第五章 植物生命活动的调节
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
一、单选题
1.用燕麦胚芽鞘及幼苗进行如下实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是(→表示单侧光)( )
A.②⑤⑦ B.②⑤⑧ C.①②③⑤⑧ D.①③④⑥⑦
2.在自然界中,种子萌发,植物生长、开花、衰老等等,都会受到光的调控。植物的向光性生长,实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。机制如下:阳光照射→光敏色素被激活,结构发生变化→信号经过转导,传递到细胞核内→细胞核内特定基因转录变化→表现出生物学效应。下列分析错误的是( )
A.幼苗横放后茎背地生长是光调控的结果
B.光可调控基因组的表达进而调控生长发育
C.人为控制光照时间,可实现花卉分批上市
D.光敏色素可能是一种接受光信号的受体
3.下列说法不正确的是( )
A.植株生长、开花接受光的调控,都体现了植物对环境的适应
B.光敏色素主要吸收红外光
C.光敏色素分布在植物的各个部位
D.光调控植物生长发育的机制是感受信号→传导信号→发生反应
4.据《广志》记载“正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟。”下列说法不正确的是( )
A.赤霉素和脱落酸对白稻种子萌发的作用效果相反
B.根茬产生大量α-萘乙酸促进新稻植株的长出
C.白稻植株的叶长叶落与细胞生长和细胞凋亡相关联
D.白稻生命活动的节奏与气温周期性变化相关联
5.根横放时,根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到细胞下侧,诱发内质网释放Ca2+到细胞质内,与钙调素结合,激活细胞下侧的Ca2+载体和生长素载体,于是细胞下侧积累过多Ca2+和生长素,影响该侧细胞生长。下列叙述错误的是( )
A.重力、生长素、Ca2+都属于调节植物生长发育的信号
B.重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2+和生长素的信号
C.倒伏玉米的根部细胞内淀粉体影响生长素运输,抑制根部近地侧细胞生长
D.当内质网中初始Ca2+水平较低时,根横放时其向地性程度增强
6.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。相关说法正确的是( )
A.需要光才能萌发的种子需要光照给种子萌发提供能量
B.位于植物细胞膜上的光敏色素可以接受光信号刺激
C.光敏色素吸收红光和蓝紫光后其空间结构发生变化
D.光敏色素接受光信号后经信息转导可影响基因表达
7.下图表示赤霉素对生长素及生长素对植物组织合成激素A的作用机制。下列说法错误的是( )
A.激素A可以促进果实的成熟和脱落
B.图中的“X”应表示抑制,“Y”表示促进
C.激素A与生长素在促进植物生长发育方面的作用表现为抗衡
D.植物激素的产生和分布受到环境因素的影响
8.如图所示为光周期(日照长短)诱导植物开花激素的产生实验。图中植物去掉了顶端的全部叶子,A、D植株分别接受长日照、短日照;B、C植株方框内为受短日照处理的部位。结合图示,运用已有知识分析下列选项中错误的是( )
A.图中植物属于短日照植物 B.接受诱导产生开花激素的部位是叶
C.感受光周期的部位是顶端花蕾 D.开花激素的作用部位是顶端花蕾
9.高等植物的生长发育受到环境因素调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要,请判断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“淀粉—平衡石假说”认为植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项
10.关于生命活动调节的叙述,下列选项正确的是( )
①激素、抗体和酶都具有特异性,只能参与特定靶细胞的代谢反应
②看物体时,神经冲动是由脑和脊髓产生的,在视网膜上形成视觉
③由脑垂体分泌功能不足引起的呆小症,可通过注射生长激素治疗
④O2从红细胞内进入组织细胞中被利用需要穿过12层磷脂分子层
⑤皮肤荨麻疹、过敏性鼻炎、系统性红斑狼疮都是由于免疫系统过于敏感、反应过度,将自身物质当作外来异物进行攻击引起的免疫失调病
⑥光照、温度等环境因子的变化会引起包括植物激素合成在内的多种变化,但不会引起基因组表达的改变。因此,植物的生长发育过程在根本上是基因组程序性表达的结果
A.有1项说法正确 B.有3项说法正确
C.有2项说法不正确 D.没有正确的
二、不定项选择题
11.植物光敏色素是一类色素一蛋白复合体,有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素分布在植物的各个部位,分生组织中尤为丰富
B.光敏色素接受光刺激后传递信号,影响相关基因的表达
C.Pfr和Pr活性不同是由于其空间结构不同
D.在光合作用中,光敏色素能够吸收、传递、转化光能
12.植物的开花、种子的萌发及休眠都是在一年之中的某一时刻发生的。环境给植物的信号就是所谓的光周期(昼夜的长短),最显著的就是开花过程,根据开花与光周期的关联,可以将植物分为短日照植物和长日照植物。如图表示研究某短日照植物的开花与光周期的关系。根据实验分析,下列说法正确的是( )
A.控制开花的因素是持续不断夜间的时长,而不是日照的时长
B.在短日照植物临近开花季节,夜间照明会使开花时间推迟
C.若实验植物为长日照植物,在暗期内不断闪光可使其推迟开花
D.将菊花(短日照植物)每天遮光数小时,可以使其在夏天开花
13.将同种且生长状况相同的植物体横置,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(如图所示)。下列说法中正确的是( )
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.有重力环境中,植物体内生长素浓度情况为a侧C.有重力环境中,茎的弯曲生长情况体现了生长素具有“促进”或“抑制”的作用特点
D.该事实可以说明重力可以影响植物体内生长素的分布
三、综合题
14.阳生植物受到周围植物遮蔽时,茎伸长速度加快,使株高和节间距增加,叶柄伸长,这种现象称为避阴反应(如图),而阴生植物通常无此反应。
(1)自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的比例下降,原因是 。R/FR的变化引起植物的避阴反应,从适应环境的角度分析其生理意义是 。
(2)研究发现,光敏色素使植物感知其他植物的遮阴。现有野生型和光敏色素B突变型(缺乏有功能的光敏色素B)拟南芥若干,利用这两种拟南芥验证光敏色素B使植物具有避阴反应,请用表格写出实验设计思路并预测实验结果 。
(3)光敏色素B感知R/FR的变化,调控某些基因表达,如激活生长素(IAA)、赤霉素(GA)合成相关基因的转录,促进茎秆伸长。GA还可作用于D蛋白(抑制植物生长蛋白),参与植物的避阴反应。
①依据上述信息,完善在避阴反应中相关物质相互关系及作用模式图。方框中选填“IAA”、“GA”、“D蛋白”,在( )中选填 “+”、“–”(+表示促进,–表示抑制)。
、 、 、 、 、 、 (先填方框、后填括号,按从左到右、从上到下的顺序填写)。
②乙烯通常具有缩短节间,降低株高等抑制生长的作用。但在避阴反应的植物中检测到乙烯含量增加。乙烯在避阴反应中促生长功能的实现部分依赖于提高植物对赤霉素信号的敏感度,试推测其可能的机制 。
(4)综合以上植物避阴反应的机理,说明植物生长发育的调控是由 共同完成的。
15.享有“第六类植物激素”之称的芸苔素内酯的生理作用类似于生长素,应用前景极其广泛。请回答下列问题:
(1)植物激素是在植物体内产生的,能从 运送到 ,对植物的生长发育有显著影响的 ;而植物生长调节剂是人工合成的,对植物的生长发育有调节作用的 。植物体内 (填“有”或“没有”)分泌植物激素的腺体。
(2)芸苔素内酯作为一种信息分子,会与 特异性结合,引发细胞内发生一系列信息传递过程,进而影响 的表达,从而产生生物学效应;而光作为一种信号,也能被 (一类蛋白质)接受引发信息传递,进而影响和调控植物的生长发育过程。
(3)与生长素相比,人工合成的芸苔素内酯具有 等优点。
16.(2023·广东·统考高考真题)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
第五章 植物生命活动的调节
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
一、单选题
1.用燕麦胚芽鞘及幼苗进行如下实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是(→表示单侧光)( )
A.②⑤⑦ B.②⑤⑧ C.①②③⑤⑧ D.①③④⑥⑦
【答案】B
【详解】①由于尖端匀速旋转,所以a和b中生长素浓度相等,胚芽鞘直立生长;
②由于含生长素的琼脂块中的生长素放置在左侧,所以燕麦胚芽鞘会向右侧弯曲生长;
③锡箔小帽使胚芽鞘的尖端部位感受不到单侧光的刺激,因而燕麦胚芽鞘直立生长;
④生长素不能通过云母片,单侧光不能使生长素向背光一侧运输,所以燕麦胚芽鞘直立生长;
⑤生长素不能通过云母片,右侧生长素不能向下运输,所以燕麦胚芽鞘会向右侧弯曲生长;
⑥云母片阻断了生长素向下方运输,胚芽鞘不生长也不弯曲;
⑦虽然是单侧光照射,但由于暗室内的幼苗匀速旋转,单侧光不影响生长素的分布,所以幼苗直立生长;
⑧由于是整个装置在旋转,在单侧光的照射下,所以幼苗会弯向小孔生长。
所以会弯曲生长的装置有②⑤⑧。
综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。
2.在自然界中,种子萌发,植物生长、开花、衰老等等,都会受到光的调控。植物的向光性生长,实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。机制如下:阳光照射→光敏色素被激活,结构发生变化→信号经过转导,传递到细胞核内→细胞核内特定基因转录变化→表现出生物学效应。下列分析错误的是( )
A.幼苗横放后茎背地生长是光调控的结果
B.光可调控基因组的表达进而调控生长发育
C.人为控制光照时间,可实现花卉分批上市
D.光敏色素可能是一种接受光信号的受体
【答案】A
【详解】A、幼苗横放后,重力作用导致近地侧生长素浓度高于远地侧,茎的近地侧生长速度比远地侧快而表现出背地生长现象,不是光调控的结果,A错误;
B、由题干可知,光作为信号会引起细胞核内特定基因转录的变化,即光可调控基因组的表达进而调控生长发育,B正确;
C、由题干可知,植物开花会受到光的调控,人为控制光照时间可以调整花期(例如长日照花卉采用短日照处理可以抑制其开花),从而实现花卉分批上市,C正确;
D、由题干“阳光照射→光敏色素被激活,结构发生变化→信号经过转导,传递到细胞核内”可知,光敏色素可能是一种接受光信号的受体,D正确。
3.下列说法不正确的是( )
A.植株生长、开花接受光的调控,都体现了植物对环境的适应
B.光敏色素主要吸收红外光
C.光敏色素分布在植物的各个部位
D.光调控植物生长发育的机制是感受信号→传导信号→发生反应
【答案】B
【详解】A、在自然界中种子萌发,植株生长、开花、衰老等等,都会受到光的调控,是植物对环境的适应,A正确;
B、光敏色素主要吸收红光和远红光,B错误;
C、光敏色素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,C正确;
D、光敏色素引起的生理变化为:光信号→细胞感受光信号→光敏色素被激活,结构发生变化→信号转导→细胞核接受信号→调控特定基因表达→产生特定物质→产生生物学效应,D正确。
4.据《广志》记载“正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟。”下列说法不正确的是( )
A.赤霉素和脱落酸对白稻种子萌发的作用效果相反
B.根茬产生大量α-萘乙酸促进新稻植株的长出
C.白稻植株的叶长叶落与细胞生长和细胞凋亡相关联
D.白稻生命活动的节奏与气温周期性变化相关联
【答案】B
【详解】A、赤霉素可以促进种子萌发,脱落酸可维持种子的休眠,两者的作用效果相反,A正确;
B、α-萘乙酸为植物生长素类调节剂,为人工合成,不是植物自身合成的植物激素,而植物的自然生长体现的是植物激素的作用,不是调节剂的作用,B错误;
C、植物叶片生长过程中涉及细胞体积的增大和数目增多的过程,叶片脱落是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,故白稻植株的叶长叶落与细胞生长和细胞凋亡相关联,C正确;
D、分析题干可得,农民结合一年季节的轮回导致的气温变化规律,进行白稻的播种与收获,白稻生命活动的节奏与气温周期性变化相关联,D正确。
5.根横放时,根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到细胞下侧,诱发内质网释放Ca2+到细胞质内,与钙调素结合,激活细胞下侧的Ca2+载体和生长素载体,于是细胞下侧积累过多Ca2+和生长素,影响该侧细胞生长。下列叙述错误的是( )
A.重力、生长素、Ca2+都属于调节植物生长发育的信号
B.重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2+和生长素的信号
C.倒伏玉米的根部细胞内淀粉体影响生长素运输,抑制根部近地侧细胞生长
D.当内质网中初始Ca2+水平较低时,根横放时其向地性程度增强
【答案】D
【详解】A、由题干可知,重力、生长素、Ca2+影响细胞生长,都属于植物生长发育的信号 ,A正确;
B、由题干可知,平衡石细胞中的淀粉体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,激活细胞下侧的Ca2+载体和生长素载体,说明重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2+和生长素的信号,B正确;
C、倒伏玉米的根部细胞内淀粉体下沉在细胞近地侧的内质网上,诱发内质网释放Ca2+到细胞质内,与钙调素结合,激活细胞下侧的Ca2+载体和生长素载体,使根近地侧积累较多的生长素,由于根对生长素最敏感,抑制根部近地侧细胞生长,C正确;
D、当内质网中初始Ca2+水平较低时,根横放时,根近地侧积累的生长素会更少,故根向地性程度减弱,D错误。
6.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。相关说法正确的是( )
A.需要光才能萌发的种子需要光照给种子萌发提供能量
B.位于植物细胞膜上的光敏色素可以接受光信号刺激
C.光敏色素吸收红光和蓝紫光后其空间结构发生变化
D.光敏色素接受光信号后经信息转导可影响基因表达
【答案】D
【详解】A、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,故需要光才能萌发的种子需要光照给种子萌发提供信号,A错误;
B、在黑暗中,光敏色素处于失活的红光吸收型(Pr),定位于细胞质中。在光下,光敏色素发生构象变化成为远红光吸收型(Pfr),并转移到细胞核中,故光敏色素并非位于植物细胞膜上,但是光敏色素可以接受光信号刺激,B错误;
C、光敏色素是一类蛋白质,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生改变,但是光敏色素主要吸收红光和远红光,而非蓝紫光,C错误;
D、光敏色素是一类蛋白质,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生改变,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,D正确。
7.下图表示赤霉素对生长素及生长素对植物组织合成激素A的作用机制。下列说法错误的是( )
A.激素A可以促进果实的成熟和脱落
B.图中的“X”应表示抑制,“Y”表示促进
C.激素A与生长素在促进植物生长发育方面的作用表现为抗衡
D.植物激素的产生和分布受到环境因素的影响
【答案】B
【详解】A、生长素浓度高会促进乙烯的合成,而乙烯含量高会抑制细胞伸长,经分析对应题图中的激素A,A激素(乙烯)可以促进果实的成熟和脱落,A正确;
B、能促进细胞伸长的植物激素为生长素和赤霉素,赤霉素和生长素表现为协同关系,故题图中的“X”应表示促进,“Y”应表示抑制,B错误;
C、生长素浓度高会促进乙烯的合成,而乙烯含量高会抑制细胞伸长,即激素A为乙烯,乙烯抑制细胞伸长,低浓度的生长素促进细胞伸长,两种激素对于植物的促进生长发育方面有着相反的作用效果,表现为相抗衡,C正确;
D、植物激素的产生和分布是基因选择性表达调控的结果,也受到环境因素的影响,D正确。
8.如图所示为光周期(日照长短)诱导植物开花激素的产生实验。图中植物去掉了顶端的全部叶子,A、D植株分别接受长日照、短日照;B、C植株方框内为受短日照处理的部位。结合图示,运用已有知识分析下列选项中错误的是( )
A.图中植物属于短日照植物 B.接受诱导产生开花激素的部位是叶
C.感受光周期的部位是顶端花蕾 D.开花激素的作用部位是顶端花蕾
【答案】C
【详解】A、图中A植株接受长日照不开花,D植株接受短日照开花,说明短日照条件下该植物才能产生开花激素并调节植物开花,故该植物属于短日照植物,A正确;
BCD、B植株下部的叶子接受短日照开花,C植株的顶端接受短日照不开花,可知受短日照刺激能够产生开花激素的器官是叶,开花激素的作用部位是顶端花蕾,C错误,BD正确。
9.高等植物的生长发育受到环境因素调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要,请判断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“淀粉—平衡石假说”认为植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项
【答案】C
【详解】①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,影响和调控植物生长、发育的全过程,①错误;
②光敏色素是一类色素--蛋白复合体,光敏色素是一类红光/远红光受体,主要吸收红光和远红光,②正确;
③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,③正确;
④植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的,④错误;
⑤植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成,需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合,⑤正确;
⑥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说明温度参与植物生长发育的调节,⑥正确;
⑦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。②③⑤⑥⑦正确
10.关于生命活动调节的叙述,下列选项正确的是( )
①激素、抗体和酶都具有特异性,只能参与特定靶细胞的代谢反应
②看物体时,神经冲动是由脑和脊髓产生的,在视网膜上形成视觉
③由脑垂体分泌功能不足引起的呆小症,可通过注射生长激素治疗
④O2从红细胞内进入组织细胞中被利用需要穿过12层磷脂分子层
⑤皮肤荨麻疹、过敏性鼻炎、系统性红斑狼疮都是由于免疫系统过于敏感、反应过度,将自身物质当作外来异物进行攻击引起的免疫失调病
⑥光照、温度等环境因子的变化会引起包括植物激素合成在内的多种变化,但不会引起基因组表达的改变。因此,植物的生长发育过程在根本上是基因组程序性表达的结果
A.有1项说法正确 B.有3项说法正确
C.有2项说法不正确 D.没有正确的
【答案】A
【详解】①激素、抗体和酶都具有特异性,激素只能作用于特定的靶细胞,抗体作用于特定的抗原,酶能催化一种或一类特定的化学反应,但激素只是调节而不是参与代谢,①错误;
②看物体时,在视网膜上形成物像,在大脑皮层的视觉中枢形成视觉,②错误;
③呆小症是由于幼年时甲状腺激素分泌不足导致,注射生长激素无法治疗,③错误;
④红细胞中的氧气进入组织细胞被线粒体利用,要依次穿过以下结构:1层红细胞膜、2层毛细血管壁细胞膜、1层组织细胞膜、2层线粒体膜,共6层生物膜,即12层磷脂分子层,④正确;
⑤系统性红斑狼疮是由于免疫系统过于敏感、反应过度,将自身物质当作外来异物进行攻击引起的自身免疫病,但皮肤荨麻疹与鼻炎是由于免疫系统过度敏感引起的过敏反应,⑤错误;
⑥光照、温度等环境因子的变化会引起包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组表达进行调节,⑥错误。即只有一项正确,
故选A。
二、不定项选择题
11.植物光敏色素是一类色素一蛋白复合体,有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素分布在植物的各个部位,分生组织中尤为丰富
B.光敏色素接受光刺激后传递信号,影响相关基因的表达
C.Pfr和Pr活性不同是由于其空间结构不同
D.在光合作用中,光敏色素能够吸收、传递、转化光能
【答案】ABC
【详解】A、光敏色素是指吸收红光-远红光可逆转换的光受体(色素蛋白质)。光敏色素分布在植物各个器官中,一般来说,蛋白质丰富的分生组织中含有较多的光敏色素,A正确;
B、光敏色素是接受光信号的分子,接受光刺激后传递信号,并影响细胞核中相关基因的表达,B正确;
C、结构决定功能,Pfr和Pr活性不同是由于其空间结构不同,C正确;
D、在光合作用中,光合色素能吸收传递和转化光能,D错误。
故选ABC。
12.植物的开花、种子的萌发及休眠都是在一年之中的某一时刻发生的。环境给植物的信号就是所谓的光周期(昼夜的长短),最显著的就是开花过程,根据开花与光周期的关联,可以将植物分为短日照植物和长日照植物。如图表示研究某短日照植物的开花与光周期的关系。根据实验分析,下列说法正确的是( )
A.控制开花的因素是持续不断夜间的时长,而不是日照的时长
B.在短日照植物临近开花季节,夜间照明会使开花时间推迟
C.若实验植物为长日照植物,在暗期内不断闪光可使其推迟开花
D.将菊花(短日照植物)每天遮光数小时,可以使其在夏天开花
【答案】ABD
【详解】A、分析题图可知:控制开花的因素是持续不断夜间的时长,而不是日照的时长,A正确;
B、夜间照明使得黑暗环境中断,变为短夜环境而不开花,因此在短日照植物临近开花季节, 夜间照明会使开花时间推迟,B正确;
C、若实验植物为长日照植物,则在暗期内给予多次闪光,长日照植物会提前开花,C错误;
D、菊花属于短日照植物,在秋季开花,若每天遮光数小时,使光照时间缩短,可以使菊花在夏天开花,D正确。
故选ABD。
13.将同种且生长状况相同的植物体横置,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(如图所示)。下列说法中正确的是( )
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.有重力环境中,植物体内生长素浓度情况为a侧C.有重力环境中,茎的弯曲生长情况体现了生长素具有“促进”或“抑制”的作用特点
D.该事实可以说明重力可以影响植物体内生长素的分布
【答案】ABD
【详解】A、失重环境中植物体的生长素均匀分布,即a侧与b侧、c侧与d侧的生长素浓度相等,A正确;
B、有重力环境中,由于重力因素的影响,生长素横向运输,植物体内生长素浓度情况为a侧<b侧、c侧<d侧,B正确;
C、有重力环境中,茎的远地侧生长素浓度低,促进生长,近地侧生长素浓度高,更促进生长,只体现了生长素的促进作用,C错误;
D、该实验通过有重力与失重对比植物长势不同,说明重力可以影响植物体内生长素的分布,D正确。
故选ABD。
三、综合题
14.阳生植物受到周围植物遮蔽时,茎伸长速度加快,使株高和节间距增加,叶柄伸长,这种现象称为避阴反应(如图),而阴生植物通常无此反应。
(1)自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的比例下降,原因是 。R/FR的变化引起植物的避阴反应,从适应环境的角度分析其生理意义是 。
(2)研究发现,光敏色素使植物感知其他植物的遮阴。现有野生型和光敏色素B突变型(缺乏有功能的光敏色素B)拟南芥若干,利用这两种拟南芥验证光敏色素B使植物具有避阴反应,请用表格写出实验设计思路并预测实验结果 。
(3)光敏色素B感知R/FR的变化,调控某些基因表达,如激活生长素(IAA)、赤霉素(GA)合成相关基因的转录,促进茎秆伸长。GA还可作用于D蛋白(抑制植物生长蛋白),参与植物的避阴反应。
①依据上述信息,完善在避阴反应中相关物质相互关系及作用模式图。方框中选填“IAA”、“GA”、“D蛋白”,在( )中选填 “+”、“–”(+表示促进,–表示抑制)。
、 、 、 、 、 、 (先填方框、后填括号,按从左到右、从上到下的顺序填写)。
②乙烯通常具有缩短节间,降低株高等抑制生长的作用。但在避阴反应的植物中检测到乙烯含量增加。乙烯在避阴反应中促生长功能的实现部分依赖于提高植物对赤霉素信号的敏感度,试推测其可能的机制 。
(4)综合以上植物避阴反应的机理,说明植物生长发育的调控是由 共同完成的。
【答案】 植物叶片中的叶绿素吸收红光 利于捕获更多的光,提高植物遮阴时光合作用强度,为生长发育提供物质能量
植物(拟南芥) 正常光下(不遮阴) 遮阴
野生型 茎伸长不明显(无避阴反应) 茎明显伸长(避阴反应)
光敏色素B突变型 茎伸长不明显(无避阴反应) 茎伸长不明显(无避阴反应)
IAA GA D蛋白 + - + - 提高了GA与受体结合能力(促进GA信号转导途径的某个环节) 基因表达调控、激素调节和环境因素调节
【详解】(1)叶片中的叶绿素进行光合作用时主要吸收红光和蓝紫光。自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的比例下降,原因是植物叶片中的叶绿素吸收红光。R/FR的变化引起植物的避阴反应,从适应环境的角度分析其生理意义是利于捕获更多的光,提高植物遮阴时光合作用强度,为生长发育提供物质能量。
(2)由题意知,该实验是验证光敏色素B使植物具有避阴反应,实验材料是野生型和光敏色素B突变型(缺乏有功能的光敏色素B)拟南芥若干。该实验的自变量是拟南芥的种类、正常光下是否遮阴。可通过在实验一段时间后,观察茎伸长速度是否加快、株高和节间距是否增加、叶柄是否伸长等现象,来验证光敏色素B使植物具有避阴反应。
据以上分析,实验设计思路、预测实验结果可以如下:
植物(拟南芥) 正常光下(不遮阴) 遮阴
野生型 茎伸长不明显(无避阴反应) 茎明显伸长(避阴反应)
光敏色素B突变型 茎伸长不明显(无避阴反应) 茎伸长不明显(无避阴反应)
(3)光敏色素B感知R/FR的变化,调控某些基因表达,如激活生长素(IAA)、赤霉素(GA)合成相关基因的转录,促进茎秆伸长。GA还可作用于D蛋白(抑制植物生长蛋白),参与植物的避阴反应。
①依据上述信息,完善在避阴反应中相关物质相互关系及作用模式图。方框中选填“IAA”、“GA”、“D蛋白”,在( )中选填 “+”、“–”(+表示促进,–表示抑制)。
根据(3)以及①中的相关信息,按照先填方框、后填括号,按从左到右、从上到下的顺序填写的要求,分别是:IAA、GA、D蛋白、+、-、+、- 。
②乙烯通常具有缩短节间,降低株高等抑制生长的作用。而避阴反应中存在增长节间距、增高株高的现象。但在避阴反应的植物中检测到乙烯含量增加。乙烯在避阴反应中促生长功能的实现部分依赖于提高植物对赤霉素信号的敏感度,试推测其可能的机制:提高了GA与受体结合能力或促进GA信号转导途径的某个环节。
(4)由(1)知植物的生长发育与环境因素有关;由(3)知植物的生长发育与光敏色素B感知R/FR的变化,调控某些基因的表达、乙烯和赤霉素的调节有关。根据以上植物避阴反应的机理,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共同完成的。
15.享有“第六类植物激素”之称的芸苔素内酯的生理作用类似于生长素,应用前景极其广泛。请回答下列问题:
(1)植物激素是在植物体内产生的,能从 运送到 ,对植物的生长发育有显著影响的 ;而植物生长调节剂是人工合成的,对植物的生长发育有调节作用的 。植物体内 (填“有”或“没有”)分泌植物激素的腺体。
(2)芸苔素内酯作为一种信息分子,会与 特异性结合,引发细胞内发生一系列信息传递过程,进而影响 的表达,从而产生生物学效应;而光作为一种信号,也能被 (一类蛋白质)接受引发信息传递,进而影响和调控植物的生长发育过程。
(3)与生长素相比,人工合成的芸苔素内酯具有 等优点。
【答案】(1) 产生部位 作用部位 微量有机物 化学物质 没有
(2) (芸苔素内酯)受体 特定基因 光敏色素
(3)容易合成、原料广泛和效果稳定
【解析】1、由植物体内产生,从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。已知的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
2、植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有着调节作用的化学物质。特点是:容易合成、原料广泛和效果稳定。
3、光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),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
(1)植物激素是由植物体内产生,从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,植物体内没有分泌植物激素的腺体。植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有着调节作用的化学物质。
(2)芸苔素内酯作为一种信息分子,会与芸苔素内酯受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信息传递过程,进而影响特定基因的表达,从而产生生物学效应。光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,光作为一种信号,也能被光敏色素接受引发信息传递,进而影响和调控植物的生长发育过程。
(3)人工合成的芸苔素内酯具有容易合成、原料广泛和效果稳定等优点。
16.(2023·广东·统考高考真题)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
【答案】A
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素一蛋白复合体),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。
【详解】A、当室外栽培的水仙被移入室内后,光信号发生变化,光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变,影响相关基因的表达,进而导致水仙徒长甚至倒伏,A正确;
B、叶绿素可以吸收、传递和转化光能,叶绿素本身不传递光信号,B错误;
C、植物的向光性是指在单侧光的作用下,向光侧生长素浓度低于背光侧,导致背光侧生长快,向光侧生长慢,植物向光弯曲。水仙转入室内后,若给以单侧光,植物仍可以发生向光弯曲,C错误;
D、室外栽培的水仙被移入室内后,光照强度减弱,D错误。