内容正文:
5.3 植物对多种环境信号做出反应
1.如图是研究植物向性运动的实验示意图,该实验结果不能说明( )
A.产生生长素的部位是根尖和茎尖
B.生长素对植物生长的作用具有两重性
C.根生长具有向地性,茎生长具有背地性
D.根和茎的向性运动都是对环境的一种适应
2.如图表示红光(R)和远红光(FR)对短日植物和长日植物开花的影响,下列相关叙述错误的是( )
A.红光和远红光作为信号可被叶片中的光敏色素捕获,调控植物的开花
B.暗期用红光照射,可以抑制短日植物开花,但可被远红光逆转
C.夜晚连续光照数小时会使长日植物延迟开花
D.植物选择昼夜时间长短作为开花依据是长期进化的结果
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(三者关系如图)。下列说法错误的是( )
A.图中a、b、c依次代表植物激素、基因和环境因素
B.a的产生和分布是b调控的结果,也受到c的影响
C.赤霉素调控萌发的大麦种子α-淀粉酶基因表达体现a对b的影响
D.单侧光照可以影响生长素在胚芽鞘伸长区的横向运输体现c改变a的分布
4.长日植物开花需日照长于某临界值,短日植物开花需日照短于某临界值。如图表示研究某短日植物的开花与光周期的关系。根据结果分析,下列叙述错误的是( )
A.控制植物开花的是持续夜长
B.短日植物临近开花时,夜间照光会推迟开花
C.在暗期对长日植物不断闪光可使其推迟开花
D.白天遮光数小时可使菊花(短日植物)在夏天开花
5.美国园艺学家加纳与阿拉德将在美国南部正常开花的烟草移至美国北部栽培时,夏季只长叶不开花,但在秋冬移入温室则可开花结实。下列关于此现象的分析,正确的是( )
A.烟草属于长日植物,向北引种因临界日照时间变长,夏季无法开花
B.烟草属于长日植物,向北引种因冬季温室温度适宜、昼长变短而正常开花
C.烟草属于短日植物,向北引种因临界日照时间变短,夏季无法开花
D.烟草属于短日植物,向北引种因冬季温室温度适宜、昼长变短而正常开花
6.研究人员发现,在特定的光照等条件下,光敏色素接受光信号后,关键的转录因子CO蛋白结合在成花素基因启动子区域,激发该基因表达出成花素,成花素运输到植物茎顶端分生组织,促进植物开花。下列分析错误的是( )
A.CO蛋白能促进植物开花,说明CO蛋白是一种植物激素
B.光敏色素是一类蛋白质,主要吸收红光和远红光
C.植物开花是由环境因素、基因表达和激素共同调节完成的
D.成花素促进植物开花的过程中存在着基因的选择性表达
7.冬小麦和春小麦是我国的主要小麦品种。冬小麦需要经过越冬期,对温度、土壤和水分要求较高。春小麦生长期较短,适应性强,耐旱、耐瘠薄,产量也较高。下列相关叙述错误的是( )
A.冬小麦种子经低温处理,即使春天播种,也能在夏初抽穗开花
B.冬小麦需经历低温诱导后才能开花,是长期自然选择的结果
C.冬小麦这种经历低温诱导后才能开花的过程,称为春化作用
D.若冬小麦未经低温处理,也可通过施用细胞分裂素使其开花
8.俗话说得好“务农不误时”,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.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的相比,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
9.“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制,部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素很可能是一种脂溶性物质
B.内质网膜上Ca2+转运蛋白缺陷的突变体植株,其根的向地性相对不明显
C.钙调蛋白与Ca2+结合后,其空间结构改变,进而发生变性
D.生长素向近地侧运输引发根的向地性,生长素向远地侧运输引发茎的背地性
10.植物的向地性与生长素的运输和分布有关。下图是解释玉米根向重力性生长原因的模型。根冠细胞内含有淀粉体,淀粉体起着平衡石的作用。下列说法正确的是( )
A.生长素可以促进细胞伸长,不会影响细胞的分裂和分化
B.在垂直放置的根中,IAA只能由形态学上端运到形态学下端
C.在水平放置的根中,远地侧的IAA向近地侧运输与根冠细胞内的淀粉体下沉有关
D.若把去除根冠的玉米根水平放置,仍会观察到根向地弯曲生长
11.将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内,从如图所示状态开始,光源随暗室同步缓慢匀速旋转,几天后停止于起始位置,此时,幼苗的生长情况是( )
A.根水平生长,茎向上弯曲 B.根水平生长,茎向下弯曲
C.根向下弯曲,茎向上弯曲 D.根向下弯曲,茎向下弯曲
12.某研究团队以水稻为实验对象,用聚乙二醇和氯化钠溶液分别模拟干旱胁迫和盐胁迫,研究了远红光补光条件下水稻生长发育的干旱界限值与盐害界限值。结果表明,增加远红光间断辐照次数及单次辐照时长可显著促进水稻种子萌发及幼苗生长发育。下列说法错误的是( )
A.光作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程
B.水稻细胞内含有接受远红光信号的光敏色素
C.远红光可能促进水稻种子中赤霉素的合成
D.远红光可以为种子萌发过程提供能量
13.下图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。根据该模型,下列分析正确的是( )
A.IAA在根部只能从伸长区向根冠运输
B.在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧
C.若把去除根冠的玉米根水平放置,仍能观察到根向地弯曲生长
D.玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关
14.种子休眠是指具有活力的种子在一定条件下不能萌发的现象,科研人员用拟南芥开展研究。
(1)光作为一种_________________,影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)用不同光照条件持续处理拟南芥种子1~7天,培养一段时间后统计萌发率,如图。据图推测,光照能够诱导种子休眠,且_________________。基于上述结果可确定,诱导种子休眠可采用的处理条件为_________________。
15.2,4-表油菜素内酯(EBR)是目前农业上应用最多的油菜素内酯类调节剂。为探究EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗伤害的缓解效应,科研人员以垂穗披碱草幼苗为研究对象进行实验,结果如下表所示:
NaCl浓度(mmol/L)
0
100
100
100
100
100
100
EBR浓度(μmol/L)
0
0
2
4
6
8
10
平均苗长(mm)
75
29
31
55
68
49
28
平均根长(mm)
28
12
13
18
21
15
9
(1)本实验_________________(填“能”或“不能”)说明EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗的生长具有效果相反的两种作用,请说出理由:_________________。
(2)若本实验是测定EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗伤害缓解效应最适浓度的预实验,预实验的目的是_________________。为进一步测定EBR的最适浓度,完成以下实验方案:
第一步:在_________________μmol/L范围内配制5组不同浓度的EBR水溶液;
第二步:选取一定数量生长状况相同的100mmol/LNaCl胁迫下的垂穗披碱草幼苗,随机均分为5组,并用以上浓度EBR水溶液分别处理;
第三步:将以上5组垂穗披碱草幼苗在相同条件下培养一段时间;
第四步:测量并计算_________________。通过比较确定EBR水溶液作用的最适浓度。
(3)EBR在生产上施用时,还需要综合考虑_________________(至少两点)、价格和施用是否方便等因素。
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答案以及解析
1.答案:A
解析:题图中体现了植物根的向地生长和茎的背地生长,这两种向性运动都是对环境的一种适应,其中根的向地生长能够体现生长素作用的两重性。该实验结果不能说明产生生长素的部位是根尖和茎尖。
2.答案:C
解析:红光和远红光作为信号可被叶片中的光敏色素捕获,调控植物的开花,A正确;将题图中从左向右分别标号1、2、3、4、5、6,结合2、3可知,暗期用红光照射,可以抑制短日植物开花,再结合4分析可知,这种抑制可被远红光逆转,B正确;夜晚连续光照数小时会使暗期时间缩短,长日植物提前开花,C错误:植物选择昼夜时间长短作为开花依据是长期自然选择、协同进化的结果,D正确。故选C。
3.答案:D
解析:环境因素和植物激素都能影响基因的表达,环境因素可改变植物激素的分布情况,a代表植物激素,b代表基因,c代表环境因素,A正确;a植物激素的产生和分布是b基因表达调控的结果,也受到c环境因素的影响,B正确;赤霉素调控萌发的大麦种子α-淀粉酶基因表达体现a植物激素对b基因表达的影响,C正确;胚芽鞘中生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端,D错误。
4.答案:C
解析:分析题图可知,持续夜长短于临界暗期长度时,短日植物不开花,说明控制植物开花的是持续夜长,A正确;短日植物需要持续夜长超过临界暗期长度才能开花,在短日植物临近开花季节,夜间照明会使持续夜长无法超过临界暗期长度,从而导致开花时间推迟,B正确;长日植物开花的条件是持续夜长短于临界值,在暗期对长日植物不断闪光,会打破连续的黑暗时间,使持续夜长变短,短于临界值,长日植物会提前开花,C错误;将菊花(短日植物)白天遮光数小时,使其开花所需的持续夜长超过临界暗期条件,则会使其在夏天开花,D正确。
5.答案:D
解析:移植的烟草在夏季只长叶不开花,但在秋冬移入温室则可开花结实,说明烟草在日照长度短于其临界日长时才能开花,为短日植物,A、B错误;烟草属于短日植物,向北引种因夏季日照时间长于临界日长而不开花,秋冬温室温度适宜、昼长变短而正常开花,C错误,D正确。
6.答案:A
解析:由题意可知,CO蛋白结合在成花素基因启动子区域,激发成花素基因表达出成花素,而植物激素须与受体蛋白结合起作用,故CO蛋白不是植物激素,A错误;光敏色素是一类蛋白质,主要吸收红光和远红光,B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,C正确;分析题意可知,在特定的光照等条件下,光敏色素接受光信号后,激发成花素基因表达出成花素,成花素运输到植物茎顶端分生组织,促进植物开花,故成花素促进植物开花的过程中存在着基因的选择性表达,D正确。
7.答案:D
解析:冬小麦需要经过越冬期才能开花,若没有经过冬季,冬小麦种子经低温处理,即使春天播种,也能在夏初抽穗开花,A正确;冬小麦这种经过一定的低温诱导才会开花的现象,是植物应对恶劣环境的一种策略,是长期自然选择的结果,B正确;一些植物的开花主要受温度影响,如冬小麦,低温诱导这些植物开花的过程称为春化作用,C正确;若冬小麦未经低温处理,通过施用赤霉素也可使其开花,D错误。
8.答案:A
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的相比,体内脱落酸浓度更高,C正确;低温作为信号,影响冬小麦开花,是长期进化的结果,D正确。
9.答案:B
解析:脂溶性物质一般可以通过自由扩散进出细胞,而题图中的生长素需借助转运蛋白进行跨膜运输,A错误;内质网膜上Ca2+转运蛋白缺陷的突变体植株,Ca2+无法及时激活钙调蛋白,影响生长素向近地侧运输,无法显著引起生长素分布不均,其根的向地性相对不明显,B正确;钙调蛋白与Ca2+结合后,其空间结构发生改变,不发生变性,C错误;植物不同器官对生长素的敏感程度不同,生长素向近地侧运输引发根的向地性和茎的背地性,D错误。
10.答案:C
解析:从细胞水平看,生长素的主要功能是促进细胞伸长,也影响细胞的分裂和分化,A错误;据图可知,在垂直放置的根中,IAA既能从伸长区向根冠运输,也能从根冠向伸长区运输(这是由形态学上端运到形态学下端),B错误;在水平放置的根中,由于重力作用,根冠细胞内的淀粉体会下沉到细胞底部,这种下沉会触发一系列信号转导过程,导致近地侧的生长素浓度高于远地侧,而根对生长素浓度十分敏感,近地侧生长素浓度高,生长受到抑制,远地侧生长素浓度低,生长较快,故根向地生长,C正确;根部的平衡石在根冠中,若把去除根冠的玉米根水平放置,失去了平衡石的作用,根水平生长,D错误。
11.答案:B
解析:由光源随暗室同步缓慢匀速旋转可知,本实验已经消除了重力对于植物生长的影响,仅考虑单侧光的影响即可,所以植物的根水平生长,茎向下弯曲生长,B正确。
12.答案:D
解析: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,A正确;增加远红光间断辐照次数及单次辐照时长可显著促进水稻种子萌发及幼苗生长发育,说明水稻细胞内含有接受远红光信号的光敏色素,B正确;赤霉素能促进种子萌发,远红光促进水稻种子萌发的机理可能是促进了水稻种子中赤霉素的合成,C正确;光合色素主要吸收红光、蓝紫光等可见光,且种子未长出幼叶前不能进行光合作用,远红光不能为种子萌发过程提供能量,D错误。
13.答案:D
解析:A、IAA在根部只能从伸长区向根冠运输,A错误;
B、在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度高于远地侧,B错误;
C、若把去除根冠的玉米根水平放置,仍能观察到根向地弯曲生长,C错误;
D、玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关,D正确。
故选D。
14.答案:(1)信号
(2)白光诱导种子休眠的效果优于红光,在一定范围内处理天数越长,诱导种子休眠的效果越好;白光处理4~7天
解析:(2)整理题图信息如下:①红光和白光处理均使种子萌发率降低→光照能够诱导种子休眠;②在一定范围内处理天数越长,诱导种子休眠的效果越好;③红光诱导的相关曲线位于白光相关曲线的上方→白光诱导种子休眠的效果好于红光;④白光诱导曲线中,种子的萌发率在第4天时降到最低并在4~7天维持基本不变→白光处理4~7天,诱导种子休眠的效果最好。
15.答案:(1)能;EBR浓度为2~8μmol/L时可以缓解盐胁迫对垂穗披碱草苗和根生长的伤害,但EBR浓度为10μmol/L时反而加重了盐胁迫对垂穗披碱草苗和根生长的伤害
(2)为进一步实验摸索条件,也可用于检验实验设计的科学性和可行性;4~8;每组垂穗披碱草幼苗的平均苗长和平均根长
(3)施用目的、效果、调节剂残留
解析:(1)根据对照组以及表格数据可知,EBR浓度为2~8μmol/L时可以缓解盐胁迫对垂穗披碱草苗和根生长的伤害,但EBR浓度为10μmol/L时反而加重了盐胁迫对垂穗披碱草苗和根生长的伤害,可以说明EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗的生长具有效果相反的两种作用。
(2)表格中平均苗长和平均根长最长的是EBR浓度为6μmol/L的组,因此判断EBR的最适浓度在4~8μmol/L范围内。实验自变量为EBR浓度,因变量为垂穗披碱草幼苗的平均苗长和平均根长。
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