5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
1.下图是植物体内赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的形成过程,下列相关说法不正确的是( )
A.GA与ABA的形成从根本上来说是植物基因组程序性表达的结果
B.GA与ABA作用效果相反,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,都受日照的影响
D.夏季植物体内ABA产生增加,植物生长加快,冬季GA产生增加,抑制植物生长
2.(2024·宁夏吴忠中学校考期末)下列关于光调控植物生长发育的反应机理的说法,错误的是( )
A.光敏色素就是光合色素
B.光敏色素是植物具有的接收光信号的一种蛋白质分子
C.光敏色素主要吸收红光和远红光
D.光通过影响光敏色素的结构影响特定基因的表达
3.“玉兰花欲开,春寒料峭来”。初春时,天气寒冷,玉兰树的花已经开放但叶子却没有长出。对于这时玉兰的分析,不正确的是( )
A.玉兰细胞中的光敏色素能感受光的变化
B.诱导玉兰花芽萌发的温度要高于叶芽
C.生长素在叶芽萌发过程中能促进细胞伸长
D.玉兰花开放是多种植物激素共同调节的结果
4.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度,实验操作如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。结果预测及结论如下,其中错误的是( )
A.若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B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
B.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
C.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等
D.若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B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
5.下图为植物开花所需的光照条件示意图,下列表述错误的是( )
A.植物可以感知光信号并据此调整生长发育
B.长夜闪光对于植物能否开花并无明显影响
C.短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花
D.通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期
6.在研究植物开花的过程中,科学家认为经过光周期诱导的叶片可以产生一种刺激物(开花素),它能够长距离运输刺激植物开花,并通过嫁接实验证实了这种刺激物的存在,当“开花素”水平高至足以刺激顶芽开花时,植物即开始开花,而新形成的营养芽则被局部产生的“反开花素”信号暂时抑制,继续进行营养生长。以下相关叙述错误的是( )
A.植物能够接受光周期诱导的原因是细胞内含有可以吸收红光和蓝光的光敏色素
B.光敏色素有红光吸收型和远红光吸收型,两者可以很快地相互转变
C.将光周期诱导后的叶片移植到未经过诱导的植株上,可以使后者开花
D.“反开花素”和“开花素”同时存在,有利于番茄的营养生长和生殖生长循环出现
7.某兴趣小组研究了光照时间、赤霉素、赤霉素合成抑制剂对某植物茎段生长的影响,结果如表。下列相关叙述错误的是( )
实验处理 组别
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
光照时间/(h·d-1) 8 8 8 16 16 16
赤霉素1 mL - + + - - +
赤霉素合成抑制剂1 mL - - + - + +
茎段伸长长度/cm 0.5 1.8 1.3 3 0.7 2.1
A.Ⅰ和Ⅳ的实验结果可说明植物茎段伸长与光照时间有关,Ⅲ和Ⅵ的实验结果不能说明
B.根据Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ的实验结果可推测,延长光照时间能促进赤霉素的合成
C.若在第Ⅴ组实验中施加赤霉素,茎段可再伸长
D.证明“赤霉素合成抑制剂能抑制茎段伸长”的最佳证据是Ⅳ和Ⅴ的实验结果
8.(2024·四川巴中高二统考期末)下图表示植物细胞中的部分调控机制。光敏色素是一类色素—蛋白复合体,有红光型Pr和远红光型Pfr两种,无活性的Pr吸收红光后将转化为有活性的Pfr。结合图文信息,以下分析错误的是( )
A.进入细胞核内发挥作用的光敏色素是Pfr
B.红光、蓝光可直接为植物的生长发育供能
C.Pfr和Pr的活性不同可能是由其空间结构不同造成的
D.植物生长发育受到光信号、激素和基因表达的共同调控
9.如图表示利用碗莲种子所做的探究实验(其他条件适宜且相同),下列叙述不正确的是( )
A.该实验的目的是探究光照、破壳处理和水分对碗莲种子萌发的影响
B.A组和B组对照可以说明种子萌发需要水分
C.C组和E组对照可以说明光照对种子萌发没有影响
D.该实验结果说明碗莲种子萌发需要水分和破壳处理
10.下列关于植物生命活动调节的叙述,不正确的是( )
A.光照、温度等环境因子通过影响细胞代谢而影响植物生命活动
B.植物生长发育过程中,几乎所有的生命活动都受到植物激素的调节
C.在植物激素中,生长素对于植物生长发育过程起主导作用
D.植物的生长发育过程,实质是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果
11.(2024·辽宁高二校联考期末)光敏色素是植物细胞内的一类光受体,存在活化与非活化两种状态。植物受光刺激后,光敏色素的结构发生变化,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。光通过光敏色素调控某植物下胚轴生长的部分机制如图所示。
(1)光敏色素的化学本质是________。受光刺激后光敏色素以________状态存在,该状态________(填“有利于”或“不利于”)PIFS基因的表达。
(2)将该植物从光照适宜的环境转移到黑暗环境中,赤霉素(GA)的含量________,在细胞水平上,GA与生长素通过____________而促进下胚轴伸长。从调节种子萌发的角度分析,与GA相抗衡的植物激素是________。
(3)植物的生长发育,除了受植物激素调节外,还受________的调控以及________的调节。
答案解析
1.【答案】D 【解析】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,A正确。由题图可知,GA与ABA作用效果相反,共同调节植物的生长发育,B正确。由题图可知,GA与ABA的产生都受日照的影响,C正确。夏季日照长,植物体内GA产生增加,植物生长加快;冬季日照短,ABA产生增加,抑制植物生长,促进植物休眠,D错误。
2.【答案】A 【解析】光敏色素是植物接收光信号的物质,光合色素是植物吸收光能、进行光合作用的物质,A错误;光敏色素是一类色素—蛋白复合体,B正确;光敏色素主要吸收红光和远红光,C正确;光敏色素主要吸收红光和远红光使光敏色素结构发生变化,影响细胞核中特定基因的表达进而调控植物生长发育,D正确。
3.【答案】B 【解析】玉兰细胞中的光敏色素是能接收光信号的分子,能感受光的变化,A正确;由题干“初春时,天气寒冷,玉兰树的花已经开放但叶子却没有长出”可推知,诱导玉兰花芽萌发的温度较叶芽低,B错误;生长素在叶芽萌发过程中能促进细胞伸长,C正确;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,而是多种激素共同调控的,D正确。
4.【答案】D 【解析】结合题图分析,A受重力和单侧光的影响,B受重力影响。重力使生长素由远地侧向近地侧运输,单侧光使生长素由近地侧向远地侧运输,B受重力影响,不受单侧光影响,近地侧生长素浓度大于远地侧。若重力对生长素分布的影响大于单侧光,则A中近地侧生长素浓度高于远地侧,幼苗向上弯曲生长,且B近地侧生长素浓度高于A近地侧,所以B幼苗也向上弯曲生长,且弯曲程度大于A,A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,说明在重力和单侧光的作用下,幼苗中近地侧和远地侧的生长素含量相同,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等,C正确;若重力对生长素分布的影响小于单侧光,则A中远地侧生长素浓度高于近地侧,远地侧生长快于近地侧,A幼苗向下弯曲生长,B受重力影响,不受单侧光影响,近地侧生长素浓度高于远地侧,B幼苗表现为向上弯曲生长,B正确,D错误。
5.【答案】B 【解析】由图中信息可知,光照时间会影响植物是否开花,影响授粉,植物可以感知光信号并据此调整生长发育,A正确;由图可知,短日/长夜时短日照植物开花,短日/长夜闪光时短日照植物不开花,长夜闪光对于植物能否开花有影响,B错误;分析图可知,短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花,C正确;由题可知,植株是否开花受其内部特征(长/短日照植物)和外部环境(光照时间)共同决定,故可通过人为控制光照时间有效调控植物的花期,D正确。
6.【答案】A 【解析】光敏色素主要吸收红光和远红光,植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光受体,A错误;光敏色素有红光吸收型和远红光吸收型,两者可以很快地相互转变,B正确;科学家进行了嫁接实验证实了这种刺激物的存在,说明将光周期诱导后的叶片移植到未经过诱导的植株上,可以使后者开花,C正确;植物开始开花后,新形成的营养芽被局部产生的“反开花素”信号暂时抑制,继续进行营养生长,所以“反开花素”和“开花素”同时存在,有利于番茄的营养生长和生殖生长循环进行,D正确。
7.【答案】A 【解析】根据表格分析Ⅰ和Ⅳ的自变量是光照时间,且Ⅰ和Ⅳ是在没有添加赤霉素和赤霉素合成抑制剂的情况下,研究光照时间对茎段伸长的影响,根据Ⅰ和Ⅳ的实验结果可说明植物茎段伸长与光照时间有关,而Ⅲ和Ⅵ均添加了赤霉素和赤霉素合成抑制剂,无关变量相同,自变量为光照时间,因此Ⅲ和Ⅵ的实验结果也可说明植物茎段伸长与光照时间有关,A错误;Ⅰ和Ⅳ对比,说明延长光照时间可以促进茎段伸长,Ⅴ添加了赤霉素合成抑制剂,茎段伸长长度与Ⅰ相差不大,说明延长光照时间能促进赤霉素的合成,B正确;赤霉素可以促进茎段的伸长,若在第Ⅴ组实验中施加赤霉素,茎段可再伸长,C正确;证明“赤霉素合成抑制剂能抑制茎段伸长”的最佳证据是Ⅳ、Ⅴ的实验结果,D正确。
8.【答案】B 【解析】由题图可以看出,Pr吸收红光后进入细胞核,由Pr吸收红光后会转化为Pfr,所以光敏色素是Pfr进入细胞核内发挥作用,A正确;直接为植物的生长发育供能的是ATP,B错误;光敏色素是一类色素—蛋白复合体,有红光型Pr和远红光型Pfr两种,两者活性不同,可能是由其空间结构不同造成的,C正确;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,光信号相当于环境因素,D正确。
9.【答案】C 【解析】由题图可知,A组、B组的自变量是有无水分,B组、C组的自变量是有无破壳处理,B组、D组和C组、E组的自变量是有无光照,因此该实验的目的是探究光照、破壳处理和水分对碗莲种子萌发的影响,A正确;A组和B组对照可说明种子萌发需要水分,B正确;从题图中信息可知,不破壳处理的种子均不萌发,所以破壳是种子萌发的前提条件,探究光照对碗莲种子的影响应对比B组和D组,B组和D组实验结果说明光照对种子萌发无影响,C错误;综合五组实验结果,说明碗莲种子萌发需要水分和破壳处理,D正确。
10.【答案】C 【解析】光照、温度等环境因子会影响植物光合作用、激素的合成与分布等,从而影响植物的生命活动,A正确;植物生长发育过程中,几乎所有生命活动都受到植物激素的调节,B正确;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、共同调节各种生命活动,植物生长发育的不同阶段,起主导作用的激素不同,C错误;植物生长发育的过程,实质是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果,D正确。
11.【答案】(1)蛋白质(色素—蛋白复合体) 活化 不利于
(2)增加(或上升) 促进细胞伸长 脱落酸
(3)基因表达 环境因素
【解析】(1)光敏色素是一类能够感知光信号的色素-蛋白复合体,光敏色素主要吸收红光和远红光。由图可知,受光刺激后光敏色素以活化的光敏色素状态存在,该状态不利于PIFS基因的表达。(2)将该植物从光照适宜的环境转移到黑暗环境中,光敏色素以非活化的状态存在,促进GA合成基因的表达,并抑制GA水解酶基因的表达,从而使赤霉素含量增加。生长素和赤霉素促进植物生长的机理都是促进细胞伸长。在调节种子萌发方面,GA赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发。(3)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,它们相互作用、协调配合。