第5章 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动(课件 学案 练习)高中生物学人教版(2019)选择性必修1 稳态与调节

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第5章 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动(课件 学案 练习)高中生物学人教版(2019)选择性必修1 稳态与调节

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第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
知识点一 调节植物生命活动的环境因素
1.下列关于光对植物生长、发育调控的叙述,错误的是(  )
A.洋葱、番茄的种子需要在有光的条件下才能萌发
B.萌发需要光的种子一般较小,储藏的营养物质也很少
C.在黑暗的环境中培育的豆芽,不含叶绿素,茎比光下要长很多
D.菊、水稻要在白天短于一定的时长才能开花
2.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.水稻细胞内含有接收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
3.将豌豆的幼苗水平放置,它的根会向下弯曲。若将豌豆幼苗的根冠全部切去,实验过程及现象如下表,下列描述错误的是(  )
图示 处理方法 一段时间后弯曲情况
根冠不切除 向下弯曲63°
根冠全部切除 不向下弯曲
A.甲组为对照组,乙组为实验组
B.依实验现象可知,决定根向地性的部位是根冠
C.此实验必须在黑暗条件下进行
D.由表可知在重力作用下根冠产生了抑制近地侧细胞生长的物质
4.下图为植物开花所需的光照条件示意图,下列表述错误的是(  )
A.植物可以感知光信号并据此调整生长发育
B.长夜闪光对于植物能否开花并无明显影响
C.短日植物一般在日照时间短于一定数值时开花
D.通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期
知识点二 植物生长发育的整体调控
5.下列关于植物生长发育的调控的叙述,错误的是(  )
A.基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成植物生长发育的调控
B.调控的结果就是使基因按照一定的顺序表达
C.激素不直接参与细胞代谢但可影响细胞代谢
D.环境因素通过影响激素分布和酶的活性调节植物生长发育
6.植物生命活动的调节包括基因控制、激素调节和环境因素的影响三个方面,它们的关系如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A.光信号被光敏色素吸收后,通过影响核内特定基因的表达,从而使植物表现出相应效应
B.将植物横放时,重力信号会引起根、茎中生长素分布不均衡,从而调节根、茎的生长方向
C.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之下
D.植物生长调节剂比植物激素的效果稳定,使用后必然可以增产增收
7.植物生长过程中会对重力这一外界刺激产生反应,表现出向地性,这一现象称为重力反应。
(1)茎的背地性利于植物接受更多的阳光和空气,根的向地性利于植物深入土壤吸收     ,这些现象都是植物       的表现。
(2)独脚金内酯是近年发现的一种新型植物激素,在植物体内作用广泛。为研究独脚金内酯是否参与重力反应的调控,研究人员将正常生长状态下的水稻幼苗水平放置后,施加一定浓度的独脚金内酯类似物GR24,一段时间后测量茎的弯曲角度θ(如图1)。实验结果(如图2)表明,GR24能    植株的重力反应。
(3)已知生长素在植物的重力反应中发挥关键作用。为研究GR24影响重力反应的作用机理,研究人员进一步检测了上述幼苗上半侧、下半侧(图1)中生长素响应基因R的表达情况(R基因的表达量与生长素含量呈正相关),实验结果如图3。由对照组的结果可知重力刺激对生长素分布的影响是            ,导致茎两侧的细胞生长速度表现为                   ,从而形成一定角度的弯曲,表现出背地性。对比实验组和对照组结果,并结合图2可推测                          。
8.研究人员发现,在特定的光照等条件下,光敏色素接收光信号后,关键的转录因子CO结合在成花素基因特定区域,激发该基因表达出成花素,成花素运输到植物茎顶端分生组织,促进植物开花。下列分析正确的是(  )
A.CO促进植物开花,说明CO是一种植物激素
B.光敏色素是一类蛋白质,主要吸收红光和蓝紫光
C.植物开花是由环境因素、基因表达和激素共同调节完成的
D.植物开花的过程中光作为一种能量来源,影响、调控植物生长、发育的全过程
9.植物生命活动除了直接受化学物质的调节之外,也受环境因素的影响。下列有关叙述不正确的是(  )
A.原产于热带地区的玉米适应短日照条件,在从热带地区引种至温带地区时,可能出现不适应的现象
B.冬小麦的正常开花离不开春化作用,实验室夏季种植冬小麦时,可合理使用冷库,调节冬小麦的开花
C.环境因素和植物激素对植物的影响是相互独立的,但二者都具有重要的影响
D.由于光敏色素的存在,光照可调节植物体内有关基因的表达,进而调节植物的生命活动
10.下图是植物体内赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的形成过程,下列相关说法不正确的是(  )
A.GA与ABA的形成从根本上说是植物体基因组程序性表达的结果
B.GA与ABA有一定的对抗作用,共同对植物的生长发育起调节作用
C.GA与ABA的形成受光照的影响
D.GA与ABA在植物不同器官和组织中的含量往往相同
11.植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中,高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”低位作物主要通过光敏色素B(phyB)感知该环境中红光与远红光比值(R∶FR)的降低,从而引发一系列生物学效应,降低了作物产量和品质。如图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图,据图分析回答下列问题:
注:PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质、ROT3、BZR1和ARF6均为基因
(1)图中四种激素在调控下胚轴伸长方面表现为    作用。
(2)phyB的化学本质是    。已知phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。正常光照环境下,R∶FR较高,phyB主要以    形式存在,其可进入细胞核,通过抑制PIFs与     的启动子结合,以调控     ,调节幼苗下胚轴的伸长。
(3)荫蔽胁迫下,phyB主要以    形式存在,由此    (填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴过度伸长。已知“荫蔽胁迫”导致了萌发后生长阶段的下胚轴、叶柄及茎秆的过度伸长,这有利于植物    ,以适应“荫蔽胁迫”环境。据此分析,高低作物间作模式下低位作物产量降低的原因可能是                       
                      
                       。
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
1.A 烟草、莴苣的种子需要在有光的条件下才能萌发,但光会抑制洋葱、番茄的种子萌发,A错误。
2.D 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收远红光信号的光敏色素,B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错误。
3.D 甲组不做处理为对照组,乙组将根冠全部切除(经过特殊处理)为实验组,A正确;对比甲和乙可知,根向下弯曲(向地性)与植物的根冠有关,B正确;因为单侧光会影响生长素的分布,所以此实验必须在黑暗条件下进行,C正确;由题表不能得出在重力作用下根冠产生了抑制近地侧细胞生长的物质的结论,D错误。
4.B 短日/长夜时短日植物开花,短日/长夜闪光时短日植物不开花,长夜闪光对于植物能否开花有影响,B错误。
5.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,A正确;各种调控的作用最终通过基因选择性表达实现,B正确;激素不直接参与代谢,但可以传递调节代谢的信息,C正确;环境因素通过影响激素的分布和酶的活性,以及基因的表达来调节植物生长发育,D错误。
6.D 光信号被光敏色素吸收后,通过影响核内特定基因的表达,影响激素的产生和分布,从而使植物表现出相应效应,A正确;由于生长素具有浓度较低促进生长,浓度过高抑制生长的特点,将植物横放时,重力信号会引起根、茎中生长素分布不均衡,从而调节根、茎的生长方向,B正确;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之下,都是基因控制、激素调节和环境因素共同控制的,C正确;植物生长调节剂比植物激素的效果稳定,但使用过高浓度的植物生长调节剂可能会抑制生长,从而导致减产,D错误。
7.(1)水和无机盐 适应环境 (2)减弱 (3)下半侧生长素含量高于上半侧 下半侧快于上半侧 GR24通过降低生长素的不均匀分布的差异从而减弱重力反应
解析:(2)据图2可知,施加一定浓度的独脚金内酯类似物GR24,茎的弯曲角度θ减小,说明GR24能减弱植株的重力反应。(3)根据图3,对照组的上半侧R基因的表达量较低,下半侧较高,即生长素含量上半侧低,下半侧高,导致茎下半侧生长速度快,表现出背地性。实验组R基因的表达量比对照组降低,即生长素含量降低,推测GR24通过降低生长素的不均匀分布的差异从而减弱重力反应。
8.C 植物激素是植物细胞合成的对植物生长发育起调节作用的物质,CO能调控基因的表达,促进开花,是一种光周期输出因子,并不能证明CO是一种植物激素,A错误;光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体),主要吸收红光和远红光,B错误;植物的开花受基因影响,同时光周期引起的成花素的表达也可调控植物的开花,C正确;植物开花的过程中光作为一种信号分子,D错误。
9.C 原产于热带地区的玉米适应短日照条件,在从热带地区引种至温带地区时,由于环境、日照时间及温度发生变化,有可能基因的表达受到影响,进而影响生长发育,故可能出现不适应的现象,A正确;冬小麦的正常开花离不开春化作用,在实验室夏季种植冬小麦时,合理使用冷库可以达到温度条件,能调节冬小麦的开花,B正确;环境因素和植物激素对植物的影响是相互联系的,对植物都具有重要的影响,C错误;由于光敏色素的存在,植物能感受到光照的变化,光照可调节植物体内有关基因的表达,进而调节植物的生命活动,D正确。
10.D GA与ABA的形成从根本上说是植物体基因组程序性表达的结果,A正确;GA促进细胞伸长,促进细胞分裂与分化,ABA抑制细胞分裂,二者有一定的对抗作用,共同对植物的生长发育起调节作用,B正确;甲瓦龙酸在长日照条件下形成GA,在短日照条件下形成ABA,说明GA与ABA的形成受光照的影响,C正确;不同的植物激素在植物不同器官和组织中的含量往往不同,D错误。
11.(1)协同(或促进) (2)蛋白质(或色素—蛋白复合体) 活化(Pfr) BZR1、ARF6 基因的转录(或基因的表达或BZR1、ARF6蛋白质的合成) (3)非活化(Pr) 减弱 获得更多光照 更多的(营养)物质和能量供给下胚轴、叶柄及茎秆生长
解析:(1)据图可知,四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长,表现为协同作用。(2)光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)。结合题干信息,PIFs是一种调控基因转录的蛋白质,PIFs与BZR1、ARF6基因的启动子结合,促进基因的转录,从而增加BZR1蛋白与ARF6蛋白的合成量,促进下胚轴的伸长。正常光照下,R∶FR增高,非活化Pr转化为活化Pfr,Pfr抑制PIFs的作用,抑制下胚轴过度伸长。(3)荫蔽胁迫下,R∶FR降低,Pfr转化为Pr,Pfr的减少降低了对PIFs的抑制作用,导致下胚轴过度伸长。例如玉米—大豆间作模式下,下胚轴、叶柄和茎秆的过度伸长,有利于大豆植株在“胁迫”下捕获光能,而正是由于植物将更多的能量供给下胚轴、叶柄及茎秆的生长,影响了叶片面积、分枝数以及生殖器官的生长发育,而导致大豆的产量降低。
3 / 4第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
导学 聚焦 1.认同环境因素参与调节植物的生命活动,建立生物与环境相适应的观念。 2.尝试运用所学知识解释生活中的现象并提高综合运用能力
知识点(一) 光对植物生长发育的调节
1.调控方面:种子萌发,植株生长、    、    ,等等,都会受到光的调控。
2.调控实质:光作为一种信号,       植物生长、发育的全过程。
3.调控机制
(1)信号刺激:    。
(2)信号接收:光敏色素等。
①本质:    (色素—蛋白复合体)。
②分布:存在于植物的各个部位,其中在      的细胞内比较丰富。
③吸收光谱:主要吸收    和    。
(3)调控过程
4.判断有关表述的正误
(1)有的植物的种子需在光照条件下才能萌发。(  )
(2)植株的衰老不会受光的调控。(  )
(3)植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。(  )
(4)光敏色素主要吸收红光和远红光,是植物体内唯一感受光照的受体。(  )
(5)光敏色素感受光照之后,不会影响植物体内基因的表达。(  )
探讨一 光信号调控植物生长、发育的原理
1.阅读光调控植物生长发育的反应机制示意图,回答有关问题:
(1)图中感受光信号刺激的A是什么物质。
(2)光信号刺激后发生的变化按步骤分为①②③。请概述其含义。
(3)从图中分析,光信号调控特定的生物学效应的根本原因是什么?
(4)从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么影响?
探讨二 结合实例分析光对植物生长发育的调节作用
2.长日植物,要求每天的光照时长要超过某个时间(一般大于12个小时),植株才能进行花芽分化,正常开花。短日植物,要求每天的光照时长要短于某个时间(一般小于12个小时),植株才能进行花芽分化,正常开花。请回答下列问题:
(1)研究人员对光调节植物开花的具体机制进行研究,得到如下研究结果,请尝试提出光照调节植物开花的机制。
(2)“待到秋来九月八,我花开后百花杀”,菊花为短日植物,在“五一”节时需要摆放菊花花坛,欲使菊花在“五一”节时开花,应对其进行怎样的处理?
 辨析光合色素和光敏色素
  
1.下列关于光对植物生长发育的影响的叙述,不正确的是(  )
A.光能够影响植物种子的萌发
B.植物的向光性生长是植物对光刺激的反应
C.对植物来说,光只是起提供能量的作用
D.光可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
2.研究人员用红光和远红光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处。一段时间后,这些莴苣种子的发芽情况如表所示。下列说法不正确的是(  )
组别 光照射处理方式 发芽情况
a组 无光照 不发芽
b组 红光 发芽
c组 红光→远红光 不发芽
d组 红光→远红光→红光 发芽
e组 红光→远红光→红光→远红光 不发芽
A.本实验中的a组为对照组
B.红光促进莴苣种子发芽,远红光抑制种子发芽
C.若将e组处理后置于自然光下,而不是黑暗条件,莴苣种子不会发芽
D.光诱导莴苣种子发芽过程中,光敏色素参与信息传递,进而影响基因的表达
3.研究发现,植物体内的光敏色素和向光素是接收特定光信号的分子。光敏色素受到红光和远红光照射时结构发生变化,影响细胞核中特定基因的表达而调控植物生长发育。向光素是一种自磷酸化蛋白激酶,在蓝光刺激下发生自磷酸化而被激活,被激活的向光素调节生长素运输载体的定位,进而引起生长素的横向运输,最终使得植物器官不对称生长。下列有关描述错误的是(  )
A.光敏色素是感受红光和远红光的受体蛋白
B.生长素横向运输与向光素自磷酸化有关
C.光敏色素受到刺激后进入细胞核催化特定基因表达
D.植物生长发育是由基因、激素、环境共同调控完成的
知识点(二) 参与调节植物生命活动的其他环境因素和植物生长发育的整体调控
1.参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)
(2)重力
①作用机理:植物的根、茎中具有感受重力的    和    ,可以将重力信号转换成      的信号,造成生长素分布的    ,从而调节植物的生长方向。
②“淀粉—平衡石假说”
a.植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即    细胞来实现的。
b.当根的放置发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着    方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变。
2.植物生长发育的整体调控
(1)植物生长发育的调控,是由基因       、      和        共同完成的。
(2)激素作为信息分子,会影响细胞的      ,从而起到调节作用。
(3)激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到      的影响。
3.判断有关表述的正误
(1)温带地区树木中的年轮表现出季节周期性变化。(  )
(2)春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导。(  )
(3)植物的根茎靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长。(  )
(4)植物体内激素的产生和分布受基因表达的调控,不受环境的影响。(  )
(5)萌发期的种子经过低温处理,会产生诱导植物开花的化学物质。(  )
探讨 分析温度和重力对植物生长发育的调节
1.温度参与植物生长发育的调节
(1)树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系?
(2)有的植物需经过春化作用才能开花,这对它们适应生存的环境有什么意义?
2.重力参与植物生长发育的调节
(1)根的向地生长主要是受哪种环境因素调节的?这有什么意义?
(2)请用“淀粉—平衡石假说”解释根的向地性。
(3)研究表明:平衡石细胞和感受重力的部位在根冠。根冠感受了重力方向后,通过运输物质(生长素)的量影响根尖生长方向。真的是这样吗?如何通过设计实验来进行验证?
请设计实验,分别用减法原理和加法原理验证植物向地性的感受部位在根冠(完善下列表格)。
项目 处理 预期结果
减法原理 切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm,根依然失去了向地性
硝酸银灼烧根尖
加法原理 切去不同长度的根尖端后又长出尖端
1.下列关于温度为植物生命活动调节的叙述,错误的是(  )
A.年轮是由不同季节的不同温度引起植物细胞分裂速度快慢和细胞体积大小不同而产生的
B.一些植物在生长期需要经过一段时期的低温诱导之后才能开花的现象叫作春化作用
C.温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动参与调节植物的生长发育
D.植物的所有生理活动都在一定的温度范围内进行,植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的
2.下图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。根据该模型,下列分析正确的是(  )
A.IAA在根部只能从伸长区向根冠运输
B.在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧
C.若把去除根冠的玉米根水平放置,仍能观察到根向地弯曲生长
D.玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关
 (1)参与植物生命活动调节的环境因素主要有           等。
(2)在受到光照射时,光敏色素的结构发生变化的信息会传导到细胞核内,影响                ,从而表现出生物学效应。
(3)植物生长发育的调控是由                   共同完成的,它们相互作用、协调配合。
  
1.下列关于光调控植物生长发育反应机制的叙述,错误的是(  )
A.植物具有能接收光信号的分子,光敏色素是其中的一种。光敏色素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
B.在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
C.光信号经过信息传递系统传导到细胞质中
D.光信号经信息传递系统影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应
2.下列有关温度对植物生长发育调节的说法,错误的是(  )
A.温带地区树木形成规则的年轮主要与光周期有关
B.黄河流域播种的冬小麦一定要有低温诱导才能开花
C.温度几乎影响植物的所有生命活动
D.温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果等生命活动参与调节植物的生长发育
3.某些植物必须经过春化作用(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。以下对研究结果的分析错误的是(  )
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
A.决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度
B.高温可以解除冬小麦的春化作用
C.春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果
D.北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
4.ABI5蛋白是脱落酸(ABA)信号转导途径中的核心调控蛋白,ABA是通过磷酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白来发挥作用的。番茄的MAPK11蛋白能促进SnRK2.2蛋白的磷酸化和ABA合成中的关键基因NCEDI的转录,从而影响番茄种子的萌发。下列说法错误的是(  )
A.ABA和赤霉素通过拮抗作用共同调控种子的休眠和萌发
B.ABA发挥作用受MAPK11基因两个方面的调控
C.ABI5基因缺失突变体在种子萌发过程中表现为萌发率高,用SnRK2.2蛋白处理后,萌发率恢复
D.MAPK11基因高表达的种子在萌发过程中对ABA具有高敏感性
5.如图是某光照条件下光促进与抑制拟南芥种子萌发的作用光谱。下列说法错误的是(  )
A.不同波长的光照对拟南芥种子萌发所起的调控作用不同
B.波长Ⅰ和Ⅱ区域的光照对拟南芥种子萌发的作用差异显著
C.短波光照比长波光照对拟南芥种子萌发的抑制作用显著
D.光照对拟南芥种子的萌发既有促进作用也有抑制作用
6.种子萌发时通常会形成“顶端弯钩”以保护幼嫩子叶免受伤害,出土后弯钩会打开,日光中的蓝光、红光和远红光都是弯钩打开的促进因子。研究发现,弯钩两侧生长素分布不均匀,如图所示b侧浓度更高。下列分析正确的是(  )
A.“顶端弯钩”不能体现生长素的作用因浓度不同而有差异
B.极性运输导致生长素分布不均匀进而产生“顶端弯钩”
C.弯钩的打开是通过光敏色素的作用影响了相关基因的表达
D.“顶端弯钩”受到光刺激而打开体现了化学信息对生物的调节作用
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1.开花 衰老
2.影响、调控
3.(1)光信号 (2)①蛋白质 ②分生组织 ③红光 远红光
(3) 光敏色素  细胞核内  特定基因  特定蛋白质
4.(1)√ 
(2)× 提示:光信号影响、调控植物生长发育的全过程。
(3)√ 
(4)× 提示:植物体内还有感受蓝光的受体。
(5)× 提示:光敏色素感受光照之后,影响植物体内基因的表达。
互动探究
1.(1)提示:光敏色素。
(2)提示:①感受信号→②传导信号→③发生反应
(3)提示:影响到特定基因的表达。
(4)提示:光既促使叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色,也会影响豆苗的形态。
2.(1)提示:一个周期中连续黑暗时长决定是否开花。
(2)提示:提前对其进行短日照处理。
学以致用
1.C 光在植物的生长发育过程中不只是起提供能量的作用,还可以作为一种信号分子,影响、调控植物生长、发育的全过程,如影响植物种子的萌发、植物的向光性生长等。
2.C 由于自然光包含红光和远红光,莴苣种子对红光更敏感,因此在自然光照射下莴苣种子会发芽,C错误。
3.C 由题干信息“光敏色素受到红光和远红光照射时结构发生变化,影响细胞核中特定基因的表达而调控植物生长发育”,可知光敏色素受到刺激后只是调控(而不是催化)细胞核中特定基因表达,C错误。
知识点(二)
自主学习
1.(1) 种子萌发  生长  开花结果  叶的衰老、脱落
(2)①物质 细胞 运输生长素 不均衡 ②平衡石 重力
2.(1)表达调控 激素调节 环境因素调节 (2)基因表达 (3)环境因素
3.(1)√ 
(2)× 提示:春化作用是指植物开花需要经历一段时期的低温。
(3)√
(4)× 提示:植物体内激素的产生和分布受基因表达的调控,也受环境的影响。
(5)√
互动探究
1.(1)提示:年轮的形成,是树木对一年中不同时期环境温度反应的结果。
(2)提示:可以避免出现植物在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
2.(1)提示:主要受重力影响;根向地生长可以深扎根,利于吸收水分和无机盐。
(2)①近 ②大 ③抑制 ④促进 (3)根失去向地性 恢复向地性
学以致用
1.D 植物的所有生理活动都在一定的温度范围内进行,植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的,D错误。
2.D 由题图分析可知,IAA在根部既能从伸长区向根冠运输,也能从根冠向伸长区运输,A错误;在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度高于远地侧,根对生长素比较敏感,近地侧生长素浓度高,生长受到抑制,远地侧生长素浓度低,生长较快,B错误;若把去除根冠的玉米根水平放置,失去了平衡石的作用,根水平生长,C错误;由题图分析可知,玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关,D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
(1)提示:光、重力和温度
(2)提示:特定基因的表达
(3)提示:基因表达调控、激素调节和环境因素调节
课堂演练
1.C 光信号经过信息传递系统传导到细胞核中,影响特定基因的表达。
2.A 温带地区树木形成规则的年轮主要是冬夏温度差异造成的,A错误;冬小麦一定要有低温诱导的春化作用才能开花,B正确;温度影响酶的活性等,几乎影响植物的所有生命活动,C正确;温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育,D正确。
3.C 未经低温处理,冬小麦不能抽穗开花,而经低温处理,冬小麦抽穗开花,说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度,A正确;经低温处理,冬小麦抽穗开花,而先低温处理后高温处理,冬小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B正确;由于春化作用后每次都能产生同样的特殊蛋白质,所以不是由基因突变引起的,只是控制这些特殊蛋白质合成的基因在低温下才能表达,在其他温度下不能表达,C错误;北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果,因为没有经过低温处理,D正确。
4.C 脱落酸(ABA)能够抑制植物细胞的分裂和种子的萌发,而赤霉素具有解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用,故ABA和赤霉素通过拮抗作用共同调控种子的休眠和萌发,A正确;由题干信息分析可知,MAPK11基因从两个方面对种子的萌发发挥作用,一方面影响ABA的合成,从而影响ABA的含量,另一方面影响ABA的作用途径,B正确;由题干信息分析可知,ABA是通过磷酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白来发挥作用的,故ABI5基因缺失突变体内缺乏ABI5蛋白,使ABA无法发挥作用,萌发率高,而缺乏ABI5蛋白,使SnRK2.2蛋白无法发挥作用,故用SnRK2.2蛋白处理后萌发率无法恢复,C错误;由题干信息分析可知,ABA需要通过磷酸化的SnRK2.2蛋白发挥作用,MAPK11蛋白能促进SnRK2.2蛋白的磷酸化,因此MAPK11基因高表达的种子中MAPK11蛋白含量高,磷酸化SnRK2.2蛋白的能力更强,ABA更易发挥作用,种子对ABA更敏感,D正确。
5.C 据图分析可知,当波长>700 nm时,光照对种子萌发起抑制作用,即长波光照比短波光照对拟南芥种子萌发的抑制作用显著,C错误。
6.C 题中显示b侧浓度更高,而b侧生长较慢,因而形成了“顶端弯钩”,该现象能体现生长素的作用因浓度不同而有差异,A错误;“顶端弯钩”的形成是生长素发生横向运输而导致的分布不均匀引起的,B错误;日光中的蓝光、红光和远红光都是弯钩打开的促进因子,据此推测弯钩的打开是通过光敏色素的作用影响了相关基因的表达引起的结果,C正确;光属于物理信息,因此,“顶端弯钩”受到光刺激而打开体现了物理信息对生物的调节作用,D错误。
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第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
导学 聚焦 1.认同环境因素参与调节植物的生命活动,建立生物与环境相适应的观念。
2.尝试运用所学知识解释生活中的现象并提高综合运用能力
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点(一) 光对植物生长发育的调节
1. 调控方面:种子萌发,植株生长、 、 ,等等,都
会受到光的调控。
2. 调控实质:光作为一种信号, 植物生长、发育的全
过程。
3. 调控机制
(1)信号刺激: 。
开花 
衰老 
影响、调控 
光信号 
②分布:存在于植物的各个部位,其中在 的细
胞内比较丰富。
③吸收光谱:主要吸收 和 。
分生组织 
红光 
远红光 
(2)信号接收:光敏色素等。
①本质: (色素—蛋白复合体)。
蛋白质 
(3)调控过程
4. 判断有关表述的正误
(1)有的植物的种子需在光照条件下才能萌发。 ( √ )
(2)植株的衰老不会受光的调控。 ( × )
提示:光信号影响、调控植物生长发育的全过程。
(3)植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。 ( √ )
(4)光敏色素主要吸收红光和远红光,是植物体内唯一感受光照
的受体。 ( × )
提示:植物体内还有感受蓝光的受体。

×

×
(5)光敏色素感受光照之后,不会影响植物体内基因的表达。
( × )
提示:光敏色素感受光照之后,影响植物体内基因的表达。
×
探讨一 光信号调控植物生长、发育的原理
1. 阅读光调控植物生长发育的反应机制示意图,回答有关问题:
(1)图中感受光信号刺激的A是什么物质。
提示:光敏色素。
(2)光信号刺激后发生的变化按步骤分为①②③。请概述其含
义。
提示:①感受信号→②传导信号→③发生反应
(3)从图中分析,光信号调控特定的生物学效应的根本原因是
什么?
提示:影响到特定基因的表达。
(4)从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么影响?
提示:光既促使叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色,也会影
响豆苗的形态。
探讨二 结合实例分析光对植物生长发育的调节作用
2. 长日植物,要求每天的光照时长要超过某个时间(一般大于12个小
时),植株才能进行花芽分化,正常开花。短日植物,要求每天的
光照时长要短于某个时间(一般小于12个小时),植株才能进行花
芽分化,正常开花。请回答下列问题:
(1)研究人员对光调节植物开花的具
体机制进行研究,得到如下研究结果,
请尝试提出光照调节植物开花的机制。
提示:一个周期中连续黑暗时长决定是否开花。
(2)“待到秋来九月八,我花开后百花杀”,菊花为短日植物,
在“五一”节时需要摆放菊花花坛,欲使菊花在“五一”节
时开花,应对其进行怎样的处理?
提示:提前对其进行短日照处理。
 辨析光合色素和光敏色素
  
1. 下列关于光对植物生长发育的影响的叙述,不正确的是(  )
A. 光能够影响植物种子的萌发
B. 植物的向光性生长是植物对光刺激的反应
C. 对植物来说,光只是起提供能量的作用
D. 光可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
解析: 光在植物的生长发育过程中不只是起提供能量的作用,
还可以作为一种信号分子,影响、调控植物生长、发育的全过程,
如影响植物种子的萌发、植物的向光性生长等。
2. 研究人员用红光和远红光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处
理,然后置于暗处。一段时间后,这些莴苣种子的发芽情况如表所
示。下列说法不正确的是(  )
组别 光照射处理方式 发芽情况
a组 无光照 不发芽
b组 红光 发芽
c组 红光→远红光 不发芽
d组 红光→远红光→红光 发芽
e组 红光→远红光→红光→远红光 不发芽
A. 本实验中的a组为对照组
B. 红光促进莴苣种子发芽,远红光抑制种子发芽
C. 若将e组处理后置于自然光下,而不是黑暗条件,莴苣种子不会发

D. 光诱导莴苣种子发芽过程中,光敏色素参与信息传递,进而影响基
因的表达
解析: 由于自然光包含红光和远红光,莴苣种子对红光更敏
感,因此在自然光照射下莴苣种子会发芽,C错误。
3. 研究发现,植物体内的光敏色素和向光素是接收特定光信号的分
子。光敏色素受到红光和远红光照射时结构发生变化,影响细胞核
中特定基因的表达而调控植物生长发育。向光素是一种自磷酸化蛋
白激酶,在蓝光刺激下发生自磷酸化而被激活,被激活的向光素调
节生长素运输载体的定位,进而引起生长素的横向运输,最终使得
植物器官不对称生长。下列有关描述错误的是(  )
A. 光敏色素是感受红光和远红光的受体蛋白
B. 生长素横向运输与向光素自磷酸化有关
C. 光敏色素受到刺激后进入细胞核催化特定基因表达
D. 植物生长发育是由基因、激素、环境共同调控完成的
解析: 由题干信息“光敏色素受到红光和远红光照射时结构发
生变化,影响细胞核中特定基因的表达而调控植物生长发育”,可
知光敏色素受到刺激后只是调控(而不是催化)细胞核中特定基因
表达,C错误。
知识点(二) 参与调节植物生命活动的其他环境因素和植物生长发
育的整体调控
1. 参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)
(2)重力
①作用机理:植物的根、茎中具有感受重力的
和 ,可以将重力信号转换成 的信
号,造成生长素分布的 ,从而调节植物的生长
方向。
物质 
细胞 
运输生长素 
不均衡 
a.植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,
即 细胞来实现的。
b.当根的放置发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就
会沿着 方向沉降,引起植物体内一系列信号分子
的改变。
平衡石 
重力 
②“淀粉—平衡石假说”
2. 植物生长发育的整体调控
(1)植物生长发育的调控,是由基因 、
和 共同完成的。
(2)激素作为信息分子,会影响细胞的 ,从而起到
调节作用。
(3)激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到
的影响。
表达调控 
激素调
节 
环境因素调节 
基因表达 
环境因
素 
3. 判断有关表述的正误
(1)温带地区树木中的年轮表现出季节周期性变化。 ( √ )
(2)春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导。
( × )
提示:春化作用是指植物开花需要经历一段时期的低温。
(3)植物的根茎靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生
长。 ( √ )

×

(4)植物体内激素的产生和分布受基因表达的调控,不受环境的
影响。 ( × )
提示:植物体内激素的产生和分布受基因表达的调控,也受
环境的影响。
(5)萌发期的种子经过低温处理,会产生诱导植物开花的化学物
质。 ( √ )
×

探讨 分析温度和重力对植物生长发育的调节
1. 温度参与植物生长发育的调节
(1)树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系?
提示:年轮的形成,是树木对一年中不同时期环境温度反应
的结果。
(2)有的植物需经过春化作用才能开花,这对它们适应生存的环
境有什么意义?
提示:可以避免出现植物在冬季来临之前开花从而无法正常
结果的情况。
2. 重力参与植物生长发育的调节
(1)根的向地生长主要是受哪种环境因素调节的?这有什么意
义?
提示:主要受重力影响;根向地生长可以深扎根,利于吸收
水分和无机盐。
(2)请用“淀粉—平衡石假说”解释根的向地性。
(3)研究表明:平衡石细胞和感受重力的部位在根冠。根冠感受
了重力方向后,通过运输物质(生长素)的量影响根尖生长
方向。真的是这样吗?如何通过设计实验来进行验证?
请设计实验,分别用减法原理和加法原理验证植物向地性的
感受部位在根冠(完善下列表格)。
项目 处理 预期结果
减法
原理 切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm,根依
然失去了向地性
硝酸银灼烧根尖
加法
原理 切去不同长度的根尖端后又长出
尖端
根失去向地性 
恢复向地性 
  
1. 下列关于温度为植物生命活动调节的叙述,错误的是(  )
A. 年轮是由不同季节的不同温度引起植物细胞分裂速度快慢和细胞体
积大小不同而产生的
B. 一些植物在生长期需要经过一段时期的低温诱导之后才能开花的现
象叫作春化作用
C. 温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱
落等生命活动参与调节植物的生长发育
D. 植物的所有生理活动都在一定的温度范围内进行,植物分布的地域
性很大程度上是由光照决定的
解析: 植物的所有生理活动都在一定的温度范围内进行,植物
分布的地域性很大程度上是由温度决定的,D错误。
2. 下图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有
的结构。在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致
经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根
中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近
地侧运输(如图2)。根据该模型,下列分析正确的是(  )
A. IAA在根部只能从伸长区向根冠运输
B. 在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧
C. 若把去除根冠的玉米根水平放置,仍能观察到根向地弯曲生长
D. 玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关
解析: 由题图分析可知,IAA在根部既能从伸长区向根冠运
输,也能从根冠向伸长区运输,A错误;在水平放置的根中,近地
侧伸长慢的原因是IAA浓度高于远地侧,根对生长素比较敏感,近
地侧生长素浓度高,生长受到抑制,远地侧生长素浓度低,生长较
快,B错误;若把去除根冠的玉米根水平放置,失去了平衡石的作
用,根水平生长,C错误;由题图分析可知,玉米根向重力生长与
平衡石在根冠细胞中的位置密切相关,D正确。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
(1)参与植物生命活动调节的环境因素主要有        等。
提示:光、重力和温度
(2)在受到光照射时,光敏色素的结构发生变化的信息会传导到细
胞核内,影响         ,从而表现出生物学效应。
提示:特定基因的表达
(3)植物生长发育的调控是
由                    共同完成的,它
们相互作用、协调配合。
提示:基因表达调控、激素调节和环境因素调节
  
1. 下列关于光调控植物生长发育反应机制的叙述,错误的是(  )
A. 植物具有能接收光信号的分子,光敏色素是其中的一种。光敏色素
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
B. 在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
C. 光信号经过信息传递系统传导到细胞质中
D. 光信号经信息传递系统影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应
解析: 光信号经过信息传递系统传导到细胞核中,影响特定基
因的表达。
2. 下列有关温度对植物生长发育调节的说法,错误的是(  )
A. 温带地区树木形成规则的年轮主要与光周期有关
B. 黄河流域播种的冬小麦一定要有低温诱导才能开花
C. 温度几乎影响植物的所有生命活动
D. 温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果等生命活动参与
调节植物的生长发育
解析: 温带地区树木形成规则的年轮主要是冬夏温度差异造成
的,A错误;冬小麦一定要有低温诱导的春化作用才能开花,B正
确;温度影响酶的活性等,几乎影响植物的所有生命活动,C正
确;温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰
老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育,D正确。
3. 某些植物必须经过春化作用(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。以下对研究结果的
分析错误的是(  )
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
A. 决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度
B. 高温可以解除冬小麦的春化作用
C. 春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果
D. 北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
解析: 未经低温处理,冬小麦不能抽穗开花,而经低温处理,
冬小麦抽穗开花,说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度,A
正确;经低温处理,冬小麦抽穗开花,而先低温处理后高温处理,
冬小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B正
确;由于春化作用后每次都能产生同样的特殊蛋白质,所以不是由
基因突变引起的,只是控制这些特殊蛋白质合成的基因在低温下才
能表达,在其他温度下不能表达,C错误;北方春季补种的冬小麦
只会长苗不会开花结果,因为没有经过低温处理,D正确。
4. ABI5蛋白是脱落酸(ABA)信号转导途径中的核心调控蛋白,ABA
是通过磷酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白来发挥作用的。番茄
的MAPK11蛋白能促进SnRK2.2蛋白的磷酸化和ABA合成中的关键
基因 NCEDI 的转录,从而影响番茄种子的萌发。下列说法错误的是
(  )
A. ABA和赤霉素通过拮抗作用共同调控种子的休眠和萌发
B. ABA发挥作用受 MAPK 11基因两个方面的调控
C. ABI 5基因缺失突变体在种子萌发过程中表现为萌发率高,用
SnRK2.2蛋白处理后,萌发率恢复
D. MAPK 11基因高表达的种子在萌发过程中对ABA具有高敏感性
解析: 脱落酸(ABA)能够抑制植物细胞的分裂和种子的萌
发,而赤霉素具有解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用,故
ABA和赤霉素通过拮抗作用共同调控种子的休眠和萌发,A正确;
由题干信息分析可知,MAPK11基因从两个方面对种子的萌发发挥
作用,一方面影响ABA的合成,从而影响ABA的含量,另一方面影
响ABA的作用途径,B正确;由题干信息分析可知,ABA是通过磷
酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白来发挥作用的,故ABI5基因缺
失突变体内缺乏ABI5蛋白,使ABA无法发挥作用,萌发率高,而缺
乏ABI5蛋白,使SnRK2.2蛋白无法发挥作用,故用SnRK2.2蛋白处
理后萌发率无法恢复,C错误;
由题干信息分析可知,ABA需要通过磷酸化的SnRK2.2蛋白发挥作用,
MAPK11蛋白能促进SnRK2.2蛋白的磷酸化,因此MAPK11基因高表达
的种子中MAPK11蛋白含量高,磷酸化SnRK2.2蛋白的能力更强,
ABA更易发挥作用,种子对ABA更敏感,D正确。
5. 如图是某光照条件下光促进与抑制拟南芥种子萌发的作用光谱。下
列说法错误的是(  )
A. 不同波长的光照对拟南芥种子萌发所起的调控作用不同
B. 波长Ⅰ和Ⅱ区域的光照对拟南芥种子萌发的作用差异显著
C. 短波光照比长波光照对拟南芥种子萌发的抑制作用显著
D. 光照对拟南芥种子的萌发既有促进作用也有抑制作用
解析: 据图分析可知,当波长>700 nm时,光照对种子萌发起
抑制作用,即长波光照比短波光照对拟南芥种子萌发的抑制作用显
著,C错误。
6. 种子萌发时通常会形成“顶端弯钩”以保护幼嫩子叶免受伤害,出
土后弯钩会打开,日光中的蓝光、红光和远红光都是弯钩打开的促
进因子。研究发现,弯钩两侧生长素分布不均匀,如图所示b侧浓
度更高。下列分析正确的是(  )
A. “顶端弯钩”不能体现生长素的作用因浓度不同而有差异
B. 极性运输导致生长素分布不均匀进而产生“顶端弯钩”
C. 弯钩的打开是通过光敏色素的作用影响了相关基因的表达
D. “顶端弯钩”受到光刺激而打开体现了化学信息对生物
的调节作用
解析: 题中显示b侧浓度更高,而b侧生长较慢,因而形成了
“顶端弯钩”,该现象能体现生长素的作用因浓度不同而有差异,
A错误;“顶端弯钩”的形成是生长素发生横向运输而导致的分布
不均匀引起的,B错误;日光中的蓝光、红光和远红光都是弯钩打
开的促进因子,据此推测弯钩的打开是通过光敏色素的作用影响了
相关基因的表达引起的结果,C正确;光属于物理信息,因此,
“顶端弯钩”受到光刺激而打开体现了物理信息对生物的调节作
用,D错误。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 调节植物生命活动的环境因素
1. 下列关于光对植物生长、发育调控的叙述,错误的是(  )
A. 洋葱、番茄的种子需要在有光的条件下才能萌发
B. 萌发需要光的种子一般较小,储藏的营养物质也很少
C. 在黑暗的环境中培育的豆芽,不含叶绿素,茎比光下要长很多
D. 菊、水稻要在白天短于一定的时长才能开花
解析: 烟草、莴苣的种子需要在有光的条件下才能萌发,但光会抑
制洋葱、番茄的种子萌发,A错误。
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2. 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. 水稻细胞内含有接收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
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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收远红光
信号的光敏色素,B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错误。
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3. 将豌豆的幼苗水平放置,它的根会向下弯曲。若将豌豆幼苗的根冠全
部切去,实验过程及现象如下表,下列描述错误的是(  )
图示 处理方法 一段时间后弯曲情况
根冠不切除 向下弯曲63°
根冠全部切除 不向下弯曲
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A. 甲组为对照组,乙组为实验组
B. 依实验现象可知,决定根向地性的部位是根冠
C. 此实验必须在黑暗条件下进行
D. 由表可知在重力作用下根冠产生了抑制近地侧细胞生长的物质
解析: 甲组不做处理为对照组,乙组将根冠全部切除(经过特殊处
理)为实验组,A正确;对比甲和乙可知,根向下弯曲(向地性)与植物的
根冠有关,B正确;因为单侧光会影响生长素的分布,所以此实验必须
在黑暗条件下进行,C正确;由题表不能得出在重力作用下根冠产生了
抑制近地侧细胞生长的物质的结论,D错误。
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4. 下图为植物开花所需的光照条件示意图,下列表述错误的是(  )
A. 植物可以感知光信号并据此调整生长发育
B. 长夜闪光对于植物能否开花并无明显影响
C. 短日植物一般在日照时间短于一定数值时开花
D. 通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期
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解析: 短日/长夜时短日植物开花,短日/长夜闪光时短日植物不开
花,长夜闪光对于植物能否开花有影响,B错误。
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知识点二 植物生长发育的整体调控
5. 下列关于植物生长发育的调控的叙述,错误的是(  )
A. 基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成植物生长发育的
调控
B. 调控的结果就是使基因按照一定的顺序表达
C. 激素不直接参与细胞代谢但可影响细胞代谢
D. 环境因素通过影响激素分布和酶的活性调节植物生长发育
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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,A正确;各种调控的作用最终通过基因选择性表
达实现,B正确;激素不直接参与代谢,但可以传递调节代谢的信息,C正
确;环境因素通过影响激素的分布和酶的活性,以及基因的表达来调
节植物生长发育,D错误。
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6.植物生命活动的调节包括基因控制、激素调节和环境因素的影响三个
方面,它们的关系如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A. 光信号被光敏色素吸收后,通过影响核内特定基因的表达,从而使植物表现出相应效应
B. 将植物横放时,重力信号会引起根、茎中生长素分布不均衡,从而调节根、茎的生长方向
C. 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之下
D. 植物生长调节剂比植物激素的效果稳定,使用后必然可以增产增收
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解析: 光信号被光敏色素吸收后,通过影响核内特定基因的表达,影
响激素的产生和分布,从而使植物表现出相应效应,A正确;由于生长素
具有浓度较低促进生长,浓度过高抑制生长的特点,将植物横放时,重力
信号会引起根、茎中生长素分布不均衡,从而调节根、茎的生长方向,B
正确;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
控之下,都是基因控制、激素调节和环境因素共同控制的,C正确;植物
生长调节剂比植物激素的效果稳定,但使用过高浓度的植物生长调节剂
可能会抑制生长,从而导致减产,D错误。
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7. 植物生长过程中会对重力这一外界刺激产生反应,表现出向地性,这
一现象称为重力反应。
(1)茎的背地性利于植物接受更多的阳光和空气,根的向地性利于植
物深入土壤吸收 ,这些现象都是植物
的表现。
水和无机盐
适应环

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(2)独脚金内酯是近年发现的一种新型植物激素,在植物体内作用广
泛。为研究独脚金内酯是否参与重力反应的调控,研究人员将正
常生长状态下的水稻幼苗水平放置后,施加一定浓度的独脚金内
酯类似物GR24,一段时间后测量茎的弯曲角度θ(如图1)。实验结
果(如图2)表明,GR24能 植株的重力反应。
减弱
解析:据图2可知,施加一定浓度的独脚金内酯类似物GR24,茎的
弯曲角度θ减小,说明GR24能减弱植株的重力反应。
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(3)已知生长素在植物的重力反应中发挥关键作用。为研究GR24影
响重力反应的作用机理,研究人员进一步检测了上述幼苗上半
侧、下半侧(图1)中生长素响应基因R的表达情况(R基因的表达量
与生长素含量呈正相关),实验结果如图3。由对照组的结果可知重
力刺激对生长素分布的影响是
,导致茎两侧的细胞生长速度表现为 ,
从而形成一定角度的弯曲,表现出背地性。对比实验组和对照组
结果,并结合图2可推测

下半侧生长素含量高于上半

下半侧快于上半侧
GR24通过降低生长素的不均匀分布的
差异从而减弱重力反应
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解析:根据图3,对照组的上半侧R基因的表达量较低,下半侧较高,即生长素含量上半侧低,下半侧高,导致茎下半侧生长速度快,表现出背地性。实验组R基因的表达量比对照组降低,即生长素含量降低,推测GR24通过降低生长素的不均匀分布的差异从而减弱重力反应。
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8. 研究人员发现,在特定的光照等条件下,光敏色素接收光信号后,关键
的转录因子CO结合在成花素基因特定区域,激发该基因表达出成花
素,成花素运输到植物茎顶端分生组织,促进植物开花。下列分析正
确的是(  )
A. CO促进植物开花,说明CO是一种植物激素
B. 光敏色素是一类蛋白质,主要吸收红光和蓝紫光
C. 植物开花是由环境因素、基因表达和激素共同调节完成的
D. 植物开花的过程中光作为一种能量来源,影响、调控植物生长、发
育的全过程
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解析: 植物激素是植物细胞合成的对植物生长发育起调节作用的
物质,CO能调控基因的表达,促进开花,是一种光周期输出因子,并不能
证明CO是一种植物激素,A错误;光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复
合体),主要吸收红光和远红光,B错误;植物的开花受基因影响,同时光
周期引起的成花素的表达也可调控植物的开花,C正确;植物开花的过
程中光作为一种信号分子,D错误。
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9. 植物生命活动除了直接受化学物质的调节之外,也受环境因素的影
响。下列有关叙述不正确的是(  )
A. 原产于热带地区的玉米适应短日照条件,在从热带地区引种至温带
地区时,可能出现不适应的现象
B. 冬小麦的正常开花离不开春化作用,实验室夏季种植冬小麦时,可合
理使用冷库,调节冬小麦的开花
C. 环境因素和植物激素对植物的影响是相互独立的,但二者都具有重
要的影响
D. 由于光敏色素的存在,光照可调节植物体内有关基因的表达,进而调
节植物的生命活动
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解析: 原产于热带地区的玉米适应短日照条件,在从热带地区引种
至温带地区时,由于环境、日照时间及温度发生变化,有可能基因的
表达受到影响,进而影响生长发育,故可能出现不适应的现象,A正确;
冬小麦的正常开花离不开春化作用,在实验室夏季种植冬小麦时,合
理使用冷库可以达到温度条件,能调节冬小麦的开花,B正确;环境因
素和植物激素对植物的影响是相互联系的,对植物都具有重要的影
响,C错误;由于光敏色素的存在,植物能感受到光照的变化,光照可调
节植物体内有关基因的表达,进而调节植物的生命活动,D正确。
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10. 下图是植物体内赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的形成过程,下列相关
说法不正确的是(  )
A. GA与ABA的形成从根本上说是植物体基因组程序性表达的结果
B. GA与ABA有一定的对抗作用,共同对植物的生长发育起调节作

C. GA与ABA的形成受光照的影响
D. GA与ABA在植物不同器官和组织中的含量往往相同
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解析: GA与ABA的形成从根本上说是植物体基因组程序性表达
的结果,A正确;GA促进细胞伸长,促进细胞分裂与分化,ABA抑制细
胞分裂,二者有一定的对抗作用,共同对植物的生长发育起调节作
用,B正确;甲瓦龙酸在长日照条件下形成GA,在短日照条件下形成
ABA,说明GA与ABA的形成受光照的影响,C正确;不同的植物激素
在植物不同器官和组织中的含量往往不同,D错误。
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11. 植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中,高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”低位作物主要通过光敏色素B(phyB)感知该环境中红光与远红光比值(R∶FR)的降低,从而引发一系列生物学效应,降低了作物产量和品质。如图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图,据图分析回答下列问题:
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注:PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质、ROT3、BZR1和
ARF6均为基因
(1)图中四种激素在调控下胚轴伸长方面表现为 作用。
解析:据图可知,四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长,表现
为协同作用。
协同(或促进)
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(2)phyB的化学本质是 。已知
phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。正常光照环境
下,R∶FR较高,phyB主要以 形式存在,其可进入细胞
核,通过抑制PIFs与 的启动子结合,以调控
,调节
幼苗下胚轴的伸长。
蛋白质(或色素—蛋白复合体)
活化(Pfr)
BZR1、ARF6

因的转录(或基因的表达或BZR1、ARF6蛋白质的合成)
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解析:光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)。结合题干
信息,PIFs是一种调控基因转录的蛋白质,PIFs与BZR1、ARF6基
因的启动子结合,促进基因的转录,从而增加BZR1蛋白与ARF6蛋
白的合成量,促进下胚轴的伸长。正常光照下,R∶FR增高,非活化
Pr转化为活化Pfr,Pfr抑制PIFs的作用,抑制下胚轴过度伸长。
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(3)荫蔽胁迫下,phyB主要以 形式存在,由此
(填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴过度
伸长。已知“荫蔽胁迫”导致了萌发后生长阶段的下胚轴、叶柄
及茎秆的过度伸长,这有利于植物 ,以适应“荫
蔽胁迫”环境。据此分析,高低作物间作模式下低位作物产量降低
的原因可能是

非活化(Pr)


获得更多光照
更多的(营养)物质和能量供给下胚轴、叶柄及茎
秆生长
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解析:荫蔽胁迫下,R∶FR降低,Pfr转化为Pr,Pfr的减少降低了对
PIFs的抑制作用,导致下胚轴过度伸长。例如玉米—大豆间作模
式下,下胚轴、叶柄和茎秆的过度伸长,有利于大豆植株在“胁迫”
下捕获光能,而正是由于植物将更多的能量供给下胚轴、叶柄及
茎秆的生长,影响了叶片面积、分枝数以及生殖器官的生长发育,
而导致大豆的产量降低。
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