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第48讲　环境因素参与调节植物的生命活动
学习目标　1. 说出光对植物生长发育的调节作用。2. 简述温度、重力等因素参与调节植物生命活动的原理。
核心体系
活动方案
活动一 分析光对植物生长发育的调节作用
光敏色素在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后，通过光敏色素激活相关调节蛋白，调控有关蛋白质合成(如下图)。图中cab基因控制合成的蛋白质是类囊体薄膜的组成成分，rbcS基因控制合成的多肽与另一种叶绿体DNA控制合成的多肽组装成Rubisco全酶(催化CO2的固定)。请分析并回答下列问题。
(1) 光敏色素的化学本质是________________，主要吸收____________光。分布在植物的各个部位，其中在________的细胞内比较丰富。
(2) 光作为一种________影响、调控植物生长、发育的全过程。在受到光照射时，图示光敏色素的________会发生变化，激活相关调节蛋白，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________基因的表达。
(3) 过程①③表示遗传信息的________，催化该过程的酶是________。
(4) 过程②④在________(填结构)中完成，该过程的开始和终止分别与mRNA上的______________有关。
(5) 与过程②相比，过程①中特有的碱基配对方式是________；过程②中一个mRNA上连接多个核糖体，其意义是______________________________。
(6) 若某叶肉细胞中，rbcS基因正常，cab基因发生突变不能表达，则直接影响光合作用的________阶段。
(7) 由图可知，叶绿体的发育受______________中的遗传物质共同控制，叶绿体的发育离不开______(填外界因素)。
活动二 分析温度参与调节植物的生命活动的原理
资料1：温度对植物光合作用速率的影响如下图曲线。
资料2：温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期性变化。
资料3：冬性一年生植物(如冬小麦)如不经历低温，会延迟开花；而一些二年生植物(如甜菜)，不经历低温就不能开花。
(1) 资料1中的B点表示__________________，温度影响光合速率的原因是什么？
(2) 资料2分析年轮形成的原因：在春夏季________________________，树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季________________________，树干上形成颜色较深的带。
(3) 资料3中的现象被称为_________________，这种作用对于这些植物来说有什么意义？
(4) 实验证明，将经过低温处理的二年生天仙子叶片嫁接到未处理的植株上可诱导后者开花。你能根据这个事实提出一个合理的假说解释原因吗？
活动三 简述重力参与调节植物的生命活动的原理
植物的生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的，三者关系如下图。植物横放一段时间后，茎表现背地生长，根却表现向地生长。请回答下列问题。
(1)图中a、b、c依次代表__________________。体现a对b的影响的实例有__________________。
(2) 对于多细胞植物体而言，细胞与细胞之间，器官与器官之间的协调，需要通过激素传递信息，激素作为信息分子，起____________作用。从生长素对植物不同器官作用的角度分析，出现植物茎背地生长、根向地生长的主要原因是__________________________。
(3) 根向地生长、茎背地生长是在重力的调节下形成的。植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成________________的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。______________是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。
(4) 若以发芽的玉米粒为材料证明植物根向地性的感受部位在根冠，应对实验组的发芽玉米粒进行________处理，为了排除其他因素的干扰，培养发芽玉米粒的环境最好是________(填“黑暗”或“光照”)环境。
(5) 根的向地生长和茎的背地生长，其意义是__________________________。
名卷优选
1. [2024南京九中期末]下列有关环境因素参与调节植物生命活动的叙述，错误的是(　　)
A. 不同波长的光可作为信号调节植物细胞的分化
B. 光敏色素分布在类囊体膜上，能吸收红光调节植物生长
C. 植物年轮的形成主要是温度参与植物生长发育调节的结果
D. 植物根向地、茎背地生长都是重力参与植物生长发育调节的结果
2. [2026贵州月考]植物生长发育的精准调控是基因表达、激素作用与环境信号共同作用的结果。下列关于植物生长发育调控的叙述，错误的是(　　)
A. 环境因子如光作为一种信号时，会激活植物细胞内的光敏色素，进而影响细胞内特定基因的表达
B. 基因表达的调控机制与激素调控、环境调控相互关联，三者存在着信号通路的交叉
C. 冬季低温会诱导植物脱落酸(ABA)合成增多，细胞分裂素合成减少，这体现了环境对激素调控的作用
D. 植物从种子萌发到成熟结实的全过程，基因表达调控仅在胚胎发育阶段起作用，激素与环境调控主导其余阶段
3. [2026盐城期中]为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响，研究小组进行了相关实验。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。下列叙述正确的是(　　)
甲 乙
A. 图甲中远红光处理赤霉素下降的原因是远红光可促进赤霉素的分解
B. 莴苣种子萌发过程对红光和赤霉素的响应时间相同
C. 红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，促进种子萌发
D. 若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高
4. [2026重庆月考]草莓的花芽分化需经历一段时间低温处理，接受低温处理的部位赤霉素的含量显著增加。赤霉素促进草莓开花的作用机理如图所示，已知DELLA蛋白会抑制花芽诱导基因的表达，从而延缓花芽分化。研究发现生长素可以抑制DELLA蛋白的合成。下列说法错误的是(　　)
A. 若敲除编码受体G的基因，草莓可能不能开花
B. 赤霉素—受体复合物进入细胞核后，将解除DELLA蛋白的抑制作用
C. 花芽分化过程中赤霉素和生长素的作用效果相反
D. 为使草莓提前开花，可施用外源赤霉素或者低温处理
5. (多选)[2024南京、盐城期末]科研人员测定了光照和黑暗条件下，某野生型植物种子萌发率随ABA浓度变化的情况，结果如图1所示。光敏色素蛋白有两种形式，即无活性的Pr形式和有活性的Pfr形式，两者相互转化机制如图2所示。下列相关叙述正确的有(　　)
图1 图2
A. 在该植物种子萌发时ABA与赤霉素的作用效果相反
B. 根据实验结果可以推测光信号能缓解一定浓度的ABA对种子萌发的影响
C. 光照条件下突变型不萌发种子的光敏色素蛋白为Pfr形式
D. 推测Pfr形式光敏色素蛋白介导的生理反应包括降低种子对ABA的敏感性
6. [2026泰州期中]在农业生产中，高低作物间作套种常会导致环境中红光与远红光的比值降低，影响作物产量和质量，这种现象称为荫蔽胁迫。光敏色素是植物接受光信号的分子，具有非活化态(Pr)和活化态(Pfr)两种类型。下图为某种光敏色素和几种重要植物激素响应荫蔽胁迫的信号传递系统示意图。请据图回答下列问题。
注：(＋)表示促进，(－)表示抑制
(1) 光对植物的影响有______________________________________________
____________________________。除光以外，参与调节植物生命活动的其他环境因素还有__________________。植物分布的地域性很大程度上就是由________决定的。
(2) 受到光照射时，光敏色素的________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。
(3) 赤霉素能促进细胞的伸长，从而引起植株增高，在调控低位植物茎秆伸长方面与生长素表现出________作用。能体现生长素作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长的是____________(填“芽的向光性”“茎的背地性”或“根的向地性”)，该激素在幼嫩组织中从合成部位到作用部位的运输方式为____________。
(4) 荫蔽胁迫下，光敏色素转变为________类型，结合图示分析，高低作物间作模式下低位作物由于________________________________的原因导致下胚轴和茎秆伸长，消耗了更多的光合作用产物，进而使光合产物向种子内的转移减少，且由于光被遮挡，光合作用合成有机物减少，因此间作时，受荫蔽胁迫的作物产量明显降低。
(5) 由图可知，植物生长发育的调控，是由______________________________共同调节完成的。
第48讲　环境因素参与调节植物的生命活动
【活动方案】
活动一　
(1) 色素—蛋白质复合体　红光和远红　分生组织
(2) 信号　结构　cab基因和rbcS
(3) 转录　RNA聚合酶
(4) 核糖体　起始密码子和终止密码子
(5) T—A　少量的mRNA可迅速合成出大量的蛋白质
(6) 光反应
(7) 细胞核和细胞质(或细胞核和叶绿体)　光
活动二
(1) 此温度下最适宜植物进行光合作用　温度影响参与光合作用的酶的活性。
(2) 细胞分裂快、细胞体积大　细胞分裂慢、细胞体积较小
(3) 春化作用　可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
(4) 低温处理的二年生天仙子叶片可能会产生一种化学物质，诱导植物开花。
活动三
(1) 植物激素、基因、环境因素　赤霉素调控萌发种子α-淀粉酶基因表达
(2) 调节　植物的根对生长素的敏感程度高于茎
(3) 运输生长素　“淀粉—平衡石假说”
(4) 切除根冠　黑暗
(5) 根向地生长可以深扎根，有利于吸收水和无机盐；茎背地生长，可以将枝条伸向天空，有利于吸收阳光进行光合作用
【名卷优选】
1 B　光敏色素是一种通过光信号调节植物生长的蛋白质，分布在植物的各个器官中，B错误。
2 D　光作为环境信号可被光敏色素接收，通过信号转导激活特定基因表达(如光形态建成相关基因)，A正确；基因表达调控、激素调控与环境调控存在相互关联，交叉互作(如低温通过ABA信号影响基因表达)，体现多层次调控网络，B正确；低温诱导ABA合成增加(促进休眠)并抑制细胞分裂素合成(抑制分裂)，属于环境因子通过激素代谢影响生长发育的典型实例，C正确；基因表达调控贯穿植物全生命周期：种子萌发(赤霉素诱导水解酶基因表达)、营养生长(光调控叶绿素合成基因)、开花诱导(成花素基因激活)等阶段均存在，并非仅限胚胎发育，D错误。
3 C　图甲显示远红光处理后赤霉素含量下降，但仅根据此图不能确凿地得出远红光可促进赤霉素分解的结论，有可能是远红光抑制了赤霉素的合成，或者是其他因素导致赤霉素含量降低，A错误；图乙显示红光处理6 d左右莴苣种子开始萌发，赤霉素处理10 d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，B错误；由图甲能看出红光处理使莴苣种子赤霉素含量增加，结合图乙，赤霉素含量增加后促进了种子萌发，C正确；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。
4 C　若敲除编码受体G的基因，草莓可能不能表达特定蛋白，进而可能不能开花，A正确；DELLA蛋白会抑制花芽诱导基因的表达，从而延缓花芽分化，赤霉素—受体复合物进入细胞核后，将解除DELLA蛋白的抑制作用，从而诱导植物开花，B正确；赤霉素的作用是“解除 DELLA 蛋白的抑制”以促进花芽分化，生长素的作用是“抑制DELLA蛋白的合成”(减少抑制花芽分化的物质)，同样促进花芽分化，因此，两者作用效果相同，C错误；低温处理可使赤霉素含量增加，外源赤霉素也能补充赤霉素，两者均能解除DELLA蛋白的抑制、促进花芽分化，从而使草莓提前开花，D正确。
5 ABD　据图1可以推测，光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果，B正确；结合实验结果推测，光照条件下突变体相对于野生型对ABA的作用更敏感，机理为在光照条件下，野生型种子的光敏色素蛋白接受光信号转变为有活性的Pfr，Pfr降低了野生型种子对ABA的敏感性，而突变体中缺乏功能性光敏色素蛋白，所以不能感受光信号刺激，因而对ABA更为敏感，从而降低了种子萌发率，C错误，D正确。
6 (1) 光是植物进行光合作用的能量来源，光作为一种信号，影响、调控植物生长发育的全过程　温度、重力　温度
(2) 结构　特定基因的表达　
(3) 协同　根的向地性　极性运输
(4) 非活化态(Pr)　荫蔽胁迫使光敏色素转变为Pr，导致赤霉素和生长素合成增加
(5) 基因表达调控、激素调节和环境因素调节
解析：(3) 由于根对生长素较为敏感，所以能体现生长素作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长的是根的向地性，生长素在幼嫩组织中从合成部位到作用部位的运输方式为极性运输，即从形态学上端到形态学下端。(4) 荫蔽胁迫下，红光与远红光的比值降低，光敏色素转变为非活化态(Pr)类型。结合图示分析，高低作物间作模式下低位作物由于荫蔽胁迫使光敏色素转变为Pr，抑制了对赤霉素合成酶基因的抑制作用，赤霉素合成增加，同时PIFs 增多，促进了生长素合成，在赤霉素和生长素的作用下导致下胚轴和茎秆伸长，消耗了更多的光合作用产物，进而使光合产物向种子内的转移减少，且由于光被遮挡，光合作用合成有机物减少，因此间作时，受荫蔽胁迫的作物产量明显降低。(5) 基因表达调控为植物生长发育提供了内在的可能性，激素调节在其中起着重要的信号传递和调节作用，而环境因素如光、温度等则可以影响激素的合成和信号传递过程，从而对植物生长发育进行调控。(共35张PPT)
第8单元
植物生命活动的调节
第48讲　环境因素参与调节植物的生命活动
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
名卷优选
学 习 目 标
1. 说出光对植物生长发育的调节作用。2. 简述温度、重力等因素参与调节植物生命活动的原理。
核 心 体 系
活 动 方 案
光敏色素在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后，通过光敏色素激活相关调节蛋白，调控有关蛋白质合成(如下图)。图中cab基因控制合成的蛋白质是类囊体薄膜的组成成分，rbcS基因控制合成的多肽与另一种叶绿体DNA控制合成的多肽组装成Rubisco全酶(催化CO2的固定)。请分析并回答下列问题。
活动一　分析光对植物生长发育的调节作用
(1) 光敏色素的化学本质是____________________，主要吸收______ ________光。分布在植物的各个部位，其中在____________的细胞内比较丰富。
(2) 光作为一种________影响、调控植物生长、发育的全过程。在受到光照射时，图示光敏色素的________会发生变化，激活相关调节蛋白，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_______________基因的表达。
(3) 过程①③表示遗传信息的________，催化该过程的酶是_____________。
色素—蛋白质复合体
红光
和远红
分生组织
信号
结构
cab基因和rbcS
转录
RNA聚合酶
(4) 过程②④在__________(填结构)中完成，该过程的开始和终止分别与mRNA上的__________________________有关。
(5) 与过程②相比，过程①中特有的碱基配对方式是_______；过程②中一个mRNA上连接多个核糖体，其意义是_______________________ _______________。
(6) 若某叶肉细胞中，rbcS基因正常，cab基因发生突变不能表达，则直接影响光合作用的__________阶段。
(7) 由图可知，叶绿体的发育受________________________________中的遗传物质共同控制，叶绿体的发育离不开______(填外界因素)。
核糖体
起始密码子和终止密码子
T—A
少量的mRNA可迅速合成
出大量的蛋白质
光反应
细胞核和细胞质(或细胞核和叶绿体)
光
资料1：温度对植物光合作用速率的影响如下图曲线。
活动二　分析温度参与调节植物的生命活动的原理
资料2：温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期性变化。
资料3：冬性一年生植物(如冬小麦)如不经历低温，会延迟开花；而一些二年生植物(如甜菜)，不经历低温就不能开花。
(1) 资料1中的B点表示__________________________________，温度影响光合速率的原因是什么？
【答案】 温度影响参与光合作用的酶的活性。
(2) 资料2分析年轮形成的原因：在春夏季_______________________ ___，树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季________________________，树干上形成颜色较深的带。
(3) 资料3中的现象被称为____________，这种作用对于这些植物来说有什么意义？
【答案】 可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
此温度下最适宜植物进行光合作用
细胞分裂快、细胞体积
大
细胞分裂慢、细胞体积较小
春化作用
(4) 实验证明，将经过低温处理的二年生天仙子叶片嫁接到未处理的植株上可诱导后者开花。你能根据这个事实提出一个合理的假说解释原因吗？
【答案】 低温处理的二年生天仙子叶片可能会产生一种化学物质，诱导植物开花。
植物的生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的，三者关系如下图。植物横放一段时间后，茎表现背地生长，根却表现向地生长。请回答下列问题。
活动三　简述重力参与调节植物的生命活动的原理
(1) 图中a、b、c依次代表____________________________。体现a对b的影响的实例有________________________________________。
植物激素、基因、环境因素
赤霉素调控萌发种子α－淀粉酶基因表达
(2) 对于多细胞植物体而言，细胞与细胞之间，器官与器官之间的协调，需要通过激素传递信息，激素作为信息分子，起________作用。从生长素对植物不同器官作用的角度分析，出现植物茎背地生长、根向地生长的主要原因是____________________________________。
(3) 根向地生长、茎背地生长是在重力的调节下形成的。植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成_____________的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。____________________是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。
调节
植物的根对生长素的敏感程度高于茎
运输生长素
“淀粉—平衡石假说”
(4) 若以发芽的玉米粒为材料证明植物根向地性的感受部位在根冠，应对实验组的发芽玉米粒进行____________处理，为了排除其他因素的干扰，培养发芽玉米粒的环境最好是________(填“黑暗”或“光照”)环境。
(5) 根的向地生长和茎的背地生长，其意义是____________________ ______________________________________________________________________________________。
切除根冠
黑暗
根向地生长可以深扎根，有利于吸收水和无机盐；茎背地生长，可以将枝条伸向天空，有利于吸收阳光进行光合作用
名 卷 优 选
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1. [2024南京九中期末]下列有关环境因素参与调节植物生命活动的叙述，错误的是(　　)
A. 不同波长的光可作为信号调节植物细胞的分化
B. 光敏色素分布在类囊体膜上，能吸收红光调节植物生长
C. 植物年轮的形成主要是温度参与植物生长发育调节的结果
D. 植物根向地、茎背地生长都是重力参与植物生长发育调节的结果
【解析】 光敏色素是一种通过光信号调节植物生长的蛋白质，分布在植物的各个器官中，B错误。
B
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1
3
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2. [2026贵州月考]植物生长发育的精准调控是基因表达、激素作用与环境信号共同作用的结果。下列关于植物生长发育调控的叙述，错误的是(　　)
A. 环境因子如光作为一种信号时，会激活植物细胞内的光敏色素，进而影响细胞内特定基因的表达
B. 基因表达的调控机制与激素调控、环境调控相互关联，三者存在着信号通路的交叉
C. 冬季低温会诱导植物脱落酸(ABA)合成增多，细胞分裂素合成减少，这体现了环境对激素调控的作用
D. 植物从种子萌发到成熟结实的全过程，基因表达调控仅在胚胎发育阶段起作用，激素与环境调控主导其余阶段
D
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【解析】 光作为环境信号可被光敏色素接收，通过信号转导激活特定基因表达(如光形态建成相关基因)，A正确；基因表达调控、激素调控与环境调控存在相互关联，交叉互作(如低温通过ABA信号影响基因表达)，体现多层次调控网络，B正确；低温诱导ABA合成增加(促进休眠)并抑制细胞分裂素合成(抑制分裂)，属于环境因子通过激素代谢影响生长发育的典型实例，C正确；基因表达调控贯穿植物全生命周期：种子萌发(赤霉素诱导水解酶基因表达)、营养生长(光调控叶绿素合成基因)、开花诱导(成花素基因激活)等阶段均存在，并非仅限胚胎发育，D错误。
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3. [2026盐城期中]为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响，研究小组进行了相关实验。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。下列叙述正确的是(　　)
1
甲
乙
C
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A. 图甲中远红光处理赤霉素下降的原因是远红光可促进赤霉素的分解
B. 莴苣种子萌发过程对红光和赤霉素的响应时间相同
C. 红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，促进种子萌发
D. 若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高
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1
【解析】 图甲显示远红光处理后赤霉素含量下降，但仅根据此图不能确凿地得出远红光可促进赤霉素分解的结论，有可能是远红光抑制了赤霉素的合成，或者是其他因素导致赤霉素含量降低，A错误；图乙显示红光处理6 d左右莴苣种子开始萌发，赤霉素处理10 d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，B错误；由图甲能看出红光处理使莴苣种子赤霉素含量增加，结合图乙，赤霉素含量增加后促进了种子萌发，C正确；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。
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4. [2026重庆月考]草莓的花芽分化需经历一段时间低温处理，接受低温处理的部位赤霉素的含量显著增加。赤霉素促进草莓开花的作用机理如图所示，已知DELLA蛋白会抑制花芽诱导基因的表达，从而延缓花芽分化。研究发现生长素可以抑制DELLA蛋白的合成。下列说法错误的是(　　)
1
C
2
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5
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A. 若敲除编码受体G的基因，草莓可能不能开花
B. 赤霉素—受体复合物进入细胞核后，将解除DELLA蛋白的抑制作用
C. 花芽分化过程中赤霉素和生长素的作用效果相反
D. 为使草莓提前开花，可施用外源赤霉素或者低温处理
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3
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1
【解析】 若敲除编码受体G的基因，草莓可能不能表达特定蛋白，进而可能不能开花，A正确；DELLA蛋白会抑制花芽诱导基因的表达，从而延缓花芽分化，赤霉素—受体复合物进入细胞核后，将解除DELLA蛋白的抑制作用，从而诱导植物开花，B正确；赤霉素的作用是“解除 DELLA 蛋白的抑制”以促进花芽分化，生长素的作用是“抑制DELLA蛋白的合成”(减少抑制花芽分化的物质)，同样促进花芽分化，因此，两者作用效果相同，C错误；低温处理可使赤霉素含量增加，外源赤霉素也能补充赤霉素，两者均能解除DELLA蛋白的抑制、促进花芽分化，从而使草莓提前开花，D正确。
2
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5. (多选)[2024南京、盐城期末]科研人员测定了光照和黑暗条件下，某野生型植物种子萌发率随ABA浓度变化的情况，结果如图1所示。光敏色素蛋白有两种形式，即无活性的Pr形式和有活性的Pfr形式，两者相互转化机制如图2所示。下列相关叙述正确的有( )
1
ABD
图1
图2
2
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A. 在该植物种子萌发时ABA与赤霉素的作用效果相反
B. 根据实验结果可以推测光信号能缓解一定浓度的ABA对种子萌发的影响
C. 光照条件下突变型不萌发种子的光敏色素蛋白为Pfr形式
D. 推测Pfr形式光敏色素蛋白介导的生理反应包括降低种子对ABA的敏感性
1
2
4
5
3
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1
【解析】 据图1可以推测，光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果，B正确；结合实验结果推测，光照条件下突变体相对于野生型对ABA的作用更敏感，机理为在光照条件下，野生型种子的光敏色素蛋白接受光信号转变为有活性的Pfr，Pfr降低了野生型种子对ABA的敏感性，而突变体中缺乏功能性光敏色素蛋白，所以不能感受光信号刺激，因而对ABA更为敏感，从而降低了种子萌发率，C错误，D正确。
2
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5
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6. [2026泰州期中]在农业生产中，高低作物间作套种常会导致环境中红光与远红光的比值降低，影响作物产量和质量，这种现象称为荫蔽胁迫。光敏色素是植物接受光信号的分子，具有非活化态(Pr)和活化态(Pfr)两种类型。下图为某种光敏色素和几种重要植物激素响应荫蔽胁迫的信号传递系统示意图。请据图回答下列问题。
1
注：(＋)表示促进，(－)表示抑制
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(1) 光对植物的影响有________________________________________ __________________________________________。除光以外，参与调节植物生命活动的其他环境因素还有______________。植物分布的地域性很大程度上就是由________决定的。
(2) 受到光照射时，光敏色素的________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。
1
光是植物进行光合作用的能量来源，光作为一种信号，影响、调控植物生长发育的全过程
温度、重力
温度
结构
特定基因的表达
2
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5
3
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(3) 赤霉素能促进细胞的伸长，从而引起植株增高，在调控低位植物茎秆伸长方面与生长素表现出________作用。能体现生长素作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长的是______________(填“芽的向光性”“茎的背地性”或“根的向地性”)，该激素在幼嫩组织中从合成部位到作用部位的运输方式为____________。
1
协同
根的向地性
极性运输
2
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5
3
6
(4) 荫蔽胁迫下，光敏色素转变为______________类型，结合图示分析，高低作物间作模式下低位作物由于_____________________________ ____________________________的原因导致下胚轴和茎秆伸长，消耗了更多的光合作用产物，进而使光合产物向种子内的转移减少，且由于光被遮挡，光合作用合成有机物减少，因此间作时，受荫蔽胁迫的作物产量明显降低。
(5) 由图可知，植物生长发育的调控，是由______________________ __________________共同调节完成的。
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非活化态(Pr)
荫蔽胁迫使光敏色素转变为Pr，导致赤霉素和生长素合成增加
基因表达调控、激素调节和环境因素调节
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【解析】 (3) 由于根对生长素较为敏感，所以能体现生长素作用特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长的是根的向地性，生长素在幼嫩组织中从合成部位到作用部位的运输方式为极性运输，即从形态学上端到形态学下端。(4) 荫蔽胁迫下，红光与远红光的比值降低，光敏色素转变为非活化态(Pr)类型。结合图示分析，高低作物间作模式下低位作物由于荫蔽胁迫使光敏色素转变为Pr，抑制了对赤霉素合成酶基因的抑制作用，赤霉素合成增加，同时PIFs 增多，促进了生长素合成，在赤霉素和生长素的作用下导致下胚轴和茎秆伸长，消耗了更多的光合作用产物，进而使光合产物向种子内的转移减少，且由于光被遮挡，光合作用合成有机物减少，因此间作时，受荫蔽胁迫的作物产量明显降低。(5) 基因表达调控为植物生长发育提供了内在的可能性，激素调节在其中起着重要的信号传递和调节作用，而环境因素如光、温度等则可以影响激素的合成和信号传递过程，从而对植物生长发育进行调控。
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1 [2025安徽卷]种子萌发受多种内外因素的调节。下列叙述错误的是(　　)
A. 玉米种子萌发后，根冠中的细胞能够感受重力信号，从而引起根的向地生长
B. 与休眠种子相比，萌发的种子细胞内自由水所占比例高，呼吸作用旺盛
C. 红外光可促进莴苣种子萌发，而红光可逆转红外光的效应，抑制萌发
D. 赤霉素可打破种子休眠，促进萌发；脱落酸可维持休眠，抑制萌发
2 [2024泰州模拟]当植物受到周围环境遮荫时，植株表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等现象，称为“避荫反应”。下列相关叙述错误的是(　　)
A. “避荫反应”的植物往往叶片的叶柄也变长
B. “避荫反应”由生长相对稠密的植物长期进化而来
C. “避荫反应”是一种植物对光资源竞争的策略
D. “避荫反应”与单侧光照射引起的向光性表现相同
3 植物生命活动受植物激素、环境等多种因素的调节。下列相关叙述正确的是(　　)
A. 菊花是自然条件下秋季开花的植物，遮光处理可延迟开花
B. 玉米倒伏后，茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C. 黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化成雌花
D. 莴苣种子萌发时需要光，是因为光可为种子的萌发提供能量
4 [2026南通期中]拟南芥开花受多种因素调控，部分调控机制如图所示。下列叙述正确的是(　　)
　　
注：表示促进，表示抑制；FLC与CO是调节开花的相关基因
A. 低温可促进FLC蛋白的合成，进而促进开花基因的表达
B. 拟南芥CO蛋白的昼夜节律变化与光敏色素吸收转化光能有关
C. 施用适量赤霉素可影响基因的选择性表达，促进拟南芥开花
D. 基因、激素和环境等的共同调节是拟南芥开花的根本原因
5 [2025淮安联考]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。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 植物体内接收可见光中各种光信号的受体统称为光敏色素
B. 光作为一种信号会影响、调控植物生长发育的全过程
C. 年轮、春化作用都能说明温度参与植物生长发育的调节
D. 植物激素的产生和分布受基因表达调控和环境因素的影响
6 “神舟十四号”航天员在“问天”实验舱进行了水稻种植试验，在国际上首次实现了在太空中水稻从种子到种子的全生命周期培养。下列叙述错误的是(　　)
A. 光在水稻从种子到种子的全生命周期培养中起调节作用
B. 试验水稻种子萌发的根的生长方向受水和肥的影响
C. 在微重力环境中，试验水稻体内生长素的极性运输不消耗能量
D. 赤霉素和乙烯在调节试验水稻开花过程中可能具有协同作用
7 [2025福建卷]为研究光照对培养箱中拟南芥生长的影响，科研人员在总光强相同情况下设置了不同的红蓝光强度比，并改变光照时间，进行相关实验，部分结果如图。下列叙述正确的是(　　)
A. 蓝光不能作为信号调控拟南芥生长
B. 拟南芥叶绿素b的吸收光谱受光照时长的影响
C. 适当调高16∶1组的蓝光比例有利于拟南芥生长
D. 不同光照时间下促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比相同
8 [2024南通如皋适应性考]光合色素参与光合作用，光敏色素接受光信号调节自身生长。下列关于光合色素和光敏色素的叙述，正确的是(　　)
A. 两者化学本质不同，但均能传递、转化光能参与细胞代谢
B. 前者主要吸收红光和蓝紫光，后者只能吸收红光和远红光
C. 前者主要分布于叶绿体中，后者主要分布于液泡中
D. 前者参与光反应，后者被光信号激活后发生结构变化调节核基因表达
9 [2024南通如皋适应性考]“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠富含“淀粉体”的平衡石细胞感受重力的刺激。玉米根尖处于垂直状态时，茎芽中合成的生长素(IAA)通过中柱运输到根尖，均等分布在根冠的各个方向。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 根尖也能合成少量生长素，生长素向伸长区运输需要载体蛋白和能量
B. 水平放置时，植物的茎部和根部生长素的分布受平衡石细胞的影响是相同的
C. 平衡石中的淀粉体最终将重力信号转变为合成生长素的信号
D. 植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响
10 [2024扬州期末]为了研究赤霉素和光敏色素(接收光信号的蛋白质)在水稻幼苗发育中的作用，科研人员在适宜光照条件下，做了相关实验，结果如下图。下列叙述错误的是(　　)
图1 图2
注：PAC为赤霉素合成抑制剂
A. 据图1分析，光敏色素B突变体传递的光信号异常，增强了PAC的抑制作用
B. 据图2分析，PAC浓度大于10-4 mol/L时对野生型水稻幼苗主根生长为抑制作用
C. 据图2分析，适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用
D. 植物生长发育的调控是由激素调节和环境因素调节等共同完成的
11 (多选)[2026宿迁期中]已知第一颗芽萌发所需时间≥10 d时，表明芽已进入休眠状态。据图分析下列说法正确的有(　　)
图1　不同处理下桃树植株的休眠进程
图2　不同处理下桃叶芽的赤霉素与脱落酸含量比值
A. 分析两图可知，短日照可能会引起桃树植株内部脱落酸含量减少
B. 由图1可知，短日照条件下生长的桃树植株最先进入休眠状态
C. 由图1可知，在短日照＋GA3条件下桃树植株可能不进入休眠状态
D. 分析两图可知，GA3含量/ABA含量的值较低可能会造成桃树植株进入休眠状态
12 (多选)[2024苏州模拟]拟南芥的气孔导度与昼夜节律密切相关。科研人员利用野生型拟南芥及突变体Z、T进行相关研究，结果如图1所示，图2表示野生型拟南芥在不同条件下叶绿素含量，图3表示突变体T及Z在相应条件下测得的结果。下列有关叙述正确的有(　　)
图1 图2 图3
A. 光合色素的含量、气孔导度均可影响植物的光合速率
B. 据图1可知，突变体Z的生物钟周期比野生型拟南芥长
C. 据图2可知，环境昼夜周期与植物生物钟周期不匹配会影响光合速率
D. 图3实验还应补充突变体Z、T在T24条件下的实验数据作为对照
13 植物具有多种接受光信号的分子，如光敏色素 A、隐花色素等。
图1
图2 图3 图4
注：图3所用材料为RPT 2基因缺失突变体，图4各组实验均在蓝光照射下进行，PAC为赤霉素合成抑制剂
(1) 光敏色素主要吸收________光，在植物细胞中的________(填细胞器)上合成，受光照射其空间结构会发生变化。由图1可知，该信息通过调节蛋白影响cab基因和rbcS基因在细胞核中的________过程。②④两过程的开始和终止分别与mRNA中的________和________有关。
(2) 研究者以野生型拟南芥、突变体a(光敏色素A缺失)、突变体b(隐花色素缺失)和突变体c(光敏色素A和隐花色素均缺失)为材料进行实验，结果如图2所示，由此可得出“蓝光是通过_____________来调控下胚轴的向光性生长”的结论。
(3) RPT 2(一种信号分子)基因的表达也会影响植物的向光性生长。为探究拟南芥下胚轴向光性生长过程中 RPT2和GA是否在同一信号通路中发挥作用，研究者设计了系列实验，结果如图3、图4，据图判断，RPT2和GA________(填“在”或“不在”)同一信号通路中发挥作用。通过上述实验结果可知，蓝光可以_______
__________________________导致拟南芥下胚轴向光性生长。
(4) 研究表明，光敏色素有生理失活型(Pr)和生理激活型(Pfr)两种存在形式。当Pr吸收660 nm的红光后会转变为Pfr，而Pfr吸收730 nm的红外光后会逆转为Pr。已知黑暗环境中缺少红光，但是不缺远红光。在连续的黑暗中，Pr/Pfr比值会________。由此可以推测，短日照植物，日照时间需要小于某一个值时才能开花的植物。长日照植物则正好相反，需要在Pr/Pfr比值________(填“高于”或“低于”)临界值时才能开花。
第48讲　环境因素参与调节植物的生命活动
1 C　自由水与结合水的比值影响细胞代谢，自由水所占比例越高，细胞代谢越旺盛，与休眠种子相比，萌发的种子细胞内自由水所占比例高，呼吸作用旺盛，B正确；莴苣种子萌发受光的影响，红光可促进莴苣种子萌发，红外光可抑制莴苣种子萌发，且红光可逆转红外光的效应，C错误。
2 D　“避荫反应”的植物的叶柄往往也变长，以获得更多的阳光，A正确；“避荫反应”是在相对生长稠密的环境中，对植物长期选择的结果，是植物通过快速长高对光资源的一种竞争，B、C正确；由“避荫反应”的植物茎秆细高、分枝减少可知，“避荫反应”是顶端优势加强，侧芽生长发育受到抑制，使侧枝减少，与单侧光引起的向光性表现不同，D错误。
3 C　菊花为短日照植物，自然条件下秋季开花是因日照缩短，遮光处理会进一步缩短光照时间，促进其开花，A错误；玉米倒伏后，茎背地生长是因重力使近地侧生长素浓度较高，促进细胞伸长的效果更强，而非含量较低，B错误；莴苣种子萌发需要光是因为光作为一种信号激活光敏色素，调控基因表达，而非直接提供能量，D错误。
4 C　分析途径①，春化作用(经过低温诱导促使植物开花)会抑制FLC基因的表达，FLC基因抑制开花诱导途径整合因子基因的表达，A错误；途径②中拟南芥可能通过光敏色素吸收红光和远红光并发生信号转化，从而影响CO基因的表达，B错误；若途径③可独立发挥作用，施用赤霉素可促进花分生组织特性决定基因的表达，进而促进开花，C正确；拟南芥开花的根本原因是基因的选择性表达，D错误。
5 A　光敏色素是色素—蛋白质复合体，主要吸收红光和远红光，A错误。
6 C　生长素的极性运输的运输方式为主动运输，是需要消耗能量的，C错误。
7 C　蓝光是植物重要的光信号之一(如蓝光受体参与向光性、气孔开放等调控)，能作为信号调控拟南芥生长，A错误；叶绿素b的吸收光谱是其自身的理化特性，由分子结构决定，不受光照时长影响，B错误；从图中可见，红蓝光强度比为16∶1时，拟南芥新鲜重量低于3.9∶1、7.5∶1组，若适当调高16∶1组的蓝光比例(即降低红光比例，向3.9∶1、7.5∶1方向调整)，有利于拟南芥生长，C正确；长光照下，促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比约为7.5∶1，短光照下，各红蓝光强度比的生长效果均远低于长光照，因此，不同光照时间下最佳红蓝光强度比不同，D错误。
8 D　两者化学本质不同，光合色素能吸收、传递、转化光能参与光反应，光敏色素是色素—蛋白质复合体，不参与光合作用，A错误；前者主要吸收红光和蓝紫光，后者主要吸收红光和远红光，B错误；前者主要分布于叶绿体中，后者主要分布在分生组织中，C错误。
9 C　植物细胞内的平衡石细胞感受重力的信号，并将重力信号转换成运输生长素的信号，使近地侧生长素浓度高于远地侧，C错误。
10 A　图1中野生型和光敏色素A突变体对水稻地上部分的相对长度减小的趋势基本相同，但在PAC浓度大于10-7mol/L时，光敏色素B突变体长度较野生型和光敏色素A突变体大，说明光敏色素B突变体传递的光信号减弱了PAC的抑制作用，A错误。
11 BCD　在图1、图2中，短日照和自然条件＋ABA这两种处理条件下的曲线变化趋势相似，在图1中均进入休眠状态，在图2中GA3含量/ABA含量的值均较低，说明短日照与自然条件＋ABA的效果相似，可能短日照引起了植物内部ABA(脱落酸)含量的增加，A错误；根据题意“第一颗芽萌发所需时间≥10 d时，表明芽已进入休眠状态”，结合图1可知，短日照条件下第一颗芽萌发所需时间最先大于10 d，故短日照条件下最先进入休眠期，B正确；由图1可知，在短日照＋GA3条件下，植株芽萌发所需时间小于10 d，故桃树植株在此条件下可能不进入休眠状态，C正确；由图1可知，在短日照或自然条件＋ABA处理条件下，桃树植株易进入休眠状态，而在图2中，这两种处理条件下桃叶芽的GA3含量/ABA含量的值均较低，推测GA3含量/ABA含量的值较低可能会造成桃株进入休眠状态，D正确。
12 ACD　分析题图可知，突变体Z的生物钟周期为18 h左右，野生型的生物钟周期为24 h左右，与野生型相比，突变体Z的生物钟周期较短，B错误；分析图2可知，T24的叶绿素含量最高，T20叶绿素含量次之，T28的叶绿素含量最低，说明环境昼夜周期与植物生物钟周期不匹配会影响叶绿素含量，进而影响光合速率，C正确；根据图3分析可知，该实验的自变量是突变体的种类(生物周期不同)、环境昼夜周期，因变量是叶绿素含量，因此该实验的目的是探究植物生物钟周期与环境昼夜周期之间匹配程度是否通过影响叶绿素含量而影响光合作用，该实验环境昼夜周期只有T20、T28，而没有T24，且没有野生型的实验情况，所以应该补充突变体Z和T在T24条件下的实验数据，D正确。
13 (1) 红光和远红　核糖体　转录　起始密码　终止密码　(2) 光敏色素A或隐花色素　(3) 不在　通过光敏色素A和隐花色素促进RPT 2基因的表达　(4) 逐渐升高　高于

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