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5.3植物对多种环境信号做出反应——高二生物学浙科版（2019）选择性必修一课时优化训练
1.我国地处北半球，春季和秋季有同样的短日照，但春季的短日照时期气温较低，一般与开花无关；秋季温度较高，适于植物生长发育，这时的日照就显著地影响植物开花。下列有关植物开花的叙述，不正确的是( )
A.温度和日照时间长短等环境因素参与调控植物的开花
B.植物开花只受植物激素控制
C.光刺激可通过影响光敏色素的结构变化进而影响基因表达
D.植物响应环境变化调控基因表达及激素的产生从而调控开花
2.向光素是位于质膜内表面的一种蓝光受体。接受蓝光刺激后能够调节生长素的运输，从而使植物表现出向光性。下列分析错误的是( )
A.向光素和光敏色素的合成都需要消耗氨基酸
B.蓝光作为一种信号，影响并调控植物的生长、发育过程
C.生长素主要由植物的芽、幼嫩的叶和发育中的种子产生
D.蓝光刺激后、向光素能够调节生长素从背光侧到向光侧的运输
3.“万物生长靠太阳”，阳光除了为植物光合作用提供能量外，还在植物的生长发育过程中发挥重要的作用。下列有关叙述错误的是( )
A.光对植物幼苗的生长发育具有一定的调控作用
B.根据昼夜长短调节开花的植物与激素的作用无关
C.分布于植物各个部位的光敏色素可以传递光的信息
D.光调控植物生长发育的实质是影响基因的选择性表达
4.高等植物可以利用光敏色素接受光信号调节自身生长，如图表示拟南芥光敏色素A缺失突变体(phyA)和光敏色素B缺失突变体(phyB)在不同光照条件下下胚轴的生长状况。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素是一类蛋白质，只分布在植物分生组织的细胞中
B.在受到相应光照射时，光敏色素的结构会发生变化，最终影响特定基因的表达
C.光敏色素A主要吸收红光或白光，光敏色素B主要吸收远红光
D.光敏色素A、B被激活后均可促进拟南芥下胚轴的生长
5.长日照植物是指在一个昼夜周期中，日照长度大于一定数值（临界日长）才能开花的植物。短日照植物是指在一个昼夜周期中，日照长度小于一定数值（临界日长）才能开花的植物。科研人员以菊花为材料做了开花与日照时间相关性的实验，如图所示。下列叙述正确的是( )
A.本实验的自变量为日照时间长短，因变量为能否开花
B.接受光信号的光敏色素只分布在叶片上，不分布在花芽上
C.由甲组和乙组实验结果可知，菊花为短日照植物
D.比较乙组和丙组可知，菊花开花与叶片接受光照的时间有关
6.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
7.高等植物的生长发育受到环境因素调节，光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要，请判断下列说法错误的是( )
A.光敏色素是一类色素——蛋白复合体。主要吸收红光和远红光
B.植物分布的地域性很大程度上就是由光照决定的
C.年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节
D.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
8.结合图思考关于植物向性运动的说法，错误的是( )
A.植物的向性运动与生长素浓度、作用部位、单侧光等因素有关
B.当生长素浓度超过E点，植物生长将受到抑制，不再继续生长
C.若曲线代表胚芽箱的生长情况，当向光侧浓度为1时，背光侧浓度在1到3.8之间
D.若曲线代表水平放置的根的生长情况，当背地测浓度为1时，则近地侧浓度大于3.8
9.光照、温度等环境因子的变化会引起植物体内产生包括激素合成在内的诸多变化。下列叙述正确的是( )
A.植物激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢的
B.萌发需要光的种子一般较小、储存营养物质少，需要光照为萌发提供能量
C.植物都要经过春化作用才能开花，以避免在冬季来临之前开花而无法正常结果
D.植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时选择性表达的调控之下
10.温度、重力是调节植物生长发育和形态建成的重要因素，下列说法错误的是( )
A.温度会通过影响植物细胞内酶的活性以影响植物细胞的代谢
B.温度可以诱导植物细胞合成光合色素，促进植物的生长
C.植物的一些细胞具有感受重力的物质，将重力信号转换成运输生长素的信号
D.重力可以改变横放的根、茎中生长素的分布情况，影响其生长方向
11.高温可调控植物的生长发育，PIF4是一种与光敏色素蛋白互作的因子；PIN3（一种IAA高温转运蛋白）是否磷酸化会影响其在细胞膜上的分布位置；SAUR19-24是一类生长素应答基因。下列推测不合理的是( )

A.高温可能导致光敏色素B空间结构改变而不能与PIF4互作
B.PIN3磷酸化所需磷酸基团可来自ATP末端磷酸基团的脱离
C.IAA能为SAUR19-24基因表达过程中的化学反应提供能量
D.高温会引起IAA合成的变化，进而对基因组的表达进行调节
12.植物开花受光周期的影响，为探究植物接受光周期刺激的部位是否在植物体的顶端，选用短日照植物菊花为实验材料，先将植物顶端的叶片去掉，再对下部的叶片、顶部（顶端和顶部的花芽）分别进行四种不同的处理，如表格所示，下列说法不正确的是( )
组号 处理 实验结果
下部的叶片 顶部
A 长日照 长日照 不开花
B 短日照 长日照 开花
C 长日照 短日照 不开花
D 短日照 短日照 开花
A.实验中首先排除了顶端叶片是感受光周期的部位，主要原因是顶端的叶片面积小
B.比较A组和C组或B组和D组，可以说明顶部不是感受光周期刺激的部位
C.比较A组和B组或C组和D组，可以说明下部的叶片是感受光周期刺激的部位
D.植物开花除了受光周期影响外，还可能受温度的影响
13.如图为研究植物茎的负向重力性和根的向重力性实验示意图，下列有关叙述错误的是( )
A.图中“1→2”和“5→6”生长素的运输都是由重力引起的
B.茎的负向重力性和根的向重力性生长都有利于植物的生长
C.图中“3→4”和“7→8”生长素都是从形态学上端运向形态学下端
D.该实验的自变量是茎和根的生长方向，实验时间为无关变量
14.研究表明：根横放时，根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到细胞下侧，诱发内质网释放Ca2+到细胞质内，与钙调素结合激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，于是细胞下侧积累过多Ca2+和生长素，影响该侧细胞生长。下列叙述错误的是( )
A.重力、生长素、Ca2+都属于植物生长发育的信号
B.重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2+和生长素的信号
C.倒伏玉米的根部细胞内淀粉体影响生长素横向运输，促进根部近地侧细胞生长
D.太空微重力下，玉米根部生长素仍能极性运输，但根生长失去向地性
15.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。
回答下列问题：
（1）在不同波长的光照下，莴苣种子细胞内的____可感知不同的信号刺激，且据图甲、乙分析可知，____光可激活该物质，进而促进种子萌发。
（2）据图可知，红光照射，随着处理时间的延长，莴苣种子萌发率逐渐增加，其原因可能是____。红光处理莴苣种子，比外施赤霉素的种子萌发响应时间____，可能是红光促进种子细胞内____的表达进而促进种子萌发。
（3）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____。若要进一步探究赤霉素促进种子萌发的最适浓度，可在光照条件下，设置____的赤霉素溶液分别处理未萌发的种子。
（4）红光促进种子萌发的机制有一种假说是红光能提高种子对赤霉素的敏感性。研究小组将某赤霉素不敏感型植株分为甲、乙、丙三组，其中甲组红光照射、乙组黑暗处理、丙组黑暗处理并施用适宜浓度的赤霉素，若实验结果为____，则能证明该假说正确。
答案以及解析
1.答案：B
解析：根据信息可知，温度和日照时间长短等环境因素参与调控植物的开花，A正确；植物响应环境变化调控基因表达及相应激素的产生从而调控开花，B错误，D正确；光刺激可通过影响光敏色素的结构变化进而影响基因表达，C正确。
2.答案：D
解析：A、向光素和光敏色素的化学本质均为蛋白质，因此，向光素和光敏色素的合成都需要消耗氨基酸，A正确；
B、题意显示，向光素是位于质膜内表面的一种蓝光受体，接受蓝光刺激后能够调节生长素的运输，从而使植物表现出向光性，该事实说明蓝光作为一种信号，影响并调控植物的生长、发育过程，B正确；
C、生长素的主要产生部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，C正确；
D、蓝光刺激后、向光素能够调节生长素从向光侧到背光侧的运输，进而使植物表现出向光性，D错误。
故选D。
3.答案：B
解析：A、光是重要的环境信号,可以调控组织的分化和器官的发育,说明光对植物幼苗的生长发育具有一定的调控作用,A正确;B、光周期可诱导植物开花激素的合成,进而影响开花,B错误;C、光敏色素是接受光信号的分子,分布在植物各个部位,C正确;D、光敏色素把信号传递到细胞内,引起细胞核内特定基因的转录,经过翻译,表现出相应的生物学效应,这属于基因的选择性表达,D正确。故选B。
4.答案：B
解析：A、光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），分布在植物的各个部位，A错误；
B、在受到相应光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会传导到细胞核内，最终影响特定基因的表达，B正确；
C、分析题图可知，在红光或白光的条件下，拟南芥光敏色素B缺失突变体（phyB）的下胚轴的长度更长，说明光敏色素B主要吸收红光或白光；在远红光的条件下，拟南芥光敏色素A缺失突变体（phyA）的下胚轴的长度更长，说明光敏色素A主要吸收远红光，C错误；
D、远红光的条件下，与对照组进行对比，拟南芥光敏色素A缺失突变体（phyA）的下胚轴的长度更长，说明光敏色素A被激活后可抑制拟南芥下胚轴的生长，在红光或白光的条件下，与对照组进行对比，拟南芥光敏色素B缺失突变体（phyB）的下胚轴的长度更长，说明光敏色素B被激活后可抑制拟南芥下胚轴的生长，故光敏色素A、B被激活后均可抑制拟南芥下胚轴的生长，D错误。
故选B。
5.答案：C
解析：本实验的自变量为日照时间长短及日照部位，因变量为能否开花，A错误；接受光信号的光敏色素分布在植物的各个部位，B错误；由甲、乙两组实验结果可知，在长日照条件下菊花不开花，在短日照条件下菊花开花，说明菊花为短日照植物，C正确；乙组和丙组的叶片均接囊短日照且菊花均开花，仅比较乙组和丙组不能说明菊花开花与叶片接受光照的时间有关，D错误。
6.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。
7.答案：B
解析：A、光敏色素是一类色素--蛋白复合体,光敏色素是一类红光/远红光受体,主要吸收红光和远红光,A正确;B、植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的,B错误;C、年轮的宽窄同当年降水或温度关系十分密切,春化作用指用低温诱导促使植物开花说明温度参与植物生长发育的调节,C正确;D、淀粉——平衡石假说认为:植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的,D正确。故选:B。
8.答案：B
解析： B项，若曲线代表茎的生长情况，当浓度超过E点后生长将受到抑制，但是抑制并不代表植物不生长，只是比正常对照组长得慢而已，故B项错误。D项，若曲线代表水平放置的根的生长情况，当根向地生长时，背地侧浓度为1，则近地侧浓度大于3.8，表现为生长慢于背地侧。
9.答案：D
解析：A、植物激素既可以通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢，也可以通过影响靶细胞内某些酶基因的表达来调节酶的数量，从而调节细胞代谢，A错误;B、萌发需要光照的种子一般较小，储存营养物质少，这是对环境的适应，萌发后能立即进行光合作用，但是萌发过程中能量是由种子内有机物提供的，B错误; C、某些植物在个体发育过程中要求必须通过一个低温周期，才能继续下一阶段的发育，即引起花芽分化，否则不能开花，这个低温期就叫做春化作用，C错误。D、植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时选择性表达的调控之下，激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节作用，D正确;故选D。
10.答案：B
解析：A、温度会通过影响酶的活性，从而影响细胞的代谢，A正确； B、温度不会诱导植物细胞合成光合色素，而光可以诱导植物细胞合成光合色素，促进植物的生长，B错误； C、植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，C正确；D、重力可以改变横放的根、茎中生长素的分布情况，造成生长素分布的不均匀，从而调节植物的生长方向，D正确。
故选B。
11.答案：C
解析：A、由图可知，高温可以解除光敏色素B的空间结构，解除对PIF4的抑制，促进IAA合成，从而使下胚轴伸长，A正确；
B、高温下PIF4会激活蛋白激酶的基因表达，增强PIN3磷酸化，所需磷酸基团可来自ATP末端磷酸基团的脱离，B正确；
C、由题可知， SAUR19－24是一类生长素应答基因，IAA即生长素可作为信息分子促进SAUR19－24在下胚轴中的表达，但IAA不能为SAUR19-24基因表达过程中的化学反应提供能量，C错误；
D、由题意可知，高温会引起IAA合成的变化，进而对基因组的表达进行调节，D正确。
故选C。
12.答案：A
解析：实验中，首先排除了顶端叶片是感受光周期的部位，主要原因是顶端叶片长出的时间晚，A错误；比较A组和C组或B组和D组，可以说明顶部不是感受光周期刺激的部位，B正确；比较A组和B组或C组和D组，可以说明下部的叶片是感受光周期刺激的部位，C正确；低温也会影响植物的开花，如春化作用，D正确。
13.答案：D
解析：A、图1中引起生长素从1到2和从5到6的因素相同，都是重力引起，A正确；
B、茎的负向重力性有利于植物接受更多的阳光和空气，根的正向重力性利于植物深入土壤吸收，都有利于植物的生长，B正确；
C、图1中3→4和7→8表示发生了生长素的极性运输，C正确；
D、该实验的因变量是茎和根的生长方向，D错误。
故选D。
14.答案：B
解析：B、生产者是第一营养级，再结合以上分析可知，瓢虫在该生态系统中占据第三、四营养级，B错误。
15.答案：（1）①.光敏色素；②.红
（2）①.红光照射后赤霉素含量升高，而赤霉素能促进种子萌发；②.短；③.合成赤霉素相关基因/合成赤霉素的酶基因
（3）①.低；②.一系列一定浓度梯度
（4）甲组种子的萌发率大于乙、丙组，而丙组种子的萌发率和乙组相等
解析：（1）在不同波长的光照下，莴苣种子细胞内的光敏色素可感知不同的信号刺激，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，进而促进种子萌发。
（2）据图可知，红光照射后赤霉素含量升高，而赤霉素能促进种子萌发，使莴苣种子萌发率逐渐增加，红光处理莴苣种子，比外施赤霉素的种子萌发响应时间短，可能是红光促进种子细胞内合成赤霉素相关基因的表达进而促进种子萌发。
（3）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，若要进一步探究赤霉素促进种子萌发的最适浓度，可在光照条件下，设置一系列一定浓度梯度的赤霉素溶液分别处理未萌发的种子。
（4）研究小组将某赤霉素不敏感型植株分为甲、乙、丙三组，其中甲组红光照射、乙组黑暗处理、丙组黑暗处理并施用适宜浓度的赤霉素，若实验结果为甲组种子的萌发率大于乙、丙组，而丙组种子的萌发率和乙组相等，说明红光能提高种子对赤霉素的敏感性。

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