高中 | 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 题目答案及解析

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选择性必修一 稳态与调节

第三章 植物生命活动的调节

第4节 环境因素参与调节植物的生命活动

种子成熟后进入停止生长的休眠状态,直至具有合适的外界环境才开始萌发。种子的萌发受到多种激素的影响,也需要一系列环境条件。研究发现颗粒小、营养物质少的草本植物如莴苣、番茄、拟南芥等种子的萌发需要光照。请回答下列问题:

                 能促进种子萌发(请举一种激素)。

[["赤霉素"]]

种子萌发过程中,赤霉素可打破种子休眠,促进种子萌发,是常见的促进种子萌发的植物激素。

光照能影响种子萌发、植物生长、开花等生理过程,请归纳光照对植物生长发育的作用(写两点)                                                                

[["

作为信号影响、调控植物生长、发育,为光合作用提供能量

"]]

光照一方面作为环境信号,参与植物生长、开花等生理过程的调控(如光周期影响开花);另一方面,植物通过光合作用利用光能,将光能转化为化学能,所以光照能为光合作用提供能量,这两点体现光照对植物生长发育的作用。

光敏色素有两种类型:红光吸收型($\rm Pr$)和远红光吸收型($\rm Pfr$)。这两种类型一种是生理失活型,一种是生理激活型,它们共同调控着植物的某些生命活动,结合下图回答下列问题:

这两种光敏色素哪一种是生理激活型?                ,原因是:                

[["

$\\rm Pfr$

$\\rm Pr$吸收红光后转变成$\\rm Pfr$,大部分$\\rm Pfr$入核,参与核内基因表达的调节

"]]

从图中及光敏色素作用逻辑看,$\rm Pr$ 吸收红光转化为 $\rm Pfr$,且 $\rm Pfr$ 能进入细胞核参与基因表达调节,对植物生理活动起调控作用,符合生理激活型色素的特征(能引发后续生理响应),所以生理激活型是$\rm Pfr$

生物学家研究光照对莴苣种子萌发的影响时发现:无光照莴苣种子不能萌发,红光能促进种子萌发,而远红光能逆转红光的作用,请设计实验证明上述观点,写出实验思路和实验的预期结果:

(可供选择的实验处理条件有:$\rm R$代表:红光照射,$\rm FR$代表:远红光照射,$\rm R -FR$代表:先红光照射后远红光照射)

实验思路:                                                                

预期结果:                                                                

[["

将生长状况相同的一批莴苣种子平均分成甲、乙、丙$\\rm 3$组,甲组放于黑暗环境中;乙组:$\\rm R$;丙组:$\\rm R-FR$;统计种子萌发的百分率;甲组种子萌发的百分率低于乙组;乙组和丙组种子萌发的百分率接近且均高于甲组(或甲$\\rm \\lt $$\\rm \\lt $乙)

"]]

实验要验证 “无光照莴苣种子不能萌发,红光能促进种子萌发,远红光能逆转红光的作用”,需设置黑暗(甲组)、红光(乙组)、红光 $\rm +$ 远红光(丙组 )三组对照,控制单一变量(光照处理 ),统计萌发率,这样的实验思路可对比不同光照处理对种子萌发的影响。依据实验假设,黑暗条件下种子难萌发(甲组萌发率低 );红光促进萌发(乙组萌发率高);远红光逆转红光作用,即先红光后远红光处理,萌发率会降低,但由于远红光逆转效果,最终乙组和丙组因都有红光参与关键过程,萌发率接近且高于甲组。

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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和生长素,影响该侧细胞生长。下列叙述错误的是 植物在生长过程中,为躲避其他植物的遮挡,茎秆和叶柄等会快速伸长,占据高位以获得更多的阳光,这种现象称为庇荫反应。庇荫反应会消耗大量的营养物质用于茎秆和叶柄的伸长,减缓了生殖器官等的发育,造成产量下降。同时用于免疫防御的物质和能量也会减少,导致免疫防御能力下降。遮阴环境中红光()远红光()()的比例下降,光敏色素可以感受到这种变化。请回答下列问题: 为探究光照和温度对种子萌发的影响,科研人员分别用不同的光照和温度处理油麦菜种子,一段时间后检测种子的萌发率,结果如图所示。据图分析,下列推测错误的是 在水稻收获前遇到高温多雨天气,常会导致种子在稻穗上提前发芽的现象,这会严重影响水稻的产量和品质。请回答下列问题。 黄麻原产于热带和亚热带地区,是春天播种的一年生植物,开花需要较短的日照。种植黄麻是为了收获它的茎秆,剥取纤维用于编制麻袋等物品。如果将黄麻北移在山东种植,它将推迟开花或不开花,且产量提高。下列有关植物激素间的相互作用的叙述,正确的是 水资源短缺限制水稻的生长发育,严重影响水稻的产量。具有特定结构的保卫细胞参与水稻气孔的构成,保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开,反之关闭,保卫细胞含有叶绿体,在光下可进行光合作用。红光能促进水稻气孔的开放,为研究其机理,研究者利用野生型()和基因敲除的水稻,设计并开展相关实验,部分结果如图,其中气孔导度表示气孔张开的程度,基因在气孔开闭的调节中具有重要作用。
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