。光线中不同成分的这一效应是否相同呢?为探究这一问题,有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具,写出第二步及以后的实验步骤。

实验材料和用具:燕麦胚芽鞘尖端、去掉尖端的燕麦胚芽鞘、不透水的云母片、琼脂块、白光和与其同强度不同成分的单色光源(红、橙……紫光)等。

实验步骤:

第一步,选取若干相同的燕麦胚芽鞘尖端,分别放置在相同的琼脂块上,并用不透水的云母片将琼脂块及部分胚芽鞘尖端分开(如下图所示);

第二步,__________________________________________________________; 

第三步,__________________________________________________________。 

答案:(1)A　B　A上半部分根冠的脱落酸受重力作用下移　C、D

(2)将经上述处理的胚芽鞘尖端均分为8组,然后分别用等强度的白、红、橙、黄、绿、蓝、青、紫光单侧照射一段时间　取下每组背光侧对应的琼脂块,放置到去掉尖端的燕麦胚芽鞘的一侧,一段时间后比较燕麦胚芽鞘的弯曲角度(注:亦可对比每组向光侧与背光侧对应琼脂块生长素的差值)