第5章 植物生命活动的调节 章末 核心素养统率下的单元整体教学设计(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物选择性必修1 稳态与调节（人教版2019 多选）

章末 核心素养统率下的 单元整体教学设计 CONTENTS 目录 1 2 3 4 1 生命观念 2 科学思维 4 社会责任 3 科学探究 NO.1 1 生命观念 1．生命的信息观 植物激素、环境因素对于植物生命活动的调节来说，都是作为信息而起作用的。植物激素实质上就是信息分子。 2．生命的系统观 植物生命活动的调节，无论是植物激素之间，还是植物激素、环境因素，以及基因表达之间，都存在着复杂的相互联系；植物生命活动的有序进行，依赖复杂的调控网络进行调节。 [浸润素养] 1．(2024·北京东城区月考)下列与植物生长发育的整体调控有关的描述，错误的是(　 ) A．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 B．植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时选择性表达的调控之下 C．激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达 D．激素的产生只受基因表达调控，激素的分布只受环境因素的影响 √ 解析：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，A正确； 植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时选择性表达的调控之下，B正确； 激素作为信息分子，影响细胞的基因表达，C正确； 激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素影响，D错误。 2．(2024·保定期中)“唤醒沉睡的种子，调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝，瓜熟蒂落也有时。靠的是雨露阳光，离不开信息分子。”这首诗是关于植物生命活动调节的相关描述，下列说法正确的是(　 ) A．“唤醒沉睡的种子”的激素也可以调控幼苗的生长 B．植物没有神经系统，其生命活动调节均依靠信息分子 C．调控“幼苗的生长”的信息分子与调控“蒂落”的信息分子之间可能存在协同作用 D．人工合成的植物生长调节剂都是对植物的生长发育有促进作用的信息分子 √ 解析：赤霉素是促进种子萌发的激素，赤霉素也可以促进幼苗生长，A正确； 植物没有神经系统，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，B错误； 调控“幼苗的生长”的信息分子有生长素、细胞分裂素和赤霉素等，脱落酸是调控“蒂落”的信息分子，前面三种激素和脱落酸之间不存在协同作用，C错误； 植物生长调节剂也有起抑制植物生长发育作用的信息分子，如矮壮素，D错误。 3．(2024·泰安月考)某植物成花诱导的基因调控机制如图所示。下列说法错误的是(　 ) A．FLC蛋白属于开花抑制因子，春化作用通过抑制FLC基因的表达抑制开花 B．植物细胞内的CO蛋白含量可能会出现昼夜节律性变化 C．光质途径可能通过改变光敏色素结构间接影响核基因表达 D．该植物开花与否受自身基因、环境因素等影响 √ 解析：分析题图可知，FLC基因抑制开花，FLC蛋白属于开花抑制因子，春化作用抑制FLC蛋白合成，从而减弱FLC蛋白的抑制作用，以解除开花抑制，A错误； 光周期具有昼夜节律性变化，影响CO基因的表达，所以植物细胞内的CO蛋白可能出现昼夜节律性变化，B正确； 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，C正确； 由题图可知，该植物开花与否受自身FLC基因、CO基因等表达调控，同时还与光周期、光质等环境因素有关，D正确。 NO.2 2 科学思维 (一)运用“酸生长理论”和“基因活化学说”理解生长素的作用机理 关于生长素的作用机理，前人先后提出了酸生长理论(细胞壁处pH下降，使细胞壁松弛，细胞伸长生长)和基因活化学说(IAA与细胞内受体结合促进基因表达)。下列图示是对生长素作用机理的模型分析： [浸润素养] 1．关于生长素的作用机理，前人先后提出了酸生长理论(细胞壁处pH下降，使细胞壁松弛，细胞伸长生长)和基因活化学说(IAA与细胞内受体结合促进基因表达)。如图表示科学家揭示的生长素(IAA)对细胞伸长作用的原理，有关叙述错误的是(　 ) A．质子泵具有转运H＋和催化合成ATP的双重功能 B．生长素是植物体内信息的化学载体，其受体存在于细胞膜上和细胞质中 C．根据基因活化学说，IAA能调控核基因的表达，从而促进细胞伸长 D．根据酸生长理论，将植物茎切段放入pH较低的环境中将有利于茎切段的生长 √ 解析：质子泵既作为H＋载体，也是一种ATP水解酶，所以双重功能是指作为载体和具有催化ATP水解的功能，A错误； 生长素是植物体内信息的化学载体，从题图可知其受体存在于细胞膜上和细胞质中两个部位，B正确； 根据基因活化学说，IAA能调控核基因的表达，促进蛋白质合成，从而促进细胞伸长，C正确； 根据酸生长理论，将植物茎切段放入pH较低的环境中，细胞壁松弛，将有利于茎切段的生长，D正确。 2．酸生长理论认为：生长素能提高植物细胞膜上H＋载体蛋白的活性，将胞内H＋外排到细胞壁，使细胞壁酸化变软，从而促进细胞伸长。下列说法不支持该理论的是(　 ) A．施用生长素后细胞壁的pH下降 B．中性缓冲液能抑制生长素的作用 C．某些物质能促进H＋外排，但不能促进细胞伸长 D．抑制H＋载体蛋白的活性，生长素促进细胞伸长的作用减弱 √ 解析：生长素能提高植物细胞膜上H＋载体蛋白的活性，可将胞内H＋外排到细胞壁，导致细胞壁处pH降低，A不符合题意； 由题意可知，生长素能提高植物细胞膜上H＋载体蛋白的活性，有利于细胞壁酸化，而使用中性缓冲液可抑制细胞壁酸化，从而抑制生长素的作用，B不符合题意； 某些物质若能促进H＋外排，则会使细胞壁酸化，根据酸生长理论应能促进细胞伸长，C符合题意； 抑制H＋载体蛋白的活性，将抑制胞内H＋外排到细胞壁，抑制细胞壁酸化，根据酸生长理论可使生长素促进细胞伸长的作用减弱，D不符合题意。 (二)通过植物生长发育的整体调控模型理解植物的生长发育 植物的生长发育过程，根本上是基因适时选择性表达的结果。光照、温度、重力等环境因素，既可影响激素的产生和分布，也会对基因的表达产生影响。据此可构建相关模型。 [浸润素养] 3．ABI5蛋白是脱落酸(ABA)信号转导途径中的核心调控蛋白，ABA是通过磷酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白来发挥作用的。番茄的MAPK11蛋白能促进SnRK2.2蛋白的磷酸化和ABA合成中的关键基因的转录，从而影响番茄种子的萌发。下列说法错误的是(　 ) A．ABA和赤霉素共同调控种子的休眠和萌发时，二者作用效果相反 B．ABA发挥作用受MAPK11基因两个方面的调控 C．ABI5基因缺失突变体在种子萌发过程中表现为萌发率高，用SnRK2.2蛋白处理后，萌发率恢复 D．MAPK11基因高表达的种子在萌发过程中对ABA具有高敏感性 √ 解析：脱落酸(ABA)能够抑制植物细胞的分裂和种子的萌发，而赤霉素具有解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用，故ABA和赤霉素共同调控种子的休眠和萌发时，作用效果相反，A正确。 由题干信息分析可知，MAPK11基因从两个方面对种子的萌发发挥作用：一方面影响ABA的合成，从而影响ABA的含量；另一方面影响ABA的作用途径，B正确。 由题干信息分析可知，ABA是通过磷酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白来发挥作用的，故ABI5基因缺失突变体内缺乏ABI5蛋白，使ABA无法发挥作用，萌发率高，故用SnRK2.2蛋白处理后萌发率无法恢复，C错误。 由题干信息分析可知，ABA需要通过磷酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白发挥作用，MAPK11蛋白能促进SnRK2.2蛋白的磷酸化，因此MAPK11基因高表达的种子中MAPK11蛋白含量高，磷酸化SnRK2.2蛋白的能力更强，ABA更易发挥作用，种子对ABA更敏感，D正确。 4．豌豆的顶端优势与生长素(IAA)和细胞分裂素(CTK)的作用直接相关，IAA能调控IPT基因和CKX基因的表达，具体调节机理如图所示。其中IPT能促进细胞分裂素合成，而CKX能促进细胞分裂素分解。下列叙述正确的是(　 ) A．植物体内IAA和CTK的主要合成部位相同 B．IAA和CTK直接参与细胞代谢促进生长 C．IPT基因和CKX基因的表达对CTK的调控作用效果相反 D．IAA主要通过影响CTK的分布直接调控侧芽的生长 √ 解析：植物体内IAA和CTK的主要合成部位不同，前者的产生部位主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，而后者主要在根尖产生，A错误； IAA和CTK作为激素，只是作为信号分子对细胞代谢有调节作用，而不是直接参与，B错误； IPT基因表达的IPT能促进细胞分裂素合成，而CKX基因控制合成的CKX能促进细胞分裂素分解，所以IPT和CKX基因的表达对CTK的调控作用效果相反，C正确； 由题意可知，IAA主要通过影响IPT和CKX基因的打开或关闭间接影响CTK的分布，进而间接调控侧芽的生长，D错误。 NO.3 3 科学探究 掌握与生长素有关的实验的设计与分析方法 1．验证横向运输发生在尖端而不是尖端下部。 (1)实验材料：胚芽鞘若干，云母片若干等。 (2)变量分析 自变量：发生部位，控制方法为云母片插入。 因变量：是否发生横向运输，检测指标为胚芽鞘是否发生弯曲生长。 (3)实验步骤及预期结果 2．验证生长素的产生部位在尖端 (1)实验材料：胚芽鞘若干，琼脂块若干等。 (2)变量分析 自变量：琼脂块是否接触过尖端。 因变量：琼脂块中是否有生长素，检测指标为去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长。 (3)实验步骤及预期结果 3．验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段 (1)实验材料：胚芽鞘若干，云母片若干等。 (2)变量分析 自变量：生长素能否到达尖端下部。 因变量：生长部位是否在尖端下部，检测指标为胚芽鞘是否发生弯曲生长。 (3)实验步骤及预期结果 [浸润素养] 1．将生长状况相同的完整胚芽鞘均分成①②③三组。处理方式如图所示，三组均在适宜条件下水平放置一段时间，观察弯曲情况，①③组背地弯曲生长。据此判断，下列说法错误的是(　 ) A．生长素能横向运输 B．②组胚芽鞘生长素的极性运输被阻断 C．拔掉②组云母片后将恢复弯曲生长 D．该实验可验证重力作用下生长素的横向运输发生在尖端 解析：②组云母片插入后，胚芽鞘生长素的横向运输被阻断，仍能进行极性运输，B错误。 √ 2．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。根据上述实验结果，判断下列叙述正确的是(　 ) 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 √ 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中单侧光和重力的共同作用引起燕麦弯曲生长，②中单侧光和重力的共同作用引起燕麦弯曲生长不明显，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。 NO.4 4 社会责任 (一)科普成果·激励创新 1．经历了120天全生命周期的水稻和拟南芥种子，搭乘神舟飞船返回舱从太空归来。我国在国际上首次完成了水稻“从种子到种子”全生命周期太空培养实验。下列有关叙述错误的是(　 ) A．水稻在太空中的生长发育受到激素和环境等因素的共同调节 B．在太空微重力环境下，水稻植株内的生长素的运输不存在极性运输 C．可用一定浓度的赤霉素处理水稻种子，解除种子的休眠 D．太空种子可能会发生基因突变，产生不同于在地球生长的种子的新性状 √ 解析：植物的生长发育是激素和环境等共同调控的，水稻在太空中的生长发育受到激素和环境等因素的共同调节，A正确； 极性运输是一种主动运输，在太空微重力环境下，水稻植株内的生长素的运输仍存在极性运输，B错误； 赤霉素具有解除种子、块茎休眠促进萌发等作用，可用一定浓度的赤霉素处理水稻种子，解除种子的休眠，C正确； 太空种子可能会因为微重力、射线等发生基因突变，产生新基因，进而产生不同于在地球生长的种子的新性状，D正确。 2．化学渗透假说解释生长素的极性运输：由于细胞膜上质子泵(运输H＋)使得细胞质中H＋浓度低于细胞壁；生长素在细胞内以负离子形态IAA－(A形态)存在，并且在细胞内浓度较高，跨膜运输需要借助膜蛋白N；生长素在细胞壁中部分以分子状态IAAH(B形态)存在，其亲脂性很强。下列有关叙述错误的是(　 ) A．膜蛋白N位于图中细胞膜的1、4侧 B．生长素通过细胞膜1的形态为A形态，方式为协助扩散 C．生长素以B形态通过细胞膜3的方式为自由扩散 D．质子泵磷酸化导致其空间结构发生变化将H＋运到细胞内 √ 解析：生长素在细胞内以负离子形态IAA－(A形态)存在且浓度较高，跨膜运输需要借助膜蛋白N，从生长素的运输方向可知，膜蛋白N位于图中细胞膜的1、4侧，A正确； 生长素通过细胞膜1的形态为A形态，需要借助膜蛋白N，方式为协助扩散，B正确； 生长素在细胞壁中部分以分子状态IAAH(B形态)存在，其亲脂性很强，因此生长素以B形态通过细胞膜3的方式为自由扩散，C正确； 据题干“由于细胞膜上质子泵使得细胞质中H＋浓度低于细胞壁”可知，植物细胞膜上质子泵运输H＋的方向是从细胞质运输到细胞壁，此过程中质子泵磷酸化导致其空间结构发生变化将H＋运到细胞外，D错误。 3．植物生长调节剂在农业生产上有着广泛的应用。青鲜素又称抑芽丹，是一种延缓植物生长的调节剂，其进入植物体内能强烈地抑制芽的生长，主要用于防止马铃薯、洋葱、萝卜等在储藏期间抽芽。苄基腺嘌呤适用于各种绿叶蔬菜和青椒、黄瓜等的保鲜，在储藏前使用苄基腺嘌呤，能抑制叶绿素、核酸、蛋白质分解，促进细胞分裂和生长，延缓衰老和保持新鲜。下列说法错误的是(　 ) A．相比于植物激素，青鲜素和苄基腺嘌呤具有效果稳定的优点 B．青鲜素通过催化基因的表达来抑制芽的生长 C．喷洒细胞分裂素也可起到与苄基腺嘌呤类似的保鲜效果 D．马铃薯、洋葱若需用于栽种，储藏时不宜用青鲜素处理 √ 解析：由于在植物体内没有分解青鲜素和苄基腺嘌呤的酶，故其具有效果稳定的优点，A正确； 青鲜素通过改变细胞内的信号通路，调节相关基因的表达来起到抑制芽生长的作用，B错误； 由题意可知，苄基腺嘌呤可以促进细胞分裂，而细胞分裂素也可以促进细胞分裂，故喷洒细胞分裂素也可起到与苄基腺嘌呤类似的保鲜效果，C正确； 青鲜素会抑制芽的生长，故马铃薯、洋葱若需用于栽种，储藏时不宜用青鲜素处理，D正确。 (二)科学实践·应用发展 4．拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是(　 ) 分组 处理 生长情况 弯曲情况 甲 不切断 正常 弯曲 乙 在①处切断 慢 弯曲 丙 在②处切断 不生长 不弯曲 丁 在③处切断 不生长 不弯曲 A．结构Ⅰ中有产生生长素的部位 B．①②之间有感受单侧光刺激的部位 C．甲组的①②之间有生长素分布不均的部位 D．②③之间无感受单侧光刺激的部位 √ 解析：据表格和题图可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断，即去除结构Ⅰ，生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意； 据表格可知，在①处切断，该幼苗缓慢生长且弯曲，而在②处切断，该幼苗不能生长，推测①②之间含有生长素，且具有感光部位，在受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，出现弯曲生长，B、C不符合题意； 在②处切断和在③处切断，两组实验结果相同：幼苗都不生长、不弯曲，说明②③之间不能产生生长素，无法确定此处有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。 5．(2023·湖北高考)多年生植物甲为一种重要经济作物，果实采收期一般在10月，在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延，科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理，结果如图所示。下列叙述错误的是(　 ) 曲线1：稀释浓度为1/100；曲线2：稀释浓度为1/200；曲线3：稀释浓度为1/400；曲线4：对照组 A．据图综合分析，为防治乙的危害，M的稀释浓度应选用1/400 B．植物乙对照组的曲线逐渐下降，说明其生长逐渐减弱 C．喷施M时间选择甲果实采收后，乙果实未大量成熟前 D．植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似 √ 解析：为防治乙的危害，应选择喷施M后使甲的落叶率相对较低而乙的落叶率相对较高的稀释浓度，综合题图可知，M的稀释浓度为1/400时，甲的落叶率在实验组中最低，乙的落叶率较高，因此为防治乙的危害，M的稀释浓度应选用1/400，A正确； 植物乙对照组曲线逐渐下降，其落叶率随时间增加逐渐降低且为负数，说明其生长逐渐增强，B错误； 据题干信息可知甲的果实采收期一般在10月，乙的果实成熟期为当年10月到次年2月，为防止植物甲落叶率增加对果实产量的影响，喷施M应选择甲果实采收后，为阻断植物乙的传播和蔓延，应选择乙果实未大量成熟前喷施M，C正确； 据题图可知，植物生长调节剂M能促进叶脱落，其作用和脱落酸相似，D正确。 阶段达标检测（四） (单击进入电子文档) 模块综合检测(A、B卷) (单击进入电子文档) 本课结束 $$