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三、 植物对多种环境信号做出反应
植物生命活动的调节
第五章
知 识 点 一
知识点一　向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
1. 概念：向性运动是植物受到光、_____等有方向性的环境刺
激而引起的生长运动，是植物对环境信号的一种__________。
2. 决定因素：取决于__________的方向。
重力
生长反应
外界刺激
3. 实例
(1)向光性。
(2)向重力性。
①茎的_____________；②根的_____________。
根中感受重力的细胞在_______，使根向下弯曲的是_________的细胞。
4. 原理
环境信号引起__________分布不均。
负向重力性
正向重力性
根冠
伸长区
生长素
【判断正误】
(1)茎的负向重力性和根的正向重力性都能体现生长素的两重
性。(　　)
(2)将植物横放，植物体的每个部位均表现出正向重力性。
(　　)
(3)根中感受重力的细胞在根冠，而进行不对称生长使根向下弯曲的是伸长区的细胞。(　　)
(4)茎与根对重力刺激的反应不同是因为它们对生长素的敏感程度不同。(　　)
×
×
√
√
【例1】　为了探究光照和重力对横放状态下植物生长的影响，某同学对刚萌发的盆栽燕麦分别进行了如图所示处理。一段时间后，①③④均明显向上弯曲生长，②弯曲生长不明显。下列叙述中，正确的是
(　　)
A. ①和④能够说明燕麦在横放状态下，单侧光是引起弯曲生长的主要因素
B. ①和④能够说明燕麦在横放状态下，重力是引起弯曲生长的主要因素
C. ③和④能够说明燕麦在横放状态下，重力是引起弯曲生长的因素
D. ①和②能够说明燕麦在横放状态下，单侧光是引起弯曲生长的主要因素
C
【解析】 ①中是单侧光和重力的共同作用引起燕麦弯曲生长，④中光照均匀，重力的作用引起燕麦弯曲生长，①和④无法说明引起弯曲生长的主要因素是单侧光还是重力，A、B错误；
③中遮光处理，重力的作用引起燕麦弯曲生长，④中光照均匀，重力的作用引起燕麦弯曲生长，③和④说明重力是引起弯曲生长的因素，C正确；①和②是单侧光和重力的共同作用引起燕麦弯曲生长，①和②无法说明单侧光是引起弯曲生长的主要因素，D错误。
知 识 点 二
1. 光周期现象
(1)概念：一天24小时内昼夜的相对长度，称为光周期。生物体对光周期的生理反应，称为____________。
(2)植物对光周期反应的类型。
光周期现象
长日植物 当日长__________一定小时数时才能开花，实际是__________夜植物
短日植物 当日长__________一定小时数时才能开花，实际是__________夜植物
日中性植物 不管日照长短，接受了正常生长发育所需的足够光照就能开花
超过
短
短于
长
(3)植物体感受光周期变化的部位是__________。
(4)光周期现象的物质基础：叶片中的__________能够感受夜
长，从一种形式转变成另一种形式。这种转变起着_________的作用，不仅控制着开花，还控制着其他重大生理过程，如种子萌发、分枝形成等。
(5)意义：光周期作为__________控制很多植物的开花，是长期__________的结果。这样各种植物都能在非生物环境条件最佳，有传粉媒介可供利用，并且与其他植物的资源竞争较少时，完成生殖过程，实现物种的延续。
叶片
光敏色素
开关
信号
进化
2. 温度的调控
(1)春化作用：低温诱导植物__________的过程。低温对开花的
影响，一般可在__________或在植株生长的__________实现。
(2)感受低温刺激的部位：一般在__________。
(3)相关激素：在春化过程中形成一种__________，春化作用也可能与__________有关。
(4)意义：低温作为信号，影响植物的开花，是进化的结果，使能够度过寒冷冬季的物种得以延续。
开花
种子萌发
任何时期
茎尖
春化素
赤霉素
【判断正误】
(1)对植物来说，光只提供能量。(　　)
(2)接受到光照射时，光敏色素会从一种形式转变成另一种形
式。(　　)
(3)植物感受光周期变化的部位是茎尖，感受低温刺激的部位一般是叶片。(　　)
(4)春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导。(　　)
(5)温度只影响细胞代谢，不参与植物生长发育的调节。(　　)
×
√
×
×
×
【例2】　为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响，研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示，红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。
据图分析，下列叙述中，正确的是(　　)
A. 远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，促进种子萌发
B. 红光能激活光敏色素，促进合成赤霉素相关基因的表达
C. 红光与赤霉素处理相比，莴苣种子萌发的响应时间相同
D. 若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子发芽率比单独红光处理高
B
【解析】 图甲显示远红光使种子赤霉素含量下降，进而抑制种子萌发，与图乙结果相符，而不是远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，A错误；图甲显示红光能使种子赤霉素含量增加，其机理为红光将光敏色素激活，进而调节相关基因表达，B正确；图乙显示红光处理6天左右莴苣种子开始萌发，赤霉素处理10天时莴苣种子开始萌发，两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同，C错误；红光处理促进种子萌发，脱落酸会抑制种子萌发，二者作用相反，所以红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理低，D错误。
自 我 检 测
1. 绿色植物倒伏后，它的茎秆能部分恢复直立状态，引起这种
现象的原因是(　　)
A. 受重力影响，正向重力性
B. 受重力影响，负向重力性
C. 受水的影响，向水性
D. 受光的影响，向光性
B
2. 向性运动是植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动。
下列关于植物向性运动的叙述，错误的是(　　)
A. 与刺激的方向无关
B. 与刺激的方向有关
C. 是植物对环境的适应
D. 与生长素调节作用有关
A
【解析】 植物的向性运动是指植物受到光、重力等有方向性的环境刺激而引起的生长运动，因而与刺激的方向有关，A错误，B正确；植物的向性运动是植物对环境的适应，是自然选择的结果，C正确；由于重力作用，生长素在近地侧分布得多，背地侧分布得少，根的近地侧生长受到抑制，所以根向下弯曲生长；对于茎，近地侧生长素多，促进作用强，长得快，背地侧生长素少，促进作用弱，长得慢，所以茎背地生长，说明植物向性运动与生长素调节作用有关，D正确。
3. 植物的开花受到光周期及温度的调控。下列叙述中，错误的
是(　　)
A. 菠菜等长日植物一般在春天或者初夏开花
B. 需要春化的植物经赤霉素处理可以开花
C. 植物体感受光周期变化和低温刺激的部位相同
D. 光周期和低温作为信号影响开花都是植物长期进化的结果
C
【解析】 不少植物的开花与昼夜长短有关系，菠菜等长日植物一般在春天或者初夏开花，A正确；春化作用可能与赤霉素有关，实验证明，一些需要春化的植物施用赤霉素后也能开花，B正确；植物体感受光周期变化的部位是叶片，感受低温刺激的部位一般是茎尖，C错误；光周期现象及低温影响植物开花都是植物长期进化的结果，通过长期的进化，植物能适应相应的环境，D正确。
4. (2025·杭州高级中学高二期末)很多植物的开花与昼夜长短有关。依据图示光间断实验的结果判断，下列叙述中，错误的
是(　　)
A. 实验结果表明控制短日植物开花的因素可能是暗期长度
B. 植物体能够感受光周期变化与叶绿体中的光敏色素有关
C. 推测③不开花的原因可能是持续夜长达不到开花条件
D. 根据实验推测⑥条件下的长日植物可能会开花
B
5. 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。下
列分析中，正确的是(　　)
A. 水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B. 水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C. 水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D. 强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
A
【解析】 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，A正确；叶绿素可以吸收、传递和转化光能，叶绿素本身不传递光信号，B错误；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弯曲，C错误；室外栽培的水仙被移入室内后，光照强度减弱，D错误。
6. 高等植物的生长发育会受到环境因素(例如光、温度和重力
等)的调节。下列叙述中，正确的是(　　)
A. 光敏色素受到刺激后进入细胞核催化特定基因表达
B. 光敏色素不仅能吸收红光和远红光，还能感受蓝光的刺激
C. 有的植物种子只有经历暴雨冲刷才能萌发，与种子中的脱落酸降低有关
D. 冬小麦具有春化作用说明光照参与了植物生长发育的调节
C
【解析】 光敏色素是一类色素与蛋白复合体，接受到光照射 时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核(而不是光敏色素直接进入细胞核)，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，A错误；光敏色素是一类色素与蛋白复合体，主要吸收红光和远红光，植物感受蓝光是由于植物含有感受蓝光的受体(光敏色素不能感受蓝光)，B错误；脱落酸能抑制种子的萌发，有的植物种子只有经历暴雨冲刷才能萌发，与种子中的脱落酸降低有关，从而解除休眠，有利于种子萌发，C正确；春化作用是指低温诱导促使植物开花，冬小麦具有春化作用说明温度参与了植物生长发育的调节，D错误。
7. 植物生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节
共同完成的。下列说法中，正确的是(　　)
A. 植物根中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换为生长素合成信号
B. 年轮、春化作用均能说明湿度参与植物生长发育的调节
C. 种子的萌发是受多种植物激素共同调控的生命活动过程
D. 植物生长调节物质是人工合成的分子结构和生理作用都与植物激素类似的化合物
C
【解析】 植物根中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，进而实现对根生长的调节，A错误；冬小麦需经历低温诱导才能开花结实，即春化作用，年轮的形成与温度对细胞的生长速率的影响有关，这些都说明温度参与植物生长发育的调节，B错误；种子的萌发作为植物正常生长发育的一个环节，受生长素、细胞分裂素等多种激素的调节，即植物的生长发育过程受到了包括激素在内的多种因素的调节作用，C正确；植物生长调节物质是人工合成的生理效应与植物激素类似的化学物质，但分子结构与植物激素并不类似，D错误。
8. 我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下：
①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放
②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理
③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长
⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理
⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物
关于这些措施，下列说法中正确的是(　　)
A. 措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系
B. 措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗
C. 措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用
D. 措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
A
【解析】 措施②春化处理是为了促进花芽形成，反映了低温与作物开花的关系，④光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系，A正确； 措施③风干储藏可以减少自由水，从而减弱细胞呼吸，降低有机物的消耗，⑤合理密植的主要目的是提高能量利用率，促进光合作用，B错误；措施②春化处理是为了促进花芽形成，⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用，C错误； 措施①③的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度，④光周期处理，目的是促进或抑制植物开花，D错误。
9. 下列关于植物生命活动的调节，正确的是(　　)
A. 光敏色素是一种能吸收红光和蓝紫光的色素-蛋白复合体
B. 年轮的形成和植物的春化作用都体现了温度对植物生长发育的调节作用
C. 植物分布的地域性很大程度上是光照决定的
D. 茎的背地性生长体现了生长素具有低浓度促进和高浓度抑制生长的作用特点
B
【解析】 光敏色素是一种能主要吸收红光和远红光的色素-蛋白复合体，A错误；年轮的形成和植物的春化作用都是温度对植物生长发育调节的结果，B正确；植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的，C错误；茎的背地性只体现了生长素促进生长，没有出现高浓度抑制生长现象，D错误。
10. 蓝光能激活蓝光受体，并通过赤霉素影响植株的生长。如图所示为蓝光光照强度对于植物幼苗下胚轴长度影响的曲线图，其中乙是野生型，甲和丙是突变体。下列叙述
中，错误的是(　　)
A. 光作为信号可调控植物生长、发
育的全过程
B. 蓝光激活蓝光受体后增强了赤霉
素的作用效果
C. 甲可能是接受蓝光的受体基因发生突变造成的
D. 与野生型植株相比，丙对蓝光的照射更加敏感
B
【解析】 光可作为信号调控植物生长、发育的全过程，A正确；由图可知，蓝光光照强度增加，野生型幼苗下胚轴长度缩短，说明蓝光激活蓝光受体后减弱了赤霉素促进细胞伸长的作用效果，B错误；甲在不同蓝光强度下下胚轴长度变化不大，可能是接受蓝光的受体基因发生突变造成的，C正确；丙在较低蓝光强度下下胚轴长度明显缩短，与野生型植株相比，丙对蓝光的照射更加敏感，D正确。

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