高中生物学人教2019选择性必修一同步练习5.4 环境因素参与调节植物的生命活动

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名称 高中生物学人教2019选择性必修一同步练习5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-06-24 10:06:55

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高中生物学人教2019选择性必修一同步练习5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
一、单选题
1.(2022高二上·北京期末)高等植物的生长发育会受到环境因素的调节,其中光、温度和重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。下列相关叙述错误的是(  )
A.光敏色素是一类色素—蛋白复合体,被激活后其结构会发生改变
B.光敏色素只能吸收红光和远红光
C.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
D.树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节
2.(2022高二上·松原期末)高等植物的生长发育会受到环境因素的调节,其中光、温度和重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。下列相关叙述错误的是(  )
A.光敏色素是一类色素—蛋白复合体,被激活后其结构会发生改变
B.光敏色素不仅能吸收红光和远红光,还能感受蓝光的刺激
C.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
D.树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节
3.(2022高二下·浙江月考)“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。靠的是雨露阳光,离不开信息分子。”这段文字描述了雌雄同株异花植物(如黄瓜)的生命活动调节。下列相关叙述错误的是(  )
A.“唤醒沉睡的种子”过程中,赤霉素与脱落酸的相对含量发生了较明显的改变
B.“繁花缀满枝”过程中,调节多种激素的相对含量可能影响黄瓜雌花和雄花比例
C.“瓜熟蒂落”过程中,黄瓜体内乙烯相对含量明显增加,脱落酸的含量则明显减少
D.“靠的是雨露阳光”过程中,光照、温度和湿度等环境因素也会影响黄瓜的生长发育
4.(2022·龙江模拟)下列有关植物激素调节的叙述,错误的是(  )
A.脱落酸既能促进叶片衰老,也能促进果实脱落
B.赤霉素既能促进细胞伸长,也能解除种子休眠
C.细胞分裂素与生长素之间只存在协同作用关系
D.环境因素能够影响乙烯的合成,进而调节基因组的表达
5.(2021高二上·龙江期末)下列关于植物生长发育过程的调节,叙述错误的是(  )
A.顶芽合成的生长素运输到侧芽不需要细胞提供能量
B.年轮形成的主要原因是不同季节的温度等因素变化所致
C.水平放置的植物,根尖中的平衡石细胞中近地侧的“淀粉体”比远地侧多
D.冬小麦的正常开花离不开春化作用,参与其调节的环境因素主要是温度
6.(2021高二上·哈尔滨期末)某研究团队以水稻为实验对象,以聚乙二醇和氯化钠溶液分别模拟干旱胁迫和盐胁迫,研究了远红光补光条件下水稻生长发育的干旱界限值与盐害界限值。结果表明,增加远红光间断辐照次数及单次辐照时长可显著促进水稻种子萌发及幼苗生长发育。下列说法错误的是(  )
A.光作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程
B.水稻细胞内含有接受远红光信号的光敏色素
C.远红光可能促进水稻种子中赤霉素的合成
D.远红光可以为种子萌发过程提供能量
7.(2021高二上·哈尔滨期末)沙漠防治的先锋树种是沙柳,为提高沙柳成活率,常常需要对沙柳进行掐尖留芽并摘除一定量成熟叶片的处理。下列与之相关的叙述合理的是(  )
A.上述过程去除了植物的顶端优势,而顶端优势体现了生长素作用的两重性
B.因为叶片无法合成生长素,故而可对沙柳摘除一定量成熟叶片
C.沙柳的正常生长在根本上是植物激素调节的结果,同时还受基因组控制和环境影响
D.掐尖留芽可使侧芽合成的生长素运输到根尖、促进根生长,从而提高沙柳的成活率
8.(2022高三上·营口期末)下列关于植物激素或植物生长调节剂的叙述,正确的是(  )
A.用适宜浓度的生长素类调节剂浸泡葡萄插条基部,可诱导其生根
B.植物激素的产生和分布是基因表达调控的的结果,与环境因素无关
C.一定浓度的赤霉素能促进种子的萌发和果实的成熟
D.脱落酸在果实的成熟阶段含量最高,以促进种子萌发
9.(2022·辽宁模拟)烟草种子萌发需要在有光的条件下才能萌发。野生型与突变体(此突变体为光敏色素合成相关的chromophore基因突变所造成)烟草于白光中种植后的发芽率如下图所示,并且检测其种子内所含脱落酸(ABA)的浓度,结果如图的右上角。下列相关推测错误的是(  )
A.脱落酸(ABA)含量升高不利于烟草种子萌发
B.这种突变体烟草光敏色素功能异常,感受光信息的能力下降
C.烟草细胞通过光敏色素调控与ABA代谢相关的基因的表达
D.这种突变体烟草种子发芽率较低,是因为发芽的速度较慢
10.(2022高一下·长春月考)甲、乙两图都表示密闭容器中某植物以葡萄糖为底物进行呼吸作用时CO2和O2的含量变化。下列相关叙述不正确的是(  )
A.甲图中a氧浓度对应乙图中的A点
B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的8倍
C.乙图中C浓度下最适合储藏植物器官
D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
11.(2022·广东模拟)如图为不同程度的干旱条件下番茄植株内脱落酸((ABA)与乙烯的变化情况。下列叙述正确(  )
A.脱落酸与乙烯都属于植物生长调节剂
B.脱落酸含量增加使叶片脱落,是对干旱环境的适应
C.乙烯含量与干旱程度呈负相关,与脱落酸含量呈正相关
D.两种激素的变化受环境干旱程度影响,与基因表达调控无关
12.(2021高二上·农安期末)一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述不正确的(  )
A.它的生长发育完全由植物激素控制
B.调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等
C.它的生长发育是基因表达调控的结果
D.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
13.(2022高二上·虎林期末)有关植物生命活动的调节错误的是(  )
A.植物激素在植物体内的含量虽然微少,但在调节植物的生长发育上的作用却非常重要
B.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
C.植物生长调节剂使用不当,可能影响作物的产量和产品的品质
D.光作为一种能量,影响、调控植物生长、发育的全过程
14.(2021高二上·辽宁期中)植物的生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列有关说法正确的是(  )
A.植物体内的光敏色素主要吸收红光和蓝紫光
B.激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用
C.植物根中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号直接转换成生长素
D.冬小麦需经历低温诱导才能开花结实说明开花结实与植物体内的激素无关
15.(2021高二上·澄海期中)宋代诗人王安石曾用“墙角数枝梅,凌寒独自开”的诗句来赞扬在严寒中,梅开百花之先,独天下而春。梅花是短日照植物,白天光照时间短于12-14小时才能开花。梅花也是观赏植物,但要适时修剪,让树木发出更多的侧枝,使树形圆润。研究表明,外源多胺能抑制生长素的极性运输。下列相关叙述错误的是(  )
A.光、温度等环境因素会影响植物激素的合成
B.光敏色素是接受光信号的分子,是一类蛋白质
C.生长素的极性运输不需要消耗细胞释放的能量
D.施用适宜浓度的外源多胺能减少梅花的修剪次数
二、实验探究题
16.(2021高一上·上海期中)生命科学的实验探究虽然具体环节各不相同,但大都遵循相似的过程规律。请整理以下实验探究步骤的顺序,在表格中按顺序填写“实验探究内容”的各项字母编号。
实验探究内容:
a.发现菊花在11月开放,但不知道是什么因素导致其在这个时间开放。
b.发现缩短光照时间至每天10h,菊花可以较早开放。
c.进一步探究:菊花的开放时间是否还受到温度的影响?
d.按照方案进行操作并详细记录实验过程与结果。
e.推测菊花的开花时间受光照时间影响,在光照时间短时开放。
f.设计用两组相同的菊花进行实验,控制温度等其他条件相同,分别置于14h光照和10h光照下。
g.假设菊花在11月开放受日照长短影响。
顺序 1 2 3 4 5 6 7
实验探究内容 a
 
 
 
 
 
 
表格中的2、3、4、5、6中应该分别填写的实验探究内容的编号为   。
17.某同学通过互联网查到了有关“植物向光性生长与光照强度有关”的信息及其关系图(如图所示)。请分析回答下面的问题:
(1)该同学根据“植物向光性生长与光照强度”关系图,得出的结论可能是   。
(2)为验证自己的结论,他设计了相关实验,实验步骤如下:
①选取同种生长健壮程度、长度、培养时间基本相同的燕麦胚芽鞘60株,   分成6组,依次编号为   。
②将6组胚芽鞘分别种植于6个相同的暗室内,A~E组在距胚芽鞘0.5
m处分别给予功率为30W、60W、90W、120W、150W的白炽灯照射,F组无灯光照射。
③培养10天后,测量每株胚芽鞘的弯曲度(与竖直方向的夹角,向光弯曲为正值,背光弯曲为负值),将数据记录于下表,并计算出每组的   。
胚芽鞘 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
A组 6 8 8 7 7 9 8 10 9 8 8
B组 16 15 14 15 15 16 17 14 13 15 15
C组 22 20 21 22 23 23 22 21 22 24 22
D组 22 23 23 25 24 23 23 22 23 22 23
E组 17 17 15 16 17 19 17 18 18 17 17
F组 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(3)实验分析:
①每组选用适宜且相同数量的胚芽鞘是为了避免   造成实验数据的误差。
②由于白炽灯通电后有热效应,所以步骤②中因白炽灯的功率不同,已引入一个无关变量,该无关变量是   。
③该同学根据实验所得数据发现与其要验证的结论并不完全吻合,其最可能的原因是   。
④该同学在测量时还发现,每组胚芽鞘的总长度(L)表现为LF<LA<LB<LC<LD≈LE,分析导致各组实验结果出现差异的主要环境因素是   。
三、综合题
18.(2021高二上·深圳月考)回答下列与植物激素调节的相关问题:
(1)“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。靠的是阳光雨露,离不开信息分子。”这说明植物生长发育的调控是由    三者共同完成的。
(2)我国很多地区的采茶主要集中在春、秋两季。随着采摘批次的增加,新梢的数量大大增加,上述现象产生原因是   。
(3)研究发现,乙烯的产生具有“自促作用”,即乙烯的积累可以剌激更多的乙烯产生,这种乙烯合成的调节机制属于   调节。同时乙烯的合成与   素相关。
(4)小麦、玉米即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热天气之后又遇大雨天气,种子就容易在穗上发芽的原因是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,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,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,A正确;
B、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,植物还能感受蓝光的刺激是由于植物含有感受蓝光的受体,B错误;
C、植物根部存在一类富含淀粉体的细胞,即平衡石细胞,当重力方向改变,平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉降,引起信号改变,从而造成重力对植物的影响,C正确;
D、年轮的形成是由于在夏季细胞分裂快,细胞体积大,在树干形成较浅的颜色带,而在秋冬季,细胞分裂慢,细胞体积小,形成了较深的颜色带,由于夏季温度高,所以树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,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,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
2、温度通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
3、“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。当重力方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,从而造成重力对植物的影响。
2.【答案】B
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,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,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,A正确;
B、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,植物感受蓝光是由于植物含有感受蓝光的受体,B错误;
C、植物根部存在一类富含淀粉体的细胞,即平衡石细胞,当重力方向改变,平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉降,引起信号改变,从而造成重力对植物的影响,C正确;
D、年轮的形成是由于在夏季细胞分裂快,细胞体积大,在树干形成较浅的颜色带,而在秋冬季,细胞分裂慢,细胞体积小,形成了较深的颜色带,由于夏季温度高,所以树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节,D正确。
故答案为:B。
【分析】环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
3.【答案】C
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、赤霉素可以促进种子的萌发,脱落酸抑制种子萌发,在 “唤醒沉睡的种子”过程中,两种的含量会发生较明显的改变,A正确;
B、黄瓜是雌性同株的植物,可以通过调节多种激素的相对含量来影响雌花和雄花的比例,B正确;
C、 “瓜熟蒂落”过程中,乙烯和脱落酸的含量都有增加,C错误;
D、 黄瓜的生长发育的生长不仅自身生长素的影响,也会收到外界等自然因素的影响,D正确;
故答案为:C
【分析】(1)激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但激素调节只是植物生命活动调节中的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上 程序性表达的结果。光照 、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括 植物激素合成 在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
(2)各种激素的种类和作用:
激素名称 产生部位 生理作用
生长素 主要是幼根、幼芽及发育中的种子 两重性,可促进生长可抑制生长
赤霉素 主要是幼芽、幼根、未成熟的种子 促进细胞的伸长,从而引起植株增高;接触种子、块茎的休眠并促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂,诱导芽分化;延缓叶片衰老;促进组织分化
脱落酸 根冠、萎焉的叶片等 抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物体各个部位 促进果实成熟;刺激叶片脱落,抑制茎的伸长
4.【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、脱落酸能促进叶片和果实的衰老和脱落,A正确;
B、赤霉素既能促进细胞伸长,也能解除种子的休眠,B正确;
C、细胞分裂素能促进细胞分裂,低浓度生长素能促进细胞伸长生长,与细胞分裂素存在协同作用,而高浓度生长素抑制生长,与细胞分裂素存在拮抗作用,C错误;
D、环境因素能够影响乙烯的合成,进而调节基因组的表达,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、植物激素的合成部位和作用:
(1)生长素:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成,能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。
(2)赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。
(3)乙烯:植物的各器官均能合成,能促进果实的成熟,促进开花,促进花、叶、果实的脱落。
(4)细胞分裂素:主要在根尖合成,能促进细胞的分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素的合成。
(5)脱落酸:在根冠、萎蔫的叶片中合成,能抑制细胞的分裂,促进气孔的关闭,促进叶、果实的衰老和脱落,维持种子的休眠。
2、植物激素间的相互作用:
(1)协同作用:两种或多种激素结合使用时,其效果大于分别单独使用。
(2)对抗作用:
起促进作用的激素 起抑制作用的激素
细胞分裂 细胞分裂素、生长素 脱落酸
脱落衰老 脱落酸、乙烯 生长素、赤霉素、细胞分裂素
种子萌发 赤霉素 脱落酸
气孔张开 细胞分裂素 脱落酸
(3)相互作用:生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成,而乙烯对生长素的合成起抑制作用。
5.【答案】A
【知识点】植物生长素的发现和作用;生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、顶芽合成的生长素运输到侧芽是主动运输,需要细胞提供能量,A错误;
B、年轮由形成层每年的活动而产生,主要原因是不同季节的温度等因素变化所致,B正确;
C、水平放置的植物,受重力的影响,根尖中的平衡石细胞中近地侧的“淀粉体”比远地侧多,C正确;
D、冬小麦的正常开花离不开春化作用,即经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长,参与其调节的环境因素主要是温度,D正确。
故答案为:A。
【分析】1.生长素的运输方式:极性运输、非极性运输,其中将生长素从植物的形态学上端运送到形态学下端的方式就是极性运输,是一种需要消耗能量的主动运输方式。生长素在植物体内除了极性运输之外,也发现在植物体中存在被动的、在韧皮部中无极性的生长素运输现象,成熟叶子合成的生长素可能就是通过韧皮部进行非极性的被动运输。
2.植物生长发育过程中也受光照、重力、温度等环境因素的影响。其中,重力影响调节机制是淀粉-平衡石假说。重力方向改变,淀粉体沿重力方向沉降,影响生长素运输,导致生长素分布不均,从而对植物生长造成影响。树木年轮的形成主要与形成层细胞分裂时的气候条件以及水分、无机盐等有关。春季,气候温暖,营养物质充足,这时,形成层细胞的分裂活动加快,所产生的木质部细胞体积大、细胞壁薄,所以,木材的颜色较淡,质地疏松,形成一圈浅色的环,秋季,气温下降,营养物质减少,这时,形成层细胞分裂活动减慢,所产生的木质部细胞体积小,细胞壁厚,所以,木材的颜色较深,质地致密,形成一圈深色的环,同一年内的浅色环和深色环之间,颜色是逐渐转变的,中间没有明显的界限 。
6.【答案】D
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、根据研究结果“增加远红光间断辐照次数及单次辐照时长可显著促进水稻种子萌发及幼苗生长发育”,推断光可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,A正确;
B、远红光间断辐照次数及单次辐照时长可影响水稻生长发育,说明水稻细胞内含有接受远红光信号的光敏色素,B正确;
C、赤霉素能促进种子萌发,远红光促进水稻种子萌发的机理可能促进了水稻种子中赤霉素的合成,C正确;
D、光合色素主要吸收红光、蓝紫光等可见光,种子未长出幼叶前不能进行光合作用,远红光不能为种子萌发过程提供能量,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
7.【答案】A
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、对沙柳掐尖留芽过程去除了植物的顶端优势,降低了侧芽生长素浓度,而顶端优势能体现低浓度生长素促进顶端生长、高浓度生长素抑制侧芽生长,体现了生长素的两重性,A正确;
B、摘除一定量成熟叶片是减弱蒸腾作用、减少水分散失,提高成活率,B错误;
C、沙柳的正常生长,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化进而对基因组的表达进行调控,C错误;
D、掐尖留芽可使侧芽部位的生长素浓度降低,促进侧芽的生长,但侧芽合成的生长素能运输到茎的接近根的基部,不能运输到根尖,D错误。
故答案为:A。
【分析】植物的生命活动调节是主要是多种植物激素的调节,但植物激素的合成受细胞内基因组的控制,同时还受外界环境因素的影响。同时各种植物激素之间也在相互的调节,如当低浓度的生长素促进植物细胞的生长,当生长素浓度达到一定程度之后,会促进植物体内乙烯的合成,进而抑制植物的生长。
8.【答案】A
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用;其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、生长素类具有促进植物生长的作用,用适宜浓度的生长素类调节剂浸泡葡萄插条基部,可诱导其生根,A正确;
B、结合分析可知,植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节,B错误;
C、一定浓度的赤霉素能促进种子的萌发,但不能果实的成熟,C错误;
D、脱落酸在果实的成熟阶段含量最高,以抑制种子萌发,D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)植物激素的主要作用:
种类 生理作用
生长素 促进细胞伸长生长,从而引起植株的增高
赤霉素 促进细胞伸长生长;促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 促进细胞分裂
脱落酸 抑制细胞分裂;促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 促进果实成熟
(2)激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但激素调节只是植物生命活动调节中的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照 、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
9.【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、由分析可知,脱落酸(ABA)有抑制种子萌发的作用,A正确;
B、植物靠光受体感受光信息,光敏色素是常见的光受体,突变体感受光信息的能力下降,B正确;
C、突变体烟草细胞的光敏色素异常,而ABA含量高于野生型,要推测出烟草细胞通过光敏色素调控与ABA代谢相关的基因的表达,C正确;
D、由图可知,该突变体烟草种子发芽率很低、发芽速度慢,经过一定时间浸水后也并没有提升至与野生型相同,可知其发芽慢并不是发芽率低的原因,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
2、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。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。
10.【答案】B
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】 A、甲图中氧浓度为a时,细胞只释放CO2,不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;
B、甲图中氧浓度为b时,CO2释放量为8和O2吸收量为4,有氧呼吸消耗的葡萄糖量为4/6,有氧呼吸产生的CO2为4,故无氧呼吸产生的CO2为8-4=4,无氧呼吸消耗的葡萄糖量为4 ÷2=2mol,因此无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,B错误;
C、储藏植物器官应选择CO2释放量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度,乙图中A、B、C、D四个氧浓度中,C浓度下CO2释放量最少,因此乙图中C浓度下最适合储藏植物器官,C正确;
D、氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,没有酒精产生,D正确。
故答案为:B。
【分析】 甲图用柱形图表示了呼吸作用中氧气吸收量和二氧化碳释放量之间的关系,氧浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收02,说明细胞只进行无氧呼吸;氧浓度为b时CO2的释放量远远大于O2的吸收量,说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最时 (图甲中的c点)的氧浓度;氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸。乙图用曲线图表示了随氧气浓度的增加呼吸作用的变化,A点表示只进行无氧呼吸,C点CO2,的释放量最少。
11.【答案】B
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、脱落酸与乙烯都属于植物激素,A错误;
B、脱落酸含量增加使叶片脱落,蒸腾作用减弱,从而有利于对干旱环境的适应,B正确;
C、脱落酸的含量随着干旱程度的增加而增加,故脱落酸与干旱程度呈正相关,但乙烯含量先增加后减少,不是负相关,C错误;
D、受环境干旱程度的影响两种激素含量变化不同,与基因表达调控有关,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物激素的合成部位和主要作用:
种类 合成部位 生理功能
生长素 幼嫩的芽和幼叶和发育中的种子 促进细胞伸长生长,从而引起植株增高
赤霉素 (GA) 未成熟的种子 、幼根和幼芽 促进细胞伸长生长,从而引起植株增高; 促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂;促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物体各个部位 促进果实成熟
12.【答案】A
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A.植物的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,A符合题意;
B.调控该植物生长的环境因素有光照、温度、重力等,B不符合题意;
C.该植物的生长发育是基因表达调控的结果,C不符合题意;
D.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】1.光是植物进行光合作用的能量来源。在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老等都会受到光的调控。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
2.植物的生理活动都是在一定温度范围内进行,温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
3.重力是调控植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
4.植物细胞里储存着全套基因。植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因适时选择性表达的调控。
13.【答案】D
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值;植物激素间的相互关系;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物激素是对植物生长发育具有显著影响的微量有机物,A正确;
B、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,而是多种激素相互作用共同调节,B正确;
C、植物生长调节剂使用不当,则可能影响作物产量和产品品质,过量使用植物生长调节剂,还可能对人体健康和环境带来不利影响,C正确;
D、光除了作为一种能源,控制着光合作用,还作为一种信号影响着植物生长发育的许多方面,不是全过程,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
14.【答案】B
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物体内的光敏色素主要吸收红光和远红光,A错误;
B、植物激素不能提供能量,也不能催化化学反应,只是作为信息分子,调控细胞的基因表达,B正确;
C、植物根中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号直接转换成运输生长素的信号,C错误;
D、冬小麦需经历低温诱导才能开花结实说明温度能够调节植物的生长发育,但低温处理后冬小麦开花结实过程中细胞分化、分裂都受生长素、细胞分裂素等激素的调节,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
15.【答案】C
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、光照、温度等环境因子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,进而对基因组的表达进行调节,并影响植物的生命活动,A正确;
B、光敏色素是一类接受光信号的分子的蛋白质,受到光照射时,其分子结构会发生变化,B正确;
C、生长素极性运输方式是主动运输,主动运输需要能量,C错误;
D、据信息可知,外源多胺能抑制生长素的极性运输,则侧芽生长素浓度降低,促进侧芽发育,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
2、生长素的运输包括:极性运输、成熟组织中韧皮部的非极性运输以及根尖和茎尖部位的横向运输。其中极性运输不受外界环境因素的影响,只能由形态学上端运输到形态学上端,一直可以进行,是主动运输,而横向运输会受到光照的影响,会由向光一侧朝背光一侧运输;同样重力也会影响根和茎部位的近地侧和远地侧生长素的分布。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
3、生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
16.【答案】gdbec
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】由题目中的已有信息可知。要探究菊花在11月开放时间受什么因素的影响。基于这样的实验目的,设计探究性实验,思路如下:
首先假设菊花在11月开放受日照长短影响;
遵循对照原则和单一变量原则进行实验组对照组的设计,并且观察实验现象记录实验结果;
若发现缩短光照时间,菊花可以较早开放,说明菊花在11月开放时间可能受光照时间长短的影响。
那么除此以外,菊花的开放时间是否还受到温度的影响呢?还可以继续做探究实验。
【分析】调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
17.【答案】(1)在一定的光照范围内,随光照强度的增强植物的正向光性先增大后减小,超过某一光照强度后,随光照的增强植物的负向光性逐渐增大
(2)随机平均;A,B,C,D,E,F;平均值
(3)偶然因素;温度;光照强度不够;光照强度
【知识点】植物生长素的发现和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】本题考查植物的向光性,考查向光性实验的设计与分析。
(1)据图可知,植物向光性生长与光照强度的关系是:在一定的光照范围内,随光照强度的增强植物的正向光性先增大后减小,超过某一光照强度后,随光照的增强植物的负向光性逐渐增大。
(2)①符合实验要求的燕麦胚芽鞘应随即分成6组,根据实验结果记录表,共分为A、B、C、D、E、F六组。
③每组胚芽鞘的弯曲程度取平均值分析向光性生长与光照强度的关系。
胚芽鞘 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
A组 6 8 8 7 7 9 8 10 9 8 8
B组 16 15 14 15 15 16 17 14 13 15 15
C组 22 20 21 22 23 23 22 21 22 24 22
D组 22 23 23 25 24 23 23 22 23 22 23
E组 17 17 15 16 17 19 17 18 18 17 17
F组 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(3)实验分析:
①每组选用适宜且相同数量的胚芽鞘是为了避免无关变量(偶然因素)造成实验数据的误差。
②由于白炽灯通电后有热效应,步骤②引入了温度这一无关变量,可能对实验结果造成影响。
③表中数据没有出现负值,即没有出现背光弯曲现象,其最可能的原因是光照强度不够。
④A~E组的自变量是光照强度的大小。
【分析】 植物的向光性生长是指,单侧光照射时,植物向光弯曲生长。温特的假说认为,单侧光照射植物,引起生长素自顶端向背光侧运输,背光侧生长素浓度高于向光侧,导致背光侧生长快而产生向光性现象。
18.【答案】(1)基因表达调控、激素调节和环境因素调节
(2)采摘顶芽减少了生长素从顶芽向侧芽运输,避免侧芽因生长素浓度过高而被抑制生长,解除了顶端优势,利于侧枝发育。
(3)正反馈;生长
(4)高温脱落酸易被分解,解除了对种子萌发的抑制作用。同时大雨天气为种子萌发提供了必要的水分
【知识点】其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】(1)“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。靠的是阳光雨露,离不开信息分子。”这说明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三者共同完成的。
(2)采茶过程属于摘除顶芽的过程,摘除顶芽后,侧芽部位生长素来源被暂时阻断,侧芽部位生长素浓度降低,顶端优势解除,侧芽发育,新梢数量增加。
(3)乙烯的产生具有自促作用,即乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生,使得乙烯的浓度越来越大,因此这种乙烯合成的调节机制属于正反馈调节。乙烯的合成与生长素有关,当生长素浓度达到一定值的时候,可以促进乙烯的合成。
(4)种子成熟后,脱落酸可抑制细胞分裂,使种子处于休眠状态。小麦、玉米即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热天气之后又遇大雨天气,由于高温下脱落酸易被分解,解除了脱落酸对种子萌发的抑制作用,大雨又为种子萌发提供了水分,种子就容易在穗上发芽。
【分析】1、植物激素的作用:
(1)生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
(2)赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
(3)细胞分裂素类:细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器言中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
(4)脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
2、激素间的关系:
(1)协同作用:生长素和细胞分裂素:生长素促进细胞核分裂,细胞分裂素促进细胞质分裂,二者共同促进细胞分裂,生长素同时促进细胞伸长,从而协同促进植物生长。生长素和赤霉素:赤霉素促进色氨酸合成生长素,抑制生长素的氧化分解,从而协同促进细胞伸长。
(2)拮抗作用:脱落酸和赤霉素:赤霉素促进种子萌发打破种子休眠,脱落酸抑制种子休眠促进种子萌发,赤霉素促进雄花的形成,脱落酸促进雌花的形成。细胞分裂素和脱落酸:细胞分裂素促进气孔张开,脱落酸促进气孔关闭。
(3)相互作用:当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成,乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
(4)植物激素相互作用形成的调节网络:植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化。决定植物器官生长、发育的,不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
3、植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
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高中生物学人教2019选择性必修一同步练习5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
一、单选题
1.(2022高二上·北京期末)高等植物的生长发育会受到环境因素的调节,其中光、温度和重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。下列相关叙述错误的是(  )
A.光敏色素是一类色素—蛋白复合体,被激活后其结构会发生改变
B.光敏色素只能吸收红光和远红光
C.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
D.树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节
【答案】B
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,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,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,A正确;
B、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,植物还能感受蓝光的刺激是由于植物含有感受蓝光的受体,B错误;
C、植物根部存在一类富含淀粉体的细胞,即平衡石细胞,当重力方向改变,平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉降,引起信号改变,从而造成重力对植物的影响,C正确;
D、年轮的形成是由于在夏季细胞分裂快,细胞体积大,在树干形成较浅的颜色带,而在秋冬季,细胞分裂慢,细胞体积小,形成了较深的颜色带,由于夏季温度高,所以树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,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,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
2、温度通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
3、“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。当重力方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,从而造成重力对植物的影响。
2.(2022高二上·松原期末)高等植物的生长发育会受到环境因素的调节,其中光、温度和重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。下列相关叙述错误的是(  )
A.光敏色素是一类色素—蛋白复合体,被激活后其结构会发生改变
B.光敏色素不仅能吸收红光和远红光,还能感受蓝光的刺激
C.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
D.树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节
【答案】B
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,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,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,A正确;
B、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,植物感受蓝光是由于植物含有感受蓝光的受体,B错误;
C、植物根部存在一类富含淀粉体的细胞,即平衡石细胞,当重力方向改变,平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉降,引起信号改变,从而造成重力对植物的影响,C正确;
D、年轮的形成是由于在夏季细胞分裂快,细胞体积大,在树干形成较浅的颜色带,而在秋冬季,细胞分裂慢,细胞体积小,形成了较深的颜色带,由于夏季温度高,所以树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节,D正确。
故答案为:B。
【分析】环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
3.(2022高二下·浙江月考)“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。靠的是雨露阳光,离不开信息分子。”这段文字描述了雌雄同株异花植物(如黄瓜)的生命活动调节。下列相关叙述错误的是(  )
A.“唤醒沉睡的种子”过程中,赤霉素与脱落酸的相对含量发生了较明显的改变
B.“繁花缀满枝”过程中,调节多种激素的相对含量可能影响黄瓜雌花和雄花比例
C.“瓜熟蒂落”过程中,黄瓜体内乙烯相对含量明显增加,脱落酸的含量则明显减少
D.“靠的是雨露阳光”过程中,光照、温度和湿度等环境因素也会影响黄瓜的生长发育
【答案】C
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、赤霉素可以促进种子的萌发,脱落酸抑制种子萌发,在 “唤醒沉睡的种子”过程中,两种的含量会发生较明显的改变,A正确;
B、黄瓜是雌性同株的植物,可以通过调节多种激素的相对含量来影响雌花和雄花的比例,B正确;
C、 “瓜熟蒂落”过程中,乙烯和脱落酸的含量都有增加,C错误;
D、 黄瓜的生长发育的生长不仅自身生长素的影响,也会收到外界等自然因素的影响,D正确;
故答案为:C
【分析】(1)激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但激素调节只是植物生命活动调节中的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上 程序性表达的结果。光照 、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括 植物激素合成 在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
(2)各种激素的种类和作用:
激素名称 产生部位 生理作用
生长素 主要是幼根、幼芽及发育中的种子 两重性,可促进生长可抑制生长
赤霉素 主要是幼芽、幼根、未成熟的种子 促进细胞的伸长,从而引起植株增高;接触种子、块茎的休眠并促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂,诱导芽分化;延缓叶片衰老;促进组织分化
脱落酸 根冠、萎焉的叶片等 抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物体各个部位 促进果实成熟;刺激叶片脱落,抑制茎的伸长
4.(2022·龙江模拟)下列有关植物激素调节的叙述,错误的是(  )
A.脱落酸既能促进叶片衰老,也能促进果实脱落
B.赤霉素既能促进细胞伸长,也能解除种子休眠
C.细胞分裂素与生长素之间只存在协同作用关系
D.环境因素能够影响乙烯的合成,进而调节基因组的表达
【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、脱落酸能促进叶片和果实的衰老和脱落,A正确;
B、赤霉素既能促进细胞伸长,也能解除种子的休眠,B正确;
C、细胞分裂素能促进细胞分裂,低浓度生长素能促进细胞伸长生长,与细胞分裂素存在协同作用,而高浓度生长素抑制生长,与细胞分裂素存在拮抗作用,C错误;
D、环境因素能够影响乙烯的合成,进而调节基因组的表达,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、植物激素的合成部位和作用:
(1)生长素:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成,能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。
(2)赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。
(3)乙烯:植物的各器官均能合成,能促进果实的成熟,促进开花,促进花、叶、果实的脱落。
(4)细胞分裂素:主要在根尖合成,能促进细胞的分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素的合成。
(5)脱落酸:在根冠、萎蔫的叶片中合成,能抑制细胞的分裂,促进气孔的关闭,促进叶、果实的衰老和脱落,维持种子的休眠。
2、植物激素间的相互作用:
(1)协同作用:两种或多种激素结合使用时,其效果大于分别单独使用。
(2)对抗作用:
起促进作用的激素 起抑制作用的激素
细胞分裂 细胞分裂素、生长素 脱落酸
脱落衰老 脱落酸、乙烯 生长素、赤霉素、细胞分裂素
种子萌发 赤霉素 脱落酸
气孔张开 细胞分裂素 脱落酸
(3)相互作用:生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成,而乙烯对生长素的合成起抑制作用。
5.(2021高二上·龙江期末)下列关于植物生长发育过程的调节,叙述错误的是(  )
A.顶芽合成的生长素运输到侧芽不需要细胞提供能量
B.年轮形成的主要原因是不同季节的温度等因素变化所致
C.水平放置的植物,根尖中的平衡石细胞中近地侧的“淀粉体”比远地侧多
D.冬小麦的正常开花离不开春化作用,参与其调节的环境因素主要是温度
【答案】A
【知识点】植物生长素的发现和作用;生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、顶芽合成的生长素运输到侧芽是主动运输,需要细胞提供能量,A错误;
B、年轮由形成层每年的活动而产生,主要原因是不同季节的温度等因素变化所致,B正确;
C、水平放置的植物,受重力的影响,根尖中的平衡石细胞中近地侧的“淀粉体”比远地侧多,C正确;
D、冬小麦的正常开花离不开春化作用,即经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长,参与其调节的环境因素主要是温度,D正确。
故答案为:A。
【分析】1.生长素的运输方式:极性运输、非极性运输,其中将生长素从植物的形态学上端运送到形态学下端的方式就是极性运输,是一种需要消耗能量的主动运输方式。生长素在植物体内除了极性运输之外,也发现在植物体中存在被动的、在韧皮部中无极性的生长素运输现象,成熟叶子合成的生长素可能就是通过韧皮部进行非极性的被动运输。
2.植物生长发育过程中也受光照、重力、温度等环境因素的影响。其中,重力影响调节机制是淀粉-平衡石假说。重力方向改变,淀粉体沿重力方向沉降,影响生长素运输,导致生长素分布不均,从而对植物生长造成影响。树木年轮的形成主要与形成层细胞分裂时的气候条件以及水分、无机盐等有关。春季,气候温暖,营养物质充足,这时,形成层细胞的分裂活动加快,所产生的木质部细胞体积大、细胞壁薄,所以,木材的颜色较淡,质地疏松,形成一圈浅色的环,秋季,气温下降,营养物质减少,这时,形成层细胞分裂活动减慢,所产生的木质部细胞体积小,细胞壁厚,所以,木材的颜色较深,质地致密,形成一圈深色的环,同一年内的浅色环和深色环之间,颜色是逐渐转变的,中间没有明显的界限 。
6.(2021高二上·哈尔滨期末)某研究团队以水稻为实验对象,以聚乙二醇和氯化钠溶液分别模拟干旱胁迫和盐胁迫,研究了远红光补光条件下水稻生长发育的干旱界限值与盐害界限值。结果表明,增加远红光间断辐照次数及单次辐照时长可显著促进水稻种子萌发及幼苗生长发育。下列说法错误的是(  )
A.光作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程
B.水稻细胞内含有接受远红光信号的光敏色素
C.远红光可能促进水稻种子中赤霉素的合成
D.远红光可以为种子萌发过程提供能量
【答案】D
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、根据研究结果“增加远红光间断辐照次数及单次辐照时长可显著促进水稻种子萌发及幼苗生长发育”,推断光可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,A正确;
B、远红光间断辐照次数及单次辐照时长可影响水稻生长发育,说明水稻细胞内含有接受远红光信号的光敏色素,B正确;
C、赤霉素能促进种子萌发,远红光促进水稻种子萌发的机理可能促进了水稻种子中赤霉素的合成,C正确;
D、光合色素主要吸收红光、蓝紫光等可见光,种子未长出幼叶前不能进行光合作用,远红光不能为种子萌发过程提供能量,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
7.(2021高二上·哈尔滨期末)沙漠防治的先锋树种是沙柳,为提高沙柳成活率,常常需要对沙柳进行掐尖留芽并摘除一定量成熟叶片的处理。下列与之相关的叙述合理的是(  )
A.上述过程去除了植物的顶端优势,而顶端优势体现了生长素作用的两重性
B.因为叶片无法合成生长素,故而可对沙柳摘除一定量成熟叶片
C.沙柳的正常生长在根本上是植物激素调节的结果,同时还受基因组控制和环境影响
D.掐尖留芽可使侧芽合成的生长素运输到根尖、促进根生长,从而提高沙柳的成活率
【答案】A
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、对沙柳掐尖留芽过程去除了植物的顶端优势,降低了侧芽生长素浓度,而顶端优势能体现低浓度生长素促进顶端生长、高浓度生长素抑制侧芽生长,体现了生长素的两重性,A正确;
B、摘除一定量成熟叶片是减弱蒸腾作用、减少水分散失,提高成活率,B错误;
C、沙柳的正常生长,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化进而对基因组的表达进行调控,C错误;
D、掐尖留芽可使侧芽部位的生长素浓度降低,促进侧芽的生长,但侧芽合成的生长素能运输到茎的接近根的基部,不能运输到根尖,D错误。
故答案为:A。
【分析】植物的生命活动调节是主要是多种植物激素的调节,但植物激素的合成受细胞内基因组的控制,同时还受外界环境因素的影响。同时各种植物激素之间也在相互的调节,如当低浓度的生长素促进植物细胞的生长,当生长素浓度达到一定程度之后,会促进植物体内乙烯的合成,进而抑制植物的生长。
8.(2022高三上·营口期末)下列关于植物激素或植物生长调节剂的叙述,正确的是(  )
A.用适宜浓度的生长素类调节剂浸泡葡萄插条基部,可诱导其生根
B.植物激素的产生和分布是基因表达调控的的结果,与环境因素无关
C.一定浓度的赤霉素能促进种子的萌发和果实的成熟
D.脱落酸在果实的成熟阶段含量最高,以促进种子萌发
【答案】A
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用;其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、生长素类具有促进植物生长的作用,用适宜浓度的生长素类调节剂浸泡葡萄插条基部,可诱导其生根,A正确;
B、结合分析可知,植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节,B错误;
C、一定浓度的赤霉素能促进种子的萌发,但不能果实的成熟,C错误;
D、脱落酸在果实的成熟阶段含量最高,以抑制种子萌发,D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)植物激素的主要作用:
种类 生理作用
生长素 促进细胞伸长生长,从而引起植株的增高
赤霉素 促进细胞伸长生长;促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 促进细胞分裂
脱落酸 抑制细胞分裂;促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 促进果实成熟
(2)激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但激素调节只是植物生命活动调节中的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照 、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
9.(2022·辽宁模拟)烟草种子萌发需要在有光的条件下才能萌发。野生型与突变体(此突变体为光敏色素合成相关的chromophore基因突变所造成)烟草于白光中种植后的发芽率如下图所示,并且检测其种子内所含脱落酸(ABA)的浓度,结果如图的右上角。下列相关推测错误的是(  )
A.脱落酸(ABA)含量升高不利于烟草种子萌发
B.这种突变体烟草光敏色素功能异常,感受光信息的能力下降
C.烟草细胞通过光敏色素调控与ABA代谢相关的基因的表达
D.这种突变体烟草种子发芽率较低,是因为发芽的速度较慢
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、由分析可知,脱落酸(ABA)有抑制种子萌发的作用,A正确;
B、植物靠光受体感受光信息,光敏色素是常见的光受体,突变体感受光信息的能力下降,B正确;
C、突变体烟草细胞的光敏色素异常,而ABA含量高于野生型,要推测出烟草细胞通过光敏色素调控与ABA代谢相关的基因的表达,C正确;
D、由图可知,该突变体烟草种子发芽率很低、发芽速度慢,经过一定时间浸水后也并没有提升至与野生型相同,可知其发芽慢并不是发芽率低的原因,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
2、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。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。
10.(2022高一下·长春月考)甲、乙两图都表示密闭容器中某植物以葡萄糖为底物进行呼吸作用时CO2和O2的含量变化。下列相关叙述不正确的是(  )
A.甲图中a氧浓度对应乙图中的A点
B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的8倍
C.乙图中C浓度下最适合储藏植物器官
D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
【答案】B
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】 A、甲图中氧浓度为a时,细胞只释放CO2,不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;
B、甲图中氧浓度为b时,CO2释放量为8和O2吸收量为4,有氧呼吸消耗的葡萄糖量为4/6,有氧呼吸产生的CO2为4,故无氧呼吸产生的CO2为8-4=4,无氧呼吸消耗的葡萄糖量为4 ÷2=2mol,因此无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,B错误;
C、储藏植物器官应选择CO2释放量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度,乙图中A、B、C、D四个氧浓度中,C浓度下CO2释放量最少,因此乙图中C浓度下最适合储藏植物器官,C正确;
D、氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,没有酒精产生,D正确。
故答案为:B。
【分析】 甲图用柱形图表示了呼吸作用中氧气吸收量和二氧化碳释放量之间的关系,氧浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收02,说明细胞只进行无氧呼吸;氧浓度为b时CO2的释放量远远大于O2的吸收量,说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最时 (图甲中的c点)的氧浓度;氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸。乙图用曲线图表示了随氧气浓度的增加呼吸作用的变化,A点表示只进行无氧呼吸,C点CO2,的释放量最少。
11.(2022·广东模拟)如图为不同程度的干旱条件下番茄植株内脱落酸((ABA)与乙烯的变化情况。下列叙述正确(  )
A.脱落酸与乙烯都属于植物生长调节剂
B.脱落酸含量增加使叶片脱落,是对干旱环境的适应
C.乙烯含量与干旱程度呈负相关,与脱落酸含量呈正相关
D.两种激素的变化受环境干旱程度影响,与基因表达调控无关
【答案】B
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、脱落酸与乙烯都属于植物激素,A错误;
B、脱落酸含量增加使叶片脱落,蒸腾作用减弱,从而有利于对干旱环境的适应,B正确;
C、脱落酸的含量随着干旱程度的增加而增加,故脱落酸与干旱程度呈正相关,但乙烯含量先增加后减少,不是负相关,C错误;
D、受环境干旱程度的影响两种激素含量变化不同,与基因表达调控有关,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物激素的合成部位和主要作用:
种类 合成部位 生理功能
生长素 幼嫩的芽和幼叶和发育中的种子 促进细胞伸长生长,从而引起植株增高
赤霉素 (GA) 未成熟的种子 、幼根和幼芽 促进细胞伸长生长,从而引起植株增高; 促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂;促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物体各个部位 促进果实成熟
12.(2021高二上·农安期末)一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述不正确的(  )
A.它的生长发育完全由植物激素控制
B.调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等
C.它的生长发育是基因表达调控的结果
D.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
【答案】A
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A.植物的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,A符合题意;
B.调控该植物生长的环境因素有光照、温度、重力等,B不符合题意;
C.该植物的生长发育是基因表达调控的结果,C不符合题意;
D.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】1.光是植物进行光合作用的能量来源。在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老等都会受到光的调控。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
2.植物的生理活动都是在一定温度范围内进行,温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
3.重力是调控植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
4.植物细胞里储存着全套基因。植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因适时选择性表达的调控。
13.(2022高二上·虎林期末)有关植物生命活动的调节错误的是(  )
A.植物激素在植物体内的含量虽然微少,但在调节植物的生长发育上的作用却非常重要
B.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
C.植物生长调节剂使用不当,可能影响作物的产量和产品的品质
D.光作为一种能量,影响、调控植物生长、发育的全过程
【答案】D
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值;植物激素间的相互关系;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物激素是对植物生长发育具有显著影响的微量有机物,A正确;
B、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,而是多种激素相互作用共同调节,B正确;
C、植物生长调节剂使用不当,则可能影响作物产量和产品品质,过量使用植物生长调节剂,还可能对人体健康和环境带来不利影响,C正确;
D、光除了作为一种能源,控制着光合作用,还作为一种信号影响着植物生长发育的许多方面,不是全过程,D错误。
故答案为:D。
【分析】植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
14.(2021高二上·辽宁期中)植物的生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列有关说法正确的是(  )
A.植物体内的光敏色素主要吸收红光和蓝紫光
B.激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用
C.植物根中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号直接转换成生长素
D.冬小麦需经历低温诱导才能开花结实说明开花结实与植物体内的激素无关
【答案】B
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物体内的光敏色素主要吸收红光和远红光,A错误;
B、植物激素不能提供能量,也不能催化化学反应,只是作为信息分子,调控细胞的基因表达,B正确;
C、植物根中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号直接转换成运输生长素的信号,C错误;
D、冬小麦需经历低温诱导才能开花结实说明温度能够调节植物的生长发育,但低温处理后冬小麦开花结实过程中细胞分化、分裂都受生长素、细胞分裂素等激素的调节,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
15.(2021高二上·澄海期中)宋代诗人王安石曾用“墙角数枝梅,凌寒独自开”的诗句来赞扬在严寒中,梅开百花之先,独天下而春。梅花是短日照植物,白天光照时间短于12-14小时才能开花。梅花也是观赏植物,但要适时修剪,让树木发出更多的侧枝,使树形圆润。研究表明,外源多胺能抑制生长素的极性运输。下列相关叙述错误的是(  )
A.光、温度等环境因素会影响植物激素的合成
B.光敏色素是接受光信号的分子,是一类蛋白质
C.生长素的极性运输不需要消耗细胞释放的能量
D.施用适宜浓度的外源多胺能减少梅花的修剪次数
【答案】C
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、光照、温度等环境因子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,进而对基因组的表达进行调节,并影响植物的生命活动,A正确;
B、光敏色素是一类接受光信号的分子的蛋白质,受到光照射时,其分子结构会发生变化,B正确;
C、生长素极性运输方式是主动运输,主动运输需要能量,C错误;
D、据信息可知,外源多胺能抑制生长素的极性运输,则侧芽生长素浓度降低,促进侧芽发育,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
2、生长素的运输包括:极性运输、成熟组织中韧皮部的非极性运输以及根尖和茎尖部位的横向运输。其中极性运输不受外界环境因素的影响,只能由形态学上端运输到形态学上端,一直可以进行,是主动运输,而横向运输会受到光照的影响,会由向光一侧朝背光一侧运输;同样重力也会影响根和茎部位的近地侧和远地侧生长素的分布。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
3、生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
二、实验探究题
16.(2021高一上·上海期中)生命科学的实验探究虽然具体环节各不相同,但大都遵循相似的过程规律。请整理以下实验探究步骤的顺序,在表格中按顺序填写“实验探究内容”的各项字母编号。
实验探究内容:
a.发现菊花在11月开放,但不知道是什么因素导致其在这个时间开放。
b.发现缩短光照时间至每天10h,菊花可以较早开放。
c.进一步探究:菊花的开放时间是否还受到温度的影响?
d.按照方案进行操作并详细记录实验过程与结果。
e.推测菊花的开花时间受光照时间影响,在光照时间短时开放。
f.设计用两组相同的菊花进行实验,控制温度等其他条件相同,分别置于14h光照和10h光照下。
g.假设菊花在11月开放受日照长短影响。
顺序 1 2 3 4 5 6 7
实验探究内容 a
 
 
 
 
 
 
表格中的2、3、4、5、6中应该分别填写的实验探究内容的编号为   。
【答案】gdbec
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】由题目中的已有信息可知。要探究菊花在11月开放时间受什么因素的影响。基于这样的实验目的,设计探究性实验,思路如下:
首先假设菊花在11月开放受日照长短影响;
遵循对照原则和单一变量原则进行实验组对照组的设计,并且观察实验现象记录实验结果;
若发现缩短光照时间,菊花可以较早开放,说明菊花在11月开放时间可能受光照时间长短的影响。
那么除此以外,菊花的开放时间是否还受到温度的影响呢?还可以继续做探究实验。
【分析】调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
17.某同学通过互联网查到了有关“植物向光性生长与光照强度有关”的信息及其关系图(如图所示)。请分析回答下面的问题:
(1)该同学根据“植物向光性生长与光照强度”关系图,得出的结论可能是   。
(2)为验证自己的结论,他设计了相关实验,实验步骤如下:
①选取同种生长健壮程度、长度、培养时间基本相同的燕麦胚芽鞘60株,   分成6组,依次编号为   。
②将6组胚芽鞘分别种植于6个相同的暗室内,A~E组在距胚芽鞘0.5
m处分别给予功率为30W、60W、90W、120W、150W的白炽灯照射,F组无灯光照射。
③培养10天后,测量每株胚芽鞘的弯曲度(与竖直方向的夹角,向光弯曲为正值,背光弯曲为负值),将数据记录于下表,并计算出每组的   。
胚芽鞘 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
A组 6 8 8 7 7 9 8 10 9 8 8
B组 16 15 14 15 15 16 17 14 13 15 15
C组 22 20 21 22 23 23 22 21 22 24 22
D组 22 23 23 25 24 23 23 22 23 22 23
E组 17 17 15 16 17 19 17 18 18 17 17
F组 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(3)实验分析:
①每组选用适宜且相同数量的胚芽鞘是为了避免   造成实验数据的误差。
②由于白炽灯通电后有热效应,所以步骤②中因白炽灯的功率不同,已引入一个无关变量,该无关变量是   。
③该同学根据实验所得数据发现与其要验证的结论并不完全吻合,其最可能的原因是   。
④该同学在测量时还发现,每组胚芽鞘的总长度(L)表现为LF<LA<LB<LC<LD≈LE,分析导致各组实验结果出现差异的主要环境因素是   。
【答案】(1)在一定的光照范围内,随光照强度的增强植物的正向光性先增大后减小,超过某一光照强度后,随光照的增强植物的负向光性逐渐增大
(2)随机平均;A,B,C,D,E,F;平均值
(3)偶然因素;温度;光照强度不够;光照强度
【知识点】植物生长素的发现和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】本题考查植物的向光性,考查向光性实验的设计与分析。
(1)据图可知,植物向光性生长与光照强度的关系是:在一定的光照范围内,随光照强度的增强植物的正向光性先增大后减小,超过某一光照强度后,随光照的增强植物的负向光性逐渐增大。
(2)①符合实验要求的燕麦胚芽鞘应随即分成6组,根据实验结果记录表,共分为A、B、C、D、E、F六组。
③每组胚芽鞘的弯曲程度取平均值分析向光性生长与光照强度的关系。
胚芽鞘 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
A组 6 8 8 7 7 9 8 10 9 8 8
B组 16 15 14 15 15 16 17 14 13 15 15
C组 22 20 21 22 23 23 22 21 22 24 22
D组 22 23 23 25 24 23 23 22 23 22 23
E组 17 17 15 16 17 19 17 18 18 17 17
F组 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(3)实验分析:
①每组选用适宜且相同数量的胚芽鞘是为了避免无关变量(偶然因素)造成实验数据的误差。
②由于白炽灯通电后有热效应,步骤②引入了温度这一无关变量,可能对实验结果造成影响。
③表中数据没有出现负值,即没有出现背光弯曲现象,其最可能的原因是光照强度不够。
④A~E组的自变量是光照强度的大小。
【分析】 植物的向光性生长是指,单侧光照射时,植物向光弯曲生长。温特的假说认为,单侧光照射植物,引起生长素自顶端向背光侧运输,背光侧生长素浓度高于向光侧,导致背光侧生长快而产生向光性现象。
三、综合题
18.(2021高二上·深圳月考)回答下列与植物激素调节的相关问题:
(1)“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。靠的是阳光雨露,离不开信息分子。”这说明植物生长发育的调控是由    三者共同完成的。
(2)我国很多地区的采茶主要集中在春、秋两季。随着采摘批次的增加,新梢的数量大大增加,上述现象产生原因是   。
(3)研究发现,乙烯的产生具有“自促作用”,即乙烯的积累可以剌激更多的乙烯产生,这种乙烯合成的调节机制属于   调节。同时乙烯的合成与   素相关。
(4)小麦、玉米即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热天气之后又遇大雨天气,种子就容易在穗上发芽的原因是   。
【答案】(1)基因表达调控、激素调节和环境因素调节
(2)采摘顶芽减少了生长素从顶芽向侧芽运输,避免侧芽因生长素浓度过高而被抑制生长,解除了顶端优势,利于侧枝发育。
(3)正反馈;生长
(4)高温脱落酸易被分解,解除了对种子萌发的抑制作用。同时大雨天气为种子萌发提供了必要的水分
【知识点】其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】(1)“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。靠的是阳光雨露,离不开信息分子。”这说明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三者共同完成的。
(2)采茶过程属于摘除顶芽的过程,摘除顶芽后,侧芽部位生长素来源被暂时阻断,侧芽部位生长素浓度降低,顶端优势解除,侧芽发育,新梢数量增加。
(3)乙烯的产生具有自促作用,即乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生,使得乙烯的浓度越来越大,因此这种乙烯合成的调节机制属于正反馈调节。乙烯的合成与生长素有关,当生长素浓度达到一定值的时候,可以促进乙烯的合成。
(4)种子成熟后,脱落酸可抑制细胞分裂,使种子处于休眠状态。小麦、玉米即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热天气之后又遇大雨天气,由于高温下脱落酸易被分解,解除了脱落酸对种子萌发的抑制作用,大雨又为种子萌发提供了水分,种子就容易在穗上发芽。
【分析】1、植物激素的作用:
(1)生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
(2)赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
(3)细胞分裂素类:细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器言中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
(4)脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
2、激素间的关系:
(1)协同作用:生长素和细胞分裂素:生长素促进细胞核分裂,细胞分裂素促进细胞质分裂,二者共同促进细胞分裂,生长素同时促进细胞伸长,从而协同促进植物生长。生长素和赤霉素:赤霉素促进色氨酸合成生长素,抑制生长素的氧化分解,从而协同促进细胞伸长。
(2)拮抗作用:脱落酸和赤霉素:赤霉素促进种子萌发打破种子休眠,脱落酸抑制种子休眠促进种子萌发,赤霉素促进雄花的形成,脱落酸促进雌花的形成。细胞分裂素和脱落酸:细胞分裂素促进气孔张开,脱落酸促进气孔关闭。
(3)相互作用:当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成,乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
(4)植物激素相互作用形成的调节网络:植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化。决定植物器官生长、发育的,不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
3、植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
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