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高效作业23[植物对多种环境信号做出反应](见学生用书P151)
[A级 新教材落实与巩固]
1.下列运动中,属于向性运动的是( C )
A.捕虫草的叶子受到昆虫触碰时,立即闭合将其捕捉
B.触碰含羞草的小叶,小叶立即合拢,叶柄下垂
C.植物的根向地生长,茎背地生长
D.蝶类白天活动,蛾类夜间活动
【解析】 向性运动是植物受到光、重力等有方向性的环境刺激而引起的生长运动,是植物对环境信号的一种生长反应。植物的根向地生长,茎背地生长,这属于向性运动,C符合题意。
2.植物体能对光照、温度、重力等多种环境信号做出反应,下列叙述正确的是( A )
A.用间歇光打断短日植物的夜长可阻止其开花
B.根具有正向重力性是由于伸长区的细胞能感受重力
C.光敏色素主要吸收红光和蓝光
D.冬小麦具有春化作用说明光照参与了植物生长发育的调节
【解析】 用间歇光打断短日植物的夜长会使植物无法获得一定时长的持续夜长,可阻止其开花,A正确;根感受重力作用的部位是根冠,发生弯曲的是伸长区,B错误;光敏色素主要吸收红光和远红光,C错误;春化作用是指低温诱导植物开花的过程,是温度参与植物生长发育调节的重要表现,D错误。
3.某种短日植物开花的临界日长是10 h,在下列甲~丁四个光周期处理中,此短日植物能正常开花的处理有( A )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解析】 因为该短日植物开花的临界日长是10 h,所以该短日植物所需的持续夜长为14 h,据图分析只有图乙的持续夜长超过14 h,因此短日植物能正常开花的处理只有图乙,故选A。
4.光调控植物生长发育的反应机制的顺序正确的是( B )
A.信号转导→感受信号→发生反应→表现出生物学效应
B.感受信号→信号转导→发生反应→表现出生物学效应
C.感受信号→发生反应→信号转导→表现出生物学效应
D.发生反应→感受信号→信号转导→表现出生物学效应
【解析】 分析可知,光调控植物生长发育的反应机制是感受信号→信号转导→发生反应→表现出生物学效应,B正确。
5.下列有关温度参与调节植物生长发育的说法,错误的是( C )
A.秋冬季的低温是部分植物开花所必需的条件
B.有的植物需经过春化作用才能开花
C.茎尖感受低温刺激后,通过春化素即赤霉素把信息传递到开花部位
D.低温作为信号影响植物的开花,这是进化的结果
【解析】 一些植物的开花主要受温度影响,如冬小麦,在自然条件下,冬小麦等是在头一年秋季萌发,以营养体过冬,到第二年夏初才开花和结实,对这类植物来说,秋冬季的低温是开花所必需的条件,A正确;低温诱导植物开花的过程,称为春化作用,有的植物需经过春化作用才能开花,B正确;在春化过程中形成一种春化素,植物感受低温刺激后,可能通过春化素把信息传递到开花部位,不过这种物质至今还没被分离出来,春化作用可能与赤霉素有关,但春化素不一定就是赤霉素,C错误;低温作为信号影响植物的开花,这是进化的结果,经过长期的进化过程,这样一些能够度过寒冷冬季的物种得以延续下来,D正确。
6.下图为拟南芥细胞中的开花调控机制。FLC是一种开花抑制蛋白,FCA是一种存在于细胞内的RNA——蛋白质复合物,ABA是脱落酸。下列有关叙述正确的是( C )
A.图示过程说明植物花期的调控受到环境因素调节
B.增强细胞中FCA的活性会使植物的开花时间推迟
C.FY与ABA通过竞争FCA上的结合位点调控开花
D.脱落酸通过解除FCA对FLC的抑制作用促进开花
【解析】 题图过程并未体现环境因素对植物花期的调节,A错误;增强细胞中FCA的活性,会抑制FLC的作用使植物提前开花,B错误;FY与ABA通过竞争FCA上的结合位点调节FCA的活性,进而影响FLC发挥作用,从而达到调控植物开花的目的,C正确;ABA通过与FCA结合使其处于无活性状态,解除FCA对FLC的抑制作用,抑制植物开花,D错误。
7.植物的向性运动是对单向的环境刺激做出的定向运动反应。下列对向性运动的叙述,不合理的是( B )
A.农业生产上采用蹲苗处理可以限制水分的供应,目的是促使根向深处生长
B.植物向性运动的方向均与单向刺激相同
C.植物的向性运动可能与生长素的调节作用有关
D.植物的向性运动可能是植物对外界环境的适应
【解析】 蹲苗是作物栽培中抑制幼苗茎叶徒长、促进根系发育的技术措施,在限制水分的供应时,利用根的向水性,促进根向土壤深处(水分较多)生长,A正确;植物向性运动的方向不一定与单向刺激相同,如茎的负向重力性,B错误;植物的向性运动可能与生长素的调节作用有关,如向光性、向重力性等都是由生长素分布不均导致的,C正确;向性运动是植物对于外界环境的适应,如向光性使植物的茎、叶处于最适宜利用光能的位置,有利于接受充足的阳光而进行光合作用,是自然选择的结果,D正确。
8.冬小麦是在头一年秋季播种萌发,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。春天播下去的冬小麦虽然麦苗高度很快能赶上秋天播种的小麦,但不能开花结实。下列叙述错误的是( A )
A.冬小麦开花时间取决于其播种萌发的时间
B.经低温作用的冬小麦体内可能产生了影响开花的物质
C.越冬期小麦与春天拔节期相比,体内脱落酸浓度更高
D.低温影响冬小麦开花是长期进化的结果
【解析】 冬小麦开花时间取决于其播种萌发的温度,A错误;春天播下去的冬小麦虽然麦苗高度很快能赶上秋天播种的小麦,但不能开花结实,因此经低温作用的冬小麦体内可能产生了影响开花的物质,B正确;脱落酸有助于植物度过逆境,越冬期小麦与春天拔节期相比,体内脱落酸浓度更高,C正确;春天播下去的冬小麦不能开花结实,因此留下的是能开花结实的,故低温影响冬小麦开花是长期进化的结果,D正确。
9.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。以下对研究结果的分析错误的是( C )
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
A.决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度
B.高温可以解除冬小麦的春化作用
C.春化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,未经低温处理的冬小麦不能抽穗开花,经低温处理的冬小麦抽穗开花,说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度,A正确;经低温处理的冬小麦抽穗开花,而先低温处理后高温处理的冬小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B正确;春化产生的特定蛋白质是基因适时选择性表达的结果,C错误;北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果,是因为没有经过春化作用,D正确。
10.在自然界中,植物生长、开花、衰老和种子萌发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→细胞核内特定基因发生转录→表现出特定的生物学效应。下列分析错误的是( C )
A.光敏色素可能是一种接受光信号的受体
B.光可调控基因组的表达进而调控生长发育
C.幼苗横放后茎背地生长是光调控的结果
D.人为控制光照时间可达到使花卉分批上市的目的
【解析】 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,A正确;由题意可知,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;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,C错误;由题意可知,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,D正确。
[B级 素养养成与评价]
11.植物的开花受到多种途径的调控。某植物成花诱导的基因调控机制如图所示,FLC和CO表示基因,分别表达FLC蛋白和CO蛋白。下列分析错误的是( B )
A.FLC属于开花抑制因子基因
B.FLC蛋白和CO蛋白特异性存在于茎尖
C.植物细胞内的CO蛋白可能会出现昼夜节律性变化
D.光质途径通过光敏色素结构的改变影响基因表达
【解析】 根据图中抑制作用的符号可知,FLC属于开花抑制因子基因,抑制植物的开花,A正确;FLC蛋白和CO蛋白特异性存在于花分生组织,B错误;植物细胞内的CO蛋白发挥作用是通过光周期途径实现的,其可能会出现昼夜节律性变化,C正确;光质途径通过光敏色素结构的改变,进而通过信号转导影响核基因的表达,D正确。
12.为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响,研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。
据图分析,下列叙述正确的是( B )
A.远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加,促进种子萌发
B.红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素相关基因的表达
C.红光与赤霉素处理相比,莴苣种子萌发的响应时间相同
D.若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理高
【解析】 图甲显示远红光使种子赤霉素含量下降,进而抑制种子萌发,与图乙结果相符,而不是远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加,A错误;图甲显示红光能使种子赤霉素含量增加,其机理为红光将光敏色素激活,进而调节相关基因表达,B正确;图乙显示红光处理6 d左右莴苣种子开始萌发,赤霉素处理10 d时莴苣种子开始萌发,两种处理中莴苣种子萌发的响应时间不同,C错误;红光处理促进种子萌发,脱落酸会抑制种子萌发,二者作用相反,所以红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理低,D错误。
13.花开花落,春华秋实。植物的生命活动调节受基因的调控、激素的调节和环境因素的影响,它们相互作用、协调配合。请回答下列与植物生命活动调节相关的问题。
(1)自然界中,植物种子常在大雨后萌发,这是因为 降雨导致脱落酸减少(或对种子萌发的抑制作用减弱) 。将休眠状态的植物种子置于0~5℃的低温条件下1~2个月,可使种子提前萌发。处理过程中种子内赤霉素、脱落酸含量的变化情况如图1所示。据图分析,低温处理可使种子提前萌发的主要原因有① 低温使赤霉素含量升高,促进种子萌发 ;② 低温使脱落酸含量降低,抑制种子萌发的作用减弱 。
(2)植物开花受成花素的影响。下图表示光周期(日照长短)诱导植物成花素的产生以及影响开花的实验,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分。
结合图2,运用已有知识分析,下列选项中错误的是 B 。
A.图2中植物属于短日植物
B.感受光周期的部位是顶端花蕾
C.接受诱导产生成花素的部位可能是叶
D.成花素的作用部位可能是顶端花蕾
(3)研究表明,赤霉素对植物的开花也具有调节作用,其作用机制如图3所示。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,结合SPL蛋白的功能,描述赤霉素对植物开花的调节机制: 赤霉素能够促进DEL蛋白的降解,解除DEL蛋白对SPL蛋白作用的阻止,而SPL蛋白直接激活SOC编码基因转录、翻译产生SOC蛋白,进而促进植物开花 。
(4)脱落酸和乙烯可以帮助植物度过不良环境。当环境条件较为干旱时,叶片中脱落酸的含量会增加,导致 气孔关闭,降低了叶片的蒸腾作用 而减少水分的损失。当植物处于机械损伤、污染物毒害等不利环境时,体内乙烯会成倍地增加。在此过程中,乙烯的产生具有“自促作用”,即乙烯的积累可以刺激植物体产生更多的乙烯。乙烯的“自促作用”体现乙烯合成的调节机制属于 (正)反馈 调节。
【解析】 从图1中可以看出,在种子休眠状态下,脱落酸含量较高,在打破种子休眠萌发的过程中,脱落酸减少,赤霉素增多,说明赤霉素与脱落酸是拮抗关系。
(1)自然界中,植物种子常在大雨后萌发,这是因为降雨导致脱落酸减少(或对种子萌发的抑制作用减弱)。由图1分析可知,低温处理可使种子提前萌发,主要原因是①低温使赤霉素含量升高,促进种子萌发;②低温使脱落酸含量降低,抑制种子萌发的作用减弱。
(2)图2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成花素并调节植物开花,故该植物属于短日植物,A正确;B植株下部的叶子接受短日照开花,C植株的顶端花蕾接受短日照不开花,可知受短日照刺激能够产生成花素的器官是叶,成花素的作用部位是顶端花蕾,B错误,C、D正确。
(3)根据图3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;赤霉素能够促进DEL蛋白的降解,解除DEL蛋白对SPL蛋白作用的阻止,而SPL蛋白直接激活SOC编码基因转录、翻译产生SOC蛋白,进而促进植物开花。
(4)当环境条件较为干旱时,叶片中脱落酸的含量会增加,导致气孔关闭,降低了叶片的蒸腾作用而减少水分的损失。乙烯的产生具有“自促作用”,即乙烯的积累可以刺激植物体产生更多的乙烯,因此乙烯合成的调节机制属于(正)反馈调节。
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