5.4环境因素参与调节植物的生命活动-高二生物学人教版（2019）选择性必修一课时优化训练（含解析）

环境因素参与调节植物的生命活动——高二生物学人教版（2019）选择性必修一课时优化训练

一、单选题1．光敏色素存在Pr和Pfr两种可相互转化形式。当拟南芥接受光照时，无活性的Pr转变成有活性的Pfr后，进入细胞核诱导PIF蛋白降解，从而抑制生长素相关基因的表达，拟南芥下胚轴伸长生长减慢。下列相关叙述错误的是()A.光照下，Pr能吸收、传递、转化光能，进而转化为PfrB.PIF蛋白可调控基因表达，进而促进色氨酸转化为生长素C.遮荫情况下，拟南芥生长可能更快，株高增加，有利于获得更多光照D.拟南芥生长发育过程受基因、激素和环境因素三者共同调节2．某植物只有在光照长度≤14h/日才能开花，决定该植物开花的不是光照时长而是连续的黑暗时长。为探究光对该植物开花的影响，进行了如下实验，能够开花的实验组有()实验组别光照时长（h）黑暗时长（h）处理①1410在光照7h时，黑暗5min处理②1410在黑暗5h时，照光5min处理③1212在黑暗6h时，照光5min处理④1212在光照6h时，黑暗5min处理A.①④ B.①②③ C.②③ D.①②③④3．长日照植物是指在日照长度长于临界日长才能正常开花的植物，短日照植物是指在日照长度短于临界日长才能正常开花的植物。短日照植物苍耳的临界日长是15.5小时。把5株苍耳植株互相嫁接在一起，如果把一株上的一张叶片放在短日照下，即使其他植株都处于长日照下，也都可以开花。下列有关叙述错误的是()A.A组叶片的光照时间短于临界日长，B组叶片的光照时间长于临界日长B.若A组叶片的光照时间长于临界日长，其他条件不变，则B组植株开花C.若B组叶片的光照时间短于临界日长，其他条件不变，则B组植株开花D.实验结果表明叶片可以感受临界日长信息，并且产生的信号可以传递4．为了研究赤霉素和光敏色素（接收光信号的蛋白质）在水稻幼苗发育中的作用，科研人员在适宜光照条件下，做了相关实验，结果如下图。下列叙述错误的是()注：PAC为赤霉素合成抑制剂A.据图1解题思路，光敏色素B突变体传递的光信号异常，增强了PAC的抑制作用B.据图2解题思路，PAC浓度大于10-4mol/L时对野生型水稻幼苗主根生长为抑制作用C.据图2解题思路，适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用D.植物生长发育的调控是由激素调节和环境因素调节等共同完成的5．植物开花主要由成花素基因（FT基因）控制，FT基因的表达同时受到光与光敏色素等各种内外因素的调控。为探究不同单色光对FT基因表达的影响，科研人员选用正常黄瓜植株和FT基因敲除的黄瓜植株进行实验，实验处理及结果如下表所示。下列有关解题思路正确的是()紫光靛光蓝光绿光黄光橙光红光远红光正常黄瓜植株------++FT基因敲除的黄瓜植株--------注：“+”表示开花，“-”表示不能开花。A.光作为一种信号只能调控植物的开花B.植物的光敏色素与光合色素的化学本质相同C.据实验结果推测，光敏色素主要吸收红光和远红光D.FT基因敲除的黄瓜植株不能开花是因为缺少光敏色素6．南瓜下胚轴长度受到内部因素和外部环境的双重影响。研究人员为了探究暗前远红光处理下外源油菜素内酯（BR）对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响，进行了图的实验处理，其中BRZ表示油菜素内酯抑制剂。下列叙述错误的是()A.南瓜苗的光敏色素感受暗前远红光后其空间结构会发生改变B.暗前远红光和外源BR都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长C.暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关D.BR缺失突变体用暗前远红光处理可基本恢复下胚轴伸长生长7．长日照植物开花需日照长于临界值，短日照植物开花需日照短于某临界值。科学家通过改变24小时的光照和黑暗时间处理植物甲和植物乙，结果如图所示。（注：空白表示光照，黑色表示黑暗，长短表示时间）。以下叙述不正确的是()甲植物乙植物A.根据1~4组可判断甲、乙分别是短日照植物和长日照植物B.根据5~8组结果可知影响植物开花的关键因素是夜间长度C.若要甲提前开花，可缩短日照时间D.若要乙提前开花，可在夜间进行闪烁光处理或延长日照时间8．植物的开花受到多种途径的调控。某植物成花诱导的基因调控机制如图所示，FLC和CO表示基因，分别表达FLC蛋白和CO蛋白。下列解题思路错误的是()A.FLC属于开花抑制因子基因B.春化作用会抑制FLC蛋白的合成以解除开花抑制C.植物细胞内的CO蛋白可能会出现昼夜节律性变化D.光质途径通过光敏色素结构的改变直接影响核基因表达9．下列关于植物生命活动调节叙述正确的是()A.光敏色素是植物感受红光和蓝紫光的受体B.植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的C.根据“淀粉——平街石假说”，横放的茎背地生长时近地侧细胞中淀粉体较远地侧多D.若某种树木的年轮形成较慢且颜色较深，则说明其生长于温度较高的地区10．科学家在研究莴苣种子萌发时，发现种子萌发与光的波长有关。吸足水分的莴苣种子在适宜温度下用波长为660nm的红光照射时会萌发；用波长为730nm的红外光照射时种子萌发受抑制；而用红光照射后再用红外光处理，种子萌发受抑制。若用红光和红外光交替处理，种子发芽状况取决于最后一次处理的光的波长。下列相关叙述正确的是()A.吸收红光和红外光的蛋白质分布于类囊体薄膜B.红光→红外光→红光处理后，莴苣种子能萌发C.红外光→自然光照处理后，莴苣种子不能萌发D.该实例说明，光通过供能直接参与莴苣种子的萌发11．植物的生长发育过程受多种因素的调控。相关叙述正确的是()A.弱光刺激可作为春化信号，调控某些越冬植物开花B.细胞分裂素能促进细胞分裂、伸长生长，诱导根的形成并促进其生长C.重力信号可转换成合成生长素的信号，从而调节植物的生长方向D.红光与远红光改变光敏色素的空间结构，从而影响植物生命活动12．高等植物的生长发育是受环境因素调节的，光、温度、重力等对植物生长发育的调节作用尤为重要。下列叙述错误的是()A.植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的B.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要因素C.光敏色素仅存在于绿色植物进行光合作用的部位D.年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节13．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14．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15．植物受单方向机械刺激引起的向性生长运动，叫作向触性。例如，图1根在土壤中绕过障碍物向下生长，图2藤本植物的茎卷须缠绕支持物向上生长。植物的向触性通常与生长素分布不均匀有关，图中弯曲部位黑色部分表示生长素浓度较高。下列相关叙述错误的是()A.植物向触性是基因表达和环境因素参与调节的结果B.根绕过障碍物的现象体现了高浓度生长素抑制生长C.茎卷须缠绕支持物生长体现了高浓度生长素促进生长D.植物向触性与光敏色素感受光刺激传递信息相关二、多选题16．当根横放时，受重力影响根部某些细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降,并诱发内质网顺浓度梯度释放Ca2+到细胞质基质，最终将重力信号转化为生长素运输信号,从而引起根的向地生长。下列叙述正确的是()A.当内质网中初始Ca2+水平较低时，根横放时其向地性程度减弱B.植物的茎中也存在感受重力的细胞或物质,可将重力信号转化为生长素极性运输的信号C.生长素向近地侧运输，促进该侧生长的效果更明显D.判断植物根感受重力的部位是否为根冠，可将实验组植物的根冠切除后横放17．某研究团队以水稻为实验对象,研究了远红光补光条件下水稻萌发及生长发育情况。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。下列说法正确的是()A.光作为一种信号，影响、调控植物生长发育的全过程B.水稻细胞内含有色素一蛋白复合体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18．阳光为生命世界提供能量，同时作为光信号调控生物的生长、发育和繁衍，使地球成为生机勃勃的美丽星球。下列叙述正确的是()A.植物可通过感受光质和光周期等光信号调控开花B.植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中C.植物体中光敏色素结构的改变影响细胞核基因的表达D.光信号影响植物生长发育的主要机制是调节光合作用的强度19．某些植物的芽在短时低温刺激下会进入休眠状态，其机制如图所示。经过一定时间的低温积累后，DAM基因表达显著下调，休眠状态被解除。下列叙述正确的是()注：“+”表示促进作用；“-”表示抑制作用。A.该植物芽的萌发受温度影响，机理与春化作用类似B.该植物芽中脱落酸与赤霉素的比值较低时，有利于维持休眠状态C.若遇暖冬，低温积累不足，可喷施一定量的赤霉素以加快该植物芽的萌发D.该植物芽的休眠与萌发是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的20．隐花色素（CRY1）是植物细胞中存在的一种能吸收蓝光的分子。为研究蓝光通过CRY1对植物下胚轴的生长产生的影响，研究人员用野生型、突变体A（无法合成CRY1）、突变体B（CRY1过量表达）三种不同品种的拟南芥幼苗进行实验，结果如右图所示。下列叙述错误的是()A.植物可以通过CRY1等结构接受光信号刺激B.X是突变体A，其无法合成CRY1，能接受蓝光的刺激C.Y中的CRY1过量表达，导致蓝光的促进作用更强D.蓝光能通过CRY1促进拟南芥下胚轴的生长三、填空题21．光照周期可以作为外界的“线索”,对生物体内的生物钟起到“扳机”的作用,引起一系列的生理过程。

1.这__________(填“是”或“不是”)生态系统中的信息;若是,属于哪一类信息?__________。

2.试举出光照周期影响生物生理活动的具体例子:_________________。

参考答案1．答案：A解析：A、根据题意“当拟南芥接受光照时，无活性的Pr转变成有活性的Pfr后，进入细胞核诱导PIF蛋白降解，从而抑制生长素相关基因的表达，拟南芥下胚轴伸长生长减慢”，说明光照下，Pr作为光的受体能接受光照使其结构发生改变形成Pfr，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，光敏色素不能传递、转化光能，A错误；B、根据题意“当拟南芥接受光照时，无活性的Pr转变成有活性的Pfr后，进入细胞核诱导PIF蛋白降解，从而抑制生长素相关基因的表达，拟南芥下胚轴伸长生长减慢”，说明PIF蛋白能促进生长素相关基因的表达，进而促进色氨酸转化为生长素，促进拟南芥下胚轴伸长生长，B正确；C、遮荫情况下，主要以无活性的Pr形式存在，不能接受光照，PIF蛋白含量增加，生长素合成增加，促进生长，因此遮荫情况下，拟南芥生长可能更快，株高增加，有利于获得更多光照，C正确；D、植物生长发育的调控，是由环境因素、植物激素和基因表达共同完成的，因此拟南芥生长发育过程受基因、激素和环境因素三者共同调节，D正确。故选A。2．答案：A解析：①决定该植物开花的不是光照时长而是连续的黑暗时长，某植物只有在光照长度≤14h/日才能开花，即黑暗时长需大于10h，光照7小时，黑暗5分钟，然后再黑暗10小时，不影响黑暗总时长，所以该植物能开花。②在黑暗5h时，照光5分钟，连续黑暗时长达不到10h，所以该植物不能开花。③黑暗6小时，照光5分钟，然后再黑暗6小时，连续黑暗时长达不到10h，所以该植物不能开花。④光照6小时，黑暗5分钟，然后再黑暗12小时，总的黑暗时间为12小时5分钟，所以该植物能开花。故只有实验组①④的处理方式能够使该植物开花。A正确，BCD错误。故选A。3．答案：B解析：A、A组被短日照诱导，B组处于长日照，则A组叶片的光照时间短于临界日长，B组叶片的光照时间长于临界日长，A正确；B、由于苍耳为短日照植物，若A组叶片的光照时间长于临界日长，则不会产生刺激开花的物质，因此B组植株不开花，B错误；C、由于苍耳为短日照植物，若B组叶片的光照时间短于临界日长，其他条件不变，则B组植株开花，C正确；D、把一株上的一张叶片放在短日照下，即使其他植株都处于长日照下，也都可以开花，表明叶片可以感受临界日长信息，并且产生的信号可以传递，D正确。故选B。4．答案：A解析：A、图1中野生型和光敏色素A的突变体对水稻地上部分的相对长度减小的趋势基本相同，但在PAC浓度大于10-7moL•L-1时，光敏色素B的突变体长度较野生型和光敏色素A的突变体大，说明光敏色素B传递的光信号减弱了PAC的抑制作用，A错误；BC、图2显示：PAC浓度在10-5～10-7moL•L-1范围内，三种水稻的主根相对长度都较PAC浓度为零的对照组长，而PAC浓度为10-4时，三种水稻的主根相对长度都较PAC浓度为零的对照组短，说明PAC处理对三种水稻主根生长的影响是：浓度较低（10-5、10-6、10-7）时促进主根延伸，浓度较高（10-4）时抑制主根延伸，据此可推知：适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用，BC正确；D、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，D正确。故选A。5．答案：C解析：A、光作为一种信号，影响、调控植物生长发育的全过程，A错误；B、光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），与光合色素的化学本质不同，B错误；C、据表可知，正常黄瓜能吸收红光和远红光，而FT基因敲除的黄瓜植株不能吸收这两种光，说明光敏色素主要吸收红光和远红光，C正确；D、解题思路题意，FT基因是成花素基因，FT基因敲除的黄瓜植株不能开花是因为缺少成花素，D错误。故选C。6．答案：D解析：A、南瓜苗内感受暗前远红光信号的光敏色素，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，A正确；B、同样只添加水，添加暗前远红光组下胚轴长度长于不添加暗前远红光组；同样不添加暗前远红光，外源增施BR组下胚轴长度长于只添加水组，说明暗前远红光和BR单独处理都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长，B正确；C、由图可知，均施加油菜素内酯抑制剂BRZ，添加暗前远红光和不添加暗前远红光下胚轴长度一致，说明暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关，C正确；D、由C解题思路可知，暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关，BR缺失突变体体内缺乏BR，即使用暗前远红光处理也不会恢复下胚轴伸长生长，D错误。故选D。7．答案：B解析：A、植物甲在夜间长度较短时不能开花，夜间长度较长时能开花，说明是短日照植物，同理，可判断乙长日照植物，A正确;B、第5组夜间长度较长，短日照植物甲不开花;第7组的夜间长度较长，长日照植物乙仍然能够开花，说明影响植物开花的关键因素不是夜间长度，结合其他几组实验的结果可知，影响植物开花的关键因素应该是连续夜间长度，B错误;C、由第2组的实验结果可知，若要甲提前开花，可缩短日照时间，C正确;D、由第7组和第3组实验可知，若要植物乙提前开花，可在夜间用闪烁光处理或者延长日照时间，D正确。故选B。8．答案：D解析：AB、解题思路图可知，FLC基因抑制开花，FLC属于开花抑制因子基因，春化作用抑制FLC蛋白合成，从而减弱FLC蛋白的抑制作用，以解除开花抑制，AB正确；C、光周期具有昼夜节律性变化，影响CO基因的表达，所以植物细胞内的CO蛋白可能出现昼夜节律性变化，C正确；D、受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核，影响特定基因的表达，D错误。故选D。9．答案：C解析：A、光敏色素是植物感受红光和远红光的受体，A错误;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、根据“淀粉-平衡石假说”，横放的茎背地生长时近地侧细胞中淀粉体沉降，C正确;D、若某种树木的年轮形成较慢且颜色较深，则说明其生长于温度较低的地区，D错误。故选C。10．答案：B解析：A、吸收红光和红外光的光敏色素分布于植物的各个部位，A错误;B、由于吸足水分的莴苣种子在适宜温度下用波长为660nm的红光照射时会萌发;用波长为730nm的红外光照射时种子萌发受抑制;而种子发芽状况取决于最后一次处理的光的波长，所以红光→红外光→红光处理后，莴苣种子能萌发，B正确;C、红外光处理后置于自然光照中，种子发芽，因为自然光中有红光，C错误;D、该实例可说明，光作为一种信号，影响、调控莴苣种子的萌发，D错误。故选B。11．答案：D解析：A、低温诱导促使植物开花的作用称春化作用,低温可以调控某些越冬植物开花,A错误;B、细胞分裂素能促进细胞分裂,促进发芽和侧枝发育,B错误;C、生长素的横向运输受到重力等因素的影响,重力通过将重力信号转换成运输生长素的信号造成生长素分布不均来调节植物的生长方向,C错误;D、光敏色素对光敏感,红光与远红光改变光敏色素的空间结构,从而影响植物生命活动,D正确。12．答案：C解析：A、植物的所有生命活动都是在一定的温度范围内进行的，植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的，A正确；B、重力是调节植物生长发育和形态建成的重要因素，如植物根向地、茎背地生长，就是在重力的调节下形成的，B正确；C、光敏色素是一类蛋白质“，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富，C错误；D、年轮形成的原因是：在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带。有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花，这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节，D正确。故选：C。13．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。14．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。15．答案：D解析：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，即植物向触性是基因表达和环境因素参与调节的结果，A正确；由于图中弯曲部位黑色部分表示生长素浓度较高，而图1中弯曲部位黑色部分较另一侧生长得慢，故根绕过障碍物的现象体现了高浓度生长素抑制生长，B正确；图2中弯曲部位黑色部分较另一侧生长更快，则茎卷须缠绕支持物生长体现了高浓度生长素促进生长，C正确；图1中根长在地下，接受不到光照，故推测植物向触性与光敏色素感受光刺激传递信息无关，D错误。16．答案：AD解析：当内质网中初始Ca2+水平较低时，根横放时，Ca2+从内质网运输到细胞质基质的量减少且速率减慢，导致近地侧生长素含量降低，对根的抑制作用减小，根的向地性程度减弱，A正确;植物的茎中也存在感受重力的细胞或物质，可将重力信号转化为生长素横向运输的信号，B错误;根对生长素敏感，当根横放时，生长素在近地侧含量高，抑制该侧的生长，C错误；可以设置实验组，将植物的根冠切除后横放，来判断植物根感受重力的部位是否为根冠，D正确。17．答案：ABC解析：由题干信息解题思路可知，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，这说明光作为一种信号，影响、调控植物生长发育的全过程，水稻细胞内含有接受远红光信号的光敏色素（色素一蛋白复合体），A、B正确;赤霉素具有促进种子萌发的作用，结合题干信息推测，远红光可能促进水