内容正文:
课时作业(16) 植物对多种环境信号做出反应
[对应学生用书P192]
一、选择题
1.下列各组生命现象中,能体现生长素对植物器官具有相同作用的一组是( )
A.根的向地性和茎的背地性
B.茎的背地性和茎的向光性
C.对果实发育的影响与顶端优势对侧芽的影响
D.根的向地性和胚芽鞘的向光性
B [根的向地性体现了低浓度促进生长,高浓度抑制生长,茎的背地性只体现较高浓度的生长素促进生长明显,A错误;茎的背地性和茎的向光性都是由于较高浓度的生长素促进生长明显,B正确;生长素对果实发育起促进作用,顶端优势体现生长素对侧芽的抑制作用,C错误;根的向地性体现了低浓度起促进作用,高浓度起抑制作用,胚芽鞘的向光性只体现了生长素的促进作用,D错误。]
2.恶劣条件下,脱落酸含量升高使植物逆境应答增强,生长速率减缓;正常条件下,RALF 多肽信号通过其受体可抑制脱落酸的作用,降低逆境应答,使植物正常生长。下列相关叙述错误的是( )
A.脱落酸含量变化利于植物生存
B.植物与环境之间存在信息传递
C.植物激素调节不受基因组调控
D.植物生长受多种激素共同调节
C [脱落酸含量增加植物生长速率减缓不利于生长,但是在恶劣条件下脱落酸含量增加,能提高植物的抗逆性,利于植物的生存,A正确;环境中的理化因子发生变化相关信息可以传递给植物体,当环境条件变得恶劣时,植物会增强逆境应答等,B正确;植物的生长发育过程,根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,C错误;植物的生长发育可同时受多种激素调节,比如从题中信息就可以知道至少还要考虑生长素、细胞分裂素等激素的作用,D正确。]
3.夏季高温时段,用较低温度的地下水灌溉,容易导致农作物萎蔫。其主要原因是( )
A.叶片蒸腾剧烈,水分散失快
B.植物体温度下降,气孔关闭
C.根系对矿质元素吸收减少
D.根系渗透吸水量下降
D [夏季高温时段,用较低温度的地下水灌溉,容易导致农作物温度下降,细胞内酶的活性降低,细胞代谢减弱,细胞膜与细胞质的流动性也下降,因此根系渗透吸水量下降,而蒸腾作用失水量基本不变,导致农作物萎蔫,所以D正确。]
4.在自然条件下,冬小麦在头一年秋季萌发,以营养体(长出根茎叶的植物体)过冬,第二年夏初开花和结实。秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加,说明( )
A.未经过低温处理的冬小麦,如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花
B.赤霉素等植物激素控制着植物的生命活动
C.赤霉素直接参与细胞内的代谢活动
D.赤霉素具有解除种子休眠的作用
A [根据题意:秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件,低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加,说明赤霉素与植物的开花有关,故未经过低温处理的冬小麦,如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花,A正确;植物激素的合成受基因的控制,故基因的程序性表达控制着植物的生命活动,植物激素对生命活动只是起调节作用,不能直接参与细胞内的代谢,B、C错误;冬小麦是以营养体(长出根茎叶的植物体)过冬的,故题目中未体现赤霉素具有解除种子休眠的作用,D错误。]
5.下列关于植物激素的叙述中,正确的是( )
A.植物激素的合成不受光照、温度等环境因子的影响
B.多种植物激素的平衡协调控制着植物的生长发育
C.植物激素在植物体内发挥调节作用时可反复使用
D.植物激素进入靶细胞并催化细胞代谢中的特定反应
B [植物激素的合成属于酶促反应,温度通过影响酶的活性影响植物激素的合成,A错误;植物的生长发育和适应环境变化的过程受多种植物激素的共同调节,B正确;植物激素对生命活动的调节过程中,激素发挥作用后就会失活,C错误;植物激素作为信息分子,对细胞的生命活动起调节作用,不起催化作用,催化细胞代谢中的特定反应的物质是酶,D错误。]
6.某同学为研究光对植物根生长的影响,做了如下实验:把一株植物培养在装有营养液的透明容器中,给予单侧光刺激,一段时间后,该植物生长状况如图所示。下列关于该实验的表述正确的是( )
A.根的背光生长与营养液的成分有关
B.根的向光侧生长素含量比背光侧多
C.该植物根系生长方向不受重力影响
D.该植物根系生长方向受光的影响比受重力的影响大
D [营养液的成分均匀分布,与根的背光生长无关,A错误;根的背光侧比向光侧生长素含量高,背光侧生长受抑制,B错误;只要植物根不是处于失重状态下,根系生长都要受重力影响,C错误;若该植物根系生长方向受重力的影响比受光的影响大,则根应向下生长,与图相符,故D正确。]
7.植物的休眠和生长是由脱落酸和赤霉素这两种激素调节的,其合成途径如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.秋天,叶肉细胞内的胡萝卜素含量增加,可提高光合作用速率
B.夏天,植物在光敏色素的作用下可合成赤霉素,这属于化学信息对植物激素的调控
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对基因组在不同空间上程序性表达的调节
C [秋末①→③→⑤过程能增加叶肉细胞内的胡萝卜素含量,胡萝卜素经⑥形成脱落酸,使叶片脱落,进而使光合速率下降,A错误;夏天,植物在光敏色素的作用下可合成赤霉素,这属于物理信息对植物激素的调控,B错误;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,C正确;植物的生长发育过程,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,但是题图中体现的只是环境因素对基因组在不同时间上程序性表达的影响过程,D错误。]
8.图甲表示温度对植物吸收钾离子和铵根离子的影响;图乙表示氧分压对植物吸收钾离子和铵根离子的影响。下列不属于根据图甲和图乙得出的结论的是( )
A.温度影响植物对钾离子和铵根离子的吸收
B.植物在吸收钾离子和铵根离子的过程中消耗了糖
C.温度和氧分压相同时,植物对钾离子的吸收量大于对铵根离子的吸收量
D.载体数量也影响植物对钾离子和铵根离子的吸收
D [分析图甲可知,温度影响植物对钾离子和铵根离子的吸收;分析图乙可知,植物在吸收钾离子和铵根离子的过程中消耗了糖;结合甲、乙两图可知,温度和氧分压相同时,植物对钾离子的吸收量大于对铵根离子的吸收量;甲、乙两图都没有体现载体数量对植物吸收钾离子和铵根离子的影响。]
9.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,下列关于植物生命活动调节的说法不正确的是( )
A.不同植物激素对生命活动的调节既有协同作用,也有拮抗作用
B.激素调节只是植物生命活动调节的一部分,植物生命活动还受到环境等信息的调节
C.光照、温度等环境因子只通过改变植物激素的作用来影响生命活动
D.植物生命活动的调节根本上是基因选择性表达的结果
C [不同植物激素对生命活动的调节既有协同作用(如生长素与赤霉素),也有拮抗作用(如生长素与脱落酸),A正确;植物生命活动既受激素的调节,也受光照、温度、重力等环境因子的影响,B正确;光照、温度等环境因子会影响植物激素的合成、分布等,进而影响植物的生命活动,但无法改变植物激素的作用,C错误;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,D正确。]
10.茉莉酸(JA)是植物产生的一类生长调节物质,也是重要的抗冻信号分子,能调控植物的抗冻性。JAZ蛋白是JA信号通路中的关键调节因子,能将JA信号从受体传递到细胞核中影响基因的转录。下列相关分析正确的是( )
A.JA是由特定内分泌腺产生的一种植物激素
B.JA直接参与调控细胞核基因的表达
C.作为抗冻信号分子,JA可能会使细胞内渗透压升高
D.JA与生长素在生理作用上都具有两重性
C [植物激素是由植物的一定部位产生的,不是由特定内分泌腺产生的,A错误;根据题干信息“JAZ蛋白是JA信号通路中的关键调节因子,能将JA信号从受体传递到细胞核中影响基因的转录”,可知JA间接参与调控细胞核基因的表达,B错误;细胞自由水降低,代谢减弱,有利于抗冻,根据“茉莉酸(JA)是植物体重要的抗冻信号分子,能调控植物的抗冻性”,可推测其可能会使自由水含量降低,使细胞内渗透压升高,C正确;题目所给信息不能体现JA在生理作用上具有两重性,D错误。]
11.科学家为研究影响莴苣种子萌发的因素(每组实验中莴苣种子数量均为100粒),进行了如下实验:
实验组
处理方法
一周内萌发种子数/粒
一
黑暗处理
20
二
暗室中,以适宜强度红光处理
98
三
暗室中,以10-5 mol/L的赤霉素处理
97
下列有关本实验的说法,正确的是( )
A.本实验的自变量是种子萌发率
B.莴苣种子萌发过程中需要红光提供能量
C.增加光照强度可以促进种子萌发
D.红光处理可能影响种子细胞内赤霉素的合成
D [种子萌发率是本实验的因变量,A错误;红光作为一种信号,影响莴苣种子萌发,并不能为其提供能量,B、C错误;红光处理可能影响种子细胞内赤霉素的合成,赤霉素促进种子萌发,D正确。]
二、非选择题
12.取一正常生长的植株水平放置,由于重力影响了生长素的重新分配,根将向地生长,茎将背地生长。
(1)上图是根、茎生长速率与生长素浓度的关系曲线,图示字母中表示根的近地侧的是________、根的远地侧的是____________,表示茎的近地侧的是____________、茎的远地侧的是____________。
(2)有人认为根的向地生长不仅与生长素有关,还与乙烯的作用有关。为了研究二者之间的关系,此人做了这样的实验:将某种开花植物的根尖放在含不同浓度的IAA培养液中,并加入少量蔗糖作为能源。实验结果发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,培养液中乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。
①此人所做实验的自变量是________________,因变量是__________________。需要严格控制的无关变量有__________________________________________(至少举出两种)。
②为使实验更严谨,还需将另一些等量的根尖放在__________________________,作为对照组。
③据此实验结果,可推知水平放置的植物根向重力生长的原因是__________________
__________________________。
解析 (1)由于根对生长素较敏感,因此近地侧生长素浓度高,抑制根生长,生长单位长度需要的时间长,为图中B点;根的远地侧生长素浓度低促进根生长,生长单位长度需要的时间短,为图中A点;茎对生长素不敏感,由于近地侧生长素浓度高生长快,生长单位长度所用时间短,即图中D点;远地侧生长素浓度低生长慢,生长单位长度所用时间长,即图中C点。
(2)①由题干信息“生长素浓度越高,培养液中乙烯浓度也越高,根尖的生长所受的抑制也越强”知生长素对乙烯的合成起诱导作用,自变量是不同浓度的IAA培养液,因变量是乙烯浓度和根尖生长情况。而每组根尖的数量、溶液的体积、蔗糖的量、环境的温度等也能够影响实验的结果,所以这些影响因素均属于无关变量。
②设置空白对照组应遵循等量及单一变量原则,此实验的空白对照组是不含IAA的培养液,但需加入等量的蔗糖作为能源。
③根向重力生长是由于近地侧生长素浓度过高,根据本实验的结果可知,高浓度生长素诱导根细胞合成了乙烯,乙烯抑制了根近地侧的生长。
答案 (1)B A D C (2)①生长素的浓度 乙烯的浓度 每组根尖的数量、溶液的体积、蔗糖的量、环境的温度 ②含等量蔗糖但不含生长素的培养液中 ③高浓度的生长素诱导根细胞合成了乙烯,乙烯抑制了根近地侧生长
13.研究表明,拟南芥中光敏色素介导的光信号与植物激素脱落酸(ABA)代谢途径相互作用。phyB突变体水稻无法合成光敏色素,利用野生型和光敏色素突变体水稻作为研究材料,分析光敏色素介导的光信号对ABA生物代谢的影响,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)分析实验,phyB突变体与野生型相比,体内内源ABA含量出现差异的原因可能是:与ABA合成代谢相关的基因是图中的OsABAOX____________(填数字),其在phyB突变体中的表达水平明显____________野生型。
(2)另有实验表明,外源ABA明显抑制光照下生长的水稻种子的萌发,且外源ABA对phyB突变体种子萌发的抑制效果更明显。据此推测,在野生型水稻体内光敏色素通过感受光信号________(填“削弱”或“增强”)了ABA对种子萌发的抑制效果。
(3)ABA的生理作用除了抑制种子萌发外,还可以_____________________(至少写两点)。
解析 (1)②图中显示phyB突变体的OsABAOX2基因和OsABAOX3基因的表达水平都高于野生型,导致phyB突变体的叶片和幼苗中内源ABA含量都高于野生型;而phyB突变体的OsABAOX1基因表达水平低于野生型,说明与ABA降解代谢相关的基因是OsABAOX1。
(2)根据题干可知,外源ABA明显抑制光照下生长的水稻种子的萌发,且外源ABA对phyB突变体种子萌发的抑制效果更明显,说明在野生型水稻体内光敏色素通过感受光信号削弱了ABA对种子萌发的抑制效果。
(3)脱落酸(ABA)的生理作用除了抑制种子萌发外,还可以抑制细胞分裂,促进果实和叶的衰老和脱落。
答案 (1)2和3 高于 (2)削弱 (3)抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落
14.光敏色素在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后,通过光敏色素激活相关调节蛋白,调控有关蛋白质合成(如图)。图中cab基因控制合成的蛋白质是类囊体薄膜的组成成分。rbcS基因控制合成的多肽与另一种叶绿体DNA控制合成的多肽,组装成Rubisco全酶(催化CO2的固定)。分析回答:
(1)①、③两过程表示遗传信息的__________,催化该过程的酶是__________。
(2)②、④两过程在__________(填结构)中完成,该过程的开始和终止分别与mRNA中的________________有关。
(3)与过程②相比,过程①中特有的碱基配对方式是__________;过程②中一个mRNA上连接多个核糖体,其意义是_____________________________________________________。
(4)若某叶肉细胞中,rbcS基因正常,cab基因发生突变不能表达,则直接影响光合作用的__________阶段。
(5)由图可知,叶绿体的发育受____________________中的遗传物质共同控制。
解析 (1)图中①、③均是从DNA→RNA,表示转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化。
(2)图中②、④都表示翻译过程,发生在核糖体上,该过程的开始和终止分别与mRNA上的起始密码和终止密码有关。
(3)①是转录过程,其碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,②是翻译过程,其碱基配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C,因此与过程②相比,过程①中特有的碱基配对方式是T-A;过程②中一个mRNA上连接多个核糖体同时进行翻译过程,这样少量的mRNA可迅速合成出大量的蛋白质。
(4)cab基因控制合成的蛋白质是类囊体薄膜的组成成分,而类囊体是光反应的场所,因此若cab基因发生突变不能表达,则直接影响光合作用的光反应阶段。
(5)由图可知,叶绿体的发育受细胞核和细胞质(或细胞核和叶绿体)中的遗传物质共同控制。
答案 (1)转录 RNA聚合酶 (2)核糖体 起始密码和终止密码 (3)T—A 少量的mRNA可迅速合成出大量的蛋白质 (4)光反应 (5)细胞核和细胞质(或细胞核和叶绿体)
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