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第31讲　第三课时　环境因素参与调节植物的生命活动
夯实基础 精研教材
1.光对植物生长发育的调节
(1)光的作用
①提供能量。
②作为一种　　　　,　　　　 　植物生长、发育的全过程。
信号
影响、调控
(2)光的信号传导
①光敏色素
蛋白质
②调控机制
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
低温
3.植物生长发育的
整体调控
教材深挖
1.(选择性必修1 P107旁栏思考)根的向地生长和茎的背地生长的意义是根向地生长,可以深扎根,利于　　　　　　　　　　　　　　　　;茎背地生长可以将枝条伸向天空,利于　　　　　　　　　 　　　。
2.(选择性必修1 P109拓展应用2)昙花一般夜间开花,受昼夜交替节律的影响,如果要让昙花白天开花,可采取的措施是　　　　　　　　。
根吸收水和无机盐
吸收光能进行光合作用
遮光处理
3.[选择性必修1 P109拓展应用1(2)]莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感,如果经过红光和红外光处理后,将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下,莴苣种子的发芽情况会如何
莴苣种子会发芽,因为自然光包含红光和红外光,莴苣种子对红光更敏感,所以在自然光照射下会发芽。
易错排查
1.有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,这是受到光照强度的影响,与植物激素无关。(　　)
2.光敏色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上。(　　)
3.光敏色素主要吸收蓝光和红光,植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。(　　)
4.激素通过影响细胞的基因表达,起到调节作用,激素的产生与分布是基因表达调控的结果。(　　)
5.利用温度调控促进花芽发育或抑制花芽发育等措施,可以起到提早或延迟花期的作用。(　　)
×
×
×
√
√
思维探究 考教衔接
(根据2023·广东卷情境设计)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。思考回答下列问题。
(1)为什么说水仙光敏色素感受的光信号发生改变会导致徒长甚至倒伏
(2)水仙转入室内后还能发生向光性弯曲吗
当室外栽培的水仙被移入室内后,光信号发生变化,光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变,影响相关基因的表达,进而导致水仙徒长甚至倒伏。
植物的向光性是指在单侧光的作用下,向光侧生长素浓度低于背光侧,导致背光侧生长快,向光侧生长慢,植物向光弯曲。水仙转入室内后,若给以单侧光,植物仍可以发生向光性弯曲。
考法练透 素养提升
考法一　环境因素对植物生长发育的调节
1.(2025·云南模拟)在黑暗中生长的植物幼苗通常表现为黄叶,称为黄化苗。光照影响幼苗叶色的分子机制如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.光敏色素仅分布在叶绿体类囊体薄膜上
B.光敏色素接收光信号后,其空间结构会发生变化,影响特定基因的表达
C.光照环境下,进入细胞核的光敏色素抑制HY5降解,使幼苗发生去黄化反应
D.黑暗条件可能促进了细胞分裂素的降解,导致叶绿素合成量减少,形成黄化苗
答案 A　
解析 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,A项错误;由图可知,黑暗环境下光敏色素与光照环境下光敏色素的结构不同,推测其接收光信号后,空间结构发生变化,并且根据图中信息推测光敏色素结构改变之后,进入细胞核内,抑制了HY5降解,HY5影响特定基因的表达,B、C两项正确;细胞分裂素可以促进叶绿素合成,黑暗条件可能促进了细胞分裂素的降解,导致叶绿素合成量减少,形成黄化苗,D项正确。
2.(2024·山东烟台三模)“淀粉—平衡石”假说的核心是植物偏离重力方向后,淀粉体可通过其表面的TOC蛋白携带LAZY蛋白一起沉降,并引导LAZY蛋白沿着重力方向在细胞膜上形成新的极性分布,进而调控植物的向重力性生长。下列说法错误的是(　　)
A.TOC与LAZY结合,可调节生长素的运输,使之均匀分布
B.淀粉体沉降后将重力信号转换成运输生长素的信号
C.植物细胞之间的协调不都需要激素传递信息
D.除了重力,光、温度等环境因素也会参与植物生长发育的调节
A
解析 淀粉体可通过其表面的TOC蛋白携带LAZY蛋白一起沉降,并引导LAZY蛋白沿着重力方向在细胞膜上形成新的极性分布,影响生长素的运输,导致生长素沿着重力刺激的方向不均匀分布,A项错误;重力信号需要转换成运输生长素的信号以调节植物的向重力性生长,B项正确;植物细胞之间的协调还可以通过通道传递信息,如胞间连丝,C项正确;除了重力,光、温度等环境因素也会参与植物生长发育的调节,D项正确。
考法二　植物生长发育的整体调控
3.(2025·湖北宜昌考试)某植物的春化作用与FRI基因和FLC基因有关,该过程的分子机制如下图所示,其中FRI基因编码的FRI蛋白在低温下易形成凝聚体。下列叙述错误的是(　　)
A.低温诱导促进植物开花的作用称为春化作用,植物都需要经过春化作用才能开花
B.温暖条件下,游离的FRI蛋白能使FLC染色质的组蛋白乙酰化和甲基化,进而促进FLC基因表达,抑制开花
C.低温条件下,FRI蛋白易形成凝聚体,含FLC的染色质的组蛋白甲基化程度因此变低,FLC表达被抑制,从而解除开花抑制
D.植物开花还受光的调控,光照时光敏色素主要吸收红光和远红光,其结构发生变化,该变化经信息传递系统影响植物的开花
答案 A　
解析 低温诱导可促进植物开花,该作用称为春化作用,但并非所有植物都要经过春化作用才能开花,A项错误;由图可知,温暖条件下,游离的FRI蛋白能结合到FLC所在的染色体上,使含FLC的染色质的组蛋白乙酰化和甲基化,促进FLC基因表达,进而抑制开花,B项正确;低温条件下,FLC表达被抑制,原因可能是FRI蛋白易在细胞核内形成凝聚体,组蛋白的甲基化程度比温暖条件下降低,从而解除抑制使植物开花,C项正确;光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),光照时光敏色素主要吸收红光和远红光,其结构发生变化,该变化经信息传递系统影响植物的开花,D项正确。
4.(2024·安徽三模)如图表示甘油醛-3-磷酸转化成赤霉素以及赤霉素发挥作用的流程图。当赤霉素与位于细胞质中的受体结合时,会激活一系列的信号传导途径,影响细胞内的基因表达和蛋白质合成,从而调节植物的生长和发育过程。下列叙述错误的是(　　)
A.植物的生理效应不仅受激素的调节,也受环境因素的影响
B.喷施适量的赤霉素可以使SD1基因突变体的株高恢复正常
C.赤霉素调节植物的生长和发育过程有其他信号分子参与
D.矮壮素、α-萘乙酸的分子结构和生理效应与植物激素类似
答案 D　
解析 植物的生理效应是环境因素、激素调节和基因调控共同作用的结果,A项正确;SD1基因突变体不能合成赤霉素,喷施适量的赤霉素可以使SD1基因突变体的株高恢复正常,B项正确;赤霉素等植物激素与相应受体结合时,会激活一系列的信号传导途径,由此说明植物激素调节植物的生长和发育过程有其他信号分子参与,C项正确;矮壮素、α-萘乙酸都是植物生长调节剂,两者的分子结构与植物激素的差别较大,D项错误。
聚焦表达 回扣落实
1.(基础识记类)光敏色素是一类　　　　　　,分布在植物的各个部位,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　　　　　　　　　　　　　　,从而表现出生物学效应。
2.(2023·全国新课标Ⅱ卷节选)给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化,在这一过程中感受光信号的受体有　　　　　　　　(答出1点即可),除了光,调节植物生长发育的环境因素还有　　　　　　　　(答出2点即可)。
蛋白质
特定基因的表达
光敏色素
温度、重力
3.(基础识记类)植物生长发育的调控,是由
　　　　　　 　　　　　　　　　　　　共同完成的。
4.(原因分析类)在早春低温时为了让水稻种子早发芽,稻农常将种子置于流动的河水中浸泡一段时间,这样做的原因是
　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　。
基因表达调控、激素调节和环境因素调节
通过浸泡降低种子中脱落酸的含量,解除种子的休眠

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