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第5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
内容索引
学习目标
活动方案
知识体系
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、重力等参与调节植物的生命活动。
活 动 方 案
活动一：说出光对植物生长发育的调节作用
阅读教材“思考·讨论”的三个资料，结合下面内容，回答问题。
光作为一种信号，影响、调控植物生
长、发育的全过程。在植物上的光受体接
收到来自环境中的光信号之后，会把这种
信号逐级传递给下游的关键转录因子，从
而调控植物发育相关基因的表达，从而控
制细胞的分化、结构、功能的改变，最终
汇集成组织和器官的建成(植物的光形态建
成)。
(1) 有些植物种子的萌发需要光，有些植物的种子萌发则受光的抑制，说明了什么问题？
【答案】 种子的萌发受到光的调控。光作为一种信号，影响了种子的萌发。
(2) 萌发需要光的种子是如何体现植物对环境的适应的？
【答案】 萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应。萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”。
(3) 从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？
【答案】 光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。
(4) 有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花是哪种环境因素起作用？这与植物激素的分泌有关系吗？
【答案】 是光照时长(黑暗时长)在起作用。与植物激素的分泌有关。
(5) 植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？
【答案】 植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代。
(6) 光敏色素与光合色素的作用有什么区别？
【答案】 光敏色素是能接受光信号的一类蛋白质(色素—蛋白质复合体)，主要吸收红光和远红光。光合色素是吸收、传递、转换光能的色素。光敏色素分布在植物的各个部位，在分生组织的细胞内比较丰富。光合色素主要位于叶肉细胞的叶绿体类囊体膜上。
(7) 简述光敏色素发挥作用的机理。
【答案】 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，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
(8) 植物体内有没有感受蓝光的受体。
【答案】 具有。
活动二：简述温度、重力等参与调节植物生命活动
阅读下列材料，结合教材回答下列问题。
种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。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。有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。
(1) 茎和根的生长是受哪种因素调节的？根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
【答案】 是由重力因素调节。根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐；茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用。
(2) 为什么说重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素？
【答案】 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运输生长素的信号，使生长素分布不均衡，从而调节植物的生长方向。
(3) 树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？尝试从细胞水平对年轮的形成进行解释。
【答案】 年轮的形成，是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。春夏季气温高细胞分裂快，细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；秋冬季气温低细胞分裂慢，细胞体积小，树干上形成颜色较深的带。
(4) 有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？
【答案】 这样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。
(5) 哪一种假说是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制？
【答案】 “淀粉—平衡石假说”。
知 识 体 系
谢谢观看
Thank you for watching5.4环境因素参与调节植物的生命活动
1. 说明光对植物生长发育的调节作用。
2. 简述温度、重力等参与调节植物的生命活动。
阅读教材“思考·讨论”的三个资料，结合下面内容，回答问题。
光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。在植物上的光受体接收到来自环境中的光信号之后，会把这种信号逐级传递给下游的关键转录因子，从而调控植物发育相关基因的表达，从而控制细胞的分化、结构、功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成（植物的光形态建成）。
(1) 有些植物种子的萌发需要光，有些植物的种子萌发则受光的抑制，说明了什么问题？
(2) 萌发需要光的种子是如何体现植物对环境的适应的？
(3) 从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？
(4) 有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花是哪种环境因素起作用？这与植物激素的分泌有关系吗？
(5) 植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？
(6) 光敏色素与光合色素的作用有什么区别？
(7) 简述光敏色素发挥作用的机理。
(8) 植物体内有没有感受蓝光的受体。
[CS]
阅读下列材料，结合教材回答下列问题。
种子萌发后，根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。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。有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。
（1）茎和根的生长是受哪种因素调节的？根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢？
（2）为什么说重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素？
（3）树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系？尝试从细胞水平对年轮的形成进行解释。
（4）有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？
（5）哪一种假说是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制？
第4节　环境因素参与调节植物的生命活动
【活动方案】
活动一：
(1) 种子的萌发受到光的调控。光作为一种信号，影响了种子的萌发。
(2) 萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应。萌发后能立即进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”。
(3) 光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。
(4) 是光照时长(黑暗时长)在起作用。与植物激素的分泌有关。
(5) 植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代。
(6) 光敏色素是能接受光信号的一类蛋白质(色素—蛋白质复合体)，主要吸收红光和远红光。光合色素是吸收、传递、转换光能的色素。光敏色素分布在植物的各个部位，在分生组织的细胞内比较丰富。光合色素主要位于叶肉细胞的叶绿体类囊体膜上。
(7) 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，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
(8) 具有。
活动二：
(1) 是由重力因素调节。根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐；茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用。
(2) 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运输生长素的信号，使生长素分布不均衡，从而调节植物的生长方向。
(3) 年轮的形成，是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。春夏季气温高细胞分裂快，细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；秋冬季气温低细胞分裂慢，细胞体积小，树干上形成颜色较深的带。
(4) 这样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。
(5) “淀粉—平衡石假说”。5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
建议用时：30分钟　答案：P52　评价：________
1 (2025南通如皋期中)下列关于植物生命活动调节的叙述，错误的是(　　)
A. 植物激素作为信息分子，可直接参与细胞的代谢过程
B. 年轮的形成和植物的春化作用均体现了温度对植物生长发育的调节
C. 受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，影响特定核基因的表达
D. “淀粉—平衡石假说”认为平衡石细胞将重力信号转变成运输生长素的信号
2 (2025常州质量检测)下列关于植物生命活动调节的说法，正确的是(　　)
A. 对于植物来说，光既是能量来源，也是一种信号
B. 激素的产生和分布是基因表达调控的结果，不受环境影响
C. 植物生长调节剂的分子结构和生理效应都与植物激素类似
D. 光敏色素和光合色素都是色素—蛋白复合体，主要吸收红光和蓝紫光
3 (2025镇江部分学校期中联考)光、温度和重力对植物的生长发育起着重要的调节作用，下列有关叙述错误的是(　　)
A. 光敏色素能感受光刺激并发生结构改变从而传递信号
B. 冬小麦需要经历春化作用才能开花是因为低温的影响
C. 重力影响水平放置植物生长素的极性运输，导致茎背地生长
D. 植物年轮的形成主要是因为温度影响了细胞分裂的速度
4 在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用、共同调节。下列关于植物生命活动调节的叙述，错误的是(　　)
A. 不同植物激素对生命活动某一过程的调节既可表现协同作用，也可表现拮抗作用
B. 激素调节只是植物生命活动调节的一部分，植物生命活动还受到环境因素的调节
C. 光照、温度等环境因素只通过改变植物激素的作用来影响生命活动
D. 植物生命活动的过程是基因适时选择性表达的结果
5 华北的冬小麦在华南不能开花，原因是南方(　　)
A. 日照长 B. 日照短
C. 温度高 D. 营养不适
6 拟南芥可发生避阴反应，即拟南芥植株被其他植株遮蔽时，可通过光敏色素感受富含远红光的光，进而伸长节间和叶柄，捕获更多的光能。下列相关叙述正确的是(　　)
A. 避阴反应有利于类胡萝卜素吸收更多的远红光
B. 发生避阴反应时，拟南芥的基因型发生了变化
C. 避阴反应说明拟南芥可感受来源于无机环境的信息
D. 发生避阴反应的拟南芥生长受到抑制
7 植物能感知外界光照变化，调节脱落酸和赤霉素合成，保证冬天(短日照)休眠、夏天(长日照)生长。下列叙述正确的是(　　)
A. 长日照能促进过程②④，短日照能促进过程⑤⑥
B. 10 ℃有利于过程②④，30 ℃有利于过程⑤⑥
C. 10 ℃有利于过程①②③④，30 ℃有利于过程①③⑤⑥
D. 长日照能促进所有过程，短日照能抑制所有过程
8 为研究红光和远红光交替照射处理对莴苣种子萌发率的影响，研究人员进行了有关实验，结果如下表。下列相关叙述错误的是(　　)
光照射处理方式 萌发率/%
红光 70
红光→远红光 6
红光→远红光→红光 74
红光→远红光→红光→远红光 6
红光→远红光→红光→远红光→红光 76
红光→远红光→红光→远红光→红光→远红光 7
注：在26 ℃下连续以1 min的红光和4 min的远红光曝光
A. 光可作为一种信号，影响、调控莴苣种子的萌发
B. 光可激活光敏色素，经信号传导而表现生物学效应
C. 远红光可逆转红光对莴苣种子萌发的调控作用
D. 莴苣种子的萌发取决于红光和远红光交替照射的次数
9 图甲是水平放置在黑暗环境中的植物的生长素运输情况，图乙是不同浓度生长素对顶芽和根部生长的生理作用。下列说法正确的是(　　)
甲 乙
A. 根部近地侧生长素浓度范围为(c～d)mol/L 时，根表现出向地性
B. 图乙中曲线①代表的是顶芽
C. 图甲中代表极性运输的箭头是③和④
D. 图乙中，生长素浓度为b时，对根是抑制生长
10 (多选)植物的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。下列有关说法错误的有(　　)
A. 光敏色素是一类接受光信号的蛋白质分子
B. 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
C. 植物根中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号直接转换成生长素
D. 冬小麦需经历低温诱导才能开花结实说明开花结实与植物体内的激素无关
11 (多选)(2025南通启东中学期中)光敏色素是植物接收光信号的分子，具有非活化态(Pr)和活化态(Pfr)两种形式。在农业生产中，作物密植或高低作物间作有时会导致荫蔽胁迫，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。下列说法正确的有(　　)
注：“＋”表示促进，“－”表示抑制
A. 幼苗下胚轴伸长由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成
B. 自然光被高位植物滤过后，其中红光/远红光的比值会下降
C. 荫蔽胁迫引发低位植物的茎秆等出现明显伸长，不利于植物适应环境变化
D. 图中四种植物激素在调控下胚轴及茎秆的伸长方面表现为协同作用
12 (多选)甲瓦龙酸在长日照条件下易形成赤霉素；短日照条件下，则在光敏色素参与下形成脱落酸；特殊情况下，甲瓦龙酸可以合成细胞分裂素。下列说法错误的有(　　)
A. 光敏色素是一类蛋白质，在叶肉细胞中含量比较丰富
B. 细胞分裂素既能促进叶绿素的合成，也能促进细胞质分裂
C. 夏季易形成赤霉素，冬季易形成脱落酸
D. 赤霉素通过促进细胞的分裂从而增加细胞的数目，引起植株升高
13 下图表示植物激素(植物生长调节剂)对植物生命活动的调节作用示意图，甲、乙、丙代表不同激素或者生长调节剂，“”表示促进，“”表示抑制，请据图回答相关问题。
(1) 甲的作用是促进种子休眠和抑制生长，故甲是________，合成部位是____
_________________等。
(2) 乙是________，甲和乙在促进生长上具有________作用。乙和丙在促进生长上具有________作用。
(3) NAA是常见的植物生长调节剂，植物生长调节剂是________合成的。
(4) 丙激素代表________，其化学本质主要是__________________。
(5) 植物激素的产生和分布是____________的结果，也受到________的影响。
14 光是影响植物生长最重要的因素之一，主要通过影响光合作用和光形态建成来调节植物的生长发育。请回答下列问题。
(1) 光是植物的能量来源，植物叶肉细胞利用____________上的光合色素，将光能转化成化学能储存在________中，并作为还原剂参与CO2还原成糖的过程。
(2) 研究发现，阳生植物叶绿素a/b的比值约为3/1，阴生植物约为2.3/1，表明阴生植物可通过________________来捕获更多的光能。在弱光条件下，植物叶片能通过运动，使叶片平面与入射光方向保持________(填“垂直”或“平行”)来增加光能截获。
(3) 幼苗生长在黑暗条件下时，会出现黄化现象，导致吸收______________光的能力减弱。光照影响幼苗叶色的机制如图甲所示(SPA1、COP1和HY5都是调节因子)，在光照环境下，光敏色素进入细胞核前会____________，进入细胞核后通过________来缓解幼苗发生黄化。
甲 乙
(4) 植物体中的叶黄素V和叶黄素Z可通过叶黄素A发生相互转化，在强光条件下，植物通过该过程将过剩的光能以热能形式散失，从而保护叶绿体。图乙为在夏季晴朗的一天中，科研人员对某植物光合作用相关指标的测量结果，Pn表示净光合速率，Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率。
①在强光下，叶片内的叶黄素总量基本保持不变。午后12：00～14：00期间，(A＋Z)/(V＋A＋Z)的比值上升，其原因是叶黄素种类发生了________________的转化。
②根据图乙可知，16：00以后，Fv/Fm的比值升高是由于_________________
______________________________________________________________________。
第4节　环境因素参与调节植物的生命活动
1. A　植物激素作为信息分子，并不直接参与细胞的代谢过程，A错误。有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花，这种经历低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用，有些植物需要经过春化作用才能开花，说明温度也参与调节植物的生长发育；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。年轮的形成和植物的春化作用均体现了温度对植物生长发育的调节，B正确。受到光照射时，光敏色素结构改变，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，C正确。植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的，当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，D正确。
2. A　对于植物来说，光合作用的能量来源是光能，同时，植物体内有光敏色素，光可作为一种信号，调控植物生长发育，A正确。激素的产生和分布是基因表达调控的结果，同时也受环境影响，B错误。植物生长调节剂的分子结构不一定与植物激素类似，但生理效应与植物激素类似，C错误。光敏色素是色素—蛋白复合体，主要吸收红光和远红光；光合色素主要吸收红光和蓝紫光，D错误。
3. C　受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应，A正确；植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象，称为春化作用，这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的现象，B正确；重力影响水平放置植物生长素的横向运输，导致近地侧生长素浓度高，从而出现茎背地生长，C错误；年轮的形成原因是在春夏季细胞分裂快，细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带，在秋冬季细胞分裂慢，细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带，可见温度参与树木年轮形成的调节，故年轮的形成主要是冬夏温度差异造成的，D正确。
4. C　5. C　6. C　7. A
8. D　根据表格中处理方式和种子萌发率可知，最后一次给予的光质不同，种子萌发率不同，说明光可作为一种信号，影响、调控莴苣种子的萌发，A正确；光调控植物生长发育的反应机制为光敏色素接受光照后，其结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，B正确；最后一次给予红光照射时，种子的萌发率都较高，说明红光促进莴苣种子萌发，但当红光照射后最后一次为远红光照射时，种子萌发率都明显降低，说明远红光可逆转红光对莴苣种子萌发的调控作用，C正确；根据表格数据可知，红光和远红光交替次数不同，但当最后一次为远红光照射时，种子萌发率几乎相同，说明莴苣种子萌发并不是取决于红光和远红光交替照射的次数，D错误。
9. A　水平放置在黑暗环境的植物，重力使生长素集中分布在根和顶芽的近地侧。对于根，由于对生长素敏感性大于芽，近地侧生长受抑制，背地侧生长快，故向地生长，而芽对生长素较不敏感，近地侧生长快于背地侧，故结合图乙分析，近地侧生长素浓度范围为(c～d)mol/L时，抑制根生长，促进芽生长，A正确；图乙中曲线①敏感度高，故代表的是根，B错误；图甲中代表极性运输的箭头是①和②，③和④为横向运输，C错误；图乙中，生长素浓度为b时，对根是促进生长，D错误。
10. CD　光敏色素是一类色素—蛋白复合体，受到光刺激后结构就会发生变化，这种变化的信息传到细胞核内，影响特定基因的表达，A正确；由于光敏色素的存在，使得植物能够感受到光照的变化，光照能调节植物体内有关基因的表达，进而调节植物的生命活动，B正确；植物根中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号直接转换成运输生长素的信号，造成生长素分布不均衡，从而调节植物的生长方向，C错误；冬小麦需经历低温诱导才能开花结实说明温度能够调节植物的生长发育，但低温处理后冬小麦开花结实过程中细胞分化、分裂都受生长素、细胞分裂素等激素的调节，D错误。
11. ABD　由图可知，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共同调节完成的，A正确；植物能够吸收蓝紫光和红光进行光合作用，所以自然光被植物滤过后，红光与远红光的比值会下降，B正确；荫蔽胁迫引发低位植物的茎秆等出现明显伸长，有利于植物适应环境变化，C错误；据图可知，赤霉素和乙烯促进PIFs的生成，进而促进生长素的生成，生长素促进下胚轴和茎秆伸长，油菜素内酯促进BZR1基因的表达，进而促进下胚轴和茎秆伸长，即四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长，表现为协同作用，D正确。
12. AD　光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)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错误。细胞分裂素能促进叶绿素的合成，延缓细胞衰老，细胞分裂素主要促进细胞质分裂，生长素促进细胞核分裂，B正确。甲瓦龙酸在长日照条件下易形成赤霉素；短日照条件下，则在光敏色素参与下形成脱落酸；夏季日照时间长，因此易形成赤霉素，冬季日照时间短，因此易形成脱落酸，C正确。赤霉素通过促进细胞伸长，从而引起植株升高，D错误。
13. (1) 脱落酸　根冠和萎蔫的叶片　(2) 赤霉素　拮抗　协同　(3) 人工　(4) 生长素　吲哚乙酸　(5) 基因表达调控　环境因素
14. (1) 类囊体(膜)　NADPH　(2) 提高叶绿素b的含量　垂直　(3) 红光和蓝紫　改变结构(或改变形状)　抑制HY5的降解(或促进基因转录或表达)　(4) ①V转化为Z(或V转化为Z和A)
②(A＋Z)/(V＋A＋Z)的比值下降，以热能形式散失的光能减少
解析：(1) 光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜上，光合色素能够吸收光能，并把光能转换为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中，NADPH又可以作为还原剂参与暗反应，经过卡尔文循环将活跃的化学能转变为储存在有机物中的稳定的化学能。(2) 由题意可知，阳生植物体内叶绿素b的含量相对较高，表明阴生植物可通过提高叶绿素b的含量来捕获更多的光能。光照较强时，叶绿体会聚集到细胞顶面，叶绿体平行于入射光方向排列，其意义是减小叶绿体的受光面积以最大限度地吸收光能，保证高效的光合作用。当光照过弱时，植物叶片能通过运动，使叶片平面与入射光方向保持垂直来增加叶绿体的受光面积以最大限度地吸收光能，保证高效的光合作用。(3) 幼苗生长在黑暗条件下时，会出现黄化现象，导致叶绿素含量降低，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以黄化现象会导致幼苗吸收红光与蓝紫光的能力减弱。由图可知，光照环境下，光敏色素进入细胞核前会改变结构，进入细胞核的光敏色素抑制HY5降解，HY5影响特定基因的表达，使幼苗发生去黄化反应。(4) ①由题干信息可知，依照光照条件的改变，植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生相互转化，因此在12～14点间，可能是由于叶黄素中的一部叶黄素V转变成叶黄素A，进而转化为叶黄素Z，导致A＋Z含量升高，导致(A＋Z)/(V＋A＋Z)的比值上升。②根据图乙可知，16：00以后，(A＋Z)/(V＋A＋Z)的比值下降，以热能形式散失的光能减少，导致Fv/Fm的比值升高。

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