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环境因素参与调节植物的生命活动
一、选择题
1.(2023·梅州)某研究团队以水稻为实验对象,以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
2.(2024·东莞)自然界中,植物开花需要光刺激。只有当连续暗期超过临界暗期时,植物才能开花。下图为某短日照植物开花与暗期的关系,叙述正确的是 (　　)
A.暗期中断对植物开花没有影响
B.夏季白天连续遮光数小时不能使其提前开花
C.秋季夜晚连续光照数小时不能使其推迟开花
D.光照为植物提供能量,同时也是一种信息
3.在自然条件下,冬小麦是在头一年秋季萌发,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。秋末及冬春的低温是诱导冬小麦开花的必要条件。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
4.下列有关植物生命活动调节的叙述,错误的是(　　)
A.植物的生长、发育、繁殖、休眠都处在基因的调控下
B.环境因素能够影响激素的合成,进而调节基因组的表达
C.激素调节只是植物生命活动调节的一部分
D.激素在植物体内的分布受环境因素影响,与基因调控无关
5.下列关于环境因素对植物生长发育影响的说法,错误的是 (　　)
A.有些种子的萌发受光照的抑制
B.自然状态下,菠菜开花的季节昼长夜短
C.在开花期对冬小麦进行一段时期的低温处理可促使其开花
D.植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞
6.下列关于光敏色素的说法,错误的是 (　　)
A.光敏色素是一种能接受光信号的色素—蛋白复合体
B.光敏色素能接受光照,参与光合作用
C.受到光照射后,其结构会发生变化
D.光敏色素接受光照后,会影响植物体基因的表达
7.弯曲碎米荠体内FLC的含量变化如下图所示。实验表明,只有当FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应;并且幼年的弯曲碎米荠即使经历低温诱导也不会开花,只有当体内miR156含量低于图中所示的开花临界值时,其才具备开花的潜能。若一株弯曲碎米荠长到第7个夏季,此时该植株总共开花次数为 (　　)
A.3 B.4 C.5 D.6
8.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。下列有关本实验的叙述,正确的是 (　　)
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,以浓度为10-5mol/L的赤霉素处理 97
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
9.与树木年轮的形成、植物的春化作用、根的向地性有关的环境因素分别是 (　　)
A.光照　温度　重力
B.温度　光照　重力
C.重力　温度　光照
D.温度　温度　重力
10.下图左侧是一平放的活植物根尖,右侧为2块琼脂块A、B。下列说法正确的是 (　　)
A.生长素浓度:A>B　生长速度:背地侧>向地侧
B.生长素浓度:AC.生长素浓度:A=B　生长速度:背地侧=向地侧
D.生长素浓度:A向地侧
11.“玉兰花欲开,春寒料峭来。”初春时天气寒冷,玉兰树的花已开放,但叶子却没有长出。对于这时玉兰的分析,错误的是 (　　)
A.玉兰细胞中的光敏色素能感受光的变化
B.诱导玉兰花芽萌发的温度要高于叶芽
C.红色花瓣细胞中的液泡内含有色素
D.此时的玉兰植株吸收O2,释放CO2
12.(2024·信宜)宋代文学家王安石曾用“墙角数枝梅,凌寒独自开”的诗句来赞扬严寒中梅开百花之先,独天下而春。梅花是短日照植物,白天光照时间短于12~14小时才能开花。梅花也是观赏植物,但要适时修剪,让树木发出更多的侧枝,使树形圆润。研究表明,外源多胺能抑制生长素的极性运输。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.光、温度等环境因素会影响植物激素的合成
B.光敏色素是接受光信号的分子,是一类蛋白质
C.生长素的极性运输不需要消耗细胞释放的能量
D.施用适宜浓度的外源多胺能减少梅花的修剪次数
13.(2024·佛山)依据植物开花与光周期长短可以把植物分为长日照植物和短日照植物。长日照植物是指在24 h昼夜周期中,日照长度长于一定时数才能开花的植物;短日照植物是指日照长度短于一定时数就能开花的植物。某生物学研究性学习小组将菊花顶部花芽附近的叶片去掉,并对顶部花芽和下部的叶片做以下四组不同处理,结果如下图所示。下列对此实验的分析正确的是 (　　)
A.该实验的自变量是光周期处理部位,因变量是植物是否开花
B.由实验结果可知,只要是用短日照处理,植物都会开花
C.由实验结果可知,菊花是长日照植物,要使其提前开花,可以延长光照
D.本实验可得出的结论是菊花开花感受光周期刺激的部位是植物体的下部叶片
二、非选择题
14.用低温诱导促使植物开花的作用称为春化作用。某些植物必须经过春化作用才能开花结实,高温、缺氧和缺水等均可以解除春化,一般植物在种子萌发后到植物营养生长的苗期感受低温而完成春化。下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果,请分析回答下列问题。
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
(1)决定冬小麦抽穗开花的环境因素有 　。
(2)春化产生的特定蛋白质是否由突变基因引起 为什么 　。
(3)春化过程使植物内某些细胞在形态结构和生理功能上发生了稳定性差异,该过程称为　　　　,这些稳定性差异的根本原因是　。
15.植物开花受开花激素的影响。下图是光周期(日照长短)诱导植物产生开花激素并影响开花的实验,图中的植物去掉了顶端的全部叶片,A、D植株分别接受长日照、短日照;B、C植株方框内的部分受短日照处理。请回答下列问题。
(1)对照A、D植株可说明该植物属于　　　　　　(填“长日照”或“短日照”)植物。
(2)根据B、C植株,填写实验报告中的有关内容:
测试项目 结果分析
感受光周期的部位(叶、顶端) ①　　　
接受诱导产生开花激素的部位(叶、顶端) ②　　　
开花激素作用的部位(叶、顶端) ③　　　
(3)依据以上所有实验得出的结论是 　。
(4)借鉴“生长素的发现”的科学实验方法,设计一个简单的模拟实验,证明B植株产生的开花激素可使A植株条件下的同种植物开花。
第一步:切取一小段B植株带叶枝条放置在琼脂块上一段时间。
第二步: 　。
预期结果:　。
对照实验:　。
预期结果:　。
环境因素参与调节植物的生命活动
一、选择题
1.(2023·梅州)某研究团队以水稻为实验对象,以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
解析:根据研究结果“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”,推断光可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,A项正确;远红光间断辐照次数及单次辐照时长可影响水稻生长发育,说明水稻细胞内含有接受远红光信号的光敏色素,B项正确;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促进了水稻种子中赤霉素的合成,C项正确;光合色素主要吸收红光、蓝紫光等可见光,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项错误。
答案:D
2.(2024·东莞)自然界中,植物开花需要光刺激。只有当连续暗期超过临界暗期时,植物才能开花。下图为某短日照植物开花与暗期的关系,叙述正确的是 (　　)
A.暗期中断对植物开花没有影响
B.夏季白天连续遮光数小时不能使其提前开花
C.秋季夜晚连续光照数小时不能使其推迟开花
D.光照为植物提供能量,同时也是一种信息
解析:由题图可知,当连续暗期超过临界暗期时,植物才能开花,若暗期中断,植物则不开花,A项错误;短日照植物开花要求足够长的暗期,若夏季白天连续遮光数小时,能使其提前开花,B项错误;只有当连续暗期超过临界暗期时,植物才能开花,若秋季夜晚连续光照数小时,没有足够长的暗期,会推迟其开花,C项错误;植物可利用光照进行光合作用,光照为植物提供能量,植物开花需要光刺激,光照也可以提供物理信息,D项正确。
答案:D
3.在自然条件下,冬小麦是在头一年秋季萌发,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。秋末及冬春的低温是诱导冬小麦开花的必要条件。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
解析:秋末及冬春的低温是诱导冬小麦开花的必要条件,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项正确;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起调节作用,不能直接参与细胞内的代谢活动,B、C两项错误;冬小麦是以营养体(长出根、茎、叶的植物体)过冬的,题目中未体现赤霉素具有解除种子休眠的作用,D项错误。
答案:A
4.下列有关植物生命活动调节的叙述,错误的是(　　)
A.植物的生长、发育、繁殖、休眠都处在基因的调控下
B.环境因素能够影响激素的合成,进而调节基因组的表达
C.激素调节只是植物生命活动调节的一部分
D.激素在植物体内的分布受环境因素影响,与基因调控无关
解析: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下,A项正确;外界因素会影响激素的合成,进而调节基因组的表达,如光照的变化会引起植物激素合成等的变化,进而对基因组的表达进行调节,B项正确;激素调节只是植物生命活动调节的一部分,植物的生长发育过程,在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项正确;激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响,D项错误。
答案:D
5.下列关于环境因素对植物生长发育影响的说法,错误的是 (　　)
A.有些种子的萌发受光照的抑制
B.自然状态下,菠菜开花的季节昼长夜短
C.在开花期对冬小麦进行一段时期的低温处理可促使其开花
D.植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞
解析:有些种子的萌发受光照的抑制,如洋葱、番茄等,A项正确;菠菜只有白天长度超过13小时才开花,因此自然状态下,菠菜开花的季节昼长夜短,B项正确;为促使冬小麦开花,应在其生长期进行一段时期的低温处理,C项错误;植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,D项正确。
答案:C
6.下列关于光敏色素的说法,错误的是 (　　)
A.光敏色素是一种能接受光信号的色素—蛋白复合体
B.光敏色素能接受光照,参与光合作用
C.受到光照射后,其结构会发生变化
D.光敏色素接受光照后,会影响植物体基因的表达
解析:光敏色素是一种能接受光信号的色素—蛋白复合体,A项正确;光敏色素能接受光照,参与植物体生命活动的调节,但不能参与光合作用,B项错误;光敏色素分布在植物体的各个部位,受到光照射后,其结构会发生变化,这一变化的信息会传导到细胞核内,影响植物体基因的表达,C、D两项正确。
答案:B
7.弯曲碎米荠体内FLC的含量变化如下图所示。实验表明,只有当FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应;并且幼年的弯曲碎米荠即使经历低温诱导也不会开花,只有当体内miR156含量低于图中所示的开花临界值时,其才具备开花的潜能。若一株弯曲碎米荠长到第7个夏季,此时该植株总共开花次数为 (　　)
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:因为只有当植株体内miR156含量低于开花临界值时,弯曲碎米荠才具备开花的潜能,由此判断弯曲碎米荠在第4个冬春之交开始开花,到第7个夏季,该植株总共开花4次。
答案:B
8.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。下列有关本实验的叙述,正确的是 (　　)
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,以浓度为10-5mol/L的赤霉素处理 97
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
解析:本实验的自变量是不同的处理方法,因变量是种子萌发率,A项错误;莴苣种子内没有相关色素,不能吸收红光,B项错误;该实验不能证明增加光照强度可以促进种子萌发,C项错误;红光处理和赤霉素处理具有相同的效果,可推测红光处理可能促进种子细胞内赤霉素的合成,D项正确。
答案:D
9.与树木年轮的形成、植物的春化作用、根的向地性有关的环境因素分别是 (　　)
A.光照　温度　重力
B.温度　光照　重力
C.重力　温度　光照
D.温度　温度　重力
解析:树木年轮的形成、植物的春化作用、根的向地性分别与温度、温度、重力有关。
答案:D
10.下图左侧是一平放的活植物根尖,右侧为2块琼脂块A、B。下列说法正确的是 (　　)
A.生长素浓度:A>B　生长速度:背地侧>向地侧
B.生长素浓度:AC.生长素浓度:A=B　生长速度:背地侧=向地侧
D.生长素浓度:A向地侧
解析:据图分析可知,在重力作用的影响下,生长素分布不均匀,在根尖的近地侧分布多,背地侧分布少,因此生长素浓度A向地侧。
答案:D
11.“玉兰花欲开,春寒料峭来。”初春时天气寒冷,玉兰树的花已开放,但叶子却没有长出。对于这时玉兰的分析,错误的是 (　　)
A.玉兰细胞中的光敏色素能感受光的变化
B.诱导玉兰花芽萌发的温度要高于叶芽
C.红色花瓣细胞中的液泡内含有色素
D.此时的玉兰植株吸收O2,释放CO2
解析:玉兰细胞中的光敏色素能感受光的变化,A项正确;由题干信息可推知,诱导花芽萌发的温度较叶芽低,B项错误;花瓣呈现红色是因为细胞中的液泡内含有色素,C项正确;此时叶片还没有长出,玉兰植株主要进行呼吸作用,吸收O2,释放CO2,D项正确。
答案:B
12.(2024·信宜)宋代文学家王安石曾用“墙角数枝梅,凌寒独自开”的诗句来赞扬严寒中梅开百花之先,独天下而春。梅花是短日照植物,白天光照时间短于12~14小时才能开花。梅花也是观赏植物,但要适时修剪,让树木发出更多的侧枝,使树形圆润。研究表明,外源多胺能抑制生长素的极性运输。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.光、温度等环境因素会影响植物激素的合成
B.光敏色素是接受光信号的分子,是一类蛋白质
C.生长素的极性运输不需要消耗细胞释放的能量
D.施用适宜浓度的外源多胺能减少梅花的修剪次数
解析:光照、温度等环境因素的变化会引起植物体内包括植物激素的合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节,并影响植物的生命活动,A项正确;光敏色素是接受光信号的分子,是一类蛋白质,受到光照射时,其分子结构会发生变化,B项正确;生长素极性运输是主动运输,需要消耗能量,C项错误;据信息可知,外源多胺能抑制生长素的极性运输,则侧芽生长素浓度降低,促进侧芽发育,D项正确。
答案:C
13.(2024·佛山)依据植物开花与光周期长短可以把植物分为长日照植物和短日照植物。长日照植物是指在24 h昼夜周期中,日照长度长于一定时数才能开花的植物;短日照植物是指日照长度短于一定时数就能开花的植物。某生物学研究性学习小组将菊花顶部花芽附近的叶片去掉,并对顶部花芽和下部的叶片做以下四组不同处理,结果如下图所示。下列对此实验的分析正确的是 (　　)
A.该实验的自变量是光周期处理部位,因变量是植物是否开花
B.由实验结果可知,只要是用短日照处理,植物都会开花
C.由实验结果可知,菊花是长日照植物,要使其提前开花,可以延长光照
D.本实验可得出的结论是菊花开花感受光周期刺激的部位是植物体的下部叶片
解析:依题意,本实验欲探究的问题是菊花感受光周期刺激的部位是顶部的花芽还是下部的叶片。根据实验的单因子变量原则,自变量应该是光周期和光周期处理部位,因变量是植物是否开花,A项错误;从题图可知,无论是长日照还是短日照处理顶部,只要用短日照处理下部叶片,植物都开花,说明菊花开花感受光周期刺激的部位是植物体的下部叶片,B项错误、D项正确;由图中实验结果可以推知,菊花是短日照植物,要使其提前开花,应该缩短光照时间,C项错误。
答案:D
二、非选择题
14.用低温诱导促使植物开花的作用称为春化作用。某些植物必须经过春化作用才能开花结实,高温、缺氧和缺水等均可以解除春化,一般植物在种子萌发后到植物营养生长的苗期感受低温而完成春化。下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果,请分析回答下列问题。
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
(1)决定冬小麦抽穗开花的环境因素有 　。
(2)春化产生的特定蛋白质是否由突变基因引起 为什么 　。
(3)春化过程使植物内某些细胞在形态结构和生理功能上发生了稳定性差异,该过程称为　　　　,这些稳定性差异的根本原因是　。
解析:(1)由“某些植物必须经过春化作用才能开花结实,高温、缺氧和缺水等均可以解除春化”可知,决定植物开花结实的环境因素有温度、氧浓度、水分。(2)基因突变具有随机性,不可能在同样环境下每次都能产生相同的突变,由于春化后每次都能产生同样的特定蛋白质,所以不是由基因突变引起的,只是某些基因在低温下才能表达,在其他温度下不能表达,即细胞中原来就存在产生这些特殊蛋白质的基因,春化作用(低温处理)激活了这些基因。(3)细胞的形态结构和功能发生稳定性差异的过程称为细胞分化,其实质是基因(特定基因)的选择性表达。
答案:(1)温度、氧浓度、水分　(2)不是,细胞中原来就存在产生这些特殊蛋白质的基因,低温处理激活了这些基因　(3)细胞分化　特定基因的选择性表达
15.植物开花受开花激素的影响。下图是光周期(日照长短)诱导植物产生开花激素并影响开花的实验,图中的植物去掉了顶端的全部叶片,A、D植株分别接受长日照、短日照;B、C植株方框内的部分受短日照处理。请回答下列问题。
(1)对照A、D植株可说明该植物属于　　　　　　(填“长日照”或“短日照”)植物。
(2)根据B、C植株,填写实验报告中的有关内容:
测试项目 结果分析
感受光周期的部位(叶、顶端) ①　　　
接受诱导产生开花激素的部位(叶、顶端) ②　　　
开花激素作用的部位(叶、顶端) ③　　　
(3)依据以上所有实验得出的结论是 　。
(4)借鉴“生长素的发现”的科学实验方法,设计一个简单的模拟实验,证明B植株产生的开花激素可使A植株条件下的同种植物开花。
第一步:切取一小段B植株带叶枝条放置在琼脂块上一段时间。
第二步: 　。
预期结果:　。
对照实验:　。
预期结果:　。
解析:(1)A植株接受长日照不开花,D植株接受短日照开花,说明该植物属于短日照植物。(2)B植株下部的叶接受短日照开花,C植株的顶端接受短日照不开花,表明短日照和长日照对芽的分化不产生直接的影响,只有通过叶才能影响芽的分化,是叶接受了短日照刺激后产生了开花激素,开花激素的作用部位是顶端花蕾,结果B植株开了花。(3)根据以上所有实验得出的结论:短日照诱导植物的叶产生开花激素促进其开花。(4)本实验的目的是要证明B植株产生的开花激素可使A植株条件下的同种植物开花,实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,该实验的单一变量为是否含有B植株产生的开花激素,要设计不含B植株产生的开花激素的空白对照。借鉴“生长素的发现”设计实验如下:①切取一小段B植株带叶枝条放置在琼脂块上一段时间;②将长日照条件下的植株枝条切口,再将经B植株处理过的琼脂块放在切口上。预期结果:植株开花;对照组:将长日照条件下的另一株植株枝条切口,将没经过处理的琼脂块放在切口上。预期结果:植株不开花,说明B植株产生的开花激素可使A植株条件下的同种植物开花。
答案:(1)短日照　(2)①叶　②叶　③顶端　(3)短日照可诱导植物的叶产生开花激素,进而影响开花　(4)将长日照条件下的植株枝条切口,再将经B植株处理过的琼脂块放在切口上　植株开花　将长日照条件下的另一株植株枝条切口,将没有经过处理的琼脂块放在切口上　植株不开花

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