5.4环境因素参与调节植物的生命活动练习题2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

**基本信息** 以环境因素调节植物生命活动为核心，通过基础认知、实验分析、综合探究三层设计，实现从概念理解到分子机制探究的进阶，培养生命观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|春化作用、光敏色素等单一知识点|选择题1-5直接考查教材核心概念，强化生命观念中的结构与功能观| |实验分析|实验数据解读与变量控制|选择题6-8结合图表分析褪黑素、6-BA作用，培养科学思维的证据分析能力| |综合探究|分子机制与跨模块应用|填空题9-11要求阐述乙烯低温适应、遮荫记忆等调控路径，提升探究实践能力|

2026-2027学年高中生物人教版选择性必修一5.4环境因素参与调节植物的生命活动 模拟练习题 一、选择题 1 . 冬小麦在秋季播种，麦苗越冬经春化作用后，春季气温回升、日照延长时抽穗开花。未完成春化的麦苗，即使光照充足也只会疯长茎叶。下列叙述错误的是（        ） A．小麦经春化后抽穗开花的过程只受温度和日照长短的影响 B．未完成春化的麦苗茎叶疯长可能与赤霉素分泌量增多有关 C．小麦的春化作用体现了温度可作为物理信号调节植物的生命活动 D．光敏色素主要吸收红光和远红光调控基因表达促进小麦抽穗开花 2 . 热会影响植物形态，研究人员为研究热对植物形态影响的内因，做了结果如图的实验。除此之外，还用NPA（生长素极性运输阻断剂）处理拟南芥幼苗的子叶与下胚轴的连接处，结果是28℃时下胚轴长度与20℃的长度无明显差异。下列说法错误的是（　　） A．子叶可能含有感受热的结构 B．子叶能产生生长素作用于下胚轴 C．下胚轴不含感受热的结构 D．下胚轴在28℃缺氧时会显著伸长 3 .  下图是日照长短影响菊花开放的机制，→代表促进，粗细代表强弱，⊣代表抑制。下列叙述错误的是（　　） A．短日照下喷洒EGTA（一种Ca2+螯合剂）会抑制开花 B．短日照下赤霉素的合成是负反馈调 C．短日照解除GAI-CAM7复合体对GAST1基因表达的抑制 D．短日照通过GAST1-SPL9复合物增加FTL1基因的表达量 4 . 在黑暗中生长的植物幼苗通常表现为黄叶，称为黄化苗。光照影响幼苗叶色的分子机制如图所示。下列叙述正确的是（        ） A．光敏色素是光合色素的一种，在植物分生组织的细胞内相对比较丰富 B．光照环境下，光敏色素的空间结构会发生变化，影响特定基因的表达 C．光照环境下，胞吞进入细胞核的光敏色素，抑制HY5降解使幼苗发生去黄化反应 D．黑暗条件下，可能抑制细胞分裂素的降解，导致叶绿素合成量减少形成黄化幼苗 5 . 洋葱根尖的结构模型图如图，其中成熟区某些细胞的细胞质和细胞核逐渐消失，使这些细胞上下连接。下列有关分析错误的是（        ） A．洋葱根尖成熟区可能具有较好的物质运输能力 B．单侧光照射下，伸长区向光侧生长速度慢于背光侧 C．光学显微镜下，分生区细胞可能观察到染色体分布在细胞两极 D．去除根冠，水平放置的洋葱根可能会丧失向地生长的现象 6 . 低温胁迫能引起细胞中过氧化物增多而对细胞产生损伤，而超氧化物歧化酶（SOD）则可以减少细胞中的过氧化物。研究人员将大豆种子分别在常温（25℃）下萌发24h（T24）和48h（T48）后转移至4℃低温胁迫处理24h，而后转移至常温继续发芽至第5天，研究不同浓度褪黑素浸种处理（0μmol·L-1、50μmol·L-1、100μmol·L-1、200μmol·L-1、400μmol·L-1）对大豆种子萌发的影响。据图分析，下列说法正确的是（        ） A．本实验的自变量是不同浓度的褪黑素 B．萌发大豆种子遭遇低温的时间越早，使用褪黑素处理的效果越好 C．褪黑素可以通过提高SOD的活性缓降低温对种子发芽的影响 D．实验浓度范围内，褪黑素浓度越高，SOD的活性越高，对大豆种子发芽率的促进作用越强 7 . 甘蓝型油菜花其生长周期必经一定时长的低温春化，花芽才能在春季随着温度的升高开始发育开花，春化作用促使油菜开花的过程如图所示。下列分析错误的是（        ） A．基因3缺失突变体植株可不经低温处理而提前开花 B．低温通过提高赤霉素与脱落酸的比值促进植物开花 C．赤霉素和脱落酸对植物开花的作用效果相抗衡 D．植物开花是环境、激素和基因共同作用的结果 8 . 红豆草是优质牧草，科研探究不同浓度油菜素内酯（BR）、6-苄基腺嘌呤（6-BA，细胞分裂素类似物）对红豆草种子萌发的影响，检测发芽率与可溶性糖含量，实验结果如图。下列错误的是（        ） A．种子萌发进程受基因组在时间、空间上程序性表达调控，同时受植物激素、水分、温度等环 境因子共同调控 B．图1中，适宜浓度BR可提升种子发芽率与可溶性糖含量，BR作为信息分子传递信号，调控 细胞代谢促进萌发 C．图2中，低浓度的6-BA能促进种子萌发，而高浓度的6-BA则表现出抑制作用，体现了植物 激素作用的两重性 D．仅凭现有实验数据，能够确定0.08 mg·L-1BR和10 mg·L-16-BA组合是促进发芽的最优配比 二、填空题 9. 乙烯在植物的生长发育和应对环境胁迫等方面发挥着重要作用。研究发现乙烯和拟南芥在低温环境下的生长状况存在密切联系。现有拟南芥野生型（Col植株）和一种乙烯合成相关的突变体（etol植株），实验小组将Col植株和etol植株分别置于常温（22℃）和低温（4℃）环境下培养，不同培养条件下两种植株乙烯相对合成量和植株的存活率如图1和图2所示。回答下列问题： (1)《格物粗谈》中有记载“红柿摘下未熟，木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味”，此处的“气”指的就是乙烯，该实例说明乙烯对果实具有_______的作用。 (2)根据图1可知，etol植株是一种乙烯合成_______（填“增多”或“减少”）突变体，根据图2可知，乙烯合成增加会_______（填“提高”或“降低”）拟南芥在低温环境下的存活率。试结合图1和图2阐述拟南芥植株对低温环境的适应机制_______。 (3)Ag+是乙烯受体的拮抗剂，能有效阻断乙烯信号途径。实验小组欲设计实验证明乙烯信号阻断能够影响拟南芥对低温的耐受能力，将野生型拟南芥随机均分为两组，对照组用MS培养基培养（常用的植物培养基，能满足植物细胞在营养和生理上的基本需求），实验组用_______培养，一段时间后检测实验组和对照组的拟南芥在低温条件下的存活率，实验结果为_______。 10. 莴苣种子属于需光种子，萌发过程受红光（R）、远红光（FR）的精准调控。科研人员开展光质交替照射实验：对生理状态一致的莴苣种子进行不同顺序的红、远红光交替短时照射，处理后全部置于黑暗恒温环境培养，最终萌发结果为：末次光照为红光，种子萌发；末次光照为远红光，种子不萌发。为揭示其调控机制，科研人员检测了交替光照下光敏色素含量变化，并探明了其调控种子萌发的分子通路，结果见图1、图2。回答下列问题： (1)光作为重要的环境信号，可通过调控植物基因表达调节生命活动。光敏色素是植物感受光信号的特异性受体，其化学本质是____________，主要吸收红光和远红光，主要分布于____________的细胞中。 (2)关于光敏色素的作用模式存在两种假说： 假说Ⅰ：细胞内存在两种不能相互转化的光敏色素Pr和Pfr，不同光质仅能激活不同色素； 假说Ⅱ：细胞内存在两种可随不同光质发生可逆转化光敏色素的Pr和Pfr两种形态。 结合图1实验结果分析，可判断实验支持假说____________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），支持该假说的理由是____________；结合光照萌发结果可判断，____________（填“Pr”或“Pfr”）是启动莴苣种子萌发的活性形态。 (3)结合图2分子机制，从信号传导、基因表达调控角度完整解释“最后一次光照为远红光时莴苣种子无法萌发”的原因：________________________。 (4)植物的生长发育是多因素协同调控的结果。除环境因素的调节，____________和____________也贯穿种子萌发、植株生长的全过程。 11. 研究发现，拟南芥对遮荫存在“记忆效应”（以下简称“遮荫记忆”）：幼苗经8小时遮荫处理后，转入白光恢复40小时，再次遭遇遮荫时，其下胚轴伸长速度显著快于从未经历过遮荫的幼苗。揭示植物对遮荫产生记忆的分子机制，为培育耐密植、抗倒伏作物新品种提供理论依据。回答下列问题： (1)为探究遮荫记忆的形成机制，科研人员测定了野生型和PIF7（光敏色素互作因子）突变体拟南芥在不同处理条件下，遮荫响应基因IAA19区域的H3K27me3（一种组蛋白修饰分子）富集水平，结果如图所示。 ①比较野生型中“白光”与“遮荫8h”两组，“遮荫8h”的H3K27me3水平________“白光”，说明遮荫8h可________（填“增加”或“降低”）H3K27me3，遮荫记忆开始形成。 ②据图判断，PIF7是遮荫记忆形成的________（填“必需”或“非必需”）因子，理由是________。 ③比较野生型中“遮荫8h”与“遮荫8h+恢复白光40h”两组，发现两者H3K27me3水平无显著差异。该现象说明________，据此推测遮荫记忆得以维持的原因是________。 (2)进一步研究发现：遮光条件下，光敏色素phyB转变为失活状态，导致PIF7蛋白在细胞核内积累。综合以上信息，写出遮荫记忆增强拟南芥下胚轴伸长的分子机制：________（用文字和箭头表示）。 (3)基于遮荫记忆机制，围绕“培育耐密植、抗倒伏作物新品种”这一目标，提出一个值得进一步研究的科学问题：________。 答案 一、选择题 1 答案：A A：小麦开花受温度、光照、植物激素、基因等多种因素共同调控，不只有温度和日照，错误 B：未春化赤霉素含量偏高，促进茎叶徒长，正确 C：低温作为物理信号调控春化，调节开花，正确 D：光敏色素吸收红光、远红光，调控相关基因促进抽穗，教材知识点，正确 2 答案：D A：去除子叶后 20℃与 28℃下胚轴长度差异消失，说明子叶存在感受热的部位，正确 B：NPA 阻断生长素运输后高温伸长效应消失，证明子叶产生生长素运输至下胚轴促伸长，正确 C：去子叶后温度对下胚轴几乎无影响，说明下胚轴无独立感受热的结构，正确 D：实验未涉及缺氧变量，无法得出缺氧显著伸长的结论，错误 3 答案：B A：EGTA 结合 Ca²+ 降低胞内 Ca²+，短日照 Ca²+ 促进开花，喷洒后抑制开花，正确 B：短日照赤霉素促进 GAST1，GAST1 反过来促进赤霉素合成基因，属于正反馈，不是负反馈，错误 C：长日照 GAI-CAM7 抑制 GAST1，短日照复合体解离，解除抑制，正确 D：GAST1 与 SPL9 结合促进 FTL1 表达，诱导开花，正确 4 答案：B A：光敏色素不属于光合色素，光合色素为叶绿素、类胡萝卜素，错误 B：光照改变光敏色素空间结构，进入细胞核调控基因表达，正确 C：光敏色素本身不会胞吞进入细胞核，是光激活后构象改变转移入核，错误 D：黑暗 HY5 降解，叶绿素合成相关基因不表达，和细胞分裂素降解无关，错误 5 答案：B A：成熟区部分细胞分化为导管，负责水分无机盐运输，运输能力强，正确 B：根尖无感光色素，单侧光不会引起根尖向光、背光生长差异，错误 C：分生区细胞持续分裂，后期可观察染色体移向两极，正确 D：根冠是感受重力部位，去除后失去向地性，正确 6 答案：C A：自变量包含褪黑素浓度、低温处理时间 T24/T48 两类，不只有褪黑素浓度，错误 B：T24 发芽率整体低于 T48，低温越早抑制越明显，褪黑素处理效果更差，错误 C：相同处理下 SOD 活性越高发芽率越高，褪黑素提升 SOD 减少过氧化物损伤，缓解低温伤害，正确 D：T48 组 400μmol/L 时 SOD 上升但发芽率下降，并非浓度越高促进越强，存在高浓度抑制，错误 7 答案：A A：基因 3 促进赤霉素合成，缺失突变体赤霉素含量低，花芽生成受阻，开花延迟，不会提前，错误 B：低温促进基因 2、3，赤霉素上升、脱落酸下降，赤霉素 / 脱落酸比值升高促开花，正确 C：脱落酸抑制基因 1、抑制花芽；赤霉素促进花芽，二者作用拮抗，正确 D：开花是环境信号、植物激素、基因多层级共同调控，正确 8 答案：D A：植物生长发育由基因组程序性表达调控，同时受激素、温度、水分等环境信号影响，正确 B：一定范围 BR 提升发芽率与可溶性糖，激素作为信息分子调控代谢，正确 C：10 mg・L-1 6-BA 发芽率高于空白，20、30 低于空白，体现低促高抑两重性，正确 D：实验只单独处理 BR、6-BA，无混合浓度实验组，无法确定最优组合配比，错误 二、填空题 9 (1) 促进果实成熟 (2) 增多；降低；低温下植株乙烯合成量上升，高乙烯会降低低温存活率，植物通过下调乙烯合成，减少低温损伤，提升存活能力 (3) 添加 Ag + 的 MS 培养基；对照组低温存活率高于实验组 10 (1) 色素 - 蛋白复合体；植物各个部位，分生组织细胞含量最多 (2)Ⅱ；红光、远红光交替照射下 Pr、Pfr 含量可逆变化；Pfr (3) 末次远红光使 Pfr 转化为 Pr，细胞核内 PIF1 不被泛素降解，PIF1 抑制 GA 合成酶基因转录，GA 合成酶减少，GA 合成不足，无法启动种子萌发 (4) 植物激素；基因组在时间、空间上的程序性表达 11 (1)①低于；降低 ②必需；PIF7 突变体中遮荫处理无法降低 H3K27me3，不能形成遮荫记忆 ③遮荫诱导的低 H3K27me3 修饰可以稳定维持；组蛋白修饰状态稳定保留，持续维持遮荫相关基因表达水平 (2) 遮荫→phyB 失活→PIF7 在细胞核积累→降低 IAA19 区域 H3K27me3 修饰→IAA19 基因持续表达→下胚轴伸长加快 (3) 如何敲除或抑制 PIF7 基因，消除作物遮荫记忆，降低密植时下胚轴过度伸长、提升抗倒伏能力 学科网（北京）股份有限公司 $