回歸課本之新教材的查缺補(bǔ)漏-09植物對于光、重力等的感知(學(xué)生版)

回歸課本之新教材的查缺補(bǔ)漏-09植物對于光、重力等的感知專題9

植物對于光、重力等的感知1．光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。2．光敏色素(1)植物具有能夠接受光信號的分子，光敏色素是其中的一種。光敏色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。(2)光敏色素是一類蛋白質(zhì)，分布在植物各個部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。（3）作用機(jī)理：受到光照射→光敏色素的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化→信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)→影響特定基因的表達(dá)→表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。1．下列關(guān)于植物生命活動調(diào)節(jié)的相關(guān)敘述，錯誤的是（）A．有些植物要經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)才能開花B．重力會影響植物生長發(fā)育和形態(tài)建成C．光敏色素能吸收紅光和遠(yuǎn)紅光用于光合作用D．不同種植物激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出一定的順序性2．毒麥?zhǔn)且环N長日照植物，科研人員進(jìn)行相關(guān)研究，結(jié)果如圖所示。長日照處理為：8

小時的自然光光照，而后16

小時的低強(qiáng)度光照。下列敘述正確的是（

）A．毒麥植株年齡越大，植株開花需要的光誘導(dǎo)循環(huán)次數(shù)越少B．長日照循環(huán)的次數(shù)越多，越有利于毒麥植株的營養(yǎng)生長和生殖生長C．若在16小時的低強(qiáng)度光照期間給予2小時的自然光光照，毒麥將不能正常開花D．隨毒麥植株年齡的增長，可能其葉片細(xì)胞產(chǎn)生能夠感受日長的光敏色素的能力增強(qiáng)3、光對植物顏色的影響：①機(jī)理：葉綠素的形成需要光。種子在黑暗中萌發(fā)，長成的幼苗葉片中缺乏葉綠素，表現(xiàn)為“黃化苗”。②應(yīng)用：韭黃、蒜黃的培育。4、光對植物形態(tài)的影響：①植物的向光性：單側(cè)光照使向光側(cè)的生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致背光側(cè)生長較快，從而使植物向光生長。向光性使植物得到盡可能多的光照。②豆芽的形態(tài)變化：黑暗中的幼苗下胚軸較長，使幼苗盡快出土；一旦見光，子葉展開，上胚軸快速生長，長成豆苗，以接受光照。5、光對植物開花的影響①長日照植物：長日照植物是指只有當(dāng)日照長度超過臨界日長(14～17小時)，或者說暗期必須短于某一時數(shù)才能形成花芽的植物。否則不能形成花芽，只停留在營養(yǎng)生長階段。如冬小麥、大麥、油菜、蘿卜等，緯度超過60°的地區(qū)，多數(shù)植物是長日照植物。②短日照植物：短日照植物是指只有當(dāng)日照長度短于其臨界日長(少于12小時，但不少于8小時)時才能開花的植物。在一定范圍內(nèi)，暗期越長，開花越早，如果在長日照下則只進(jìn)行營養(yǎng)生長而不能開花。許多熱帶、亞熱帶和溫帶春秋季開花的植物大多屬于短日照植物，如大豆、玉米、水稻、紫花地丁等。6、光對植物生長發(fā)育有兩種作用3．自然界中，植物開花與光照有關(guān)。在24h晝夜周期中，日照長度長于一定時數(shù)才能開花的植物稱為長日照植物，日照長度短于一定時數(shù)才能開花的植物稱為短日照植物。下圖是某短日照植物的開花與光照處理方式的研究結(jié)果，下列敘述錯誤的是（

）A．光照影響植物的開花與基因選擇性表達(dá)有關(guān)B．植物能夠?qū)庾龀龇磻?yīng)跟光敏色素有關(guān)，光敏色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光C．據(jù)圖分析可知，控制開花的因素主要是持續(xù)黑暗的時長D．菊花屬于短日照植物，若使其在夏季開花，可適當(dāng)延長黑暗時長4．陽生植物受到周圍植物遮蔽時，莖伸長速度加快，使株高和節(jié)間距增加，葉柄伸長，這種現(xiàn)象稱為避陰反應(yīng)，而陰生植物通常無此反應(yīng)。(1)自然光被植物濾過后，其中紅光（R）/遠(yuǎn)紅光（FR）的值會下降，原因是______________________。R/FR的變化會引起植物的避陰反應(yīng)，從適應(yīng)環(huán)境的角度分析其生理意義：_______________。(2)研究發(fā)現(xiàn)，光敏色素可使植物感知其他植物的遮蔽。現(xiàn)有野生型和光敏色素B突變型（缺乏有相關(guān)功能的光敏色素B）擬南芥若干，利用這兩種擬南芥驗證光敏色素B能使植物具有避陰反應(yīng)，請用表格寫出實驗設(shè)計思路并預(yù)測實驗結(jié)果_______________。(3)光敏色素B可感知R/FR的變化，調(diào)控某些基因表達(dá)，如激活生長素（IAA）、赤霉素（GA）合成相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)莖稈伸長。GA還可作用于D蛋白（抑制植物生長蛋白），參與植物的避陰反應(yīng)。①依據(jù)上述信息，完善避陰反應(yīng)中相關(guān)物質(zhì)的相互關(guān)系及作用模式圖。方框中選填“IAA”“GA”“D蛋白”，括號中選填“+”“-”（+表示促進(jìn)，-表示抑制）_______________。②研究發(fā)現(xiàn)乙烯也會參與多種植物的避陰反應(yīng)，其功能的實現(xiàn)部分依賴于提高植物對赤霉素信號的敏感度，試推測其可能的機(jī)制：____________________。(4)綜合以上植物避陰反應(yīng)的機(jī)理，說明植物生長發(fā)育的調(diào)控是由____________共同完成的。1、溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育；植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。2、春化作用與植物的生長(1)植物花的形成除了內(nèi)部發(fā)育因素，還受外界環(huán)境條件的嚴(yán)格調(diào)控，主要是春化和光周期。(2)低溫誘導(dǎo)植物開花的形成，稱為春化作用。開花受低溫影響的植物，主要是一些二年生植物(如芹菜、蘿卜、白菜、蔥、蒜、天仙子等)和一些冬性一年生植物(如冬小麥、冬黑麥等)。(3)在春化過程結(jié)束前，如遇高溫，春化作用的效果就會削弱或消除，這種現(xiàn)象稱為脫春化作用。冬季氣溫過高會導(dǎo)致小麥減產(chǎn)就是這個道理。(4)春化形成的刺激物質(zhì)稱為春化素，通過春化植株的葉片同種嫁接，使沒經(jīng)過春化的植株開花，證明了春化素的存在。5．下列關(guān)于環(huán)境因素對植物生命活動的影響，敘述錯誤的是（

）A．在溫帶地區(qū)可以根據(jù)年輪大致推測出樹木的年齡B．位于細(xì)胞膜上的光敏色素感知光信號被激活，影響基因的表達(dá)C．有些植物需要經(jīng)過春化作用才能開花，有利于躲過惡劣的環(huán)境D．根的向地性和莖的背地性均與重力造成生長素分布的不均衡有關(guān)6．冬小麥在生長期需要經(jīng)歷一段時間的低溫之后才能開花。這種經(jīng)歷低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用被稱為春化作用。研究發(fā)現(xiàn)，若每天使用一定濃度的赤霉素（GA）連續(xù)處理冬小麥20天后，冬小麥生長加快，不經(jīng)過春化作用也能開花。下列敘述錯誤的是（

）A．春化過程中，低溫誘導(dǎo)GA基因直接合成GA，促進(jìn)開花B．春化作用有利于小麥避免在寒冷開花后無法正常結(jié)果的情況C．春化作用后，冬小麥細(xì)胞中自由水和結(jié)合水的比值可能升高D．開花對洋蔥的品質(zhì)不利，消除春化作用有利于得到較大的鱗莖1、重力是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。2、作用機(jī)理：植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞,可以將動信號轉(zhuǎn)換成運輸生長素的信號,造成生長素分布的不均衡,從而調(diào)節(jié)植物的生長方向。3、淀粉—平衡石假說“淀粉—平衡石假說”是被普遍承認(rèn)的一種解釋重力對植物生長調(diào)節(jié)的機(jī)制，該假說認(rèn)為，植物對重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞即平衡石細(xì)胞來實現(xiàn)的。7．“淀粉—平衡石假說”認(rèn)為植物依靠富含“淀粉體”的平衡石細(xì)胞感受重力的刺激。當(dāng)重力方向發(fā)生改變時，平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”就會沿著重力方向沉降，引起植物體內(nèi)一系列信號分子的改變，如通過影響生長素的運輸導(dǎo)致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布，從而造成重力對植物生長的影響。下列有關(guān)敘述錯誤的是（

）A．富含“淀粉體”的細(xì)胞可感受重力的方向B．“淀粉體”能促進(jìn)重力信號轉(zhuǎn)換成運輸生長素的信號C．莖的近地側(cè)生長素分布較多，細(xì)胞生長快，使莖背地生長D．根的近地側(cè)生長素分布較多，細(xì)胞生長快，使根向地生長8．“淀粉-平衡石假說”認(rèn)為，植物對重力的感受是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來實現(xiàn)的。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠細(xì)胞的基部，導(dǎo)致由中柱運來的IAA在根冠均等分布（如圖1）；在水平放置的根中，平衡石停留在根冠細(xì)胞的近地側(cè)，導(dǎo)致根冠遠(yuǎn)地側(cè)的IAA向近地側(cè)運輸（如圖2）。下列分析正確的是（

）A．重力是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的唯一重要環(huán)境因素B．在水平放置的根中，近地側(cè)伸長慢的原因是其IAA濃度高于遠(yuǎn)地側(cè)C．IAA在根部只能從形態(tài)學(xué)上端（根冠）向形態(tài)學(xué)下端（伸長區(qū)）運輸D．根向重力生長與平衡石細(xì)胞中的淀粉體將重力信號轉(zhuǎn)換成合成生長素的信號有關(guān)植物生長發(fā)育的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。（1）基因表達(dá)調(diào)控：植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠，都處在基因適時選擇性表達(dá)的調(diào)控之下。（2）激素調(diào)節(jié):①激素作為信息分子，會影響細(xì)胞的基因表達(dá)從而起到調(diào)節(jié)作用。②激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響。（3）環(huán)境因素：調(diào)控基因表達(dá)以及激素的產(chǎn)生、分布。9．植物生長發(fā)育的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。下列說法錯誤的是（

）A．太陽光中的可見光作為信號，被葉綠體中的色素識別、吸收，用于光合作用B．光信號使得生長素在莖尖分布不均勻，導(dǎo)致尖端下面一段向光彎曲生長C．生長素和赤霉素在促進(jìn)細(xì)胞生長、生長素和細(xì)胞分裂素在促進(jìn)細(xì)胞分裂上均有協(xié)同作用D．生長素濃度增加到一定程度時，會促進(jìn)乙烯合成，乙烯會抑制生長素促進(jìn)細(xì)胞伸長的作用10．植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。請根據(jù)資料并結(jié)合所學(xué)內(nèi)容回答下列問題。資料1：在實驗條件下，離體的植物細(xì)胞，在只有生長素（IAA）的條件下，會形成大量多核細(xì)胞。如果同時存在細(xì)胞分裂素（CTK），IAA就能促進(jìn)細(xì)胞迅速分裂。資料2：擬南芥赤霉素（GA）缺陷型突變體的種子GA含量極低，在缺乏外源GA的培養(yǎng)基上是不能發(fā)芽的。若誘變處理，篩選出能夠發(fā)芽的回復(fù)突變株，發(fā)現(xiàn)有的回復(fù)突變株不能合成GA，而是ABA缺陷型突變株。檢測發(fā)現(xiàn)這種雙突變株種子內(nèi)兩種激素的絕對水平都極低。只是脫落酸（ABA）與赤霉素（GA）的比值與野生型相同，都比較低。資料3：有些植物的開花需要較長時間的日照，這些植物一般在春末夏初開花，如菠菜；有些植物的開花需要較短時間的日照，這些植物一般在秋季開花，如菊科植物。我們把前者叫長日照植物，后者叫短日照植物。長日照植物開花有一個最小日照長度，短日照植物開花有一個最大日照長度﹐植物開花所需要的極限日照長度叫臨界日長。有人用一種短日照植物蒼耳做了下圖中A、B、C三組實驗。A組：給予短日照，蒼耳開花B組：給予短日照，但用光照中斷暗期，蒼耳不開花C組：給予短日照，但用黑暗中斷光期，蒼耳開花資料4：為了研究植物生長調(diào)節(jié)劑蕓苔素對側(cè)枝長度的影響，以擬南芥的野生型植株和突變體植株為實驗材料進(jìn)行了實驗，實驗結(jié)果如下圖。(1)由資料1可知，生長素和赤霉素在細(xì)胞分裂中具有_______作用，生長素主要促進(jìn)_______分裂，而赤霉素主要促進(jìn)________的分裂。(2)從資料2中得到結(jié)論是_______。(3)由資料3可知，光期和暗期兩者中，_______對短日照植物開花更重要。可采用_______措施讓蒼耳提前開花。(4)資料4的實驗自變量是_______。從實驗結(jié)果可以看出蕓苔素能促進(jìn)_______（填“突變體”或“野生型”）擬南芥?zhèn)戎Φ纳扉L，________（填“能”或“不能”）解除植物的頂端優(yōu)勢。11．光、溫度、重力等環(huán)境因素對植物生長發(fā)育起重要的調(diào)節(jié)作用，下列敘述錯誤的是（

）A．光敏色素是一類蛋白質(zhì)（色素—蛋白復(fù)合體）B．植物分布的地域性很大程度上就是由光照決定的C．春化作用能說明溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)D．植物對重力的感受是通過平衡石細(xì)胞來實現(xiàn)的12．植物的開花受到多種途徑的調(diào)控。某植物成花誘導(dǎo)的基因調(diào)控機(jī)制如圖所示，F(xiàn)LC和CO表示基因，分別表達(dá)FLC蛋白和CO蛋白。下列分析錯誤的是（

）A．FLC屬于開花抑制因子基因B．春化作用會抑制FLC蛋白的合成以解除開花抑制C．植物細(xì)胞內(nèi)的CO蛋白可能會出現(xiàn)晝夜節(jié)律性變化D．光質(zhì)途徑通過光敏色素結(jié)構(gòu)的改變直接影響核基因表達(dá)13．高等植物的生長發(fā)育受到環(huán)境因素調(diào)節(jié)，光、溫度、重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用尤為重要，請判斷下列說法正確的有幾項（

）①光敏色素是一類色素-蛋白復(fù)合體，主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光②在受到光照射時，光敏色素的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化③植物分布的地域性很大程度上是由光照決定的④高等植物正常生長發(fā)育需要各個器官、組織、細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合⑤年輪、春化作用均能說明溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)⑥植物對重力的感受是通過平衡石細(xì)胞來實現(xiàn)的A．三 B．四 C．五 D．六14．“淀粉平衡石假說”認(rèn)為根向地生長的原因是在根冠中存在一種平衡細(xì)胞，含有能感受重力刺激的淀粉體。當(dāng)植株橫放時，平衡細(xì)胞的生命活動如下圖所示，①~④是調(diào)節(jié)過程。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放鈣離子的量會影響鈣調(diào)蛋白的激活數(shù)量。下列敘述正確的是（

）A．切除根冠后，幼根的向地生長會受到抑制B．淀粉體最終將重力信號轉(zhuǎn)變成運輸生長素的信號C．生長素泵功能的正常進(jìn)行依賴被激活的鈣調(diào)蛋白D．當(dāng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中初始鈣離子水平較低時，根橫放時其向地性程度增強(qiáng)15．下列有關(guān)環(huán)境因素與高等動植物生命活動調(diào)節(jié)的敘述，正確的是（）A．植物細(xì)胞內(nèi)的光敏色素主要吸收藍(lán)光，通過改變自身結(jié)構(gòu)引發(fā)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，影響特定基因轉(zhuǎn)錄B．重力可能會使植物平衡石細(xì)胞中"淀粉體"分布不均，通過影響生長素合成使其分布不均C．炎熱環(huán)境可能使機(jī)體調(diào)節(jié)功能紊亂，說明外環(huán)境保持相對穩(wěn)定是內(nèi)環(huán)境維持穩(wěn)態(tài)的前提D．外界環(huán)境變化和機(jī)體通過調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝的活動，都可能使內(nèi)環(huán)境的成分和理化性質(zhì)發(fā)生波動16．植物的生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的（三者關(guān)系如下圖）。下列說法不正確的是（

）A．圖中a、b、c依次代表植物激素、基因和環(huán)境因素B．單側(cè)光照可以影響生長素在胚芽鞘伸長區(qū)的橫向運輸體現(xiàn)c改變a的分布C．赤霉素調(diào)控萌發(fā)大麥種子α-淀粉酶基因表達(dá)體現(xiàn)a對b的影響D．a(chǎn)的產(chǎn)生和分布是b調(diào)控的結(jié)果，也受到c的影響17．植物生長發(fā)育是由基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的，三者關(guān)系如圖所示。相關(guān)說法錯誤的是（

）A．圖中a、b、c依次代表基因表達(dá)調(diào)控、環(huán)境因素調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)B．激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受環(huán)境因素的影響C．采用適當(dāng)?shù)男藜?、摘心、光照控制等措施，可有效地調(diào)控植物株形和花期D．植物的生長發(fā)育過程始終在環(huán)境因素的影響、調(diào)節(jié)下完成，如光在植物生長發(fā)育的全過程中都起調(diào)節(jié)作用18．植物生長發(fā)育與光信號密切相關(guān)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，高低作物間作模式會導(dǎo)致“蔭蔽脅迫”，低位作物主要通過光敏色素B（phyB）感知該環(huán)境中紅光與遠(yuǎn)紅光比值（R:FR）的降低，從而引發(fā)一系列生物學(xué)效應(yīng)，降低了作物產(chǎn)量和品質(zhì)。下圖為光調(diào)控幼苗下胚軸伸長的反應(yīng)機(jī)制部分示意圖。注：PIFS是一類具有調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄作用的蛋白質(zhì)、ROT3、BZR1和ARF6均為基因(1)圖中四種激素在調(diào)控下胚軸伸長方面表現(xiàn)為____________作用。(2)phyB的化學(xué)本質(zhì)是色素一蛋白復(fù)合體。已知phyB存在非活化（Pr）和活化（Pfr）兩種形式。正常光照環(huán)境下，R:FR較高，phyB主要以活化形式存在，其可進(jìn)入細(xì)胞核，通過抑制PFs與BZR1、ARF6的啟動子結(jié)合，以調(diào)控其轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)幼苗下胚軸的伸長。蔭蔽脅迫下，phyB主要以____________形式存在，由此____________（填“減弱”或“增強(qiáng)”）對PIFs的抑制作用，導(dǎo)致幼苗下胚軸過度伸長。已知“蔭蔽脅迫”導(dǎo)致了萌發(fā)后生長階段的下胚軸、葉柄及莖稈的過度伸長，這有利于植物獲得更多____________，以適應(yīng)“蔭蔽脅迫”環(huán)境。據(jù)此分析，高低作物間作模式下低位作物產(chǎn)量降低的原因可能是更多的（營養(yǎng)）物質(zhì)和能量供給下胚軸、葉柄及莖稈生長。(3)植物生命活動的調(diào)節(jié)有基因控制、____________和____________三個方面，它們是相互作用、協(xié)調(diào)配合的。19．高等植物的正常生長發(fā)育是由基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。請聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容回答下列問題：(1)研究發(fā)現(xiàn)，生長素對脫落酸的功能有抑制作用。某生物興趣小組欲設(shè)計實驗進(jìn)行驗證。取若干長勢相同并處于生殖生長末期的棉花植株，均分成甲、乙、丙三組，進(jìn)行如下圖所示的處理，觀察三組植株葉片脫落的先后順序。①圖中X處應(yīng)放置_____，乙、丙兩組的自變量是_____。②若_____，則說明生長素對脫落酸的功能有抑制作用。(2)人為控制每日光照和黑暗的長度可以改變花期。下圖為光周期（日照長短）誘導(dǎo)植物開花的實驗。圖中植物去掉頂端的全部葉片，A、B植株分別接受長日照、短日照，C、D植株方框內(nèi)為受短日照處理的部位。①據(jù)圖分析可知該植物屬于_____（填“短日照”或“長日照”）植物，感受光刺激