人教选择性必修一课时作业
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
一、单项选择题
1.一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树,其生长发育受多种因素的调节。下列说法错误的是( D )
A.光作为一种信号可以影响、调控望天树生长、发育的全过程
B.温度通过影响望天树种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等过程参与调节其生长发育
C.重力通过将重力信号转换成运输生长素的信号造成生长素分布不均来调节望天树根的生长方向
D.望天树生长发育的过程完全由植物激素和环境因素调控
解析:光为望天树提供了生长发育所需要的能量,同时光又是一种极其重要的信号,可以调控望天树种子萌发、幼苗形态建成、开花等重要生长发育过程;温度主要通过影响酶的活性来影响望天树种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等过程参与调节其生长发育;重力使得生长素发生横向运输,导致近地侧生长素浓度高于远地侧,由于根对生长素敏感,近地侧高浓度抑制生长,远地侧低浓度促进生长,进而调节望天树根的生长方向;望天树生长发育的过程是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
2.自然界中,植物开花需要光信息刺激,当光照时间达到一定长度时,植物才能开花,下列相关说法错误的是( B )
A.植物对光照时间的感知跟光敏色素有关
B.植物开花只与基因的表达调控有关
C.光照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控
D.可以通过人为地控制光照时间达到使花卉分批上市的目的
解析:植物对光照时间的感知跟光敏色素有关;植物的生长发育是整体调控的结果;光照时间的长短变化是环境因素,外界环境因素的变化通过影响植物的代谢进而影响植物的开花,而植物代谢的调节本质上是由基因来调控的;信息传递可以用于生产和生活中,根据题意可以通过人为地控制光照时间来控制植物开花,达到使花卉分批上市的目的。
3.下列有关温度参与植物生长发育的调节的叙述,不正确的是( A )
A.所有的植物都要经过春化作用才能开花
B.植物所有的生理活动都是在一定的温度范围内进行的
C.低温诱导后的植物才能开花,是对抵御寒冷环境的一种适应
D.温度可以通过影响种子的萌发,参与调节植物的生长发育
解析:有些植物在生长期要经历一段时期的低温之后才能开花,这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用,并不是所有的植物都要经过春化作用才能开花。
4.莴苣种子的萌发受光照的影响,下表是交替暴露在红光和远红光下莴苣种子的萌发率(2℃下,连续1min的红光和4min的远红光照射,
R—红光,FR—远红光)。下列说法正确的是( B )
光处理 萌发率/% 光处理 萌发率/%
R 80 R—FR—R—FR 7
R—FR 7 R—FR—R—FR—R 78
R—FR—R 79 R—FR—R—FR—R—FR 7
A.该实验可以说明光是莴苣种子萌发的必要条件
B.莴苣种子萌发率的高低取决于最后一次曝光的光波长
C.莴苣种子在远红光下萌发率高,红光下萌发率低
D.延长相同方式的光照处理时间,可以提高莴苣种子的萌发率
解析:该实验没有设置无光条件下种子萌发状况的对照组,不能说明光是莴苣种子萌发的必要条件;根据表格可以看出若最后一次照光为R则种子萌发率高,若最后一次为FR则种子萌发率低;莴苣种子在红光下萌发率高,在远红光下萌发率低;莴苣种子的萌发率与最后一次照光类型有关,与光照处理时间无关。
5.下列关于重力参与植物生长发育调节的叙述错误的是( D )
A.重力是调节植物生长发育的重要环境因素
B.重力是调节植物形态建成的重要环境因素
C.植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞
D.重力信号转换成运输生长素的信号,将造成生长素的极性运输
解析:重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素;植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向;重力信号转换为运输生长素的信号,将造成生长素的横向运输,生长素的横向运输不是极性运输。
6.如图是某光照条件下光促进与抑制拟南芥种子萌发的作用光谱。下列说法错误的是( C )
A.不同波长的光照对拟南芥种子萌发所起的调控作用不同
B.波长Ⅰ和Ⅱ区域的光照对拟南芥种子萌发的作用差异显著
C.短波光照比长波光照对拟南芥种子萌发的抑制作用显著
D.在一定波长范围内,光照对拟南芥种子萌发表现出两重性
解析:分析曲线图可知实线区域的波长促进种子萌发,虚线区域的波长抑制种子萌发,即不同波长的光照对拟南芥种子萌发所起的调控作用不同;据图可知:波长Ⅰ促进种子萌发的效果较显著,波长Ⅱ抑制种子萌发的效果较显著;据图可知,当波长>700时,光照对种子起抑制作用,即长波光照比短波光照对拟南芥种子萌发的抑制作用显著;曲线表明,一定波长范围内,光照对拟南芥种子的萌发起促进作用,超过一定波长范围后,起抑制作用,故光照对拟南芥种子萌发表现出两重性。
7.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。
处理方式 未经低 温处理 经低温 处理 先低温处理 后高温处理
检测结果 没有某 些特殊 蛋白质 有某些特殊蛋白质 出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失
现象 不能抽穗开花 抽穗 开花 不能抽穗开花
以下对研究结果的分析错误的是( C )
A.决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度
B.高温可以解除小麦的春化作用
C.春化作用产生的特定蛋白质是低温诱导基因突变的结果
D.北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
解析:根据表格分析,未经低温处理,小麦不能抽穗开花,经低温处理,小麦抽穗开花,说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度;经低温处理,小麦抽穗开花,先低温处理后高温处理,小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除小麦的春化作用;由于春化后每次都能产生同样的特定蛋白质,所以不是由基因突变引起的,只是基因在低温下才能表达,在其他温度下不能表达;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。
8.下列有关图示的描述,不正确的是( C )
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aC.图②中根的向地性生长和茎的背地性生长均能体现高浓度生长素抑制生长的作用
D.综合分析图①②可知,重力能够导致生长素分布不均匀
解析:从图①看,在失重的情况下,植物的根和茎都水平生长,说明生长素没有分布不均匀,即a=b、c=d。从图②看,在有重力的情况下,植物的根向地生长,茎背地生长,说明生长素分布不均匀,即a二、非选择题
9.赤霉素广泛分布于植物生长旺盛的部位,光敏色素(接收光信号的蛋白质)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的突变体、光敏色素B的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。
(1)研究人员将种子播种在固体培养基上,而不是播种在培养液中,其原因是固体培养基能为种子萌发提供 ,同时有利于幼苗扎根。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”)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、10-5时对野生型水稻幼苗主根生长分别起 、 作用,PAC处理对三种水稻主根生长的影响是 。
(4)农业生产中常用赤霉素进行稻谷浸种,利用的是其 的作用。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,使用赤霉素应该注意 。
解析:(2)由图一知,随着PAC浓度增加,三组植物地上部分生长长度逐渐变小,证明PAC处理对水稻地上部分的生长有抑制作用,光敏色素B突变体下降程度小,减弱了PAC的效果。
(3)与对照组相比,PAC浓度为10-7mol·L-1和10-5mol·L-1时对主根的作用都是促进,而浓度更高(10-4mol·L-1)时对主根的作用是抑制,因此PAC在浓度较低时,促进主根生长,浓度较高时,抑制主根生长。
答案:(1)充足氧气(空气) 幼根和幼芽 (2)抑制 B (3)促进 促进 浓度较低时促进主根生长,浓度较高时抑制主根生长 (4)促进种子萌发 合理控制赤霉素的浓度(适量使用)
10.植物的开花不仅受内在基因和激素的调控,同时还受到外界环境因素的影响。研究表明,赤霉素对植物的开花具有调节作用,其作用机制如图所示:
(1)以下与赤霉素具有拮抗作用的植物激素是 。
A.吲哚乙酸 B.萘乙酸
C.脱落酸 D.细胞分裂素
(2)检测植物体内是否产生 蛋白是预测植物开花的先决条件,结合SPL蛋白的功能,描述赤霉素对植物开花的调节机制
(关键词:促进、解除)。
解析:(1)吲哚乙酸为生长素,能促进植物生长,与赤霉素具有协同作用;萘乙酸属于生长素类似物,不属于植物激素;脱落酸促进植物器官的衰老和脱落,与赤霉素具有拮抗作用;细胞分裂素促进细胞分裂,能促进植物生长,与赤霉素具有协同作用。
(2)根据图分析可知,SOC蛋白能促进植物开花,因此检测植物体内是否产生SOC蛋白是预测植物开花的先决条件;根据以上分析可知,赤霉素能够促进DEL蛋白的降解,解除DEL蛋白对SPL蛋白的阻止作用,而SPL蛋白直接激活SOC编码基因的转录、翻译,产生SOC蛋白,进而促进植物开花。
答案:(1)C (2)SOC 赤霉素促进DEL蛋白的降解,解除DEL蛋白对SPL蛋白的阻止作用,SPL蛋白可直接激活SOC编码基因的转录、翻译,产生SOC蛋白,促进植物开花
三、不定项选择题
11.亚热带地区四季分明,生长在该地区的某些植物受到外界光照、温度变化的刺激,通过调控各种激素的合成(如图所示),使得冬天(短日照)休眠、夏天(长日照)生长。下列有关叙述正确的是( ABC )
A.夏天,在光敏色素的作用下可合成赤霉素
B.秋天,叶肉细胞内的胡萝卜素含量增加
C.冬天,休眠时,脱落酸的含量增加,而赤霉素的含量减少
D.上述途径体现了不同激素影响基因的表达,从而起到调节作用
解析:夏天,在光敏色素的作用下可合成赤霉素;秋末①→③→⑤过程能增加叶肉细胞内的胡萝卜素含量,胡萝卜素进而经⑥形成脱落酸,使叶片脱落,使光合速率下降;根据题意及各种植物激素的生理作用可知,植物越冬休眠,脱落酸增加,赤霉素减少;在植物的生长发育过程中,在根本原因上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,同时还受环境影响,但是题图中不能体现对基因表达的影响过程。
12.土壤中盐浓度较高会导致脱落酸在番茄体内积累,随着脱落酸水平的升高,细胞通过一系列基因调控使赤霉素和细胞分裂素的浓度降低。研究表明脱落酸对赤霉素和细胞分裂素合成信号的抑制有利于盐胁迫条件下植物的存活。根据上述实例作出的推断合理的是( ACD )
A.植物激素并不是孤立地起作用,不同激素在代谢上存在着相互作用
B.脱落酸浓度升高可能与促进气孔开放的功能有关
C.赤霉素和细胞分裂素减少可以使植物生长减缓
D.番茄的盐胁迫反应是由基因、激素和环境因素共同调节完成的
解析:脱落酸浓度升高可能与抑制气孔开放的功能有关,从而减少水分的散失;赤霉素和细胞分裂素都能促进植物的生长,赤霉素和细胞分裂素减少可以使植物生长减缓;盐浓度升高导致脱落酸水平升高,进一步通过一系列基因调控使赤霉素和细胞分裂素的浓度降低,从而有利于盐胁迫条件下植物的存活,番茄的盐胁迫反应是由基因、激素和环境因素共同调节完成的。
四、综合探究题
13.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30 W、60 W、90 W、120 W、150 W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LFLC 。
解析:(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机平均分成6组,根据实验结果记录表,共分为A、B、C、D、E、F 6组。③每组胚芽鞘的弯曲度取平均值分析向光性生长与光照强度的关系。
(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偶然因素(无关变量)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。
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)①随机平均 A、B、C、D、E、F ③平均值
(3)①偶然因素 ②温度 ③光照强度不够 ④光照强度