第5章 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动-【勤径学升】2024-2025学年高中生物选择性必修1同步练测（人教版2019）

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 [学习目标] 1.结合实例，分析光照、温度等环境因素如何影响植物的生长发育。 2.结合生长素作用的低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点，分析根的向地性和茎的背地性形成的原因。 自主学习探新知 课前预习 双基落实 一、光对植物生长发育的调节 1.植物生长发育的调控，是由 、 调控种子的萌发- 光作为一种 ,影响、-调控植株的_光的调 调控植物生控作用 调控植株的开花一 长、发育的 -调控植株的衰老- 光对植物生长发育的调节 全过程 本质 是一类 (色素—蛋白复合体) 功能 主要吸收红光、光敏 色素 分布 植物体的_ ,其中在 的细胞内比较丰富 感受信号—_ 被激活，结构发生变化 -传导信号——信号经过转导，传递到 内 光的调 控机制一发生反应——细胞核内_ 的转录变化 表现出生物学效应——相应mRNA翻译出特定 蛋白质 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 影响 参与调节植物 影响 的生长发育 参与调节植物生命活动的其他环境因素 影响 温度 影响 -决定植物分布的地域性 根的向地性 实例 茎的背地性 重力 重力方向改变, “淀粉体”沿 方向沉降 “淀粉 调节 一平 影响生长素运输 机制 衡石 假说” ;生长素沿 方向 分布 对植物生长产生影响 三、植物生长发育的整体调控 基因 表达 调控 亦 稀 解 植物生 参长发音 乡 於 长 会 影响 激调 素节 环境因素调节影响 和 共同完成的。 2.植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在 的调控之下。 3.激素作为 _,会影响细胞的 从而起到调节作用。 4.激素的产生和分布是 的结果， 也受到 的影响。 概念检测 判断正误，正确的打“√”,错误的打“×”。 1.有些植物种子的萌发，受到光的抑制。 () 2.植物的开花会受光的调控，衰老不受光的调 控。 () 3.光敏色素是分布在分生组织细胞内的一种 蛋白质， () 4.温度除了参与植物生长发育，影响种子萌 发、植株生长、发育、开花结果及叶的衰 老、脱落外，还决定植物分布的地域性。 () 5.能说明重力调控植物生命活动的实例有 根的向地性、茎的背地性和顶端优势等。 () 6.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实 现的。 () 103 ?高中生物学·选择性必修1(人教版) 互动探究解疑难 要点归纳 重难突破 知识点一光对植物生长发育的调节 口思考讨论 1.植物能够对光作出反应，表明植物可以感知 光信号，并据此调整生长发育。植物是怎样 感受到光照的呢? ?素养提升 1.光在光合作用与光形态建成中的区别 光合作用 光形态建成 光的作用 提供能源，转化为化 学能(直接作用) 作为信号，影响、 调控植物的生长、 发育(间接作用) 光的受体 叶绿体中的色素 光敏色素等 光的能量 较高能量 较低能量 2.光敏色素的两种存在形式 2.科学家曾用大型光谱仪将红光分离成单色 光处理莴苣种子，发现在红光下萌发率最 高，而远红光会逆转这一过程。进行交替红 光和远红光照射，实验结果如下表： 交替地暴露在红光(R)和远红光(FR)下的 莴苣种子萌发率(在 26 ℃下，连续地以 1 min的R和4 min的 FR曝光) 光处理 萌发率% 光处理 萌发率% R 70 RFRRFR 6 RFR 6 RFRRFRR 76 RFRR 74 RFRRFRRFR 7 实验数据表明，进行交替红光和远红光照射 时，莴苣种子的萌发率的高低取决于最后一 次使用的光波。请说明判断的依据是什么? 存在形式 Pr(生理失活型) Pfr(生理激活型) 吸收光谱 红光(吸收峰 660 nm) 远红光 (吸收峰 730 nm) 生理活性 无 有 稳定性 稳定 不稳定 红光(日光下)Pr= →Pfr远红光(黑暗处) 相互转变 光敏色素的两种存在形式可以相互转变， 总量保持不变。 3.光在植物生长发育中的调节作用 光敏色素参与调控种子萌发、植物营养体生 长、诱导开花等过程。 (1)种子萌发 ①需光种子：Pfr促进需光种子的萌发，光敏 色素吸收红光转化成Pfr后，打破休眠，促进 种子萌发。 ②需暗种子：Pfr抑制需暗种子的萌发，只有 在相对长的黑暗条件下，Pfr 完全转化成 Pr 后，种子才能萌发。 (2)促进幼苗形态正常生长 光敏色素吸收红光转化成 Pfr形式，促进叶 绿素的合成，使黄化苗转绿；破坏生长素的 结构，使生长素在光下发生氧化分解，含量 降低，从而抑制植物生长，使植株长得矮壮。 104 第5章 植物生命活动的调节 (3)诱导植物开花 ①长日照植物(短黑夜植物):需要短的黑 夜，需要夜晚结束后 Pfr 仍然存在，Pfr促进 长日照植物开花。 ②短日照植物(长黑夜植物):需要长黑夜， 夜晚结束时 Pfr 必需不存在，Pfr 抑制短日 照植物开花。 口能力强化 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.植物具有能接受光信号的分子，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.影响特定基因的表达，从而表现出生物学 效应 2.在研究植物开花的科学发展史上，人们发现 经过光周期诱导的叶片上可以产生一种生 化信号，能够长距离运输，具有刺激开花的 效果。20 世纪 30 年代苏联科学家曾提出在 植物中存在一种通用的开花刺激物质，将其 命名为开花素。并通过嫁接实验证实了这 种刺激物的存在。在后期的进一步研究中， 科学家对分离出的经过诱导和没有经过诱 导的叶组织提取物中的小分子进行生物分 析，最终并未成功提取出开花素这种物质。 以下相关叙述错误的是 () A.叶片上经光周期诱导的这种生化信号，可 以从产生部位运输到作用部位并发挥 作用 B.将光周期诱导后的叶片移植到未经过诱 导的植株上，可以使后者开花 C.植物能够接受光周期诱导的原因是细胞 内含有可以吸收红光和蓝光的光敏色素 D.开花素最终未被成功提取的原因可能是 这种刺激物质是一种大分子物质 知识点二参与调节植物生命活动的其他环境因素 ?思考讨论 1.为什么可以根据树木的年轮判断树木的年 龄?年轮出现深浅相间环带的原因是什么? 2.为什么植物的所有生理活动都是在一定的 温度范围内进行的? 105 ?高中生物学·选择性必修1(人教版) 3.根的向地性有何意义?若将一株植物幼苗 带到太空中，处于失重状态时，还会出现根 的向地性吗? 口素养提升 1.温度对植物生长发育的影响 (1)温度通过影响代谢来影响植物的生长， 如温度影响光合、呼吸、蒸腾、物质吸收、合 成和运输等 (2)植物的代谢在一定温度范围内进行。由 于植物的一切生理过程，均与酶的活动有 关，而酶的活性又受温度的影响，因此各种 植物各有其对温度的适应范围。 (3)春化作用。 ①时期：种子萌发期或幼苗期。 ②部位：正在进行分裂的部位，如种子萌发 期的胚、幼苗茎端的分生组织等。 ③结果：经过低温处理，产生了诱导植物开 花的化学物质——春化素。 2.重力对根和茎生长的影响 (1)根的向地性和茎的背地性产生原因： 根极性运输方向茎 横向运输方向 横向运输方向 (重力方向) (重力方向) 高(抑制) 高(促进) 形态学上端 形态学下端 形态学上端 根对生长素敏感 重力 生长素分 布不均匀 (远地侧浓 度低，近地 侧浓度高) 根的近地侧生长 受抑制 远地侧促进生长 茎的近地侧促进 作用大 根向地 生长 茎背地 生长 体现 两重性 不体现 两重性 茎对生长素较不敏感 (2)根冠是感受重力的部位。根冠细胞里有 感受重力的细胞器如淀粉粒，常称平衡石。 它们的沉积常与感受重力的变化呈正相关。 口能力强化 1.(不定项)下列关于植物茎的负向重力性和 根的向重力性的叙述，正确的是 () 根 3 1 2 4 8 5 6 茎 A.在根部“3→4”的运输不需要消耗 ATP B.生长素对2处和6处的作用不同 C.两种现象说明根对生长素的敏感性大于茎 D.两种现象均能体现生长素作用的两重性 2.(不定项)下表为光与温度影响某植物茎生 长的实验结果，有关叙述正确的是() 生长性状 日温 28 ℃ 夜温12 ℃ 红光 远红光 茎长度 60.2 cm 98.1 cm 茎节数 20.5节 21 节 茎长度 夜温 15 小时 7 ℃ 17 ℃ 26 ℃ 日温 9 小时 30 ℃ 75 cm 52 cm 29 cm 23 ℃ 60 cm 50 cm 35 cm 7 ℃ 43 cm 38 cm 35 cm A.茎的伸长生长与光质及温度有关 B.茎的生长与夜温有关，与日温无关 C.日温30 ℃、夜温17 ℃处理比日温 23 ℃、 夜温 26 ℃处理有机物积累多 D.红光条件下，日温 30 ℃、夜温7 ℃的环境 最有利于促进茎的伸长生长 106 第5章 植物生命活动的调节 素养发展 探究应用 [情境] “待到秋末九月八，我花开后百花杀”唐代黄 巢的著名诗句展示了花儿的开放是受季节 影响的，而菊花的开放是在秋天。 [探究] (1)菊花在秋天开放的原因是什么? (3)是否所有植物开花都受日照时间长短的 影响? (2)要想使菊花在夏季开放可以采取什么样 的措施? 川课堂小结Ⅱ 一实例分析 调控方式 一调控机制 环境因素参 一实例分析 与调节植物 温度 调控方式 的生命活动 一实例分析 -调控机制 -假说内容 107 ?高中生物学·选择性必修1(人教版) 随堂巩固促应用 验证反馈过移运用 1.根据光敏色素假说，长日照植物(LDP)开花 需要 () A.Pfr/Pr高 B.Pfr/Pr 低 C.Pfr/Pr适中 D.与 Pfr/Pr无关 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 A.细胞分裂素的不对称分布是控制根的向 水性现象的重要因素 B.根尖分生区水势较低一侧的细胞比水势 较高一侧的细胞分裂活动剧烈 C.植物根的向地性和向水性现象作用机理 不同，但都体现了激素作用的两重性 D.细胞分裂素通过诱导相关基因的表达 而实现对分生区两侧细胞分裂差异的 调节 5.下图为光调控植物生长发育的反应机制示 意图，回答以下问题： C.温度几乎影响植物的所有生命活动 D.高山植被从山顶到山脚分布植物类群的 差异主要受温度影响 3.绿色植物倒伏后，它的茎秆能部分恢复直立 状态。下列说法错误的是 () A.引起这种现象的原因是受重力影响 感受信号 传导信号 信号经过 转导，传 递到细胞 核内 光敏色素被激活， 结构发生变化 发生反应 DNA B.根茎中分布有感受重力的物质和细胞 C.重力信号可以转化成生长素合成的信号 影响其含量 光 表现出生 物学效应 翻译 RNA D.重力能影响植物的生长发育、形态建成 4.向水性反应是指植物根尖感受生长环境中 的水势梯度并向着水势较高区域生长的生 物学特性。在拟南芥根尖向水性反应的研 究过程中发现，细胞分裂素对根尖向水性 反应起关键调控作用，水势梯度诱导细胞 分裂素在水势较高一侧降解，而在水势较 低一侧积累。用细胞分裂素合成抑制剂处 理根尖，发现根的向水性反应被完全抑制， 但其向地性反应不受影响。下列相关叙述 错误的是 () (1)光敏色素的化学本质是 ,分布 在 (2)对于植物的生长发育来说，环境中的 是非常关键的。 (3)光信号经过信号系统传导到细胞核内影 响 (4)光作为一种信息传递，影响、调控植物 的全过程。 提示，请完成《素能提升训练》训练十八 请完成《素能提升训练》阶段检测卷三 108 Z时，对微型月季茎段侧芽生长具有促进作用，但不能 说明其是促进微型月季茎段侧芽生长的最适浓度，D 错误。 5.解析 (1)顶芽能抑制侧芽生长，即顶芽优先生长的现 象称为顶端优势。(2)顶芽是产生生长素的场所，去除 顶芽后没有生长素向下运输，故 A 组侧芽附近的生长 素浓度低于B组相应侧芽附近的生长素浓度。(3)为了 验证激动素对 A组侧芽生长有促进作用，还应该增加 一个处理组 D,D组的处理是去除顶芽，用蒸馏水涂抹 侧芽，预测该处理的实验结果是：D组侧芽生长量小于 A 组的生长量。 答案 (1)顶端优势 (2)低于 顶芽是产生生长素的场所，去除顶芽后没有 生长素向下运输 (3)去除顶芽，用蒸馏水涂抹侧芽 小于 第4节环境因素参与调节植物的生命活动 【自主学习探新知】 一、生长 信号 蛋白质 远红光 各个部位 分生组织 光敏色素 细胞核 特定基因 二、种子萌发 植株生长 开花结果 叶的衰老、脱落 重力 重力刺激 不对称 三、1.基因表达调控 激素调节 环境因素调节 2.基因 适时选择性表达 3.信息分子 基因表达 4.基因表 达调控 环境因素 [概念检测] 1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√ 【互动探究解疑难】 知识点———[思考讨论] 1.提示：植物具有能接受光信号的分子，光敏色素是其中 的一种。 2.提示：当最后一次使用的是远红光时，种子的萌发率为 6??7而当最后一次使用的是红光时，萌发率为 70??76?? [能力强化] 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.C由题干信息分析可知，这种生化信号可以长距离运 输，故叶片上经光周期诱导的这种生化信号，可以从产 生部位运输到作用部位并发挥作用，A正确；科学家进 行了嫁接实验证实了这种刺激物的存在，说明将光周期 诱导后的叶片移植到未经过诱导的植株上，可以使后者 开花，B正确；光敏色素主要吸收红光和远红光，植物体 内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体，C错误；对叶组 织提取物中的小分子进行生物分析，未成功提取的原因 可能是开花素是一种大分子物质，D正确。 知识点二——[思考讨论] 1.提示：树木的年龄为深浅相间的带，一深一浅代表一年。 原因是：在春夏季细胞分裂快、细胞体大，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，在 树干上形成颜色较深的带。 2.提示：温度通过影响植物体内酶的活性来影响生理 活动。 3.提示：有利于根从土壤中吸收营养物质。若处于失重状 态，植物的根感知不出重力信号，因而不会出现向地性。 [能力强化] 1.BC 根部生长素“3→4”的运输为极性运输，属于主动 运输，需要消耗 ATP;受重力影响，生长素由1处运输 到2处，2处的生长素浓度大于1处，生长素由5处运输 到6处，6处的生长素浓度大于5处，但2处生长受到抑 制，6处生长受到促进，体现了根对生长素的敏感性大 于茎；茎的背地生长中只有促进作用没有抑制作用，所 以不能体现生长素作用的两重性。 2.AC 影响植物生长的因素有光、温度、水、土壤等，由表 格可知，红光条件下，茎的长度为60.2 cm,远红光条件 下，茎的长度为98.1 cm,由此可见，茎的伸长生长与光 质有关，A正确；不论夜温还是日温，不同的温度，茎的 伸长生长的长度不同，因此，茎的伸长生长还与温度有 关，B错误；在日温30 ℃、夜温 17 ℃处理比日温23 ℃、 夜温 26 ℃处理有机物积累多，这是因为日温30 ℃比日 温23℃时光合作用要强，制造的有机物多，而夜温17℃比 夜温 26 ℃时分解的有机物要少，故日温 30 ℃、夜温17 ℃ 处理比日温23℃、夜温 26 ℃处理有机物积累多，C正确； 在远红光条件下，日温30 ℃、夜温7℃的环境最有利于促 进茎的伸长生长，茎的伸长长度最大(75cm),D错误。 【素养发展 探究应用】 [探究] 提示：(1)菊花是短日照植物，秋天日照时间变 短促使了菊花的开放。 (2)可以采取遮光处理，人工制造短日照环境。 (3)不是。 【随堂巩固促应用】 1.A 长日照植物需要较长时间的日照，产生足够多的 Pfr才能诱导植物开花。 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；高山从山顶到山脚由于海 拔高度不同导致温度差异明显，影响植物分布，D正确。 3.C 绿色植物倒伏后茎秆能部分恢复直立状态，是受重 力影响，称为背地生长，A正确；重力能影响植物的生长 发育和形态建成，根茎中分布有感受重力的物质和细胞， 感受重力信号后转化成运输生长素的信号，导致生长素 分布不均，调节植物的生长方向，B、D正确，C错误。 4.C 根据题干信息“水势梯度诱导细胞分裂素在水势较 高一侧降解，而在水势较低一侧积累。用细胞分裂素合 成抑制剂处理根尖，发现根的向水性反应被完全抑制， 但其向地性反应不受影响”可知，细胞分裂素的不对称 分布是控制根的向水性现象的重要因素，A正确；水势 梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解，而在水势较 低一侧积累，而细胞分裂素能促进细胞分裂，因此根尖 分生区水势较低一侧的细胞比水势较高一侧的细胞分 裂活动剧烈，B正确；植物根的向地性体现了生长素作 用的两重性，但向水性没有体现激素作用的两重性，C 错误；细胞分裂素通过诱导相关基因的表达而实现对分 生区两侧细胞分裂差异的调节，D正确。 5.(1)蛋白质 植物体的各个部位 (2)红光、蓝光 (3)特定基因的表达，从而表现出生物学效应 (4)生长、发育 20