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第五章 植物生命活动的调节
第三节
植物对多种环境信号做出反应
学习目标
概述在激素的参与下，植物能对光、温度、重力等环境信号做出反应。
知识梳理
一、向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
1.向性运动的概念
植物受到光、重力等有________的环境刺激而引起的生长运动，是植物对
__________的一种生长反应，生长的方向取决于外界刺激的方向。
方向性
环境信号
2.常见类型
（1）向光性。
______光照射下，植物向光弯曲运动。
（2）向重力性。
①感受重力的部位：______。
②具体表现：在重力的影响下，植物的茎总是______重力方向而向上生长，
具有负向重力性；根总是______重力方向而向下生长，具有正向重力性。
单侧
根冠
背离
顺着
二、植物的生殖受到光周期及温度的调控
1.光对植物生长发育的调节
（1）长日植物：当日长______一定小时数时才能开花的植物。
（2）短日植物：当日长______一定小时数时才能开花的植物。
（3）日中性植物：开花不受________影响，当它们成熟后，不管日照长
短，只要它们已经接受了正常生长发育所需的足够的光照就能开花的植物。
（4）控制植物开花及其他光周期现象的是夜长——______的长度，而非
日长。短日植物实际是__________，而长日植物实际是__________。
超过
短于
光周期
暗期
长夜植物
短夜植物
（5）接受光信号的分子——光敏色素。
①化学本质：光敏色素是一类________。
②作用方式：一旦暗期被照光，特别是被______打断，光敏色素就能捕获
到这个信号，从一种形式转变成另一种形式。
蛋白质
红光
2.春化作用
（1）概念：对一些植物来说，秋冬季的低温是开花所必需的条件，这种
低温诱导植物开花的过程，称为__________。
（2）感受低温刺激的部位：一般是在______。
春化作用
茎尖
【易错判断】
1.根的正向重力性主要受重力影响，根正向重力性可以深扎根，利于吸收
水分和无机盐。( )
√
2.植物体感受光周期变化的部位是茎尖。( )
×
提示：植物体感受光周期变化的部位是叶片。
3.短日植物一般在春天或初夏开花,长日植物一般在夏末或秋冬开花。( )
×
提示：长日植物一般在春天或初夏开花，短日植物一般在夏末或秋冬开花。
任务突破
任务1 概述植物对光、重力等环境信号能做出生长反应
阅读教材相关内容，结合下图，归纳植物茎的背地性和根的向重力性的原因。
提示：
素养提升
不同向性运动及顶端优势中生长素作用的两重性
迁移应用
1.如图表示根冠分泌抑制物对根生长方向的影响，其中图甲根冠不切除，
图乙根冠左侧切除，图丙右侧根冠上部横插入金属薄片。下列相关叙述正
确的是( )
D
A.根冠分泌抑制物由形态学下端向形态学上端运输
B.根冠分泌抑制物作用与生长素对根的作用相反
C.把图甲幼根水平放置，则根向上弯曲生长
D.图示实验过程必须保持相同的光照条件
解析：对根而言形态学的上端通常是根尖部位，据图中箭头方向可知，根
冠分泌抑制物由形态学上端向形态学下端运输；图甲中根冠保留，而图乙
根冠左侧切除，左侧抑制物少，根尖向右弯曲生长，图丙中右侧根冠上部
横插入金属薄片，右侧分泌抑制物的极性运输被阻断，导致右侧分泌抑制
物含量低于左侧，根尖向左侧弯曲生长，因此该作用与生长素对根的作用
（低浓度促进生长，高浓度抑制生长）不是相反；由于重力会影响生长素
的分布，在近地侧的生长素浓度高于远地侧，而高浓度生长素抑制根生长，
故把图甲幼根水平放置，则根向下弯曲生长；为排除无关变量对实验影响，
实验过程必须保持相同的光照条件。
2.某兴趣小组设计了如图所示的实验，使幼苗 匀速圆锥摆（注：花盆的
向心面一直向心），幼苗 单摆，几天后停止于起始位置，此时，幼苗根
的生长情况是( )
A
A.向右生长，直立生长 B.直立生长， 向右生长
C.向左生长，直立生长 D.向右生长， 向右生长
解析：幼苗 匀速圆锥摆，由于离心作用，幼苗根外侧生长素浓度高，而根
对生长素敏感，所以图示中右侧生长素浓度高，抑制根生长，左侧生长素
促进根生长，故停止于起始位置时，幼苗的根向右生长;幼苗 单摆，根两
侧生长素分布均匀，故几天后停止于起始位置时，幼苗 的根直立生长。
任务2 说明光对植物生长发育的影响
阅读下列材料，分析相关问题。
日照长度大于临界日长（一般为 以上）才能开花的植物称为长
日植物，日照长度短于临界日长（一般在 以下）才能开花的植
物称为短日植物。科学家通过改变 的光照和黑暗的时间，处理植物A
和植物B一段时间，结果见组1和组2、组5和组6。
（1）根据组______（填组别号）可判断植物B为____日植物。
5、6
长
（2）科学家又对植物A和植物B分别做了以下实验：闪光打断黑暗时间，
短暂的暗处理打断光照时间。实验结果见组3和组4、组7和组8，根据图示
结果可知影响植物开花的关键因素是____________，理由是____________
________________________________________________________________
_________________。
夜间的长度
对于植物A、
B，只有闪光打断黑暗时间会改变开花情况，而短暂的暗处理打断光照时
间不改变开花情况
（3）若要植物B提前开花，处理方法是________________________________。
在夜间用闪光处理或延长光照时间
素养提升
判断光照变化对植物开花的影响
迁移应用
3.（衢温“5+1”联盟高二期中）鸢尾总是在四五月份开花，其感受光周期
变化的物质基础和结构基础分别是( )
C
A.光敏色素 茎尖 B.成花素 茎尖
C.光敏色素 叶片 D.成花素 叶片
解析：植物成熟叶片中具有能够接受并识别光信号的光敏色素，叶片中的
成花素与光周期刺激后植物体内的信息传递有关。
4.如图所示为光周期影响开花的实验，图中植物去掉了顶端的全部叶子，
①④植株分别接受长日照、短日照；②③植株方框内为受短日照处理的部
分。据图推测，下列叙述错误的是( )
C
A.该实验可以说明该植物属于短日照植物
B.该植物感受光周期的部位为叶
C.光照时间长短不影响该植株有关基因的表达顺序
D.控制植物开花及其他光周期现象的是夜长，即暗期的长度
解析：由图分析可知，①④植株分别接受长日照、短日照，①植株不开花，
④植株开花，②③植株为短日照处理，②照射下部开花，③照射上部不开
花，所以该实验说明该植物属于短日照植物；由以上可知该植物感受光周
期的部位为叶；植物的生长发育过程会受到光照长短的影响，引起植物体
内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节；
由图分析可知控制植物开花及其他光周期现象的是夜长，即暗期的长度。
任务3 说明温度对植物生长发育的影响
阅读下列材料，分析相关问题。
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。
组别 1 2 3
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）根据表格第 ______组现象，说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是
______。
（2）根据第 ______组现象，说明______可以解除冬小麦的春化作用。
（3）北方春季补种的冬小麦因为没有经过低温处理，现象是___________
___________。
1、2
温度
2、3
高温
只会长苗不
会开花结果
（4）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。秋末冬春的低温是诱导开花
的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加，说明未
经过低温处理的冬小麦，如果______________________也能诱导开花。
施用适宜浓度的赤霉素
素养提升
控制植物开花及其他光周期现象的因素
控制植物开 花因素 感受 部位 可能的信息 传递物质 影响
光周期 叶片 成花素或 和一 些蛋白质 ①控制植物开花及其他光周期现象的
是夜长——暗期的长度,而非日长；
②光周期作为信号控制很多植物的开
花,这是长期进化的结果
控制植物开 花因素 感受 部位 可能的信息 传递物质 影响
低温 茎尖 春化素，也 可能与赤霉 素有关 ①一般可在种子萌发或在植株生长的
任何时期实现；
②低温作为信号,影响部分植物的开花,
是进化的结果
续表
迁移应用
5.下列有关春化作用在农业生产中应用的叙述,错误的是 ( )
D
A.北方的植物引种到南方,可能因为当地的温度高不能完成春化
B.利用春化处理可以在春天补种冬小麦
C.对冬小麦种子进行人工春化,可以适当晚播种
D.植物开花只与春化作用有关
解析：植物开花是多种因素共同调节的结果,不只与春化作用有关。
6.（浙北G2联考高二期中）春化作用是指某些植物（如冬小麦）在生长期
需要经历一段时间的低温后才能开花的现象。 基因是抑制冬小麦开花
的基因，下列说法错误的是( )
B
A.低温可通过影响基因的表达从而调控植物的生命活动
B.秋冬前冬小麦 基因的表达水平较低
C.春化作用是越冬植物适应环境的一种重要机制
D.春天补种的冬小麦只会长苗不会结果
解析：春化作用是指某些植物（如冬小麦）在生长期需要经历一段时间的
低温后才能开花的现象，而 基因是抑制冬小麦开花的基因，据此可推
测低温的影响使得 基因的表达受到抑制，进而促进了冬小麦的开花，
据此可推测低温可通过影响基因的表达从而调控植物的生命活动；秋冬前
冬小麦 基因的表达水平应该较高，接受低温处理后该基因的表达水平
下降；春化作用帮助植物度过低温逆境，是越冬植物适应环境的一种重要
机制，对于植物适应生存的环境具有重要意义；若春季播种冬小麦，因为
未经历一段时间的低温处理，未发生春化作用，可能只长茎叶不开花或延
缓开花，最终表现为只会长苗不会结果。
课堂小结第三节　植物对多种环境信号做出反应
学习目标
概述在激素的参与下,植物能对光、温度、重力等环境信号做出反应。
一、向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
1.向性运动的概念
植物受到光、重力等有 的环境刺激而引起的生长运动,是植物对 的一种生长反应,生长的方向取决于外界刺激的方向。
2.常见类型
(1)向光性。
光照射下,植物向光弯曲运动。
(2)向重力性。
①感受重力的部位: 。
②具体表现:在重力的影响下,植物的茎总是 重力方向而向上生长,具有负向重力性;根总是 重力方向而向下生长,具有正向重力性。
二、植物的生殖受到光周期及温度的调控
1.光对植物生长发育的调节
(1)长日植物:当日长 一定小时数时才能开花的植物。
(2)短日植物:当日长 一定小时数时才能开花的植物。
(3)日中性植物:开花不受 影响,当它们成熟后,不管日照长短,只要它们已经接受了正常生长发育所需的足够的光照就能开花的植物。
(4)控制植物开花及其他光周期现象的是夜长—— 的长度,而非日长。短日植物实际是 ,而长日植物实际是 。
(5)接受光信号的分子——光敏色素。
①化学本质:光敏色素是一类 。
②作用方式:一旦暗期被照光,特别是被 打断,光敏色素就能捕获到这个信号,从一种形式转变成另一种形式。
2.春化作用
(1)概念:对一些植物来说,秋冬季的低温是开花所必需的条件,这种低温诱导植物开花的过程,称为 。
(2)感受低温刺激的部位:一般是在 。
【易错判断】
1.根的正向重力性主要受重力影响,根正向重力性可以深扎根,利于吸收水分和无机盐。(　√　)
2.植物体感受光周期变化的部位是茎尖。(　×　)
3.短日植物一般在春天或初夏开花,长日植物一般在夏末或秋冬开花。(　×　)
任务1　概述植物对光、重力等环境信号能做出生长反应
阅读教材相关内容,结合下图,归纳植物茎的背地性和根的向重力性的原因。
素养提升
不同向性运动及顶端优势中生长素作用的两重性
迁移应用
1.如图表示根冠分泌抑制物对根生长方向的影响,其中图甲根冠不切除,图乙根冠左侧切除,图丙右侧根冠上部横插入金属薄片。下列相关叙述正确的是(　D　)
A.根冠分泌抑制物由形态学下端向形态学上端运输
B.根冠分泌抑制物作用与生长素对根的作用相反
C.把图甲幼根水平放置,则根向上弯曲生长
D.图示实验过程必须保持相同的光照条件
2.某兴趣小组设计了如图所示的实验,使幼苗a匀速圆锥摆(注:花盆的向心面一直向心),幼苗b单摆,几天后停止于起始位置,此时,幼苗根的生长情况是(　A　)
A.a向右生长,b直立生长
B.a直立生长,b向右生长
C.a向左生长,b直立生长
D.a向右生长,b向右生长
任务2　说明光对植物生长发育的影响
阅读下列材料,分析相关问题。
日照长度大于临界日长(一般为12～14 h以上)才能开花的植物称为长日植物,日照长度短于临界日长(一般在12～14 h以下)才能开花的植物称为短日植物。科学家通过改变24 h的光照和黑暗的时间,处理植物A和植物B一段时间,结果见组1和组2、组5和组6。
(1)根据组 (填组别号)可判断植物B为 日植物。
(2)科学家又对植物A和植物B分别做了以下实验:闪光打断黑暗时间,短暂的暗处理打断光照时间。实验结果见组3和组4、组7和组8,根据图示结果可知影响植物开花的关键因素是 ,理由是 。
(3)若要植物B提前开花,处理方法是 。
素养提升
判断光照变化对植物开花的影响
迁移应用
3.(衢温“5+1”联盟高二期中)鸢尾总是在四五月份开花,其感受光周期变化的物质基础和结构基础分别是(　C　)
A.光敏色素　茎尖
B.成花素　茎尖
C.光敏色素　叶片
D.成花素　叶片
4.如图所示为光周期影响开花的实验,图中植物去掉了顶端的全部叶子,①④植株分别接受长日照、短日照;②③植株方框内为受短日照处理的部分。据图推测,下列叙述错误的是(　C　)
A.该实验可以说明该植物属于短日照植物
B.该植物感受光周期的部位为叶
C.光照时间长短不影响该植株有关基因的表达顺序
D.控制植物开花及其他光周期现象的是夜长,即暗期的长度
任务3　说明温度对植物生长发育的影响
阅读下列材料,分析相关问题。
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。
组别 1 2 3
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)根据表格第 组现象,说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是 。
(2)根据第 组现象,说明 可以解除冬小麦的春化作用。
(3)北方春季补种的冬小麦因为没有经过低温处理,现象是 。
(4)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。秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加,说明未经过低温处理的冬小麦,如果 也能诱导开花。
素养提升
控制植物开花及其他光周期现象的因素
控制植物 开花因素 感受 部位 可能的信息 传递物质 影响
光周期 叶片 成花素或mRNA和一些蛋白质 ①控制植物开花及其他光周期现象的是夜长——暗期的长度,而非日长; ②光周期作为信号控制很多植物的开花,这是长期进化的结果
低温 茎尖 春化素,也可能与赤霉素有关 ①一般可在种子萌发或在植株生长的任何时期实现; ②低温作为信号,影响部分植物的开花,是进化的结果
迁移应用
5.下列有关春化作用在农业生产中应用的叙述,错误的是　(　D　)
A.北方的植物引种到南方,可能因为当地的温度高不能完成春化
B.利用春化处理可以在春天补种冬小麦
C.对冬小麦种子进行人工春化,可以适当晚播种
D.植物开花只与春化作用有关
6.(浙北G2联考高二期中)春化作用是指某些植物(如冬小麦)在生长期需要经历一段时间的低温后才能开花的现象。Vrn基因是抑制冬小麦开花的基因,下列说法错误的是(　B　)
A.低温可通过影响基因的表达从而调控植物的生命活动
B.秋冬前冬小麦Vrn基因的表达水平较低
C.春化作用是越冬植物适应环境的一种重要机制
D.春天补种的冬小麦只会长苗不会结果
课堂小结
素养测练
对点达标练
题组一　向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
1.绿色植物倒伏后,它的茎秆能部分恢复直立状态,引起这种现象的原因是(　B　)
A.受重力影响,向地性生长
B.受重力影响,背地性生长
C.受水的影响,向水性生长
D.受光的影响,向光性生长
2.已知以下植物的生长状况与生长素作用相关:豌豆苗横放一段时间后的生长状况如图甲;棉花、苹果等枝条去除顶芽后的生长状况如图乙。下列有关说法中正确的是(　A　)
A.图甲中a、b、c三处的生长素浓度均处于促进相应细胞伸长的范围
B.若将甲放置于太空微重力环境下,豌豆苗中的生长素将不能运输,根失去向地生长特性
C.图乙中的去顶操作有利于侧枝的生长,但不利于棉花产量的提高
D.图乙实验可证明生长素的作用效果与作用部位有关
3.将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温度、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(　B　)
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
题组二　植物的生殖受到光周期及温度的调控
4.(精诚联盟一模)已知菊花是一种短日照植物。很多植物的开花都与光周期的季节性变化有着极为显著的关系,生物体对光周期的生理反应,称为光周期现象。下列叙述错误的是(　A　)
A.植物体感受光周期变化的部位是茎尖生长点
B.在光周期的诱导作用中,暗期持续时长比光期持续时长更重要
C.利用短时光照打断暗期可阻止菊花开花,据此可调整其花期满足人类需求
D.光周期信号控制植物开花与光敏色素有关,是植物长期进化的结果
5.白芥菜(长日植物)和菊花(短日植物)的临界夜长分别为10 h和9 h,则下列有关叙述正确的是(　A　)
A.两者日照15 h,黑暗9 h,皆能开花
B.两者有相同的光周期
C.于黑暗期用短暂光照中断,两者均能开花
D.光照对两者开花的影响比黑暗期重要
6.“玉兰花欲开,春寒料峭来。”每年初春,天气仍然寒冷,我们看到玉兰的花已经开放,而叶却尚未长出。关于这时玉兰的叙述,正确的是(　A　)
A.温度变化使得玉兰内部激素相对浓度改变
B.花的开放仅受赤霉素的调节
C.对叶片施以细胞分裂素可使叶片提早展开
D.诱导花芽萌发的温度较叶芽高
7.光、温度和重力对植物生长发育的调节起着重要作用。下列叙述错误的是(　D　)
A.感光受体被激活后,其结构会发生改变
B.春化作用有利于温带地区某些物种的延续
C.长日植物开花与白天时长和夜晚时长相关
D.植物的生长发育过程由植物激素和环境因素决定
综合提升练
8.向水性反应是指植物根尖感受生长环境中的水势梯度并向着水势较高区域生长的生物学特性。在拟南芥根尖向水性反应的研究过程中发现,细胞分裂素对根尖向水性反应起关键调控作用,水势梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解,而在水势较低一侧积累。用细胞分裂素合成抑制剂处理根尖,发现根的向水性反应被完全抑制,但其向重力性反应不受影响。下列相关叙述错误的是(　C　)
A.细胞分裂素的不对称分布是控制根的向水性现象的重要因素
B.根尖分生区水势较低一侧的细胞比水势较高一侧的细胞分裂活动剧烈
C.植物根的向重力性和向水性现象作用机理不同,但都体现了激素作用的两重性
D.细胞分裂素通过诱导相关基因的表达而实现对分生区两侧细胞分裂差异的调节
9.(江苏镇江高三开学考)图甲、乙分别为蚕豆离体表皮气孔的两种状态,蓝光照射可促进气孔开放。下列叙述正确的是(　C　)
A.状态甲为蓝光处理后的蚕豆离体表皮气孔的状态
B.感受蓝光介导叶片气孔开放的光受体是光敏色素
C.对保卫细胞来说,光既可作为能量也可作为信号
D.外施脱落酸,可促进气孔状态由乙转变为甲
10.(浙南名校高二开学考)苍耳是一种短日植物,含有4片完全展开叶片的苍耳才有接受光周期的能力。为探究苍耳的开花调控与光周期的关系,研究人员对其进行了以下两个实验,图中光周期处理的L表示连续光照处理,D表示连续黑暗处理,除特殊说明外,均为整株处理;实验二中4株苍耳通过嫁接连在一起。一段时间后,实验一中的②③④不开花,其余均开花。下列叙述正确的是(　C　)
A.苍耳开花需要的光周期为16L+8D
B.感受光周期的部位是4片完全展开的叶片
C.叶片接受光周期处理后产生刺激开花的物质运输到其他部位
D.若提供合适光周期,但用闪光打断连续黑暗后不开花,则苍耳开花由光照时长决定
11.为研究红光、红外光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实验。莴苣种子发芽情况如表所示。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→ 红外光 不发芽
据表分析,下列叙述错误的是(　B　)
A.红光能促进种子萌发,而红外光抑制种子萌发
B.若种子对红光反应比红外光敏感,两种光交替处理后的莴苣种子置于自然光下,种子不能
萌发
C.红光和红外光处理可能改变了种子内赤霉素的表达水平
D.实验结果表明,种子是否萌发取决于最后一次曝光波长
12.(浙东北联盟高二期中)很多植物的开花与昼夜长短有关。依据图示光间断实验的结果判断,下列叙述错误的是(　B　)
A.实验结果表明控制短日照植物开花的因素可能是暗期长度
B.植物能够感受光周期变化与叶绿体中的光敏色素有关
C.推测③不开花的原因可能是持续夜长达不到开花条件
D.根据实验推测⑥条件下的长日照植物可能会开花
13.光是控制植物节律最重要的环境信号。植物生理学家做了如下实验:将带有叶片的植物和除去叶片的植物置于相同的光周期下进行诱导,然后再分别将这两株植物与一株未经光周期诱导的有叶片植物相连。结果发现带有叶片进行光周期诱导的一组中,两株植物都能正常开花;但是除去叶片的一组,两株植物都不能开花。下列相关分析错误的是(　D　)
A.本实验的目的是探究植物感受光周期刺激的部位
B.本实验的结论是植物接受光刺激的部位是叶片
C.植物接受光刺激后可能会产生某种化学物质,且此物质可在不同组织间运输
D.光作为一种信号,可以调控植物的生长、开花、衰老等,种子萌发过程不受光的调控
14.植物开花受光周期的影响,那么植物接受光周期刺激的部位是在植物体的顶端吗 研究人员用短日植物——菊花,做了如下一系列实验。先将植物顶端的叶片去掉,留下顶端和下部的叶片以及顶部的花芽,再分别进行四种不同的处理:
组号 处理 实验结果
下部叶片 顶端
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
(1)研究人员将植物顶端的叶片去掉,直接用下部的叶片进行实验,主要是基于下列哪项事实(　　)
A.植物顶端的叶片面积小
B.植物长到一定程度后,才能接受光周期的诱导
C.顶端的叶片长出的时间晚
D.顶端的叶片颜色浅
(2)比较A、C组或B、D组可以说明 。
(3)比较A、B组或C、D组可以说明 。
(2)顶端不是感受光周期刺激的部位
(3)下部叶片是感受光周期刺激的部位
章末检测试题(五)　植物生命活动的调节
一、选择题
1.生长素是人们发现的第一种植物激素。下列有关生长素的叙述正确的是(　C　)
A.生长素的主要合成部位是顶芽、幼叶和根
B.生长素可由色氨酸转化形成,其化学本质为蛋白质
C.单侧光刺激使生长素在尖端发生横向运输
D.根的正向重力性和茎的负向重力性都体现了生长素的两重性
2.冬小麦等部分植物需要通过低温的春化作用才能开花,其感受低温刺激的部位最可能是(　C　)
A.叶片 B.根尖
C.茎尖 D.花芽
3.植物产生向光性的原因是(　D　)
A.生长素加快了向光侧的光合作用
B.单侧光引起向光一侧生长素分布多
C.光破坏了向光侧细胞的生长
D.单侧光使背光侧生长素分布较多,促进背光侧细胞的伸长
4.某研究人员获得了一些脱落酸受体功能缺失的植株突变体。与野生型相比,这些突变株可能具有的表型是(　D　)
A.茎节间长度变短 B.果实容易早熟
C.种子不易萌发 D.不耐旱
5.为使植物在特定时间开花,园艺工作者需对植株进行处理,常用措施不包括(　A　)
A.置于微重力场 B.改变温度
C.改变光照时间 D.施用植物生长调节物质
6.赤霉素是一类非常重要的植物激素,在植物生长发育过程中发挥作用,下列叙述错误的是(　A　)
A.赤霉素最突出的作用是促进细胞增殖
B.喷洒适宜浓度的赤霉素可引起无籽葡萄的形成
C.用适宜浓度的赤霉素浸泡种子,可促进种子萌发
D.赤霉素需要与其他多种激素一起调控植物的生长发育
7.下列有关植物激素及其类似物的应用的叙述,正确的是(　D　)
A.用乙烯处理凤梨,可加快果实发育
B.禾本科植物种子胚乳会释放赤霉素促进种子萌发
C.用2,4-D处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体无籽番茄
D.用一定浓度的细胞分裂素处理收获后的农产品,有利于储藏保鲜
8.如图是用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验。下列有关叙述错误的是(　D　)
A.对比分析图①②结果,证明生长素是不能透过云母片的
B.图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输
C.假若将图②的云母片改换成琼脂,结果仍然有向光弯曲的现象
D.假若将图④的琼脂改换成云母片,结果仍然有向光弯曲的现象
9.植物体内存在多种植物激素。下列关于植物激素的叙述中,错误的是(　C　)
A.幼芽既能合成生长素也能合成赤霉素
B.秋天落叶中脱落酸合成量增加既受基因调控也受环境影响
C.在分生组织细胞的核糖体中,色氨酸通过脱水缩合合成生长素
D.尖端下部的伸长区细胞既受生长素调节也受乙烯调节
10.某同学进行了2,4-D对插枝生根作用的实验,结果如图所示,其中丙是蒸馏水处理组。下列叙述正确的是(　B　)
A.图中纵坐标的名称只能用生根数量表示
B.2,4-D的浓度是该实验的可变因素
C.由图可知甲组的2,4-D浓度高于乙组
D.达到a点的生根效果,甲组处理时间比乙组长
11.光对植物生长发育具有调节作用。下列叙述错误的是(　B　)
A.萌发需要光照的种子一般较小,储藏的营养物质也很少
B.对于植物来说,光只是提供能量
C.光既能促进叶绿素的合成,也会影响植物的形态
D.光敏色素在接受光信号后结构发生变化
12.植物激素在植物体各项生命活动中发挥重要作用,在生产实践中往往使用人工合成的植物生长调节物质调节植物生命活动。以下说法正确的是(　B　)
A.植物生长调节物质的化学结构和生理效应与植物激素相同
B.在农业生产上,可利用2,4-D诱导形成无籽番茄
C.植物生长调节物质对人体没有调节作用,所以完全无害
D.温度、水分等环境因素对植物生命活动的影响与植物激素无关
13.植物激素及其类似物能够调节植物的生长发育。下列叙述错误的是(　C　)
A.用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘
B.给果树喷施适量的生长素有利于保果,提高果实产量
C.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠和储存时间
D.干旱时,植物叶片内脱落酸的含量增加使蒸腾作用减弱
14.2,4-D是生长素的类似物,某兴趣小组进行了“探究2,4-D对插枝生根的作用”的活动,结果如下表。据表分析正确的是(　C　)
组别 甲 乙 丙 丁 戊
2,4-D溶液浓度 0 a b c d
根的总长度(cm) 2.0 2.9 3.5 2.0 1.6
A.促进插枝生根的2,4-D最适浓度为b
B.c浓度的2,4-D对生根不起作用
C.由甲、丙和戊三组的结果可知b浓度促进生根
D.相同浓度的2,4-D与生长素对插枝生根作用效果相同
15.如图是不同生长素浓度对某植物的根和茎细胞生长的影响。据图分析,下列叙述正确的是(　A　)
A.存在不同浓度的生长素对根或茎起到相同的促进效果
B.10-8 g/L的生长素对根和茎的作用效果不同,体现其两重性
C.根对应的曲线也可以表示不同生长素浓度对单子叶植物的影响
D.低浓度的生长素引发茎细胞的体积变大和数目增加从而促进生长
16.如图所示,如果根a侧的生长素浓度在曲线A点(10-10 mol·L-1)。下列叙述正确的是(　A　)
A.生长素浓度在A～C的范围内能促进生长
B.A～D属于抑制生长范围
C.a侧的生长素浓度为最适浓度,细胞生长快,b侧的生长素浓度低于a侧,相当于曲线 F～E段的浓度,因而细胞生长慢
D.在太空中(重力为0),根的生长将不同于图中的弯曲生长,图示坐标中曲线也不适用于根的生长
17.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
18.某长日照植物(LDP)与某短日照植物(SDP)在不同光暗周期条件下持续一段时间后的开花情况如图所示。现有某长日照植物开花临界夜长是8 h,在下列光周期中,此长日照植物不能正常开花的是(　A　)
A.15 h光照/9 h黑暗
B.16 h光照/8 h黑暗
C.10 h光照/7 h黑暗/闪光/7 h黑暗
D.6 h光照/7 h黑暗/5 h光照/6 h黑暗
19.赤霉素是甘蓝型油菜生长发育过程中一类重要的植物激素。为了解温度对甘蓝型油菜苗期GA含量的影响,研究人员选用三个甘蓝品种,分别在 5 ℃、15 ℃、25 ℃测定了苗期20天时GA含量,绘制的柱形图如下。下列叙述错误的是(　C　)
A.GA既能促进细胞伸长又能促进细胞分裂,因此能显著促进茎伸长
B.YG2009幼苗中GA总量随温度的升高呈下降趋势,但差异不明显
C.YG2009×YG4幼苗中GA含量在25 ℃时达到所有发育阶段最高值
D.YG2009×YG4品种的顶芽和根的分生组织可能对温度的变化更敏感
20.植物体的生长发育受到外源光信号和内源激素的共同调控,植物的光敏色素有两种类型,红光型(Pr)和远红光型(Pfr),Pr吸收红光后会转化为Pfr,结合图中信息,下列相关叙述正确的是(　D　)
A.结合图示推断,可以进入细胞核内发挥作用的是Pr
B.远红光型光敏色素能催化细胞核中基因的表达
C.生长素的受体在细胞核内,而细胞分裂素和蓝光的受体都在细胞膜上
D.与光合色素相比,光敏色素在远红光的区域具有吸收光谱
二、非选择题
21.研究人员测定了香梨果实从形成到成熟及采收后某些植物激素含量的动态变化,其结果如图所示(横坐标0代表刚开花)。
请分析并回答下列问题。
(1)植物激素是由植物体某一部位产生的,是植物体内 的化学载体。
(2)在香梨果实发育初期(花后15 d左右)达到高峰,且在果实迅速膨大期间(花后60 d左右)含量比值加大的两种植物激素分别是 ,在此过程中 (填植物激素)的作用也是不可缺少的,说明果实正常发育是 的结果。
(3)香梨果实采收后30 d才进入完全成熟阶段,在此过程中乙烯含量的变化说明乙烯具有 的作用。
(4)采收后 的骤减是果实成熟的必要条件。
(5)农业生产上储藏保鲜经常采用喷洒 (填植物激素)的方法。
(2)赤霉素和脱落酸　生长素　多种激素平衡协调作用
(3)促进果实成熟
(4)赤霉素
(5)细胞分裂素
22.如图为生长素(IAA)和赤霉素(GA)的关系图,为探究赤霉素和生长素对植物生长的影响,某兴趣小组利用下列材料:黄瓜幼茎顶端2.5 cm长的部位多个、无菌培养液、适宜浓度的生长素、赤霉素、蒸馏水、测量尺,设计实验。结合相关知识回答下列问题。
(1)生长素主要是由植物体的 合成,只能从形态学上端运输到形态学下端,不能反过来运输,具有 运输的特点。
(2)赤霉素通过 来促进细胞伸长,还能促进细胞分裂与分化,促进种子萌发和果实的发育。
(3)为探究赤霉素和生长素对植物生长的影响及二者的关系,设计了如下实验:
Ⅰ.实验步骤:
第一步:兴趣小组取黄瓜幼茎平均分成4组,确保每组有多个黄瓜幼茎,把各组的黄瓜幼茎放到含培养液的甲、乙、丙、丁培养皿中培养。
第二步:甲组加入1 mL的蒸馏水,乙组加入 1 mL 适宜浓度的生长素溶液,丙组加入1 mL适宜浓度的赤霉素溶液,丁组加入1 mL的 。
第三步:在相同且适宜的条件下培养,一段时间后 。
Ⅱ.结果和结论:
若黄瓜幼茎的长度为丁>丙=乙>甲,说明
。
(2)促进生长素的合成,抑制生长素的分解
(3)适宜浓度的生长素+赤霉素溶液　测量各组黄瓜幼茎的长度　适宜浓度的赤霉素和生长素对植物都有促进生长作用,二者具有协同作用
23.有观点认为生长素能诱导细胞壁酸化,增大其可塑性从而使细胞伸长。为验证上述观点,请根据以下提供的材料与用具,以豌豆种子萌发后的上胚轴切段为对象,完善实验思路并预测实验结果。
供选的材料和用具:豌豆种子萌发后的上胚轴切段,配置显微测量仪的显微镜,0.1 毫米刻度尺,中性缓冲液,生长素溶液,弱酸性缓冲液,蒸馏水,培养皿等。(缓冲溶液可以维持酸碱度的恒定且对植物的代谢没有影响)
回答下列问题。
(1)完善实验思路。
①取三个培养皿并编号, ,
再在各培养皿中加入相等数量的豌豆种子萌发后的上胚轴切段。
②制作临时装片,使用 测量每组 ,并求平均值。
③将各组置于相同且适宜的条件下,每隔 20 min重复步骤②的操作。
④统计和分析实验数据。
(2)根据实验数据推测生长素除了能促进细胞壁酸化外,还有其他作用,如促进细胞伸长。请设计一个坐标系,用曲线图表示该实验最可能的结果。
(3)进一步研究发现生长素促进细胞伸长的机理之一是生长素能促进细胞内 H+通过 方式通过细胞膜进入细胞壁中,在酸性条件下, 活性上升,使细胞壁变松弛,导致细胞的 能力加强,促使细胞快速伸长生长。
(2)
(3)主动转运　水解细胞壁成分的酶(或纤维素酶和果胶酶)　吸水
24.植物的生长发育受体内外多种因素的调节,为研究机械压力在豌豆幼苗出土时对上胚轴生长的影响,科研人员完成了下列实验。
(1)受到光照时, 会发生变化,该信息会传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而调控植物的生长发育。除了光, (写出两种)等环境因素也会参与调节植物的生长。研究发现,对出土的豌豆幼苗而言,机械压力具有重要影响。
(2)科研人员对若干豌豆幼苗进行了相关实验,发现与不施加机械压力相比,施加机械压力的幼苗乙烯产生量明显增加。科研人员进一步进行实验,给豌豆幼苗施加机械压力(分别覆盖厚度为60 mm、90 mm、120 mm的玻璃珠)或施用不同浓度乙烯处理(单位为ppm),得到图示结果。该实验的自变量是 ,对因变量的影响是 。综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴出现上述变化依赖于乙烯,论证依据是 。
(3)综上所述,植物生长发育的调控是由 共同完成的。
(2)该实验的自变量是施加机械压力的强度、施用乙烯的浓度,对因变量的影响是无论是施加机械压力还是施用乙烯都可导致豌豆上胚轴缩短变粗。综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯,论证依据是机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗;单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗。
(3)激素调节只是植物生命活动调节的一部分,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。植物生长发育的调控是由激素调节和环境因素调节共同完成的。
(2)施加机械压力的强度、施用乙烯的浓度　无论是施加机械压力还是施用乙烯都可导致豌豆上胚轴缩短变粗　单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗
(3)激素调节和环境因素调节
模块检测试题
一、选择题
1.下列关于神经元的描述,正确的是(　B　)
A.运动神经元发出的树突支配骨骼肌纤维
B.神经元接受刺激产生兴奋时一定释放神经递质
C.神经元数量远远多于支持细胞,是神经系统的基本结构单位
D.神经元一般含有多个树突,有利于信息输出
2.下列各组物质中,属于内环境成分的一组是(　A　)
A.氨基酸、血浆蛋白、白细胞介素-2
B.抗体、K+通道蛋白、胰岛素
C.CO2、血红蛋白、尿素
D.Ca2+、唾液淀粉酶、乙酰胆碱
3.下列关于植物激素应用的叙述,正确的是(　A　)
A.用一定浓度的生长素类似物处理未授粉的番茄花蕾,可得到无籽番茄
B.利用低浓度的2,4-D作除草剂,可抑制农田中的双子叶杂草生长
C.一定浓度的赤霉素能促进种子的萌发和果实的成熟
D.脱落酸在果实的成熟阶段含量最高,以促进种子萌发
4.交感神经和副交感神经是神经系统的重要组成部分,下列有关它们的说法不正确的是(　D　)
A.它们都是传出神经
B.植物性神经由交感神经和副交感神经两部分组成
C.它们通常共同调节同一内脏器官,且作用一般相反
D.交感神经使内脏器官的活动加强,副交感神经使内脏器官的活动减弱
5.下列有关人体免疫系统的叙述,错误的是(　C　)
A.淋巴结、骨髓、脾都属于免疫器官
B.皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线
C.吞噬细胞只在非特异性免疫中发挥作用
D.机体能够通过特异性免疫产生记忆细胞
6.已有研究表明,新型冠状病毒表面具有多种蛋白质,其中S蛋白能与人体细胞表面受体结合,使病毒吸附并侵入细胞。下列叙述错误的是(　D　)
A.新型冠状病毒无症状感染者体内可检测到病毒核酸
B.用康复者的血清进行治疗属于被动免疫
C.新型冠状病毒可能诱发人体产生多种抗体
D.利用S蛋白制备的新型冠状病毒疫苗类型属于减毒的微生物
7.HIV感染人体后,会破坏大量的辅助性T细胞,导致免疫功能下降。下列叙述错误的是(　D　)
A.HIV最初侵入人体时,人体的免疫系统可以摧毁大多数的病毒
B.HIV的数量达到一定值时,人体的免疫应答能力几乎全部丧失
C.HIV感染辅助性T细胞时,需先识别细胞表面的受体
D.HIV在辅助性T细胞内逆转录时,需依赖逆转录酶且发生在细胞核内
8.神经细胞突触小泡中的乙酰胆碱浓度高于细胞溶胶的乙酰胆碱浓度,其转运机制如图所示。若将突触小泡离体培养在与神经元细胞溶胶成分相似的培养液中,下列叙述正确的是(　C　)
A.乙酰胆碱通过易化扩散方式进入突触小泡
B.膜蛋白A、B功能相同且在发挥作用时都发生构型变化
C.适当增加培养液pH,可提高突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率
D.加药物增加膜对H+通透性,可提高突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率
9.神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,这种相互调节离不开信号分子,这些信号分子都是直接与受体接触,不同受体结构各异,机体通过信号分子构成一个复杂网络。下列叙述错误的是(　A　)
A.辅助性T细胞分泌的细胞因子属于信号分子,其受体仅存在于B细胞
B.神经递质属于信号分子,其受体位于突触后膜
C.肾上腺素属于信号分子,是一种激素,也可作为神经递质
D.性激素属于信号分子,其靶细胞的受体分布在细胞内
10.选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机均分成四组,分别注射激素及生理盐水,结果如图所示。下列叙述错误的是(　C　)
A.该实验中注射生理盐水组为对照组
B.实验结果表明胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长
C.该实验需要切除大鼠的胰腺和下丘脑,以排除内源性激素的干扰
D.实验结果表明胰岛素与生长激素共同作用的效应大于它们单独作用
11.用火柴棍由脚跟向前轻划新生儿足底外侧缘时,他的大拇趾会缓缓地上跷,其余各趾呈扇形张开,该现象在6～18个月逐渐消失。下列关于该现象的描述错误的是(　B　)
A.新生儿完成这些动作属于非条件反射
B.交感神经和副交感神经共同控制该动作完成
C.该现象消失说明低级中枢的活动受高级中枢的调控
D.在大脑中央前回的顶部有控制脚趾运动的代表区
　　根据下列材料,回答第12、13小题:
　　某同学脚被钉子扎到,受损伤的部位出现了局部炎症反应,出现疼痛、发红、肿胀、发热等现象。图甲为医院血液检测化验单部分信息;图乙为脚被钉子扎到的疼痛逃避反射示意图。
检验项目 结果 异常 单位 参考范围
白细胞数目(WBC) 15.1 ↑ ×109/L 3.50～9.50
淋巴细胞比例(Lym%) % 20.0～50.0
中性粒细胞百分比(Gm%) % 50.0～70.0
中间群细胞百分比(Mid%) % 3.0～9.0
淋巴细胞绝对值(Lym#) ×109/L 1.10～3.20
中性粒细胞数目(Gm#) 13.7 ↑ ×109/L 2.00～7.00
甲
12.下列有关炎症反应叙述错误的是(　C　)
A.图甲中性粒细胞明显增多,可以识别和吞噬伤口处很多病原体
B.感染后形成的脓液包含死亡的白细胞及一些坏死组织细胞、死细菌和活的白细胞
C.受伤后注射破伤风抗毒素属于主动免疫
D.受损伤部位由于微动脉和毛细血管舒张、扩大,皮肤变红
13.据图乙分析,错误的是(　C　)
A.脚踩钉子后,肌梭内的感觉神经元末梢将刺激转化为电信号进行传播
B.在该反射活动中兴奋在神经纤维上的传导是单向的
C.①②③④四个突触中只有④处释放的是抑制性神经递质
D.脚被钉子扎到,先是腿部立即缩回,然后是脑感觉到脚部被钉子扎了
14.Graves病是引发甲状腺功能亢进的常见原因之一。研究表明,Graves病患者主要是由于体内产生了针对甲状腺细胞受体的刺激性自身抗体(TSI),其在结构上与促甲状腺激素(TSH)十分相似,可导致甲状腺上皮细胞增生、甲状腺激素分泌过多等现象。下列叙述错误的是(　B　)
A.甲状腺激素几乎作用于机体的所有组织,能促进物质与能量代谢
B.通过抑制腺垂体分泌TSH可以有效治疗由Graves病引发的甲亢
C.Graves病患者体内促甲状腺激素释放激素(TRH)含量比正常人低
D.Graves病患者产生的自身抗体(TSI)能与甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体特异性结合
15.研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素和2,4-D对即将成熟的柑橘体内脱落酸含量的影响,进行了一项科学实验,实验结果如图所示,关于实验结果的分析,说法错误的是(　A　)
A.随留树天数的增加,赤霉素的含量逐渐上升,柑橘脱落增加
B.喷洒2,4-D比喷洒赤霉素更利于保持柑橘不脱落状态
C.赤霉素和2,4-D混合使用使柑橘留树天数增加
D.赤霉素、2,4-D对脱落酸的合成均起抑制作用
16.如图表示某时刻轴突不同位置的瞬时膜电位。下列分析正确的是(　C　)
A.①～③Na+通道开放,Na+内流
B.③～⑤K+通道开放,K+外流
C.③达到动作电位的峰值,膜外Na+浓度高于膜内
D.兴奋在该神经纤维上的传导方向是由b到a
　　阅读下列三则资料,回答第17、18小题。
　　资料1　胰岛素的发现经历了漫长的历程。科学家为了提取胰岛素,先将狗的胰液管结扎,一段时间后,等胰腺部分萎缩,再从中提取。
　　资料2　胰岛素原是一条很长的多肽链。胰岛素原在相关酶的作用下被水解,1分子胰岛素原水解为1分子胰岛素和1分子C肽。C肽和胰岛素同时释放到血液中。C肽在血液中与胰岛素等量,且很稳定,因此C肽的测量结果是糖尿病分型的重要依据。
　　资料3　研究发现,对胰岛β细胞受损的糖尿病患者及早进行治疗,通过抑制或减少β细胞分泌活动,能促使β细胞功能恢复,达到延缓病情的作用,这种现象称为“胰岛β细胞休息”。
17.不同糖尿病患者体内都能检测到抗胰岛素细胞抗体或抗胰岛素抗体。请结合资料2和资料3,判断下列说法正确的是(　C　)
A.某糖尿病患者体内检测到抗胰岛素细胞抗体,可判断该病属于免疫缺乏病
B.某糖尿病患者体内C肽含量与正常人相当,可推测该病属于胰岛素依赖型糖尿病
C.胰岛素依赖型糖尿病患者选择饮食加运动干预,有助于“胰岛β细胞休息”
D.上述两种抗体都由成熟B淋巴细胞合成并分泌,都具有抗原特异性
18.研究人员为了开发治疗糖尿病的有效药物,进行“胰岛β细胞休息”现象的实验探究,同时构建了实验小鼠模型。下列相关说法错误的是(　B　)
A.经动物模型实验证明有效的药物对人体临床不一定有效
B.胰岛素可通过抑制肾小管重吸收葡萄糖达到一定的降血糖效果
C.建立动物模型,是因为很多阐明疾病及疗效机制的实验不能在病人身上进行
D.设计动物模型的一个重要原则是所构建的模型应尽可能接近人类疾病的情况
19.科研人员在哺乳动物体内发现了细胞内含有大量线粒体的棕色脂肪组织,其线粒体内膜含有U蛋白,使得H+可以通过U蛋白回流至线粒体基质,减少线粒体内膜上ATP的合成。如图为持续寒冷刺激引起棕色脂肪组织细胞产热的示意图,下列说法错误的是(　C　)
A.由图可知,去甲肾上腺素既是一种神经递质,也是一种激素
B.棕色脂肪组织细胞被激活时,线粒体需氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增大
C.持续寒冷刺激时,机体维持体温恒定所需能量来源由消耗棕色脂肪供能为主逐渐转变为骨骼肌战栗供能为主
D.若将神经纤维置于低K+溶液中,则其更难以兴奋
20.下面是有关体液免疫和细胞免疫两种免疫方式的实验。将切除胸腺的小鼠用大剂量X射线照射后,进行如下实验,实验过程和结果如表。根据上述实验分析,下列叙述正确的是(　B　)
实验 输入胸腺 淋巴细胞 输入骨髓 淋巴细胞 免疫反应
细胞 免疫 体液 免疫
一 × × - -
二 √ × + -
三 × √ - +
四 √ √ + +
注:“×”表示不输入,“√”表示输入;“+”表示产生反应,“-”表示不产生反应。
A.实验二与实验一和实验四的对比,可说明胸腺产生的淋巴细胞是B淋巴细胞
B.实验一说明大剂量的X射线照射可杀死小鼠体内的淋巴细胞
C.实验三与实验一和实验四的对比,可说明骨髓产生的淋巴细胞是T淋巴细胞
D.通过对四组实验的对比,可说明体液免疫比细胞免疫更重要
二、非选择题
21.运动员的动作转换和生理变化,都是在神经调节和体液调节参与下实现的。下图是与屈腿动作有关的部分神经细胞(A～E)和肌肉联系的示意图。
回答下列问题。
(1)运动时, 神经的活动占优势能使心跳加快、血管收缩同时抑制胃肠蠕动,但是当运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平,结合激素调节的特点进行解释,原因可能是
。
(2)武术运动员在“金鸡独立”的屈腿动作中屈肌收缩、伸肌舒张,在完成这一动作的过程中,主要是由 发出的神经冲动传到脊髓,引起A和 (用图中字母回答)神经元的兴奋。上述调节过程能说明高级神经中枢对 有调控作用。
(3)运动员剧烈运动时大量出汗,但机体的渗透压依然能够保持相对稳定,原因是
。
(4)运动员剧烈运动时需消耗大量葡萄糖供能,此时胰高血糖素、 (填写1种即可)等分泌升高,从而促进 ,使血糖快速得到补充。
(5)禁止使用兴奋剂,既是为了维护公平竞争的体育精神,也是为了保护运动员健康。个别男性运动员长期服用雄激素,可导致 分泌减少,引起性腺萎缩。
(6)目前国际田联实行“零抢跑”规定,将运动员起跑反应时间少于0.1 s视为抢跑,根据所学生物学知识解释,理由是 。
22.长期过度紧张、焦虑等刺激会导致黑色素细胞和毛囊细胞数量减少,引起白发、脱发。相关调节机制如图所示,其中去甲肾上腺素和Gas6蛋白都能促进靶细胞增殖、分化。请回答下列问题。
(1)过度紧张、焦虑可通过两条途径调节黑色素细胞干细胞的增殖、分化,途径②的调节方式是 ,该途径中兴奋在神经纤维上以 的形式进行传导,去甲肾上腺素作用于黑色素细胞干细胞 (填“膜上”或“膜内”)受体调节其增殖分化;去甲肾上腺素在途径①和途径②中分别作为 、 类物质起作用。
(2)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌糖皮质激素的方式为 ,该调节方式能放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,其意义是有利于 。其中CRH是 激素,其只能作用于垂体的根本原因是
。
(3)在长期过度紧张、焦虑刺激作用下,黑色素细胞干细胞过度 、耗竭导致黑色素细胞数量减少引起白发,毛囊细胞干细胞 导致毛囊细胞数量减少引起脱发。
(4)根据以上研究,提出预防过度紧张、焦虑应激下白发、脱发的可行方案:
。
23.某课题组为了研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取了菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽),分为A、B两组,置于培养液中无菌培养,分别培养至第1、8天,再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果如图。请回答下列问题。
(1)用激素处理时,应用IAA处理茎芽尖端而不是加在培养液中,原因是
。
(2)A、B两组的实验结果表明离体时间短的茎芽中本身含的 低,而 较高。
(3)为了研究GA3的作用机理,有人用药物完全抑制DNA复制后,发现诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%,说明GA3是通过促进 影响茎芽伸长生长的。
(4)促进茎芽的伸长除了实验中的两种激素外,还有 。
(5)菟丝子茎芽细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是 。实验发现,细胞在持续生长过程中,细胞壁的厚度能基本保持不变,因此,还必须合成更多的 。
24.类风湿性关节炎(RA)是一种慢性自身免疫性疾病,以免疫反应引起的关节受损进而导致关节功能障碍和残疾为特征,严重影响患者的生活质量。
(1)TNF-α等细胞因子作为细胞间信号分子,与淋巴细胞表面的 结合后调节免疫应答。其中一类细胞因子(甲类)促进B细胞增殖分化为 ,促进免疫应答,另一类细胞因子(乙类)则可抑制免疫应答,这两类细胞因子相互作用,共同维持免疫应答的稳态。研究人员为研究RA的发生与上述两类细胞因子的关系,分别测定了多例健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的平均含量,结果如图1:
通过实验结果分析,属于甲类细胞因子的有 ,属于乙类细胞因子的有 ,结合甲、乙类细胞因子的含量分析,推测RA的发生可能是 导致的免疫失调。
(2)糖皮质激素(GC)属于肾上腺皮质激素,正常机体通过图2所示的途径调节GC的分泌。GC具有免疫抑制作用,是治疗RA的药物之一,RA患者长期大剂量使用GC,会导致患者肾上腺皮质分泌功能 ,因此最好在治疗过程中间断补充 ,以防止肾上腺皮质萎缩,引起严重后果。
25.痛风是由人体内长期嘌呤代谢异常或尿酸排泄减少所引起的疾病,血液中尿酸含量持续偏高是其病征之一。请回答以下问题。
(1)尿酸大部分来源于人体细胞内含嘌呤物质的代谢产物,少部分由摄入的食物中含嘌呤的物质转化而来,人体细胞内含嘌呤的有机大分子物质是 。
(2)沉积在人体关节中的尿酸盐晶体被吞噬细胞吞噬后,会破坏细胞中的 ,释放水解酶,引起细胞破裂。细胞破裂的同时会释放炎症因子和组织胺等物质,引起 ,从而导致组织水肿。细胞破裂时还会释放信号分子激肽,信号最终传达到 ,使患者产生针刺一样的痛觉。
(3)研究表明,肾小管细胞膜的转运蛋白H负责将尿酸分泌到肾小管腔,而转运蛋白U可将分泌到肾小管腔的尿酸进行重吸收,据此分析,高尿酸血症的病因可能是 。市场上部分药物是通过作用于转运蛋白H或转运蛋白U来降低尿酸水平。除此之外,还可以研发 的药物来降低尿酸水平。 第三节　植物对多种环境信号做出反应
素养测练
对点达标练
题组一　向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
1.绿色植物倒伏后,它的茎秆能部分恢复直立状态,引起这种现象的原因是(　B　)
A.受重力影响,向地性生长
B.受重力影响,背地性生长
C.受水的影响,向水性生长
D.受光的影响,向光性生长
2.已知以下植物的生长状况与生长素作用相关:豌豆苗横放一段时间后的生长状况如图甲;棉花、苹果等枝条去除顶芽后的生长状况如图乙。下列有关说法中正确的是(　A　)
A.图甲中a、b、c三处的生长素浓度均处于促进相应细胞伸长的范围
B.若将甲放置于太空微重力环境下,豌豆苗中的生长素将不能运输,根失去向地生长特性
C.图乙中的去顶操作有利于侧枝的生长,但不利于棉花产量的提高
D.图乙实验可证明生长素的作用效果与作用部位有关
3.将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温度、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(　B　)
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
题组二　植物的生殖受到光周期及温度的调控
4.(精诚联盟一模)已知菊花是一种短日照植物。很多植物的开花都与光周期的季节性变化有着极为显著的关系,生物体对光周期的生理反应,称为光周期现象。下列叙述错误的是(　A　)
A.植物体感受光周期变化的部位是茎尖生长点
B.在光周期的诱导作用中,暗期持续时长比光期持续时长更重要
C.利用短时光照打断暗期可阻止菊花开花,据此可调整其花期满足人类需求
D.光周期信号控制植物开花与光敏色素有关,是植物长期进化的结果
5.白芥菜(长日植物)和菊花(短日植物)的临界夜长分别为10 h和9 h,则下列有关叙述正确的是(　A　)
A.两者日照15 h,黑暗9 h,皆能开花
B.两者有相同的光周期
C.于黑暗期用短暂光照中断,两者均能开花
D.光照对两者开花的影响比黑暗期重要
6.“玉兰花欲开,春寒料峭来。”每年初春,天气仍然寒冷,我们看到玉兰的花已经开放,而叶却尚未长出。关于这时玉兰的叙述,正确的是(　A　)
A.温度变化使得玉兰内部激素相对浓度改变
B.花的开放仅受赤霉素的调节
C.对叶片施以细胞分裂素可使叶片提早展开
D.诱导花芽萌发的温度较叶芽高
7.光、温度和重力对植物生长发育的调节起着重要作用。下列叙述错误的是(　D　)
A.感光受体被激活后,其结构会发生改变
B.春化作用有利于温带地区某些物种的延续
C.长日植物开花与白天时长和夜晚时长相关
D.植物的生长发育过程由植物激素和环境因素决定
综合提升练
8.向水性反应是指植物根尖感受生长环境中的水势梯度并向着水势较高区域生长的生物学特性。在拟南芥根尖向水性反应的研究过程中发现,细胞分裂素对根尖向水性反应起关键调控作用,水势梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解,而在水势较低一侧积累。用细胞分裂素合成抑制剂处理根尖,发现根的向水性反应被完全抑制,但其向重力性反应不受影响。下列相关叙述错误的是(　C　)
A.细胞分裂素的不对称分布是控制根的向水性现象的重要因素
B.根尖分生区水势较低一侧的细胞比水势较高一侧的细胞分裂活动剧烈
C.植物根的向重力性和向水性现象作用机理不同,但都体现了激素作用的两重性
D.细胞分裂素通过诱导相关基因的表达而实现对分生区两侧细胞分裂差异的调节
9.(江苏镇江高三开学考)图甲、乙分别为蚕豆离体表皮气孔的两种状态,蓝光照射可促进气孔开放。下列叙述正确的是(　C　)
A.状态甲为蓝光处理后的蚕豆离体表皮气孔的状态
B.感受蓝光介导叶片气孔开放的光受体是光敏色素
C.对保卫细胞来说,光既可作为能量也可作为信号
D.外施脱落酸,可促进气孔状态由乙转变为甲
10.(浙南名校高二开学考)苍耳是一种短日植物,含有4片完全展开叶片的苍耳才有接受光周期的能力。为探究苍耳的开花调控与光周期的关系,研究人员对其进行了以下两个实验,图中光周期处理的L表示连续光照处理,D表示连续黑暗处理,除特殊说明外,均为整株处理;实验二中4株苍耳通过嫁接连在一起。一段时间后,实验一中的②③④不开花,其余均开花。下列叙述正确的是(　C　)
A.苍耳开花需要的光周期为16L+8D
B.感受光周期的部位是4片完全展开的叶片
C.叶片接受光周期处理后产生刺激开花的物质运输到其他部位
D.若提供合适光周期,但用闪光打断连续黑暗后不开花,则苍耳开花由光照时长决定
11.为研究红光、红外光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实验。莴苣种子发芽情况如表所示。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→ 红外光 不发芽
据表分析,下列叙述错误的是(　B　)
A.红光能促进种子萌发,而红外光抑制种子萌发
B.若种子对红光反应比红外光敏感,两种光交替处理后的莴苣种子置于自然光下,种子不能
萌发
C.红光和红外光处理可能改变了种子内赤霉素的表达水平
D.实验结果表明,种子是否萌发取决于最后一次曝光波长
12.(浙东北联盟高二期中)很多植物的开花与昼夜长短有关。依据图示光间断实验的结果判断,下列叙述错误的是(　B　)
A.实验结果表明控制短日照植物开花的因素可能是暗期长度
B.植物能够感受光周期变化与叶绿体中的光敏色素有关
C.推测③不开花的原因可能是持续夜长达不到开花条件
D.根据实验推测⑥条件下的长日照植物可能会开花
13.光是控制植物节律最重要的环境信号。植物生理学家做了如下实验:将带有叶片的植物和除去叶片的植物置于相同的光周期下进行诱导,然后再分别将这两株植物与一株未经光周期诱导的有叶片植物相连。结果发现带有叶片进行光周期诱导的一组中,两株植物都能正常开花;但是除去叶片的一组,两株植物都不能开花。下列相关分析错误的是(　D　)
A.本实验的目的是探究植物感受光周期刺激的部位
B.本实验的结论是植物接受光刺激的部位是叶片
C.植物接受光刺激后可能会产生某种化学物质,且此物质可在不同组织间运输
D.光作为一种信号,可以调控植物的生长、开花、衰老等,种子萌发过程不受光的调控
14.植物开花受光周期的影响,那么植物接受光周期刺激的部位是在植物体的顶端吗 研究人员用短日植物——菊花,做了如下一系列实验。先将植物顶端的叶片去掉,留下顶端和下部的叶片以及顶部的花芽,再分别进行四种不同的处理:
组号 处理 实验结果
下部叶片 顶端
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
(1)研究人员将植物顶端的叶片去掉,直接用下部的叶片进行实验,主要是基于下列哪项事实(　　)
A.植物顶端的叶片面积小
B.植物长到一定程度后,才能接受光周期的诱导
C.顶端的叶片长出的时间晚
D.顶端的叶片颜色浅
(2)比较A、C组或B、D组可以说明 　。
(3)比较A、B组或C、D组可以说明 　。 第三节　植物对多种环境信号做出反应
素养测练
对点达标练
题组一　向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
1.绿色植物倒伏后,它的茎秆能部分恢复直立状态,引起这种现象的原因是(　B　)
A.受重力影响,向地性生长
B.受重力影响,背地性生长
C.受水的影响,向水性生长
D.受光的影响,向光性生长
解析:植物茎生长的方向性,是由地球上重力引起的。地球的重力使得生长素在植物茎的近地侧分布相对多一些,在背地侧分布相对少一些。由于茎对生长素不敏感,近地侧浓度高促进了近地侧细胞的生长,使近地侧细胞伸长得快,从而使茎背地生长。
2.已知以下植物的生长状况与生长素作用相关:豌豆苗横放一段时间后的生长状况如图甲;棉花、苹果等枝条去除顶芽后的生长状况如图乙。下列有关说法中正确的是(　A　)
A.图甲中a、b、c三处的生长素浓度均处于促进相应细胞伸长的范围
B.若将甲放置于太空微重力环境下,豌豆苗中的生长素将不能运输,根失去向地生长特性
C.图乙中的去顶操作有利于侧枝的生长,但不利于棉花产量的提高
D.图乙实验可证明生长素的作用效果与作用部位有关
解析:图甲中a、b、c三处均起促进作用,生长素浓度均处于促进相应细胞伸长的范围,d处起抑制作用;若将甲放置于太空微重力环境下,豌豆苗中的生长素还能进行极性运输;图乙中的去顶操作有利于侧枝的生长,有利于棉花产量的提高;图乙实验只能证明侧枝的生长跟顶芽有关,不能证明生长素的作用效果与作用部位有关。
3.将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温度、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(　B　)
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
解析:结合题干信息和题图可知,玉米幼苗固定在支架上,支架固定在暗室内,三者合为一体,而光源随暗室同步缓慢匀速旋转,实际上是单侧光照射,且各方向受重力影响相同,所以植物茎的生长素分布只受单侧光的影响而不受重力影响,故茎向光(下)弯曲生长;结合图示可知,单侧光只照射茎,故根部生长素的分布既不受光照影响,也不受重力的影响,即根水平生长。
题组二　植物的生殖受到光周期及温度的调控
4.(精诚联盟一模)已知菊花是一种短日照植物。很多植物的开花都与光周期的季节性变化有着极为显著的关系,生物体对光周期的生理反应,称为光周期现象。下列叙述错误的是(　A　)
A.植物体感受光周期变化的部位是茎尖生长点
B.在光周期的诱导作用中,暗期持续时长比光期持续时长更重要
C.利用短时光照打断暗期可阻止菊花开花,据此可调整其花期满足人类需求
D.光周期信号控制植物开花与光敏色素有关,是植物长期进化的结果
解析:植物体感受光周期变化的部位是叶片,叶片感受到光周期刺激后,把相关信息传递到开花部位(茎尖或叶腋处),感受低温刺激的部位一般在茎尖;短日照植物实际是长夜植物,长日照植物实际是短夜植物,短光周期的长暗期中间给予短瞬间光照,长日照植物开花,原因不是光照总时长满足其要求,而是满足了短夜条件,说明暗期持续时长比光期持续时长更重要;不少植物的开花与昼夜长短有关系,所以可以通过人为控制光照时间,达到花卉分批上市的目的,据此可调整其花期满足人类需求;光周期现象及低温影响植物开花都是长期进化的结果,通过长期的进化,适应相应的环境。
5.白芥菜(长日植物)和菊花(短日植物)的临界夜长分别为10 h和9 h,则下列有关叙述正确的是(　A　)
A.两者日照15 h,黑暗9 h,皆能开花
B.两者有相同的光周期
C.于黑暗期用短暂光照中断,两者均能开花
D.光照对两者开花的影响比黑暗期重要
解析:前者是长日植物,连续夜长必须在10 h或10 h以下才能开花,后者是短日植物,连续夜长必须在9 h或9 h以上才能开花,所以黑暗9 h两者皆可开花;两者的光周期不同;于黑暗期用短暂光照中断,白芥菜(长日植物)开花,菊花(短日植物)不会开花;植物的开花与日照长度无关,而是需要一定时长的持续夜长。
6.“玉兰花欲开,春寒料峭来。”每年初春,天气仍然寒冷,我们看到玉兰的花已经开放,而叶却尚未长出。关于这时玉兰的叙述,正确的是(　A　)
A.温度变化使得玉兰内部激素相对浓度改变
B.花的开放仅受赤霉素的调节
C.对叶片施以细胞分裂素可使叶片提早展开
D.诱导花芽萌发的温度较叶芽高
解析:光照、温度等环境因子的变化会引起植物体内产生包括植物激素相对浓度在内的多种变化;植物的生长发育和适应环境变化的过程受多种激素相互作用、共同调节,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,延缓叶片衰老;而赤霉素能够促进细胞伸长,从而引起植株增高,对叶片施以赤霉素可使叶片提早展开;由题干信息可知,天气寒冷时,玉兰的花开时叶尚未长出,可推断诱导花芽萌发的温度较叶芽低。
7.光、温度和重力对植物生长发育的调节起着重要作用。下列叙述错误的是(　D　)
A.感光受体被激活后,其结构会发生改变
B.春化作用有利于温带地区某些物种的延续
C.长日植物开花与白天时长和夜晚时长相关
D.植物的生长发育过程由植物激素和环境因素决定
解析:感光受体被激活后,其结构会发生改变,体现了结构与功能的适应性;春化作用指的是低温诱导植物开花的过程,这说明春化作用有利于温带地区某些物种的延续;长日植物是指植物在生长发育过程中需要有超过一定时期光照,更确切地说是短夜植物,故长日植物开花与白天时长和夜晚时长相关;植物的正常生长发育受植物激素及环境因素影响,但在根本上是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果,即受植物基因的控制。
综合提升练
8.向水性反应是指植物根尖感受生长环境中的水势梯度并向着水势较高区域生长的生物学特性。在拟南芥根尖向水性反应的研究过程中发现,细胞分裂素对根尖向水性反应起关键调控作用,水势梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解,而在水势较低一侧积累。用细胞分裂素合成抑制剂处理根尖,发现根的向水性反应被完全抑制,但其向重力性反应不受影响。下列相关叙述错误的是(　C　)
A.细胞分裂素的不对称分布是控制根的向水性现象的重要因素
B.根尖分生区水势较低一侧的细胞比水势较高一侧的细胞分裂活动剧烈
C.植物根的向重力性和向水性现象作用机理不同,但都体现了激素作用的两重性
D.细胞分裂素通过诱导相关基因的表达而实现对分生区两侧细胞分裂差异的调节
解析:分析题干可知,细胞分裂素的不对称分布是控制根的向水性现象的重要因素;水势梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解,而在水势较低一侧积累,所以根尖分生区水势较低一侧的细胞比水势较高一侧的细胞分裂活动剧烈;植物根的向重力性生长是由生长素分布不均匀引起的,能体现两重性,而根的向水性是由细胞分裂素分布不均匀引起的,两侧的细胞分裂素都促进细胞分裂,较低水势一侧细胞分裂素含量高,促进作用更强,没有体现两重性;水势梯度导致了细胞分裂素的合成和降解,进而对基因组的表达进行了调节,所以细胞分裂素通过诱导相关基因的表达而实现对分生区两侧细胞分裂差异的调节。
9.(江苏镇江高三开学考)图甲、乙分别为蚕豆离体表皮气孔的两种状态,蓝光照射可促进气孔开放。下列叙述正确的是(　C　)
A.状态甲为蓝光处理后的蚕豆离体表皮气孔的状态
B.感受蓝光介导叶片气孔开放的光受体是光敏色素
C.对保卫细胞来说,光既可作为能量也可作为信号
D.外施脱落酸,可促进气孔状态由乙转变为甲
解析:状态甲为蚕豆离体表皮气孔开放的状态,蓝光照射可促进气孔开放,但不一定要蓝光处理气孔才打开;光作为环境信号影响植物的生长发育,其中感受红光和远红光的受体是光敏色素;保卫细胞内含叶绿体,可利用光进行光合作用,光既可作为能量也可作为信号;脱落酸浓度升高,会引起气孔关闭,气孔状态由甲转变为乙。
10.(浙南名校高二开学考)苍耳是一种短日植物,含有4片完全展开叶片的苍耳才有接受光周期的能力。为探究苍耳的开花调控与光周期的关系,研究人员对其进行了以下两个实验,图中光周期处理的L表示连续光照处理,D表示连续黑暗处理,除特殊说明外,均为整株处理;实验二中4株苍耳通过嫁接连在一起。一段时间后,实验一中的②③④不开花,其余均开花。下列叙述正确的是(　C　)
A.苍耳开花需要的光周期为16L+8D
B.感受光周期的部位是4片完全展开的叶片
C.叶片接受光周期处理后产生刺激开花的物质运输到其他部位
D.若提供合适光周期,但用闪光打断连续黑暗后不开花,则苍耳开花由光照时长决定
解析:根据图示和题意可知,实验一中①②与③④组比较,二者的区别是光周期处理的不同,结果只有①组开花,②③④组均不开花,据此可推测,苍耳开花需要的光周期为15L+9D;①②组比较,二者光周期处理情况相同,但是植株接受光周期处理的叶片不同,②植株无叶片,因此说明感受光周期的部位是叶片,但是不能判断是否为完全伸展的叶片;实验二中4株苍耳通过嫁接连在一起,经过图中所示的光周期处理后均能开花,并且即使进行嫁接的是光周期处理不同的植物,也能诱导开花,说明叶片接受光周期处理后产生刺激开花的物质运输到其他部位;若提供合适的光周期,但在连续黑暗的时段中间,施加足够强度的闪光间断,苍耳则不能开花,这说明苍耳的开花调控是由连续黑暗的时长所决定的。
11.为研究红光、红外光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实验。莴苣种子发芽情况如表所示。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→ 红外光 不发芽
据表分析,下列叙述错误的是(　B　)
A.红光能促进种子萌发,而红外光抑制种子萌发
B.若种子对红光反应比红外光敏感,两种光交替处理后的莴苣种子置于自然光下,种子不能
萌发
C.红光和红外光处理可能改变了种子内赤霉素的表达水平
D.实验结果表明,种子是否萌发取决于最后一次曝光波长
解析:红光照射下莴苣种子发芽,红外光照射后不发芽,红外光照射后再提供红光照射会发芽,故可得出结论红光促进莴苣种子发芽,红外光抑制莴苣种子发芽;若种子对红光反应比红外光敏感,两种光交替处理后的莴苣种子置于自然光下,种子能不能萌发取决于最后一次曝光波长;红光照射下莴苣种子发芽,红外光照射后不发芽,红光和红外光处理可能抑制核内赤霉素基因的表达进而影响种子的萌发;组3和组4实验结果比较表明,种子是否萌发取决于最后一次曝光波长。
12.(浙东北联盟高二期中)很多植物的开花与昼夜长短有关。依据图示光间断实验的结果判断,下列叙述错误的是(　B　)
A.实验结果表明控制短日照植物开花的因素可能是暗期长度
B.植物能够感受光周期变化与叶绿体中的光敏色素有关
C.推测③不开花的原因可能是持续夜长达不到开花条件
D.根据实验推测⑥条件下的长日照植物可能会开花
解析:比较①②③三组实验的结果可知,②开花③不开花,可能是因为②能满足短日照植物所需的暗期长度;植物体感受光周期变化的部位是叶片,叶片细胞中的光敏色素能够感受夜长,但光敏色素不在叶绿体中;和②相比,③不开花是因为闪光导致持续夜长达不到开花条件;根据实验推测,植物开花的因素与暗期长度有关,长日照的植物暗期短,就能开花,⑥通过闪光打断了暗期长短,故可能会开花。
13.光是控制植物节律最重要的环境信号。植物生理学家做了如下实验:将带有叶片的植物和除去叶片的植物置于相同的光周期下进行诱导,然后再分别将这两株植物与一株未经光周期诱导的有叶片植物相连。结果发现带有叶片进行光周期诱导的一组中,两株植物都能正常开花;但是除去叶片的一组,两株植物都不能开花。下列相关分析错误的是(　D　)
A.本实验的目的是探究植物感受光周期刺激的部位
B.本实验的结论是植物接受光刺激的部位是叶片
C.植物接受光刺激后可能会产生某种化学物质,且此物质可在不同组织间运输
D.光作为一种信号,可以调控植物的生长、开花、衰老等,种子萌发过程不受光的调控
解析:分析实验可知,此实验的自变量为有无叶片,结果发现有叶片的一组两株植物均能正常开花,而除去叶片的一组植物都不能开花,说明叶片是感受光周期刺激的部位;植物接受光刺激后可将此刺激转移至另一株植物,导致另一株植物开花,可推知植物接受光刺激后可能会产生某种化学物质,且此物质可在不同组织间运输;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。
14.植物开花受光周期的影响,那么植物接受光周期刺激的部位是在植物体的顶端吗 研究人员用短日植物——菊花,做了如下一系列实验。先将植物顶端的叶片去掉,留下顶端和下部的叶片以及顶部的花芽,再分别进行四种不同的处理:
组号 处理 实验结果
下部叶片 顶端
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
(1)研究人员将植物顶端的叶片去掉,直接用下部的叶片进行实验,主要是基于下列哪项事实(　　)
A.植物顶端的叶片面积小
B.植物长到一定程度后,才能接受光周期的诱导
C.顶端的叶片长出的时间晚
D.顶端的叶片颜色浅
(2)比较A、C组或B、D组可以说明 　。
(3)比较A、B组或C、D组可以说明 　。
解析:(1)植物长到一定程度后,才能接受光周期的诱导,所以要将顶端的叶片去掉,直接用下部的叶片进行实验,防止影响实验结果。(2)A、C组对下部叶片的处理都是长日照,B、D组对下部叶片的处理都是短日照,而对于顶端的处理既有长日照也有短日照,A、C组的结果都为不开花,B、D组的结果都是开花,所以可以说明顶端不是感受光周期刺激的部位。(3)A、B组和C、D组对于顶端的处理相同,但是对下部叶片的处理不同,实验结果也不相同,可以说明下部的叶片是感受光周期刺激的部位。
答案:(1)B
(2)顶端不是感受光周期刺激的部位
(3)下部叶片是感受光周期刺激的部位第三节　植物对多种环境信号做出反应
学习目标
概述在激素的参与下,植物能对光、温度、重力等环境信号做出反应。
一、向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
1.向性运动的概念
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,生长的方向取决于外界刺激的方向。
2.常见类型
(1)向光性。
单侧光照射下,植物向光弯曲运动。
(2)向重力性。
①感受重力的部位:根冠。
②具体表现:在重力的影响下,植物的茎总是背离重力方向而向上生长,具有负向重力性;根总是顺着重力方向而向下生长,具有正向重力性。
二、植物的生殖受到光周期及温度的调控
1.光对植物生长发育的调节
(1)长日植物:当日长超过一定小时数时才能开花的植物。
(2)短日植物:当日长短于一定小时数时才能开花的植物。
(3)日中性植物:开花不受光周期影响,当它们成熟后,不管日照长短,只要它们已经接受了正常生长发育所需的足够的光照就能开花的植物。
(4)控制植物开花及其他光周期现象的是夜长——暗期的长度,而非日长。短日植物实际是长夜植物,而长日植物实际是短夜植物。
(5)接受光信号的分子——光敏色素。
①化学本质:光敏色素是一类蛋白质。
②作用方式:一旦暗期被照光,特别是被红光打断,光敏色素就能捕获到这个信号,从一种形式转变成另一种形式。
2.春化作用
(1)概念:对一些植物来说,秋冬季的低温是开花所必需的条件,这种低温诱导植物开花的过程,称为春化作用。
(2)感受低温刺激的部位:一般是在茎尖。
【易错判断】
1.根的正向重力性主要受重力影响,根正向重力性可以深扎根,利于吸收水分和无机盐。(　√　)
2.植物体感受光周期变化的部位是茎尖。(　×　)
提示:植物体感受光周期变化的部位是叶片。
3.短日植物一般在春天或初夏开花,长日植物一般在夏末或秋冬开花。(　×　)
提示:长日植物一般在春天或初夏开花,短日植物一般在夏末或秋冬开花。
任务1　概述植物对光、重力等环境信号能做出生长反应
阅读教材相关内容,结合下图,归纳植物茎的背地性和根的向重力性的原因。
提示:
素养提升
不同向性运动及顶端优势中生长素作用的两重性
迁移应用
1.如图表示根冠分泌抑制物对根生长方向的影响,其中图甲根冠不切除,图乙根冠左侧切除,图丙右侧根冠上部横插入金属薄片。下列相关叙述正确的是(　D　)
A.根冠分泌抑制物由形态学下端向形态学上端运输
B.根冠分泌抑制物作用与生长素对根的作用相反
C.把图甲幼根水平放置,则根向上弯曲生长
D.图示实验过程必须保持相同的光照条件
解析:对根而言形态学的上端通常是根尖部位,据图中箭头方向可知,根冠分泌抑制物由形态学上端向形态学下端运输;图甲中根冠保留,而图乙根冠左侧切除,左侧抑制物少,根尖向右弯曲生长,图丙中右侧根冠上部横插入金属薄片,右侧分泌抑制物的极性运输被阻断,导致右侧分泌抑制物含量低于左侧,根尖向左侧弯曲生长,因此该作用与生长素对根的作用(低浓度促进生长,高浓度抑制生长)不是相反;由于重力会影响生长素的分布,在近地侧的生长素浓度高于远地侧,而高浓度生长素抑制根生长,故把图甲幼根水平放置,则根向下弯曲生长;为排除无关变量对实验影响,实验过程必须保持相同的光照条件。
2.某兴趣小组设计了如图所示的实验,使幼苗a匀速圆锥摆(注:花盆的向心面一直向心),幼苗b单摆,几天后停止于起始位置,此时,幼苗根的生长情况是(　A　)
A.a向右生长,b直立生长
B.a直立生长,b向右生长
C.a向左生长,b直立生长
D.a向右生长,b向右生长
解析:幼苗a匀速圆锥摆,由于离心作用,幼苗根外侧生长素浓度高,而根对生长素敏感,所以图示中右侧生长素浓度高,抑制根生长,左侧生长素促进根生长,故停止于起始位置时,幼苗a的根向右生长;幼苗b单摆,根两侧生长素分布均匀,故几天后停止于起始位置时,幼苗b的根直立生长。
任务2　说明光对植物生长发育的影响
阅读下列材料,分析相关问题。
日照长度大于临界日长(一般为12～14 h以上)才能开花的植物称为长日植物,日照长度短于临界日长(一般在12～14 h以下)才能开花的植物称为短日植物。科学家通过改变24 h的光照和黑暗的时间,处理植物A和植物B一段时间,结果见组1和组2、组5和组6。
(1)根据组5、6(填组别号)可判断植物B为长日植物。
(2)科学家又对植物A和植物B分别做了以下实验:闪光打断黑暗时间,短暂的暗处理打断光照时间。实验结果见组3和组4、组7和组8,根据图示结果可知影响植物开花的关键因素是夜间的长度,理由是对于植物A、B,只有闪光打断黑暗时间会改变开花情况,而短暂的暗处理打断光照时间不改变开花情况。
(3)若要植物B提前开花,处理方法是在夜间用闪光处理或延长光照时间。
素养提升
判断光照变化对植物开花的影响
迁移应用
3.(衢温“5+1”联盟高二期中)鸢尾总是在四五月份开花,其感受光周期变化的物质基础和结构基础分别是(　C　)
A.光敏色素　茎尖
B.成花素　茎尖
C.光敏色素　叶片
D.成花素　叶片
解析:植物成熟叶片中具有能够接受并识别光信号的光敏色素,叶片中的成花素与光周期刺激后植物体内的信息传递有关。
4.如图所示为光周期影响开花的实验,图中植物去掉了顶端的全部叶子,①④植株分别接受长日照、短日照;②③植株方框内为受短日照处理的部分。据图推测,下列叙述错误的是(　C　)
A.该实验可以说明该植物属于短日照植物
B.该植物感受光周期的部位为叶
C.光照时间长短不影响该植株有关基因的表达顺序
D.控制植物开花及其他光周期现象的是夜长,即暗期的长度
解析:由图分析可知,①④植株分别接受长日照、短日照,①植株不开花,④植株开花,②③植株为短日照处理,②照射下部开花,③照射上部不开花,所以该实验说明该植物属于短日照植物;由以上可知该植物感受光周期的部位为叶;植物的生长发育过程会受到光照长短的影响,引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节;由图分析可知控制植物开花及其他光周期现象的是夜长,即暗期的长度。
任务3　说明温度对植物生长发育的影响
阅读下列材料,分析相关问题。
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。
组别 1 2 3
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)根据表格第 1、2组现象,说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度。
(2)根据第 2、3组现象,说明高温可以解除冬小麦的春化作用。
(3)北方春季补种的冬小麦因为没有经过低温处理,现象是只会长苗不会开花结果。
(4)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。秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加,说明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。
素养提升
控制植物开花及其他光周期现象的因素
控制植物 开花因素 感受 部位 可能的信息 传递物质 影响
光周期 叶片 成花素或mRNA和一些蛋白质 ①控制植物开花及其他光周期现象的是夜长——暗期的长度,而非日长; ②光周期作为信号控制很多植物的开花,这是长期进化的结果
低温 茎尖 春化素,也可能与赤霉素有关 ①一般可在种子萌发或在植株生长的任何时期实现; ②低温作为信号,影响部分植物的开花,是进化的结果
迁移应用
5.下列有关春化作用在农业生产中应用的叙述,错误的是　(　D　)
A.北方的植物引种到南方,可能因为当地的温度高不能完成春化
B.利用春化处理可以在春天补种冬小麦
C.对冬小麦种子进行人工春化,可以适当晚播种
D.植物开花只与春化作用有关
解析:植物开花是多种因素共同调节的结果,不只与春化作用有关。
6.(浙北G2联考高二期中)春化作用是指某些植物(如冬小麦)在生长期需要经历一段时间的低温后才能开花的现象。Vrn基因是抑制冬小麦开花的基因,下列说法错误的是(　B　)
A.低温可通过影响基因的表达从而调控植物的生命活动
B.秋冬前冬小麦Vrn基因的表达水平较低
C.春化作用是越冬植物适应环境的一种重要机制
D.春天补种的冬小麦只会长苗不会结果
解析:春化作用是指某些植物(如冬小麦)在生长期需要经历一段时间的低温后才能开花的现象,而Vrn基因是抑制冬小麦开花的基因,据此可推测低温的影响使得Vrn基因的表达受到抑制,进而促进了冬小麦的开花,据此可推测低温可通过影响基因的表达从而调控植物的生命活动;秋冬前冬小麦Vrn基因的表达水平应该较高,接受低温处理后该基因的表达水平下降;春化作用帮助植物度过低温逆境,是越冬植物适应环境的一种重要机制,对于植物适应生存的环境具有重要意义;若春季播种冬小麦,因为未经历一段时间的低温处理,未发生春化作用,可能只长茎叶不开花或延缓开花,最终表现为只会长苗不会结果。
课堂小结
素养测练
对点达标练
题组一　向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
1.绿色植物倒伏后,它的茎秆能部分恢复直立状态,引起这种现象的原因是(　B　)
A.受重力影响,向地性生长
B.受重力影响,背地性生长
C.受水的影响,向水性生长
D.受光的影响,向光性生长
解析:植物茎生长的方向性,是由地球上重力引起的。地球的重力使得生长素在植物茎的近地侧分布相对多一些,在背地侧分布相对少一些。由于茎对生长素不敏感,近地侧浓度高促进了近地侧细胞的生长,使近地侧细胞伸长得快,从而使茎背地生长。
2.已知以下植物的生长状况与生长素作用相关:豌豆苗横放一段时间后的生长状况如图甲;棉花、苹果等枝条去除顶芽后的生长状况如图乙。下列有关说法中正确的是(　A　)
A.图甲中a、b、c三处的生长素浓度均处于促进相应细胞伸长的范围
B.若将甲放置于太空微重力环境下,豌豆苗中的生长素将不能运输,根失去向地生长特性
C.图乙中的去顶操作有利于侧枝的生长,但不利于棉花产量的提高
D.图乙实验可证明生长素的作用效果与作用部位有关
解析:图甲中a、b、c三处均起促进作用,生长素浓度均处于促进相应细胞伸长的范围,d处起抑制作用;若将甲放置于太空微重力环境下,豌豆苗中的生长素还能进行极性运输;图乙中的去顶操作有利于侧枝的生长,有利于棉花产量的提高;图乙实验只能证明侧枝的生长跟顶芽有关,不能证明生长素的作用效果与作用部位有关。
3.将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温度、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(　B　)
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
解析:结合题干信息和题图可知,玉米幼苗固定在支架上,支架固定在暗室内,三者合为一体,而光源随暗室同步缓慢匀速旋转,实际上是单侧光照射,且各方向受重力影响相同,所以植物茎的生长素分布只受单侧光的影响而不受重力影响,故茎向光(下)弯曲生长;结合图示可知,单侧光只照射茎,故根部生长素的分布既不受光照影响,也不受重力的影响,即根水平生长。
题组二　植物的生殖受到光周期及温度的调控
4.(精诚联盟一模)已知菊花是一种短日照植物。很多植物的开花都与光周期的季节性变化有着极为显著的关系,生物体对光周期的生理反应,称为光周期现象。下列叙述错误的是(　A　)
A.植物体感受光周期变化的部位是茎尖生长点
B.在光周期的诱导作用中,暗期持续时长比光期持续时长更重要
C.利用短时光照打断暗期可阻止菊花开花,据此可调整其花期满足人类需求
D.光周期信号控制植物开花与光敏色素有关,是植物长期进化的结果
解析:植物体感受光周期变化的部位是叶片,叶片感受到光周期刺激后,把相关信息传递到开花部位(茎尖或叶腋处),感受低温刺激的部位一般在茎尖;短日照植物实际是长夜植物,长日照植物实际是短夜植物,短光周期的长暗期中间给予短瞬间光照,长日照植物开花,原因不是光照总时长满足其要求,而是满足了短夜条件,说明暗期持续时长比光期持续时长更重要;不少植物的开花与昼夜长短有关系,所以可以通过人为控制光照时间,达到花卉分批上市的目的,据此可调整其花期满足人类需求;光周期现象及低温影响植物开花都是长期进化的结果,通过长期的进化,适应相应的环境。
5.白芥菜(长日植物)和菊花(短日植物)的临界夜长分别为10 h和9 h,则下列有关叙述正确的是(　A　)
A.两者日照15 h,黑暗9 h,皆能开花
B.两者有相同的光周期
C.于黑暗期用短暂光照中断,两者均能开花
D.光照对两者开花的影响比黑暗期重要
解析:前者是长日植物,连续夜长必须在10 h或10 h以下才能开花,后者是短日植物,连续夜长必须在9 h或9 h以上才能开花,所以黑暗9 h两者皆可开花;两者的光周期不同;于黑暗期用短暂光照中断,白芥菜(长日植物)开花,菊花(短日植物)不会开花;植物的开花与日照长度无关,而是需要一定时长的持续夜长。
6.“玉兰花欲开,春寒料峭来。”每年初春,天气仍然寒冷,我们看到玉兰的花已经开放,而叶却尚未长出。关于这时玉兰的叙述,正确的是(　A　)
A.温度变化使得玉兰内部激素相对浓度改变
B.花的开放仅受赤霉素的调节
C.对叶片施以细胞分裂素可使叶片提早展开
D.诱导花芽萌发的温度较叶芽高
解析:光照、温度等环境因子的变化会引起植物体内产生包括植物激素相对浓度在内的多种变化;植物的生长发育和适应环境变化的过程受多种激素相互作用、共同调节,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,延缓叶片衰老;而赤霉素能够促进细胞伸长,从而引起植株增高,对叶片施以赤霉素可使叶片提早展开;由题干信息可知,天气寒冷时,玉兰的花开时叶尚未长出,可推断诱导花芽萌发的温度较叶芽低。
7.光、温度和重力对植物生长发育的调节起着重要作用。下列叙述错误的是(　D　)
A.感光受体被激活后,其结构会发生改变
B.春化作用有利于温带地区某些物种的延续
C.长日植物开花与白天时长和夜晚时长相关
D.植物的生长发育过程由植物激素和环境因素决定
解析:感光受体被激活后,其结构会发生改变,体现了结构与功能的适应性;春化作用指的是低温诱导植物开花的过程,这说明春化作用有利于温带地区某些物种的延续;长日植物是指植物在生长发育过程中需要有超过一定时期光照,更确切地说是短夜植物,故长日植物开花与白天时长和夜晚时长相关;植物的正常生长发育受植物激素及环境因素影响,但在根本上是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果,即受植物基因的控制。
综合提升练
8.向水性反应是指植物根尖感受生长环境中的水势梯度并向着水势较高区域生长的生物学特性。在拟南芥根尖向水性反应的研究过程中发现,细胞分裂素对根尖向水性反应起关键调控作用,水势梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解,而在水势较低一侧积累。用细胞分裂素合成抑制剂处理根尖,发现根的向水性反应被完全抑制,但其向重力性反应不受影响。下列相关叙述错误的是(　C　)
A.细胞分裂素的不对称分布是控制根的向水性现象的重要因素
B.根尖分生区水势较低一侧的细胞比水势较高一侧的细胞分裂活动剧烈
C.植物根的向重力性和向水性现象作用机理不同,但都体现了激素作用的两重性
D.细胞分裂素通过诱导相关基因的表达而实现对分生区两侧细胞分裂差异的调节
解析:分析题干可知,细胞分裂素的不对称分布是控制根的向水性现象的重要因素;水势梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解,而在水势较低一侧积累,所以根尖分生区水势较低一侧的细胞比水势较高一侧的细胞分裂活动剧烈;植物根的向重力性生长是由生长素分布不均匀引起的,能体现两重性,而根的向水性是由细胞分裂素分布不均匀引起的,两侧的细胞分裂素都促进细胞分裂,较低水势一侧细胞分裂素含量高,促进作用更强,没有体现两重性;水势梯度导致了细胞分裂素的合成和降解,进而对基因组的表达进行了调节,所以细胞分裂素通过诱导相关基因的表达而实现对分生区两侧细胞分裂差异的调节。
9.(江苏镇江高三开学考)图甲、乙分别为蚕豆离体表皮气孔的两种状态,蓝光照射可促进气孔开放。下列叙述正确的是(　C　)
A.状态甲为蓝光处理后的蚕豆离体表皮气孔的状态
B.感受蓝光介导叶片气孔开放的光受体是光敏色素
C.对保卫细胞来说,光既可作为能量也可作为信号
D.外施脱落酸,可促进气孔状态由乙转变为甲
解析:状态甲为蚕豆离体表皮气孔开放的状态,蓝光照射可促进气孔开放,但不一定要蓝光处理气孔才打开;光作为环境信号影响植物的生长发育,其中感受红光和远红光的受体是光敏色素;保卫细胞内含叶绿体,可利用光进行光合作用,光既可作为能量也可作为信号;脱落酸浓度升高,会引起气孔关闭,气孔状态由甲转变为乙。
10.(浙南名校高二开学考)苍耳是一种短日植物,含有4片完全展开叶片的苍耳才有接受光周期的能力。为探究苍耳的开花调控与光周期的关系,研究人员对其进行了以下两个实验,图中光周期处理的L表示连续光照处理,D表示连续黑暗处理,除特殊说明外,均为整株处理;实验二中4株苍耳通过嫁接连在一起。一段时间后,实验一中的②③④不开花,其余均开花。下列叙述正确的是(　C　)
A.苍耳开花需要的光周期为16L+8D
B.感受光周期的部位是4片完全展开的叶片
C.叶片接受光周期处理后产生刺激开花的物质运输到其他部位
D.若提供合适光周期,但用闪光打断连续黑暗后不开花,则苍耳开花由光照时长决定
解析:根据图示和题意可知,实验一中①②与③④组比较,二者的区别是光周期处理的不同,结果只有①组开花,②③④组均不开花,据此可推测,苍耳开花需要的光周期为15L+9D;①②组比较,二者光周期处理情况相同,但是植株接受光周期处理的叶片不同,②植株无叶片,因此说明感受光周期的部位是叶片,但是不能判断是否为完全伸展的叶片;实验二中4株苍耳通过嫁接连在一起,经过图中所示的光周期处理后均能开花,并且即使进行嫁接的是光周期处理不同的植物,也能诱导开花,说明叶片接受光周期处理后产生刺激开花的物质运输到其他部位;若提供合适的光周期,但在连续黑暗的时段中间,施加足够强度的闪光间断,苍耳则不能开花,这说明苍耳的开花调控是由连续黑暗的时长所决定的。
11.为研究红光、红外光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实验。莴苣种子发芽情况如表所示。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→ 红外光 不发芽
据表分析,下列叙述错误的是(　B　)
A.红光能促进种子萌发,而红外光抑制种子萌发
B.若种子对红光反应比红外光敏感,两种光交替处理后的莴苣种子置于自然光下,种子不能
萌发
C.红光和红外光处理可能改变了种子内赤霉素的表达水平
D.实验结果表明,种子是否萌发取决于最后一次曝光波长
解析:红光照射下莴苣种子发芽,红外光照射后不发芽,红外光照射后再提供红光照射会发芽,故可得出结论红光促进莴苣种子发芽,红外光抑制莴苣种子发芽;若种子对红光反应比红外光敏感,两种光交替处理后的莴苣种子置于自然光下,种子能不能萌发取决于最后一次曝光波长;红光照射下莴苣种子发芽,红外光照射后不发芽,红光和红外光处理可能抑制核内赤霉素基因的表达进而影响种子的萌发;组3和组4实验结果比较表明,种子是否萌发取决于最后一次曝光波长。
12.(浙东北联盟高二期中)很多植物的开花与昼夜长短有关。依据图示光间断实验的结果判断,下列叙述错误的是(　B　)
A.实验结果表明控制短日照植物开花的因素可能是暗期长度
B.植物能够感受光周期变化与叶绿体中的光敏色素有关
C.推测③不开花的原因可能是持续夜长达不到开花条件
D.根据实验推测⑥条件下的长日照植物可能会开花
解析:比较①②③三组实验的结果可知,②开花③不开花,可能是因为②能满足短日照植物所需的暗期长度;植物体感受光周期变化的部位是叶片,叶片细胞中的光敏色素能够感受夜长,但光敏色素不在叶绿体中;和②相比,③不开花是因为闪光导致持续夜长达不到开花条件;根据实验推测,植物开花的因素与暗期长度有关,长日照的植物暗期短,就能开花,⑥通过闪光打断了暗期长短,故可能会开花。
13.光是控制植物节律最重要的环境信号。植物生理学家做了如下实验:将带有叶片的植物和除去叶片的植物置于相同的光周期下进行诱导,然后再分别将这两株植物与一株未经光周期诱导的有叶片植物相连。结果发现带有叶片进行光周期诱导的一组中,两株植物都能正常开花;但是除去叶片的一组,两株植物都不能开花。下列相关分析错误的是(　D　)
A.本实验的目的是探究植物感受光周期刺激的部位
B.本实验的结论是植物接受光刺激的部位是叶片
C.植物接受光刺激后可能会产生某种化学物质,且此物质可在不同组织间运输
D.光作为一种信号,可以调控植物的生长、开花、衰老等,种子萌发过程不受光的调控
解析:分析实验可知,此实验的自变量为有无叶片,结果发现有叶片的一组两株植物均能正常开花,而除去叶片的一组植物都不能开花,说明叶片是感受光周期刺激的部位;植物接受光刺激后可将此刺激转移至另一株植物,导致另一株植物开花,可推知植物接受光刺激后可能会产生某种化学物质,且此物质可在不同组织间运输;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。
14.植物开花受光周期的影响,那么植物接受光周期刺激的部位是在植物体的顶端吗 研究人员用短日植物——菊花,做了如下一系列实验。先将植物顶端的叶片去掉,留下顶端和下部的叶片以及顶部的花芽,再分别进行四种不同的处理:
组号 处理 实验结果
下部叶片 顶端
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
(1)研究人员将植物顶端的叶片去掉,直接用下部的叶片进行实验,主要是基于下列哪项事实(　　)
A.植物顶端的叶片面积小
B.植物长到一定程度后,才能接受光周期的诱导
C.顶端的叶片长出的时间晚
D.顶端的叶片颜色浅
(2)比较A、C组或B、D组可以说明 　。
(3)比较A、B组或C、D组可以说明 　。
解析:(1)植物长到一定程度后,才能接受光周期的诱导,所以要将顶端的叶片去掉,直接用下部的叶片进行实验,防止影响实验结果。(2)A、C组对下部叶片的处理都是长日照,B、D组对下部叶片的处理都是短日照,而对于顶端的处理既有长日照也有短日照,A、C组的结果都为不开花,B、D组的结果都是开花,所以可以说明顶端不是感受光周期刺激的部位。(3)A、B组和C、D组对于顶端的处理相同,但是对下部叶片的处理不同,实验结果也不相同,可以说明下部的叶片是感受光周期刺激的部位。
答案:(1)B
(2)顶端不是感受光周期刺激的部位
(3)下部叶片是感受光周期刺激的部位
章末检测试题(五)　植物生命活动的调节
一、选择题
1.生长素是人们发现的第一种植物激素。下列有关生长素的叙述正确的是(　C　)
A.生长素的主要合成部位是顶芽、幼叶和根
B.生长素可由色氨酸转化形成,其化学本质为蛋白质
C.单侧光刺激使生长素在尖端发生横向运输
D.根的正向重力性和茎的负向重力性都体现了生长素的两重性
解析:生长素的合成部位主要是顶芽、幼叶和胚;生长素可由色氨酸转化形成,其化学本质为吲哚乙酸,不是蛋白质;根的正向重力性体现了生长素的两重性,但茎的负向重力性只体现生长素促进生长的作用,因此不能体现生长素作用的两重性。
2.冬小麦等部分植物需要通过低温的春化作用才能开花,其感受低温刺激的部位最可能是(　C　)
A.叶片 B.根尖
C.茎尖 D.花芽
解析:低温诱导植物开花的过程,称为春化作用,感受低温刺激的部位一般是茎尖,经过低温处理后,茎尖生长,促进花芽形成。
3.植物产生向光性的原因是(　D　)
A.生长素加快了向光侧的光合作用
B.单侧光引起向光一侧生长素分布多
C.光破坏了向光侧细胞的生长
D.单侧光使背光侧生长素分布较多,促进背光侧细胞的伸长
解析:单侧光使生长素向背光侧运输,导致植物背光侧生长素分布多,促进细胞伸长。
4.某研究人员获得了一些脱落酸受体功能缺失的植株突变体。与野生型相比,这些突变株可能具有的表型是(　D　)
A.茎节间长度变短 B.果实容易早熟
C.种子不易萌发 D.不耐旱
解析:影响茎节间长度的是赤霉素;导致果实容易早熟的是乙烯;脱落酸抑制种子萌发,突变体种子易萌发;脱落酸促进气孔关闭,突变体缺失脱落酸受体功能,气孔不易关闭,难以适应干旱环境。
5.为使植物在特定时间开花,园艺工作者需对植株进行处理,常用措施不包括(　A　)
A.置于微重力场 B.改变温度
C.改变光照时间 D.施用植物生长调节物质
解析:植物是否能在特定时间开花,不受微重力场的影响。
6.赤霉素是一类非常重要的植物激素,在植物生长发育过程中发挥作用,下列叙述错误的是(　A　)
A.赤霉素最突出的作用是促进细胞增殖
B.喷洒适宜浓度的赤霉素可引起无籽葡萄的形成
C.用适宜浓度的赤霉素浸泡种子,可促进种子萌发
D.赤霉素需要与其他多种激素一起调控植物的生长发育
解析:细胞分裂素最突出的作用是促进细胞增殖;用适宜浓度的赤霉素浸泡种子,可促进种子萌发;大多数情况下,不是单独一种激素起作用,而是多种激素的平衡协调作用。
7.下列有关植物激素及其类似物的应用的叙述,正确的是(　D　)
A.用乙烯处理凤梨,可加快果实发育
B.禾本科植物种子胚乳会释放赤霉素促进种子萌发
C.用2,4-D处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体无籽番茄
D.用一定浓度的细胞分裂素处理收获后的农产品,有利于储藏保鲜
解析:用乙烯处理凤梨,可加快果实成熟而不是发育;当水分供应良好时,禾本科植物种子中的胚就会释放赤霉素,促进种子萌发;2,4-D不能抑制纺锤体的形成,用生长素类似物2,4-D处理二倍体番茄幼苗,不能诱导染色体数目加倍,故不能得到多倍体无籽番茄。
8.如图是用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验。下列有关叙述错误的是(　D　)
A.对比分析图①②结果,证明生长素是不能透过云母片的
B.图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输
C.假若将图②的云母片改换成琼脂,结果仍然有向光弯曲的现象
D.假若将图④的琼脂改换成云母片,结果仍然有向光弯曲的现象
解析:分析图①②结果,图①中胚芽鞘背光弯曲生长,图②中胚芽鞘向光弯曲生长,这是因为生长素不能透过云母片;图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输;将图②的云母片改换成琼脂,在单侧光的作用下,生长素发生横向运输,结果仍然有向光弯曲的现象;将图④的琼脂改换成云母片,云母片可以阻止胚芽鞘顶端产生的生长素往下运送,结果不生长也不弯曲。
9.植物体内存在多种植物激素。下列关于植物激素的叙述中,错误的是(　C　)
A.幼芽既能合成生长素也能合成赤霉素
B.秋天落叶中脱落酸合成量增加既受基因调控也受环境影响
C.在分生组织细胞的核糖体中,色氨酸通过脱水缩合合成生长素
D.尖端下部的伸长区细胞既受生长素调节也受乙烯调节
解析:生长素的合成部位主要是幼嫩的芽和叶,幼芽既能合成赤霉素也能合成生长素;植物激素的合成既受基因调控也受环境影响;生长素不是蛋白质,其合成过程不是脱水缩合,场所也不在核糖体;生长素浓度升高到一定程度,会促进乙烯的合成,而乙烯抑制细胞的伸长生长,伸长区细胞既受生长素调节也受乙烯调节。
10.某同学进行了2,4-D对插枝生根作用的实验,结果如图所示,其中丙是蒸馏水处理组。下列叙述正确的是(　B　)
A.图中纵坐标的名称只能用生根数量表示
B.2,4-D的浓度是该实验的可变因素
C.由图可知甲组的2,4-D浓度高于乙组
D.达到a点的生根效果,甲组处理时间比乙组长
解析:本实验的因变量可以是生根的数量,也可以是根的长度,因此图中纵坐标的名称可以用生根数量表示,也可以用根的长度表示;该实验的可变因素即自变量,为2,4-D的浓度;由图可知甲组促进生根的效果比乙组好,但这不能说明甲组的2,4-D浓度高于乙组,因为生长素类似物的作用具有两重性;由图可知,达到a点的生根效果,甲组处理时间比乙组短。
11.光对植物生长发育具有调节作用。下列叙述错误的是(　B　)
A.萌发需要光照的种子一般较小,储藏的营养物质也很少
B.对于植物来说,光只是提供能量
C.光既能促进叶绿素的合成,也会影响植物的形态
D.光敏色素在接受光信号后结构发生变化
解析:萌发需要光照的种子一般较小,这是对环境的适应,萌发后能立即进行光合作用,从而避免在无光条件下萌发后“饿死”;对于植物来说,光是植物进行光合作用的能量来源,但光不只是提供能量,还能调节植物生长发育;光既能促进叶绿素的合成,也会影响植物的形态,如从豆芽到豆苗,光既能促进叶绿素的合成,使豆苗变成绿色,也会影响豆苗的形态;在受到光照时,光敏色素的结构会发生变化。
12.植物激素在植物体各项生命活动中发挥重要作用,在生产实践中往往使用人工合成的植物生长调节物质调节植物生命活动。以下说法正确的是(　B　)
A.植物生长调节物质的化学结构和生理效应与植物激素相同
B.在农业生产上,可利用2,4-D诱导形成无籽番茄
C.植物生长调节物质对人体没有调节作用,所以完全无害
D.温度、水分等环境因素对植物生命活动的影响与植物激素无关
解析:植物生长调节物质的分子结构不一定与植物激素相同,但生理效应与植物激素类似;生长素能促进果实发育,2,4-D是生长素类似物,在农业生产上,可利用2,4-D诱导形成无籽番茄;植物生长调节物质对人体没有调节作用,但是蔬菜上残留的一些植物生长调节物质可能会影响人的健康;温度、水分等环境因素不仅能通过激素来影响植物的各项生命活动,也可以调控基因表达影响植物生命活动。
13.植物激素及其类似物能够调节植物的生长发育。下列叙述错误的是(　C　)
A.用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘
B.给果树喷施适量的生长素有利于保果,提高果实产量
C.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠和储存时间
D.干旱时,植物叶片内脱落酸的含量增加使蒸腾作用减弱
解析:乙烯利具有与乙烯类似的功能,能够促进果实成熟,故用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘;生长素具有防止落花落果的作用,故给果树喷施适量的生长素有利于保果,提高果实产量;赤霉素具有解除休眠的作用,脱落酸具有保持休眠的作用,故用脱落酸处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间,以利于储存;脱落酸有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用,干旱时,植物叶片内脱落酸的含量增加使蒸腾作用减弱。
14.2,4-D是生长素的类似物,某兴趣小组进行了“探究2,4-D对插枝生根的作用”的活动,结果如下表。据表分析正确的是(　C　)
组别 甲 乙 丙 丁 戊
2,4-D溶液浓度 0 a b c d
根的总长度(cm) 2.0 2.9 3.5 2.0 1.6
A.促进插枝生根的2,4-D最适浓度为b
B.c浓度的2,4-D对生根不起作用
C.由甲、丙和戊三组的结果可知b浓度促进生根
D.相同浓度的2,4-D与生长素对插枝生根作用效果相同
解析:从题中信息可知,以2,4-D溶液浓度为0的组作为对照组,其他组为实验组,从生根数可知2,4-D溶液为b时根的总长度最大,但不能确定是最适浓度;从题中信息可知,c浓度的2,4-D对生根既不促进也不抑制,作用效果与甲组相同;由甲、丙和戊三组的结果可知b浓度促进生根;从题中信息不能得出相同浓度的2,4-D与生长素对插枝生根作用效果相同。
15.如图是不同生长素浓度对某植物的根和茎细胞生长的影响。据图分析,下列叙述正确的是(　A　)
A.存在不同浓度的生长素对根或茎起到相同的促进效果
B.10-8 g/L的生长素对根和茎的作用效果不同,体现其两重性
C.根对应的曲线也可以表示不同生长素浓度对单子叶植物的影响
D.低浓度的生长素引发茎细胞的体积变大和数目增加从而促进生长
解析:由图可以看出,在促进根或茎生长的最适生长素浓度两侧,分别存在不同生长素浓度产生相同的促进效果;10-8 g/L的生长素对根既不促进生长也不抑制生长,而对茎具有促进生长的作用效果,不能体现其两重性;根对应的曲线也可以表示不同生长素浓度对双子叶植物的影响;低浓度的生长素引发茎细胞的体积变大从而促进生长,能使细胞数目增多的是细胞分裂素。
16.如图所示,如果根a侧的生长素浓度在曲线A点(10-10 mol·L-1)。下列叙述正确的是(　A　)
A.生长素浓度在A～C的范围内能促进生长
B.A～D属于抑制生长范围
C.a侧的生长素浓度为最适浓度,细胞生长快,b侧的生长素浓度低于a侧,相当于曲线 F～E段的浓度,因而细胞生长慢
D.在太空中(重力为0),根的生长将不同于图中的弯曲生长,图示坐标中曲线也不适用于根的生长
解析:根表现向重力性生长,若a侧生长素浓度位于A点,促进生长,C点之前的浓度都属于促进生长的范围,C点之后的浓度属于抑制生长的范围。由于重力作用,b侧生长素浓度高于a侧,且b侧为抑制生长,故b侧生长素浓度应为C点之后。在太空中,因无重力作用,根向重力性生长不再表现出来,但是根对不同浓度生长素的反应不变,图示曲线仍适用于根的生长。
17.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;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;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,两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同;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。
18.某长日照植物(LDP)与某短日照植物(SDP)在不同光暗周期条件下持续一段时间后的开花情况如图所示。现有某长日照植物开花临界夜长是8 h,在下列光周期中,此长日照植物不能正常开花的是(　A　)
A.15 h光照/9 h黑暗
B.16 h光照/8 h黑暗
C.10 h光照/7 h黑暗/闪光/7 h黑暗
D.6 h光照/7 h黑暗/5 h光照/6 h黑暗
解析:根据图示可知,当连续夜长大于临界夜长时,该植物表现为营养生长,不开花。长日照植物开花的临界夜长是 8 h,则15 h光照/9 h黑暗处理超过了临界夜长,不能正常开花;16 h光照/8 h黑暗处理没有超过临界夜长,能正常开花;10 h光照/7 h黑暗/闪光/7 h黑暗处理的连续夜长没有超过临界夜长,能正常开花;6 h光照/7 h黑暗/5 h 光照/6 h黑暗处理也没有超过临界夜长8 h,能正常开花。
19.赤霉素是甘蓝型油菜生长发育过程中一类重要的植物激素。为了解温度对甘蓝型油菜苗期GA含量的影响,研究人员选用三个甘蓝品种,分别在 5 ℃、15 ℃、25 ℃测定了苗期20天时GA含量,绘制的柱形图如下。下列叙述错误的是(　C　)
A.GA既能促进细胞伸长又能促进细胞分裂,因此能显著促进茎伸长
B.YG2009幼苗中GA总量随温度的升高呈下降趋势,但差异不明显
C.YG2009×YG4幼苗中GA含量在25 ℃时达到所有发育阶段最高值
D.YG2009×YG4品种的顶芽和根的分生组织可能对温度的变化更敏感
解析:赤霉素可以解除种子的休眠,促进萌发,既能促进细胞伸长又能促进细胞分裂,因此能显著促进茎伸长;YG2009幼苗中GA总量随温度的升高呈下降趋势,但是变化不大,则差异不明显;据图测定了苗期20天时GA含量,YG2009×YG4幼苗中GA含量在25 ℃时含量最高,但不一定是在整个发育阶段的含量最高;植物感受低温刺激的部位一般在茎尖,图中随着温度的变化,YG2009×YG4幼苗中GA含量变化幅度大于YG2009和YG4,则可能是YG2009×YG4品种的顶芽和根的分生组织对温度的变化更敏感。
20.植物体的生长发育受到外源光信号和内源激素的共同调控,植物的光敏色素有两种类型,红光型(Pr)和远红光型(Pfr),Pr吸收红光后会转化为Pfr,结合图中信息,下列相关叙述正确的是(　D　)
A.结合图示推断,可以进入细胞核内发挥作用的是Pr
B.远红光型光敏色素能催化细胞核中基因的表达
C.生长素的受体在细胞核内,而细胞分裂素和蓝光的受体都在细胞膜上
D.与光合色素相比,光敏色素在远红光的区域具有吸收光谱
解析:从图中看出,Pr吸收红光后进入细胞核,由于Pr吸收红光后会转化为Pfr(远红光型),所以进入细胞核发挥作用的是Pfr;光敏色素不是酶,不具有催化作用;从图中看出,蓝光的受体有PHOT和隐花色素,隐花色素位于细胞核内;光合色素主要吸收可见光,而光敏色素在远红光的区域具有吸收光谱。
二、非选择题
21.研究人员测定了香梨果实从形成到成熟及采收后某些植物激素含量的动态变化,其结果如图所示(横坐标0代表刚开花)。
请分析并回答下列问题。
(1)植物激素是由植物体某一部位产生的,是植物体内　　　　的化学载体。
(2)在香梨果实发育初期(花后15 d左右)达到高峰,且在果实迅速膨大期间(花后60 d左右)含量比值加大的两种植物激素分别是　　　　　　,在此过程中　　　　(填植物激素)的作用也是不可缺少的,说明果实正常发育是　　　　　　　　　　　　的结果。
(3)香梨果实采收后30 d才进入完全成熟阶段,在此过程中乙烯含量的变化说明乙烯具有　　
　　　　　　的作用。
(4)采收后　　　　的骤减是果实成熟的必要条件。
(5)农业生产上储藏保鲜经常采用喷洒　　　　　　　　(填植物激素)的方法。
解析:植物激素是由植物自身代谢产生的,并能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的一类微量有机物质,是植物体内信息的化学载体。由于细胞分裂素能够延缓叶绿素和蛋白质的降解速度,稳定多聚核糖体(蛋白质高速合成的场所),抑制DNA酶、RNA酶及蛋白酶的活性,保持膜的完整性等,所以细胞分裂素可用于蔬菜、水果的保鲜。
答案:(1)信息
(2)赤霉素和脱落酸　生长素　多种激素平衡协调作用
(3)促进果实成熟
(4)赤霉素
(5)细胞分裂素
22.如图为生长素(IAA)和赤霉素(GA)的关系图,为探究赤霉素和生长素对植物生长的影响,某兴趣小组利用下列材料:黄瓜幼茎顶端2.5 cm长的部位多个、无菌培养液、适宜浓度的生长素、赤霉素、蒸馏水、测量尺,设计实验。结合相关知识回答下列问题。
(1)生长素主要是由植物体的　　　　　　　　　　　　合成,只能从形态学上端运输到形态学下端,不能反过来运输,具有　　　　运输的特点。
(2)赤霉素通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　来促进细胞伸长,还能促进细胞分裂与分化,促进种子萌发和果实的发育。
(3)为探究赤霉素和生长素对植物生长的影响及二者的关系,设计了如下实验:
Ⅰ.实验步骤:
第一步:兴趣小组取黄瓜幼茎平均分成4组,确保每组有多个黄瓜幼茎,把各组的黄瓜幼茎放到含培养液的甲、乙、丙、丁培养皿中培养。
第二步:甲组加入1 mL的蒸馏水,乙组加入 1 mL 适宜浓度的生长素溶液,丙组加入1 mL适宜浓度的赤霉素溶液,丁组加入1 mL的　　　　　　　　　　　　　　　　。
第三步:在相同且适宜的条件下培养,一段时间后　 。
Ⅱ.结果和结论:
若黄瓜幼茎的长度为丁>丙=乙>甲,说明


　。
解析:(1)生长素主要是由植物体的顶芽、幼叶和胚合成,只能从形态学上端运输到形态学下端,不能反过来运输,具有极性运输特点,是细胞的主动转运。(2)由题图可知,赤霉素通过促进生长素的合成、抑制生长素的分解来促进细胞伸长,还能促进细胞分裂与分化,促进种子萌发和果实的发育。(3)依据对照实验规律,丁组应该加入适宜浓度的生长素+赤霉素溶液,在相同且适宜的条件下培养,一段时间后测量各组黄瓜幼茎的长度。若黄瓜幼茎的长度为丁>丙=乙>甲,说明适宜浓度的赤霉素和生长素对植物都有促进生长的作用,二者具有协同作用。
答案:(1)顶芽、幼叶和胚　极性
(2)促进生长素的合成,抑制生长素的分解
(3)适宜浓度的生长素+赤霉素溶液　测量各组黄瓜幼茎的长度　适宜浓度的赤霉素和生长素对植物都有促进生长作用,二者具有协同作用
23.有观点认为生长素能诱导细胞壁酸化,增大其可塑性从而使细胞伸长。为验证上述观点,请根据以下提供的材料与用具,以豌豆种子萌发后的上胚轴切段为对象,完善实验思路并预测实验结果。
供选的材料和用具:豌豆种子萌发后的上胚轴切段,配置显微测量仪的显微镜,0.1 毫米刻度尺,中性缓冲液,生长素溶液,弱酸性缓冲液,蒸馏水,培养皿等。(缓冲溶液可以维持酸碱度的恒定且对植物的代谢没有影响)
回答下列问题。
(1)完善实验思路。
①取三个培养皿并编号, 　,
再在各培养皿中加入相等数量的豌豆种子萌发后的上胚轴切段。
②制作临时装片,使用 　　　　测量每组　　　　,并求平均值。
③将各组置于相同且适宜的条件下,每隔 20 min重复步骤②的操作。
④统计和分析实验数据。
(2)根据实验数据推测生长素除了能促进细胞壁酸化外,还有其他作用,如促进细胞伸长。请设计一个坐标系,用曲线图表示该实验最可能的结果。
(3)进一步研究发现生长素促进细胞伸长的机理之一是生长素能促进细胞内 H+通过　　　　方式通过细胞膜进入细胞壁中,在酸性条件下,　　　　　　　　活性上升,使细胞壁变松弛,导致细胞的　　　　能力加强,促使细胞快速伸长生长。
解析:(1)①根据题意分析可知,实验过程中根据实验目的首先需要分组编号,设置自变量,故取三个培养皿并编号,分别加入等量的生长素溶液、中性缓冲液、弱酸性缓冲液,再在各培养皿中加入相等数量的豌豆种子萌发后的上胚轴切段。②对实验结果进行处理,即制作临时装片,使用配置显微测量仪的显微镜测量每组细胞长度,取平均值。(2)根据题意分析可知,该曲线图的横坐标应为处理时间,纵坐标为细胞长度,具有生长素的一组细胞长度最大,弱酸性缓冲液组次之,中性缓冲液组最小,曲线图见答案。(3)生长素促进细胞伸长的机理是生长素能促进细胞内H+通过主动转运方式通过细胞膜进入细胞壁中,在酸性条件下,能够水解细胞壁的纤维素酶和果胶酶活性上升,使细胞壁变松弛,导致细胞的吸水能力增强,从而促进细胞快速伸长生长。
答案:(1)①分别加入等量的生长素溶液、中性缓冲液、弱酸性缓冲液　②配置显微测量仪的显微镜　细胞长度
(2)
(3)主动转运　水解细胞壁成分的酶(或纤维素酶和果胶酶)　吸水
24.植物的生长发育受体内外多种因素的调节,为研究机械压力在豌豆幼苗出土时对上胚轴生长的影响,科研人员完成了下列实验。
(1)受到光照时,　　　　　　会发生变化,该信息会传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而调控植物的生长发育。除了光,　　　　　　(写出两种)等环境因素也会参与调节植物的生长。研究发现,对出土的豌豆幼苗而言,机械压力具有重要影响。
(2)科研人员对若干豌豆幼苗进行了相关实验,发现与不施加机械压力相比,施加机械压力的幼苗乙烯产生量明显增加。科研人员进一步进行实验,给豌豆幼苗施加机械压力(分别覆盖厚度为60 mm、90 mm、120 mm的玻璃珠)或施用不同浓度乙烯处理(单位为ppm),得到图示结果。该实验的自变量是　　　　　　　　　　　　　　,对因变量的影响是　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴出现上述变化依赖于乙烯,论证依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)综上所述,植物生长发育的调控是由　　　　　　　　　　　　共同完成的。
解析:(1)受到光照时,光敏色素的结构会发生变化,该信息会传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而调控植物的生长发育。除了光,温度和重力等环境因素也会参与调节植物的生长。
(2)该实验的自变量是施加机械压力的强度、施用乙烯的浓度,对因变量的影响是无论是施加机械压力还是施用乙烯都可导致豌豆上胚轴缩短变粗。综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯,论证依据是机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗;单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗。
(3)激素调节只是植物生命活动调节的一部分,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。植物生长发育的调控是由激素调节和环境因素调节共同完成的。
答案:(1)光敏色素的结构　温度和重力
(2)施加机械压力的强度、施用乙烯的浓度　无论是施加机械压力还是施用乙烯都可导致豌豆上胚轴缩短变粗　单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗
(3)激素调节和环境因素调节
模块检测试题
一、选择题
1.下列关于神经元的描述,正确的是(　B　)
A.运动神经元发出的树突支配骨骼肌纤维
B.神经元接受刺激产生兴奋时一定释放神经递质
C.神经元数量远远多于支持细胞,是神经系统的基本结构单位
D.神经元一般含有多个树突,有利于信息输出
解析:运动神经元发出的轴突支配骨骼肌纤维;神经元接受刺激产生兴奋时一定释放神经递质;支持细胞数量比神经元更多,但是神经元是神经系统的基本结构单位;神经元有多个树突,有利于接收信息。
2.下列各组物质中,属于内环境成分的一组是(　A　)
A.氨基酸、血浆蛋白、白细胞介素-2
B.抗体、K+通道蛋白、胰岛素
C.CO2、血红蛋白、尿素
D.Ca2+、唾液淀粉酶、乙酰胆碱
解析:氨基酸、血浆蛋白、白细胞介素-2(细胞因子)都会存在于血浆中,都属于内环境的成分;K+通道蛋白位于细胞膜上,不属于内环境的成分;血红蛋白位于红细胞内,不属于内环境的成分;唾液淀粉酶属于消化液中的成分,不属于内环境的成分。
3.下列关于植物激素应用的叙述,正确的是(　A　)
A.用一定浓度的生长素类似物处理未授粉的番茄花蕾,可得到无籽番茄
B.利用低浓度的2,4-D作除草剂,可抑制农田中的双子叶杂草生长
C.一定浓度的赤霉素能促进种子的萌发和果实的成熟
D.脱落酸在果实的成熟阶段含量最高,以促进种子萌发
解析:生长素可促进果实发育,用一定浓度的生长素类似物处理未授粉的番茄花蕾,可得到无籽番茄;利用高浓度的2,4-D作除草剂,可抑制农田中的双子叶杂草生长;赤霉素能促进种子的萌发、果实生长,但不能促进果实成熟;脱落酸在果实的成熟阶段含量最高,以抑制种子萌发。
4.交感神经和副交感神经是神经系统的重要组成部分,下列有关它们的说法不正确的是(　D　)
A.它们都是传出神经
B.植物性神经由交感神经和副交感神经两部分组成
C.它们通常共同调节同一内脏器官,且作用一般相反
D.交感神经使内脏器官的活动加强,副交感神经使内脏器官的活动减弱
解析:通常交感神经使内脏器官活动加强,副交感神经会使内脏器官活动减弱,但仍有例外,如交感神经会使胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱,副交感神经使胃肠蠕动和消化腺的分泌活动加强。
5.下列有关人体免疫系统的叙述,错误的是(　C　)
A.淋巴结、骨髓、脾都属于免疫器官
B.皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线
C.吞噬细胞只在非特异性免疫中发挥作用
D.机体能够通过特异性免疫产生记忆细胞
解析:吞噬细胞除了在非特异性免疫中发挥作用外,还在特异性免疫中发挥作用,如吞噬体液免疫中的抗原-抗体复合物。
6.已有研究表明,新型冠状病毒表面具有多种蛋白质,其中S蛋白能与人体细胞表面受体结合,使病毒吸附并侵入细胞。下列叙述错误的是(　D　)
A.新型冠状病毒无症状感染者体内可检测到病毒核酸
B.用康复者的血清进行治疗属于被动免疫
C.新型冠状病毒可能诱发人体产生多种抗体
D.利用S蛋白制备的新型冠状病毒疫苗类型属于减毒的微生物
解析:感染新型冠状病毒但无症状者,说明其体内产生了抗体,能检测到抗体的情况,也能检测到病毒核酸;康复者的血清中含有特定的抗体,用康复者的血清进行治疗,此方法属于被动免疫;由题意可知,新型冠状病毒表面具有多种蛋白质,可刺激机体产生多种抗体;用S蛋白制备的新型冠状病毒疫苗类型属于灭活的微生物。
7.HIV感染人体后,会破坏大量的辅助性T细胞,导致免疫功能下降。下列叙述错误的是(　D　)
A.HIV最初侵入人体时,人体的免疫系统可以摧毁大多数的病毒
B.HIV的数量达到一定值时,人体的免疫应答能力几乎全部丧失
C.HIV感染辅助性T细胞时,需先识别细胞表面的受体
D.HIV在辅助性T细胞内逆转录时,需依赖逆转录酶且发生在细胞核内
解析:HIV最初侵入人体时,人体的免疫系统可以发挥作用,摧毁大多数的病毒;HIV主要攻击辅助性T细胞,使得体液免疫功能降低,细胞免疫功能丧失,当HIV的数量达到一定值时,人体的免疫应答能力几乎全部丧失;HIV侵入人体后能识别并结合辅助性T细胞表面的特异性受体,进入细胞;HIV在辅助性T细胞内逆转录时,需依赖逆转录酶且发生在细胞质内,逆转录形成的DNA通过核孔复合体选择性进入细胞核中。
8.神经细胞突触小泡中的乙酰胆碱浓度高于细胞溶胶的乙酰胆碱浓度,其转运机制如图所示。若将突触小泡离体培养在与神经元细胞溶胶成分相似的培养液中,下列叙述正确的是(　C　)
A.乙酰胆碱通过易化扩散方式进入突触小泡
B.膜蛋白A、B功能相同且在发挥作用时都发生构型变化
C.适当增加培养液pH,可提高突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率
D.加药物增加膜对H+通透性,可提高突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率
解析:由题干可知,突触小泡外的乙酰胆碱浓度低于突触小泡内的乙酰胆碱浓度,即乙酰胆碱逆浓度梯度进入突触小泡,需要膜蛋白A运输,所以乙酰胆碱通过主动运输方式进入突触小泡;膜蛋白A的功能是运输作用,膜蛋白B的作用是运输和催化作用(ATP合成),所以膜蛋白A、B功能不完全相同,都是载体蛋白,在发挥作用时都发生构型变化;适当增加培养液pH,突触小泡外的H+浓度增大,通过膜蛋白B进入突触小泡的H+增多,所以从突触小泡通过膜蛋白A出去的H+增多,H+顺浓度梯度产生的势能增加,所以对乙酰胆碱的摄取效率增加;加药物增加膜对H+通透性,突触小泡进出的H+相同,所以突触小泡内的H+浓度不变,所以突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率不变。
9.神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,这种相互调节离不开信号分子,这些信号分子都是直接与受体接触,不同受体结构各异,机体通过信号分子构成一个复杂网络。下列叙述错误的是(　A　)
A.辅助性T细胞分泌的细胞因子属于信号分子,其受体仅存在于B细胞
B.神经递质属于信号分子,其受体位于突触后膜
C.肾上腺素属于信号分子,是一种激素,也可作为神经递质
D.性激素属于信号分子,其靶细胞的受体分布在细胞内
解析:辅助性T细胞分泌的细胞因子是一类信号分子,其受体除存在于B细胞之外,还存在于细胞毒性T细胞;识别神经递质的受体位于突触后膜上;肾上腺素在神经调节中可以作为神经递质起作用,在激素调节中可以作为激素起作用,两者均是作为信息分子起作用;性激素属于信号分子,其化学本质为类固醇,其受体位于细胞内。
10.选取同种、年龄与生长状况相同的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机均分成四组,分别注射激素及生理盐水,结果如图所示。下列叙述错误的是(　C　)
A.该实验中注射生理盐水组为对照组
B.实验结果表明胰岛素和生长激素均能促进大鼠的生长
C.该实验需要切除大鼠的胰腺和下丘脑,以排除内源性激素的干扰
D.实验结果表明胰岛素与生长激素共同作用的效应大于它们单独作用
解析:该实验探究的是生长激素和胰岛素对大鼠生长的影响,实施切除手术后,注射生理盐水组为对照组,其他组为实验组;注射胰岛素组大鼠的平均体重和注射生长激素组大鼠的平均体重均大于注射生理盐水组大鼠的平均体重,说明胰岛素和生长激素都具有促进大鼠生长的作用;为避免自身产生的胰岛素和生长激素对实验的影响,应切除大鼠的胰腺和垂体;据题图可知,注射胰岛素和生长激素组大鼠的平均体重大于单独注射生长激素组大鼠的平均体重和单独注射胰岛素组大鼠的平均体重,由此可以推断出胰岛素与生长激素共同作用的效应大于它们单独作用。
11.用火柴棍由脚跟向前轻划新生儿足底外侧缘时,他的大拇趾会缓缓地上跷,其余各趾呈扇形张开,该现象在6～18个月逐渐消失。下列关于该现象的描述错误的是(　B　)
A.新生儿完成这些动作属于非条件反射
B.交感神经和副交感神经共同控制该动作完成
C.该现象消失说明低级中枢的活动受高级中枢的调控
D.在大脑中央前回的顶部有控制脚趾运动的代表区
解析:非条件反射为先天具有,条件反射为后天形成,新生儿的题述反应为非条件反射;交感神经和副交感神经控制内脏器官的活动;6～18个月新生儿高级中枢逐渐发育完全,该现象消失说明低级中枢活动受高级中枢的调控;随着新生儿成长发育,高级神经中枢(如大脑中央前回的顶部有控制脚趾运动的代表区)逐渐发育成熟,可以控制脚趾的运动。
　　根据下列材料,回答第12、13小题:
　　某同学脚被钉子扎到,受损伤的部位出现了局部炎症反应,出现疼痛、发红、肿胀、发热等现象。图甲为医院血液检测化验单部分信息;图乙为脚被钉子扎到的疼痛逃避反射示意图。
检验项目 结果 异常 单位 参考范围
白细胞数目(WBC) 15.1 ↑ ×109/L 3.50～9.50
淋巴细胞比例(Lym%) % 20.0～50.0
中性粒细胞百分比(Gm%) % 50.0～70.0
中间群细胞百分比(Mid%) % 3.0～9.0
淋巴细胞绝对值(Lym#) ×109/L 1.10～3.20
中性粒细胞数目(Gm#) 13.7 ↑ ×109/L 2.00～7.00
甲
12.下列有关炎症反应叙述错误的是(　C　)
A.图甲中性粒细胞明显增多,可以识别和吞噬伤口处很多病原体
B.感染后形成的脓液包含死亡的白细胞及一些坏死组织细胞、死细菌和活的白细胞
C.受伤后注射破伤风抗毒素属于主动免疫
D.受损伤部位由于微动脉和毛细血管舒张、扩大,皮肤变红
解析:中性粒细胞是免疫细胞,图甲中性粒细胞明显增多,可以识别和吞噬伤口处很多病原体,防止病原体感染;血液中的白细胞对人体起着防御和保护的功能,当身体某处受伤,病菌侵入时,有些白细胞可以穿过毛细血管壁,聚集到受伤的部位,吞噬病菌,白细胞吞噬病菌后自己也会死亡,死亡的白细胞和病菌从伤口流出,形成脓液,所以脓液包含死亡的白细胞及一些坏死组织细胞、死细菌和活的白细胞;受伤后注射的破伤风抗毒素是抗体,属于被动免疫;受损伤部位皮肤变红的原因是微动脉和毛细血管舒张、扩大,导致血流增加。
13.据图乙分析,错误的是(　C　)
A.脚踩钉子后,肌梭内的感觉神经元末梢将刺激转化为电信号进行传播
B.在该反射活动中兴奋在神经纤维上的传导是单向的
C.①②③④四个突触中只有④处释放的是抑制性神经递质
D.脚被钉子扎到,先是腿部立即缩回,然后是脑感觉到脚部被钉子扎了
解析:脚踩钉子后,肌梭内的感觉神经元末梢将刺激转化为电信号进行传播;由于反射弧中突触结构的存在,神经递质只能由突触前膜释放并作用于突触后膜,所以兴奋在反射弧中的传递是单向的,在神经纤维上的传导也是单向的;图乙中②控制的伸肌舒张,所以②释放的是抑制性神经递质,④控制的屈肌舒张,所以④处释放的也是抑制性神经递质;脚被钉子扎到,控制腿部肌肉的反射弧中的神经元比传到大脑的神经元少,所以先是腿部立即缩回,然后是脑感觉到脚部被钉子扎了。
14.Graves病是引发甲状腺功能亢进的常见原因之一。研究表明,Graves病患者主要是由于体内产生了针对甲状腺细胞受体的刺激性自身抗体(TSI),其在结构上与促甲状腺激素(TSH)十分相似,可导致甲状腺上皮细胞增生、甲状腺激素分泌过多等现象。下列叙述错误的是(　B　)
A.甲状腺激素几乎作用于机体的所有组织,能促进物质与能量代谢
B.通过抑制腺垂体分泌TSH可以有效治疗由Graves病引发的甲亢
C.Graves病患者体内促甲状腺激素释放激素(TRH)含量比正常人低
D.Graves病患者产生的自身抗体(TSI)能与甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体特异性结合
解析:甲状腺激素几乎作用于机体的所有组织,能促进细胞的物质与能量代谢;Graves病患者主要是由于体内产生了针对甲状腺细胞受体的刺激性自身抗体(TSI),其在结构上与促甲状腺激素(TSH)十分相似,可导致甲状腺上皮细胞增生、甲状腺激素分泌过多等现象,若抑制自身腺垂体分泌TSH,也不能有效治疗由Graves病引发的甲亢;Graves病患者体内甲状腺激素分泌过多,对下丘脑的抑制作用较强,抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),故Graves病患者体内促甲状腺激素释放激素(TRH)含量比正常人低;Graves病患者产生的自身抗体(TSI),在结构上与促甲状腺激素(TSH)十分相似,故推测抗体(TSI)能与甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体特异性结合。
15.研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素和2,4-D对即将成熟的柑橘体内脱落酸含量的影响,进行了一项科学实验,实验结果如图所示,关于实验结果的分析,说法错误的是(　A　)
A.随留树天数的增加,赤霉素的含量逐渐上升,柑橘脱落增加
B.喷洒2,4-D比喷洒赤霉素更利于保持柑橘不脱落状态
C.赤霉素和2,4-D混合使用使柑橘留树天数增加
D.赤霉素、2,4-D对脱落酸的合成均起抑制作用
解析:据图分析可知,赤霉素的含量在该实验中是无关变量,不会一直增加;图中2,4-D组的曲线低于赤霉素组的,说明喷洒2,4-D比喷洒赤霉素更利于保持柑橘不脱落状态;赤霉素和2,4-D混合使用组的曲线最低,说明混合使用可以使柑橘留树天数增加;由曲线图分析,与对照组相比随着处理时间的延长,每个实验处理组的脱落酸含量都在增加,但均明显低于对照组,这说明赤霉素、2,4-D、赤霉素+2,4-D的处理都能抑制脱落酸的合成。
16.如图表示某时刻轴突不同位置的瞬时膜电位。下列分析正确的是(　C　)
A.①～③Na+通道开放,Na+内流
B.③～⑤K+通道开放,K+外流
C.③达到动作电位的峰值,膜外Na+浓度高于膜内
D.兴奋在该神经纤维上的传导方向是由b到a
解析:据图可知,①～③表示a点之前的电位恢复静息的过程,此时K+通道开放,K+外流;③～⑤是兴奋达到b点,b点逐渐形成动作电位的过程,此时Na+通道开放,Na+内流;据图可知,③达到动作电位的峰值,但神经细胞膜外Na+浓度依然高于膜内;兴奋在该神经纤维上的传导方向是由a到b。
　　阅读下列三则资料,回答第17、18小题。
　　资料1　胰岛素的发现经历了漫长的历程。科学家为了提取胰岛素,先将狗的胰液管结扎,一段时间后,等胰腺部分萎缩,再从中提取。
　　资料2　胰岛素原是一条很长的多肽链。胰岛素原在相关酶的作用下被水解,1分子胰岛素原水解为1分子胰岛素和1分子C肽。C肽和胰岛素同时释放到血液中。C肽在血液中与胰岛素等量,且很稳定,因此C肽的测量结果是糖尿病分型的重要依据。
　　资料3　研究发现,对胰岛β细胞受损的糖尿病患者及早进行治疗,通过抑制或减少β细胞分泌活动,能促使β细胞功能恢复,达到延缓病情的作用,这种现象称为“胰岛β细胞休息”。
17.不同糖尿病患者体内都能检测到抗胰岛素细胞抗体或抗胰岛素抗体。请结合资料2和资料3,判断下列说法正确的是(　C　)
A.某糖尿病患者体内检测到抗胰岛素细胞抗体,可判断该病属于免疫缺乏病
B.某糖尿病患者体内C肽含量与正常人相当,可推测该病属于胰岛素依赖型糖尿病
C.胰岛素依赖型糖尿病患者选择饮食加运动干预,有助于“胰岛β细胞休息”
D.上述两种抗体都由成熟B淋巴细胞合成并分泌,都具有抗原特异性
解析:某糖尿病患者体内检测到抗胰岛素细胞抗体,说明抗体把自身细胞上的某种物质当作抗原处理,可判断该病属于自身免疫病;某糖尿病患者体内C肽含量与正常人相当,可推测该病不属于胰岛素依赖型糖尿病;胰岛素依赖型糖尿病患者选择饮食加运动干预,有助于“胰岛β细胞休息”;题述两种抗体是由浆细胞(效应B细胞)合成并分泌,都具有抗原特异性。
18.研究人员为了开发治疗糖尿病的有效药物,进行“胰岛β细胞休息”现象的实验探究,同时构建了实验小鼠模型。下列相关说法错误的是(　B　)
A.经动物模型实验证明有效的药物对人体临床不一定有效
B.胰岛素可通过抑制肾小管重吸收葡萄糖达到一定的降血糖效果
C.建立动物模型,是因为很多阐明疾病及疗效机制的实验不能在病人身上进行
D.设计动物模型的一个重要原则是所构建的模型应尽可能接近人类疾病的情况
解析:由于人和动物的生理状态不完全相同,故经动物模型实验证明有效的药物对人体临床不一定有效;胰岛素没有抑制肾小管重吸收葡萄糖的作用,因此不能通过此途径达到一定的降血糖效果;建立动物模型,是因为很多阐明疾病及疗效机制的实验不能在病人身上进行;设计动物模型的一个重要原则是所构建的模型应尽可能接近人类疾病的情况,这样的探究才具有一定的价值。
19.科研人员在哺乳动物体内发现了细胞内含有大量线粒体的棕色脂肪组织,其线粒体内膜含有U蛋白,使得H+可以通过U蛋白回流至线粒体基质,减少线粒体内膜上ATP的合成。如图为持续寒冷刺激引起棕色脂肪组织细胞产热的示意图,下列说法错误的是(　C　)
A.由图可知,去甲肾上腺素既是一种神经递质,也是一种激素
B.棕色脂肪组织细胞被激活时,线粒体需氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增大
C.持续寒冷刺激时,机体维持体温恒定所需能量来源由消耗棕色脂肪供能为主逐渐转变为骨骼肌战栗供能为主
D.若将神经纤维置于低K+溶液中,则其更难以兴奋
解析:分析题图可知,去甲肾上腺素能够由传出神经释放,也可以由肾上腺分泌,即去甲肾上腺素既是一种神经递质,也是一种激素;棕色脂肪组织细胞被激活时,结合题干信息可知,线粒体需氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增大;持续寒冷刺激时,机体维持体温恒定所需能量来源由骨骼肌战栗供能为主逐渐转变为棕色脂肪供能为主;若将神经纤维置于低K+溶液中,导致细胞内外的K+浓度差更大,这会导致K+外流增多,导致神经细胞更难以兴奋。
20.下面是有关体液免疫和细胞免疫两种免疫方式的实验。将切除胸腺的小鼠用大剂量X射线照射后,进行如下实验,实验过程和结果如表。根据上述实验分析,下列叙述正确的是(　B　)
实验 输入胸腺 淋巴细胞 输入骨髓 淋巴细胞 免疫反应
细胞 免疫 体液 免疫
一 × × - -
二 √ × + -
三 × √ - +
四 √ √ + +
注:“×”表示不输入,“√”表示输入;“+”表示产生反应,“-”表示不产生反应。
A.实验二与实验一和实验四的对比,可说明胸腺产生的淋巴细胞是B淋巴细胞
B.实验一说明大剂量的X射线照射可杀死小鼠体内的淋巴细胞
C.实验三与实验一和实验四的对比,可说明骨髓产生的淋巴细胞是T淋巴细胞
D.通过对四组实验的对比,可说明体液免疫比细胞免疫更重要
解析:实验二(输入胸腺淋巴细胞,不输入骨髓淋巴细胞)与实验一和实验四的对比,说明胸腺产生的淋巴细胞是T淋巴细胞;实验一是对照组,小鼠无细胞免疫和体液免疫过程,说明大剂量的X射线照射可杀死小鼠体内的淋巴细胞;实验三(不输入胸腺淋巴细胞,输入骨髓淋巴细胞)与实验一和实验四的对比,可说明骨髓产生的淋巴细胞不是T淋巴细胞,而是B淋巴细胞;通过对四组实验的对比,说明细胞免疫的发生与T淋巴细胞有关,体液免疫的发生与B淋巴细胞有关,但无法比较两者的重要性。
二、非选择题
21.运动员的动作转换和生理变化,都是在神经调节和体液调节参与下实现的。下图是与屈腿动作有关的部分神经细胞(A～E)和肌肉联系的示意图。
回答下列问题。
(1)运动时,　　　　神经的活动占优势能使心跳加快、血管收缩同时抑制胃肠蠕动,但是当运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平,结合激素调节的特点进行解释,原因可能是　
　　　　　　　　。
(2)武术运动员在“金鸡独立”的屈腿动作中屈肌收缩、伸肌舒张,在完成这一动作的过程中,主要是由　　　　发出的神经冲动传到脊髓,引起A和　　　　(用图中字母回答)神经元的兴奋。上述调节过程能说明高级神经中枢对　　　　　　有调控作用。
(3)运动员剧烈运动时大量出汗,但机体的渗透压依然能够保持相对稳定,原因是

　。
(4)运动员剧烈运动时需消耗大量葡萄糖供能,此时胰高血糖素、　　　　　　(填写1种即可)等分泌升高,从而促进　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,使血糖快速得到补充。
(5)禁止使用兴奋剂,既是为了维护公平竞争的体育精神,也是为了保护运动员健康。个别男性运动员长期服用雄激素,可导致　　　　　　　　　　　　　　　分泌减少,引起性腺萎缩。
(6)目前国际田联实行“零抢跑”规定,将运动员起跑反应时间少于0.1 s视为抢跑,根据所学生物学知识解释,理由是 　。
解析:(1)当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。运动员出发后心跳加快,一方面是神经系统直接作用于心脏本身的结果,另一方面是神经系统作用于肾上腺,促使肾上腺素分泌的结果,因此这属于神经-体液调节,由于激素随血液运输,使激素调节的作用时间长,所以运动停止后心跳并不立即恢复到正常水平。
(2)武术运动员在“金鸡独立”的屈腿动作中屈肌收缩,此时屈肌的收缩是受意识控制的,所以此时的神经冲动主要是由大脑皮层发出,神经冲动发出后传到脊髓,引起控制屈肌收缩相关的神经元兴奋,由图可知,这些神经元包括A、B、C、E,B兴奋后轴突末梢释放抑制性递质,使神经元D被抑制。上述调节过程能说明位于大脑皮层的高级神经中枢对位于脊髓的低级神经中枢有调控作用。
(3)运动员剧烈运动时大量出汗,导致内环境渗透压升高,升高的渗透压刺激下丘脑渗透压感受器产生动作电位,传到下丘脑的调节中枢,促进神经垂体释放抗利尿激素,进而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿的形成,维持渗透压平衡。
(4)运动员剧烈运动时需消耗大量葡萄糖供能,血糖含量降低,导致胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素分泌量增加。这些激素作用于肝脏,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成葡萄糖,使血糖浓度回升到正常水平。
(5)长期服用雄激素,会导致血液中雄激素的水平过高,对下丘脑和垂体的抑制作用增强,导致下丘脑分泌的促性腺激素释放激素和垂体分泌的促性腺激素减少,从而引起性腺萎缩。
(6)运动员听到枪响到做出起跑反应,信号的传导需要经过耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层、脊髓)、传出神经、效应器(神经所支配的肌肉或腺体)等结构,人类从听到声音到做出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需的时间至少为0.1 s。
答案:(1)交感　激素随血液运输,作用时间较长
(2)大脑皮层　B、C、E　低级神经中枢
(3)出汗引起渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器产生动作电位,传到下丘脑的调节中枢,促进神经垂体释放抗利尿激素,进而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿的形成,维持渗透压平衡
(4)肾上腺素或糖皮质激素　肝糖原分解成葡萄糖,非糖物质转化成葡萄糖
(5)促性腺激素释放激素和促性腺激素
(6)从枪声引起听觉感受器兴奋,经传入神经元到神经中枢(大脑皮层、脊髓)再到传出神经支配腿部肌肉需要的时间至少为0.1 s
22.长期过度紧张、焦虑等刺激会导致黑色素细胞和毛囊细胞数量减少,引起白发、脱发。相关调节机制如图所示,其中去甲肾上腺素和Gas6蛋白都能促进靶细胞增殖、分化。请回答下列问题。
(1)过度紧张、焦虑可通过两条途径调节黑色素细胞干细胞的增殖、分化,途径②的调节方式是　　　　　　　　,该途径中兴奋在神经纤维上以　　　　　　　　的形式进行传导,去甲肾上腺素作用于黑色素细胞干细胞　　　　(填“膜上”或“膜内”)受体调节其增殖分化;去甲肾上腺素在途径①和途径②中分别作为　　　　、　　　　类物质起作用。
(2)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌糖皮质激素的方式为　　　　,该调节方式能放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,其意义是有利于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。其中CRH是　　　　　　　　　　　　　激素,其只能作用于垂体的根本原因是　
　。
(3)在长期过度紧张、焦虑刺激作用下,黑色素细胞干细胞过度　　　　、耗竭导致黑色素细胞数量减少引起白发,毛囊细胞干细胞　　　　　　导致毛囊细胞数量减少引起脱发。
(4)根据以上研究,提出预防过度紧张、焦虑应激下白发、脱发的可行方案:


　　　　　　　　。
解析:(1)途径②表示过度紧张、焦虑会刺激脑和脊髓通过传出神经作用于肾上腺髓质分泌去甲肾上腺素作用于黑色素细胞干细胞,故调节方式为神经-体液调节,该途径中兴奋在神经纤维上以电流的形式进行传导,去甲肾上腺素作用于黑色素细胞干细胞膜上受体调节其增殖分化;途径①为神经调节,途径②为神经-体液调节,故去甲肾上腺素在途径①和途径②中分别作为神经递质、激素类物质起作用。
(2)过度紧张、焦虑刺激下丘脑分泌相应激素作用于垂体,垂体分泌相应激素作用于肾上腺皮质,使其分泌糖皮质激素,为分级调节,分级调节能放大激素的调节效应,因为激素调节具有微量高效的特点。CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,由于促肾上腺皮质激素释放激素受体基因只在垂体中表达,故促肾上腺皮质激素释放激素只能作用于垂体。
(3)由图可知,在长期过度紧张、焦虑刺激作用下,黑色素细胞干细胞过度增殖分化、耗竭导致黑色素细胞数量减少引起白发,毛囊细胞干细胞增殖分化减弱导致毛囊细胞数量减少引起
脱发。
(4)为预防过度紧张、焦虑应激下白发、脱发,可通过抑制去甲肾上腺素的合成(抑制去甲肾上腺素对黑色素细胞干细胞的作用)来预防白发、通过促进毛乳头细胞中Gas6蛋白表达(或注射Gas6蛋白)预防脱发。
答案:(1)神经-体液调节　电流(或局部电流或电信号)　膜上　神经递质　激素
(2)分级调节　精细调控,从而维持机体的稳态　促肾上腺皮质激素释放　促肾上腺皮质激素释放激素受体基因只在垂体中表达
(3)增殖分化　增殖分化减弱
(4)通过抑制去甲肾上腺素的合成(抑制去甲肾上腺素对黑色素细胞干细胞的作用)来预防白发,通过促进毛乳头细胞中Gas6蛋白表达(或注射Gas6蛋白)预防脱发
23.某课题组为了研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取了菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽),分为A、B两组,置于培养液中无菌培养,分别培养至第1、8天,再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果如图。请回答下列问题。
(1)用激素处理时,应用IAA处理茎芽尖端而不是加在培养液中,原因是
　。
(2)A、B两组的实验结果表明离体时间短的茎芽中本身含的　　　　低,而　　　较高。
(3)为了研究GA3的作用机理,有人用药物完全抑制DNA复制后,发现诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%,说明GA3是通过促进　　　　　　　　　　　　影响茎芽伸长生长的。
(4)促进茎芽的伸长除了实验中的两种激素外,还有　　　　　　　　。
(5)菟丝子茎芽细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是　　　　。实验发现,细胞在持续生长过程中,细胞壁的厚度能基本保持不变,因此,还必须合成更多的　　　　　　　　　。
解析:(1)用激素处理时,应用IAA处理茎芽尖端而不是加在培养液中,原因是在幼嫩组织中,生长素进行极性运输,即由形态学上端运输到形态学下端。
(2)分析题图可知,与空白对照组相比,GA3和IAA组的离体茎芽的生长较快,说明两者均能促进生长,且两者之间存在协同关系。A、B两组的实验结果表明离体时间短的茎芽中本身含的赤霉素低,而生长素较高。
(3)为了研究GA3的作用机理,有人用药物完全抑制DNA复制后,发现诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%,这说明GA3是通过促进细胞伸长和细胞分裂影响茎芽伸长生长的。
(4)促进茎芽的伸长除了生长素和赤霉素之外,还有细胞分裂素。
(5)菟丝子茎芽细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是液泡。实验发现,细胞在持续生长过程中,细胞壁的厚度能基本保持不变,因此,还必须合成更多的纤维素和果胶用于合成细
胞壁。
答案:(1)在茎芽的尖端中,生长素进行极性运输
(2)赤霉素　生长素
(3)细胞伸长和细胞分裂
(4)细胞分裂素
(5)液泡　纤维素和果胶
24.类风湿性关节炎(RA)是一种慢性自身免疫性疾病,以免疫反应引起的关节受损进而导致关节功能障碍和残疾为特征,严重影响患者的生活质量。
(1)TNF-α等细胞因子作为细胞间信号分子,与淋巴细胞表面的　　　　　　结合后调节免疫应答。其中一类细胞因子(甲类)促进B细胞增殖分化为　　　　　　　,促进免疫应答,另一类细胞因子(乙类)则可抑制免疫应答,这两类细胞因子相互作用,共同维持免疫应答的稳态。研究人员为研究RA的发生与上述两类细胞因子的关系,分别测定了多例健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的平均含量,结果如图1:
通过实验结果分析,属于甲类细胞因子的有　　　　　　　　,属于乙类细胞因子的有　　　
　　　　　,结合甲、乙类细胞因子的含量分析,推测RA的发生可能是　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　导致的免疫失调。
(2)糖皮质激素(GC)属于肾上腺皮质激素,正常机体通过图2所示的途径调节GC的分泌。GC具有免疫抑制作用,是治疗RA的药物之一,RA患者长期大剂量使用GC,会导致患者肾上腺皮质分泌功能　　　　,因此最好在治疗过程中间断补充　　　　　　　　　,以防止肾上腺皮质萎缩,引起严重后果。
解析:(1)根据题干可知,TNF-α等细胞因子作为细胞间信号分子,与淋巴细胞表面的特异性受体结合后调节免疫应答。甲类细胞因子促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,促进免疫应答,乙类细胞因子则可抑制免疫反应,分析图1可知,健康志愿者的TNF-α和IL-6含量较低,IL-4 和IL-10的含量较高,而RA患者刚好相反,说明属于甲类细胞因子的有TNF-α和 IL-6,属于乙类细胞因子的有IL-4和IL-10。据图可知,RA患者甲类细胞因子(TNF-α和 IL-6)增多,乙类细胞因子(IL-4和IL-10)减少,即RA的发生可能是甲类细胞因子增多,乙类细胞因子减少导致的免疫失调。
(2)RA患者长期大剂量使用GC,GC会反过来抑制下丘脑和垂体的作用,会导致患者肾上腺皮质分泌功能减退,因此最好在治疗过程中间断补充促肾上腺皮质激素(ACTH),以防止肾上腺皮质萎缩,引起严重后果。
答案:(1)特异性受体　浆细胞和记忆B细胞　TNF-α和IL-6　IL-4和IL-10　甲类细胞因子增多,乙类细胞因子减少
(2)减退　促肾上腺皮质激素(ACTH)
25.痛风是由人体内长期嘌呤代谢异常或尿酸排泄减少所引起的疾病,血液中尿酸含量持续偏高是其病征之一。请回答以下问题。
(1)尿酸大部分来源于人体细胞内含嘌呤物质的代谢产物,少部分由摄入的食物中含嘌呤的物质转化而来,人体细胞内含嘌呤的有机大分子物质是　　　　　　　　。
(2)沉积在人体关节中的尿酸盐晶体被吞噬细胞吞噬后,会破坏细胞中的　　　　,释放水解酶,引起细胞破裂。细胞破裂的同时会释放炎症因子和组织胺等物质,引起　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,从而导致组织水肿。细胞破裂时还会释放信号分子激肽,信号最终传达到　　　　 ,使患者产生针刺一样的痛觉。
(3)研究表明,肾小管细胞膜的转运蛋白H负责将尿酸分泌到肾小管腔,而转运蛋白U可将分泌到肾小管腔的尿酸进行重吸收,据此分析,高尿酸血症的病因可能是　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。市场上部分药物是通过作用于转运蛋白H或转运蛋白U来降低尿酸水平。除此之外,还可以研发　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的药物来降低尿酸水平。
解析:(1)人体细胞内含嘌呤的有机大分子物质是核酸(DNA和RNA),核酸是由含氮碱基(包括嘌呤和嘧啶)、磷酸和五碳糖组成。
(2)水解酶储存在溶酶体中,溶酶体被破坏后会释放出水解酶;毛细血管受炎症因子和组织胺等物质的影响,通透性增加,致使血浆蛋白外渗,使组织液渗透压增加,从周围环境中吸水的能力增强,吸水多而使局部组织体积增大,关节变肿;痛觉等感觉是在大脑皮层形成的,因此信号最终传达到大脑皮层,使患者产生针刺一样的痛觉。
(3)已知肾小管细胞膜的转运蛋白H负责将尿酸分泌到肾小管腔,而转运蛋白U可将分泌到肾小管腔的尿酸进行重吸收。高尿酸血症患者体内肾小管重吸收尿酸的能力强于分泌尿酸的能力,原因可能是肾小管细胞膜上的转运蛋白H的数量和活性较低,转运蛋白U的数量和活性较高;为降低尿酸水平,可从尿酸的来源和去向两个方面分析作答,即可以抑制尿酸的形成或促进尿酸的分解。
答案:(1)核酸(DNA和RNA)
(2)溶酶体　毛细血管通透性增加,血浆蛋白外渗;组织液渗透压上升,吸水能力增强　大脑
皮层
(3)肾小管细胞膜上的转运蛋白H的数量和活性较低,转运蛋白U的数量和活性较高　抑制尿酸的形成或促进尿酸的分解

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