第5章 第3节 植物对多种环境信号做出反应(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（浙科版2019）

第三节 植物对多种环境信号做出反应 1.通过向性运动说明植物对环境信号做出生长反应。 2.概述在激素的参与下，植物能对光、温度、重力等环境信号做出反应。 学习目标 目 录 01 四层学习内容1 落实必备知识 02 03 04 四层学习内容2 融通关键能力 四层学习内容3·4 浸润学科素养和核心价值 课时跟踪检测 四层学习内容 落实必备知识 1 一、向性运动 1.概念：植物受到光、重力等有_____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生长反应。 2.决定因素：外界______的方向。 主干知识梳理 方向 刺激 3.实例——向重力性 (1)茎：____________性。 (2)根：正向重力性。感受部位是____，弯曲部位是______的细胞。 负向重力 根冠 伸长区 二、光周期及温度的调控 1.光周期现象 (1)概念：生物体对_______的生理反应。 光周期 (2)类型 长日植物 当日长______一定小时数，才能开花。实际是短夜植物 短日植物 当日长短于一定小时数，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的光照就能开花。 超过 长 (3)调控过程：植物体感受光周期变化的部位是______，叶片细胞中感受夜长的色素是______色素。 (4)意义：植物能在_______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。 (5)农业上的应用：人为的控制______条件来控制植物的花期，创造更大的经济价值。 叶片 光敏 非生物 光照 2.温度的调控 (1)春化作用：______诱导植物开花的过程。如冬小麦。 (2)感受低温刺激的部位：一般在______。 (3)意义：能够度过寒冷冬季。 低温 茎尖 1.判断下列说法的正误 (1)温度只影响细胞代谢，不参与植物生长发育的调节。( ) 提示：温度不仅影响细胞代谢，也参与植物生长发育的调节。 (2)激素的产生和分布只受基因表达调控，不受环境影响。( ) 提示：激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受环境因素的影响。 预习效果自评 × × (3)影响从巴基斯坦北移到我国湖北的黄麻开花延迟的主要因素是温度。( ) 提示：黄麻为短日植物，开花受日照时长影响，故影响从巴基斯坦北移到我国湖北的黄麻开花延迟的主要因素是光照。 × (4)光照、温度等环境因素的变化，可影响植物体内基因组的表达。( ) (5)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。( ) √ √ 2.连线题 3.思考题 (1)菊花为短日植物，在“十一”期间需要摆放菊花花坛，欲使菊花在“十一”期间开花，应对其进行怎样的处理？ 提示：提前对其进行短日照处理。 (2)植物的向光性是否体现了生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长的作用？ 提示：不是，植物的向光性只能体现生长素促进生长的作用。 一、知识体系建一建 精要内容把握 二、核心语句背一背 1.向性运动是植物受到光、重力等有方向性的环境刺激而引起的生长运动，是植物对环境信号的一种生长反应。 2.光周期作为信号控制很多植物的开花，这是长期进化的结果。 3.植物体是一个复杂的生命系统，能通过自我调节来保证自身的生长发育和繁殖，从而适应不断变化的环境。 一、选择题　B 二、简答题 科学假说是科学家在较为充分的实验证据支持科学结论的基础上，根据科学思维进行适度的推理而提出的解释某问题的一种理论思想。科学假说如能得到科学研究的证实，那么科学假说就能慢慢发展为科学理论甚至科学事实，科学假说也可能被后续进一步研究证据所推翻，从而被下一个科学假说所取代。无论如何，科学假说是人们将认识从已知推向未知，进而变未知为已知的必不可少的思维方式，是科学发展的一种重要形式。 课后习题答案 四层学习内容 融通关键能力 2 分析下列的材料，回答有关问题： 向触性是某些植物的一种向性运动，是指由接触刺激引起的植物的卷须卷成许多圈呈盘旋状的现象，如图所示。 提能点（一）　向性运动　 任务驱动 材料1：达尔文观察到西番莲卷须的顶端接触到支柱后，在20～30 s内就能激发出明显的弯曲现象。他认为如此快速的运动不能用向光性原理进行解释，并大胆提出：卷须的向触性运动是靠电信号传递和原生质收缩来实现的。 材料2：为探究向触性的原因，有科学家在卷须顶端均匀涂抹一定浓度的吲哚乙酸，结果发现，卷须卷成了许多圈呈盘旋状。 (1)向光性是一种向性运动，试分析原理。 提示：单侧光的照射下，植物背光一侧生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧生长不均匀。 (2)试分析达尔文认为不能用向光性原理解释向触性的理由。 提示：生长素由产生部位运输到作用部位并发挥作用在20～30 s内无法完成。 (3)请设计一个实验探究向触性是否是靠电信号传递的，尝试提出实验思路。 提示：在卷须顶端及顶端下部放置一个电极，连接到一个灵敏电表上，让卷须顶端接触到支柱，检测有无电位差出现。 (4)分析材料2中的实验现象，结合生长素的相关知识，请针对向触性产生的原因，提出一种假说。 提示：接触刺激的一侧细胞与另外一侧细胞对生长素的敏感度不同。 根的向重力性和茎的背地性分析 生成认知 [典例]　植物的向性运动是对单向的环境刺激做出的定向运动反应。下列对向性运动的叙述错误的是(　 ) A.植物的向性运动是植物对外界环境的适应 B.植物的向性运动与生长素的调节作用有关 C.植物向性运动的方向均与单向刺激相同 D.农业生产上采用蹲苗处理可以限制水分的供应，目的是促使根向深处生长 √ [解析]　植物向性运动的方向不一定与单向刺激相同，如茎的背地性，C错误。 1.植物的下列运动现象，属于向性运动的一项是(　 ) A.向日葵幼嫩的花盘跟随太阳转动 B.酢浆草的叶片昼开夜合 C.雨点击打使含羞草的小叶合拢起来 D.郁金香由温度的变化引起开花 跟踪训练 √ 解析：在光照方向刺激下向日葵幼嫩的花盘跟着太阳转为向光性，属于向性运动，A正确；在光线明暗刺激下酢浆草的叶片昼开夜合属于对光周期的感知，不属于向性运动，B错误；在雨点的刺激下含羞草的小叶合拢起来是外界刺激造成的，不属于向性运动，C错误；郁金香由温度的变化引起开花，是受到温度的影响，不属于单一方向刺激，D错误。 2.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，向地性　　　 B.受重力影响，背地性 C.受水的影响，向水性 D.受光的影响，向光性 √ 解析：绿色植物倒伏后，重力使得生长素在植物茎的近地侧分布相对多一些，在背地侧分布相对少一些。近地侧多一些的生长素更快的促进了近地侧细胞的伸长，远地侧生长较近地侧慢，从而使茎背地生长。 阅读下面的材料，回答有关问题： 植物能够对光做出反应，表明植物可以感知光信号，具有能接受光信号的分子，光敏色素就是其中的一种。,光敏色素在接受到光照后，被激活，结构发生变化，这一信号经过传导，传递到细胞核内，作用于特定的基因，该基因经转录形成RNA，经翻译合成相应的蛋白质，表现出生物学效应。在该过程中体现感受信号、传导信号和发生反应的过程。,植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体，由此说明环境中的红光、蓝光对植物的生长发育至关重要。 提能点（二）　光周期和温度的调控　 任务驱动 (1)有些植物的种子在有光的条件下才会萌发，而有些植物的种子萌发则受光的抑制，说明什么问题？ 提示：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)有些植物根据昼夜长短决定是否开花，是哪种环境因素的作用？起作用的原理是什么？ 提示：日照时间的长短影响了植物的开花。研究发现，光敏色素是植物接受光信号的蛋白质分子，主要吸收红光和远红光。光敏色素发挥调控作用的机理是：光信号刺激→光敏色素结构发生改变→信号传导到细胞核内→核内特定基因的转录变化→翻译出相应蛋白质→表现出生物学效应。 1.长日植物与短日植物的区分 (1)长日植物和短日植物的开花与日照时长并无直接关系，是连续的黑暗时长会直接决定其开花与否。即促进长日植物的开花并不需要延长日照时长，只要在连续的黑暗中给予短时间的光照，将连续的黑暗时长缩短至某一临界值以下就可以了；而对于短日植物只需延长连续黑暗的时间即可。所以长日植物也叫短夜植物，短日植物也叫长夜植物。 生成认知 (2)长日植物和短日植物的临界日长(夜长)根据物种不同而不同，并不是严格的12小时。 2.辨析光合色素与光敏色素 化学本 质不同 绿色植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，不是蛋白质；光敏色素是由色素参与组成的一种蛋白质复合体 接受光 照有本 质区别 光合色素能吸收并转化光能储存在有机物中，是自然界各种生物的能量和物质基础；光敏色素是光的受体，光仅是一种信号，被接受后经信息传递系统传导到细胞核，影响基因表达，从而达到调节植物的生长发育 分布不同 光合色素主要分布在叶肉细胞的叶绿体中，光敏色素分布在植物的各个器官中，尤其在分生组织细胞中更多，如苗尖端、根尖等 合成条 件不同 光是叶绿素合成的必要条件，黑暗培养的黄化苗不含叶绿素，但黄花幼苗的光敏色素比绿色幼苗多20～100倍 续表 3.春化作用与植物的生长 春化作用 低温诱导植物开花的过程，称为春化作用。成花受低温影响的植物，主要是一些二年生植物(如芹菜、萝卜、白菜、葱、蒜、天仙子等)和一些冬性一年生植物(如冬小麦、冬黑麦等) 脱春 化作用 在春化过程结束前，如遇高温、低温效果就会削弱或消除，这种现象称为脱春化作用。冬季气温过高会导致小麦减产就是这个道理 春化素 春化形成的刺激物质称春化素，通过春化植株的叶片同种嫁接，使没经过春化的植株开花，证明了春化素的存在 续表 [例1]　自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。下列叙述错误的是(　 ) A.植物对日照时间的感知跟光敏色素有关，与植物激素无关 B.该现象说明信息的来源可以是外界环境 C.日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控 D.可以通过人为控制光照时间达到使花卉分批上市的目的 √ [解析]　植物对日照时间的感知跟光敏色素有关，通过调节植物激素的含量影响植物开花，A错误；题目中的现象说明信息的来源(光)可以是外界环境，B正确；日照时间的长短变化是环境因素，外界环境因素的变化通过影响植物的代谢进而影响植物的开花，而植物代谢的调节本质上是由基因来调控的，C正确；根据题意可知，通过人为控制光照时间控制植物开花的时间，达到使花卉分批上市的目的，D正确。 [例2]　(2024·宁波奉化期末)自然状态下，冬小麦需要经过春化作用才能开花。科研人员发现，给冬小麦连续20天使用一定浓度的赤霉素(GA)处理，不经过春化作用也能开花。下列叙述或推断不合理的是(　 ) A.低温可能会诱导冬小麦的相关基因表达，以增加GA的含量 B.春化作用能使冬小麦抗寒能力增强，与自由水占比增大有关 C.冬小麦的开花不仅受环境因素的影响，也受到激素的调节 D.洋葱经春化作用会导致其食用品质下降，存储时间也会随之缩短 √ [解析]　用一定浓度的赤霉素(GA)处理，不经过春化作用也能开花，表明赤霉素能产生与春化作用相同的效果，故春化作用可能诱导了GA的产生，增加了GA的含量，A正确；春化作用需要经过一定的低温处理，自由水转变成结合水，植物细胞内自由水/结合水的值会下降，细胞代谢活动降低，避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身，使冬小麦的抗寒能力增强，B错误；给冬小麦连续20天使用一定浓度的GA处理，不经过春化作用也能开花，冬小麦的开花不仅受环境因素的影响，也受激素的调节，C正确；人们对洋葱的需要是鳞茎，春化作用会导致洋葱开花，开花会消耗大量有机物，降低洋葱的品质，存储时间也会缩短，D正确。 [拓展延伸] 植物生长发育的整体调控 植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。 (1)从分子水平看：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。 (2)从细胞水平看：激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节作用。同时，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。 (3)从器官和个体水平看：植物生长、发育、繁殖、休眠，是植物响应环境变化，调控基因表达以及激素产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。 1.植物生长离不开光，下列说法错误的是(　 ) A.光可以影响种子的萌发 B.光往往对植物繁殖有重要影响 C.光影响基因表达 D.光是光合作用光反应的信号 跟踪训练 √ 解析：种子萌发有的需要光照或黑暗条件，A正确；光周期对成花诱导有重要影响，B正确；光信号经转换传导到细胞核影响基因表达，C正确；光反应是利用光能，而不是光信号，D错误。 2.(2024·浙北G2联考期中)春化作用是指某些植物(如冬小麦)在生长期需要经历一段时间的低温后才能开花的现象。Vrn基因是抑制冬小麦开花的基因，下列说法错误的是(　 ) A.低温可通过影响基因的表达从而调控植物的生命活动 B.秋冬前冬小麦Vrn基因的表达水平较低 C.春化作用是越冬植物适应环境的一种重要机制 D.春天补种的冬小麦只会长苗不会结果 √ 解析：某些植物(如冬小麦)在生长期需要经历一段时间的低温后才能开花，Vrn基因是抑制冬小麦开花的基因，可见低温可通过影响基因的表达从而调控植物的生命活动，A正确；Vrn基因是抑制冬小麦开花的基因，秋冬前Vrn基因的表达水平较高，冬小麦不能开花，B错误；春化作用是越冬植物适应环境的一种重要机制，避免小麦开花遇到寒冷环境而冻死，C正确；冬小麦在生长期需要经历一段时间的低温后才能开花，春天补种的冬小麦只会长苗不会结果，D正确。 四层学习内容 浸润学科素养和核心价值 3·4 已有的研究表明，植物的根是靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。请以刚刚萌发的玉米粒为实验材料，设计实验进行验证。(提示：为便于观察，可在培养皿中铺上湿棉花，将刚萌发的玉米粒放在其中培养。) 探究活动　植物根向重力性的研究　 必备知识 (1)实验思路：①取10颗大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒，随机分成数量相同的甲、乙两组；②去除甲组玉米粒的根冠，乙组玉米粒不作处理，分别放在两个含有湿棉花的培养皿中；③置于温度适宜的暗室中培养一段时间；④观测两组玉米粒根尖是否向地弯曲生长。 (2)预期结果、得出结论：如果甲组玉米粒根尖不出现向地弯曲生长，乙组均出现向地弯曲生长，即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。 (1)本实验的自变量是____________；可采用_________的方法进行处理。 (2)本实验的因变量是___________________；可通过______________________________来对因变量进行观测。 问题思考 是否有根冠 切除根冠 根是否出现向地生长 观察玉米根尖是否向下弯曲生长 (3)请找出本实验的无关变量(至少两个)，并简要说明应如何处理？ 提示：①玉米粒的大小、种类和萌发情况，应选择大小、萌发程度大致相同的同种玉米粒；②培养温度，选择相同且适宜的温度进行培养；③棉花的量及湿润程度，各组培养皿内棉花的用量和湿润程度应相同且适宜；④光照，最好放置在黑暗的环境中进行培养等。 植物向重力性的解释——“淀粉—平衡石假说” 能力提升 1.植物根的向地性和茎的背地性的形成可以用“淀粉—平衡石假说”来解释：当植物的放置方向改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如引起生长素沿着重力刺激的方向不对称分布。下列相关叙述正确的是(　 ) 素养评价 A.平衡石细胞导致植物根部背地侧生长素浓度高，细胞生长快 B.平衡石细胞使得植物根部对生长素浓度的影响更敏感 C.植物根部和茎部的生长素分布受平衡石细胞的影响是相同的 D.平衡石细胞使植物体内生长素只能从上端向下端进行极性运输 √ 解析：据题意可知，平衡石细胞中的淀粉体会沿着重力方向沉降，使得植物根部近地侧生长素浓度高，细胞生长受抑制，A错误；平衡石细胞使根部生长素分布不均，而不是使植物根部对生长素浓度的影响更敏感，B错误；平衡石细胞对植物根部和茎部生长素浓度的影响是相同的，都会导致近地侧生长素浓度高于背地侧，C正确；极性运输是指生长素从植物形态学上端运向形态学下端运输，而不是从植物的上端向下端运输，D错误。 2.根的向地性和茎的背地性均和生长素分布不 均匀有关，然而造成此种分布差异的原因尚不清楚 ，不过科学家发现Ca2＋似乎和生长素分布差异有 关。如图为垂直放置的玉米芽， Ⅰ、Ⅱ中黑色小 方块含Ca2＋，但Ⅰ中置于伸长区，Ⅱ中置于根冠；Ⅲ中白色小方块含Ca2＋抑制剂，抑制Ca2＋的移动，置于根冠，实验结果如图。关于这组实验的叙述正确的是(　 ) A.伸长区无法吸收Ca2＋ B.Ca2＋的有无会造成根的弯曲 C.若将Ⅲ中白色小方块置于伸长区，则预期根会弯曲 D.根冠部位的Ca2＋浓度差异和根的弯曲有关 √ 解析：结合题图和题干信息可知，三者生长的差异在于小方块所放位置和所含物质的差异，由Ⅰ、Ⅱ对比可知，含有Ca2＋的小方块在根冠部位时，可能是Ca2＋促进了根冠部位的生长素向Ca2＋浓度较高的部位集中，使未放置小方块的一侧生长快、放置小方块的一侧生长受抑制，而伸长区的生长素分布不受Ca2＋的影响；Ⅱ与Ⅲ相比，小方块中所含物质不同，可能是Ⅲ中小方块中的抑制剂影响了Ca2＋的移动，使未放置小方块的一侧Ca2＋浓度较高，生长素分布较多，抑制生长，使放置小方块的一侧的生长素浓度低，促进生长，使根弯向未放置小方块的一侧，D正确。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 A级——基础综合练 1.(2024·浙江衢温5＋1联盟期中)鸢尾总是在四、五月份开花，其感受光周期变化的物质基础和结构基础分别是(　 ) A.光敏色素　茎尖 B.成花素　茎尖 C.光敏色素　叶片 D.成花素　叶片 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 解析：鸢尾感受光周期变化的物质基础和结构基础分别是光敏色素、叶片，C正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 2.(2024·嘉兴海盐段考)每逢农历春节，很多广场上各种盆栽花卉凌寒怒放。为使花卉在特定的时间开花，常用的措施不包括(　 ) A.重力影响 B.水肥控制 C.改变光照时间 D.施用植物生长调节剂 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：为调节植物的开花时期，需要利用有关的环境因子作用于植物，例如水肥控制、光照时间等，也可以施用适宜的植物生长调节物质进行调节。重力不是调节植物开花的措施。 3.“玉兰花欲开，春寒料峭来”。初春时，天气寒冷，玉兰树的花已开放但叶子却没有长出。对于这时玉兰的分析，错误的是(　 ) A.玉兰细胞中的光敏色素能感受光的变化 B.诱导玉兰花芽萌发的温度要高于叶芽 C.红色花瓣细胞中的液泡内含有色素 D.此时的玉兰植株吸收O2，释放CO2 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 √ 解析：玉兰细胞中的光敏色素能感受光的变化，A正确；根据题意可知，诱导玉兰花芽萌发的温度比叶芽低，B错误；花瓣呈现红色，是因为细胞中的液泡内含有色素，C正确；此时叶片还没有长出，玉兰不能进行光合作用，而细胞呼吸吸收O2排出CO2，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 √ 4.某种短日植物开花的临界日长是10小时，在如图甲～丁四个光周期处理中，此短日植物能正常开花的处理有(　 ) A.乙 B.丙 C.乙、丙 D.乙、丙、丁 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：因为该种短日植物开花的临界日长是10小时，连续夜长大于24-10＝14小时可开花，据图分析只有图乙可开花，A正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 5.(2024·杭州六县九校联盟期中)植物体能对多种环境信号的变化做出反应。以下相关叙述错误的是(　 ) A.向性运动是植物对光、重力等有方向性的环境信号做出的生长反应 B.控制植物开花及其他光周期现象的是夜长而非日长 C.感受低温刺激的部位一般在根尖 D.一些需要春化的植物未经低温处理而施用赤霉素，也能开花 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：向性运动是植物在单一方向刺激下做出的定向运动，是植物对光、重力等有方向性的环境信号做出的生长反应，A正确；控制植物开花及其他光周期现象的是夜长而非日长，B正确；感受低温刺激的部位一般在茎尖，C错误；赤霉素可以代替低温促进某些植物开花，一些需要春化的植物未经低温处理而施用赤霉素，也能开花，D正确。 6.环境因素参与调节植物的生命活动，以下说法错误的是(　 ) A.烟草种子只有在光下才能萌发是因为种子萌发需要利用光能 B.绿豆芽长出长的茎而没有发育成豆苗说明光照影响植物的形态 C.冬小麦的春化作用现象说明温度影响植物生殖 D.温带地区秋季树叶变黄的原因之一是低温等因素抑制叶绿素合成 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：烟草种子只有在光下才能萌发是因为种子萌发需要光信号，而不是利用光能，A错误；绿豆芽长出长的茎是下胚轴伸长，而没有发育成豆苗说明光照影响植物的形态，B正确；冬小麦的春化作用现象是低温诱导冬小麦抽穗开花，说明温度能影响植物生殖，C正确；衰老的叶片叶绿素会降解，秋天低温又抑制叶绿素合成，故温带地区秋季树叶会变黄，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 7.(2024·台金七校联盟期中)某一品种的菊花通常在秋季开花，若使其在夏季开花，应当采取的关键措施是(　 ) A.补充光照使光照时间延长 B.适当提高温度 C.遮光使光照时间缩短 D.适当多浇水 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：菊花是短日植物，若使其在夏季开花，则应缩短光照时间。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 8.如表是交替地暴露在红光和远红光下的莴苣种子的萌发率(26 ℃下，连续1 min的红光和4 min的远红光照射，R表示红光，FR表示远红光)。下列叙述正确的是(　 ) 光处理 萌发率/% R 70 R—FR 6 R—FR—R 74 R—FR—R—FR 6 R—FR—R—FR—R 76 R—FR—R—FR—R—FR 6 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 A.该实验的主要目的是探究种子的萌发是否需要光 B.光照处理时间越长，莴苣种子的萌发率越高 C.莴苣种子萌发率的高低以最后一次照射的光的波长为准 D.光是莴苣种子萌发的必需条件，远红光下萌发率高，红光下萌发率低 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：由题干信息可知，该实验的主要目的是探究红光和远红光交替照射对莴苣种子萌发率的影响，A错误。分析表中6组数据可知，种子的萌发与光照处理时间无关，B错误。由表可知，种子萌发率的高低与最后一次照射的光的波长有关，最后一次照射红光的种子萌发率高，最后一次照射远红光的种子萌发率低，C正确，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 9.(2024·温州十校联合体期中)植物的生长发育离不开环境的影响以及植物激素的调节作用，以下叙述错误的是(　 ) A.重力影响植物的根、茎中生长素的运输与分布 B.光敏色素可以吸收红光和远红光调节植物生长发育 C.冬小麦的茎尖感受低温诱导从而开花属于“春化作用” D.对于烟草等短日植物，夜间给予适当补光有利于开花 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：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，造成生长素分布不均衡，从而调节植物的生长方向，A正确；光敏色素主要吸收红光和远红光，可调节植物的生长发育，B正确；冬小麦的茎尖感受低温诱导从而开花属于“春化作用”，C正确；对于烟草等短日植物，若夜间给予适当补光，则不利于开花，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 10.(2024·杭州期末)植物开花具有光周期现象。科研人员研究了光照对某植物开花的影响，实验分组处理与结果如图所示。下列叙述错误的是(　 ) A.植物可以感知光信号并据此调整生长发育 B.夜晚连续光照数小时会抑制该长日植物开花 C.暗期用红光处理可以促进该长日植物开花 D.实验表明该植物开花主要由暗期长短决定 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：植物细胞具有接受光信号的受体，感知光信号后调节植物的生长发育，A正确；夜晚连续光照数小时，导致长夜条件被破坏，促进长日植物开花，B错误；由图示可知，暗期用红光处理可以促进该长日植物开花，C正确；分析题图可知，第一组和第二组图中，光期暗间断处理后仍然开花，第三组暗期时长较长时不开花，说明光期长短不影响开花，该植物开花主要由暗期长短决定，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 11.光敏色素是植物细胞内的一类光受体，存在活化与非活化两种状态。植物受光刺激后，光敏色素的结构发生变化，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。光通过光敏色素调控某植物下胚轴生长的部分机制如图所示。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 (1)光敏色素的化学本质是________。受光刺激后光敏色素以________状态存在，该状态________(填“有利于”或“不利于”)PIFS基因的表达。 (2)将该植物从光照适宜的环境转移到黑暗环境中，赤霉素(GA)的含量________，原因是________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 (3)在细胞水平上，GA与生长素通过____________________而促进下胚轴伸长。从调节种子萌发的角度分析，与GA相抗衡的植物激素是________。 (4)从图中该实例可以得出：植物生长发育的调控是由____________________________共同完成的。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：(1)光敏色素是一种易溶于水的具有独特吸光特性的蛋白质。由图可知，受光刺激后光敏色素以活化的光敏色素状态存在，该状态不利于PIFS基因的表达。(2)将该植物从光照适宜的环境转移到黑暗环境中，光敏色素以非活化的状态存在，促进GA合成基因的表达，并抑制GA水解酶基因的表达，从而使赤霉素含量增加。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 (3)生长素和赤霉素促进植物生长的机理都是促进细胞伸长和细胞分裂。在调节种子萌发方面，GA促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发。(4)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，它们相互作用、协调配合。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 答案：(1)蛋白质　活化　不利于　(2)增加(或上升)　黑暗环境中光敏色素为非活化状态，促进GA合成基因的表达，并抑制GA水解酶基因的表达，从而使赤霉素含量增加　(3)促进细胞伸长和细胞分裂　脱落酸　(4)基因表达调控、激素调节和环境因素调节 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 B级——应用创新练 12.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 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：根据题干信息可知，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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 13.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，下列分析正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 A.①和④能够说明燕麦在横放状态下，单侧光作用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，重力作用是引起弯曲生长的主要因素 C.①和②能够说明燕麦在横放状态下，单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素 D.③和④能够说明燕麦在横放状态下，重力作用是引起弯曲生长的主要因素 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：①单侧光和重力的作用效果一致，使植物弯向上生长，④均匀光照，对植物的生长素的横向运输没有影响，重力的作用使植物弯向上生长，①和④不能说明引起弯曲生长的主要因素是重力还是单侧光，A、B错误。①上方照光以及重力影响都使植物弯曲向上生长；②中植物弯曲生长不明显，说明重力与单侧光的共同作用使向地侧和背地侧生长素含量差别不大，C错误。③中植物的生长素横向运输只受重力影响，植物弯曲向上生长；④中光照不影响植物中生长素的横向运输，植物受重力影响弯曲向上生长，③和④能够说明燕麦在横放状态下，重力作用是引起弯曲生长的主要因素，D正确。 14.研究者结合生长素、Ca2＋、钙调素对向重力性的影响，提出向重力性的机理，如图所示。据图分析，下列说法错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 A.在重力作用下，造粉体沉降到下侧内质网上，诱发内质网释放Ca2＋ B.钙离子具有激活钙调素的作用 C.钙泵只能运输Ca2＋，而不能运输生长素 D.激活后的钙调素只能作用于钙泵 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：由图中1→2→3过程可知，在重力作用下，造粉体沉降到下侧内质网上，诱发内质网释放Ca2＋，A正确；钙离子释放后能使无活性的钙调素变成被激活的钙调素，B正确；钙泵为运输Ca2＋的载体蛋白，具有专一性，C正确；激活后的钙调素可作用于钙泵和生长素泵，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 15.某城市考虑引进香樟作为绿化树种。为了解光照强度与光周期对香樟苗生长的影响，研究人员进行了相关研究。回答下列问题： (1)研究过程中，需要保持一定的温度、二氧化碳浓度，并对香樟苗始终提供适量的______________(至少回答2点)。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 (2)研究人员测定了若干组长势相同的同龄期香樟苗在不同光照强度下的净光合作用强度。结果表明，香樟苗生长最适宜的光照强度范围是21～30 klx。过低或过高光照强度都不利于香樟苗的生长，其原因是_______________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 (3)研究人员在适当条件下培养若干香樟种子，待幼苗出土后，在适宜的光照强度下，设3个人工控制的光周期处理组继续培养，2个月后测定各组香樟苗的株高和地径(靠近地表处的直径)。结果如下： 光周期对香樟苗的株高和地径的影响(单位：mm) 组别 光周期 株高 地径 A 10 h光期＋14 h暗期 291 3.84 B 15 h光期＋9 h暗期 302 4.17 C 24 h光期＋0 h暗期 306 3.95 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 该城市春季平均日照长度接近10 h、夏季平均日照长度接近15 h，结合上述实验结果分析，在大棚中培育香樟苗适合在________(填“春季”或“夏季”)，并应控制好大棚内温度、二氧化碳浓度，且根据一天光照强度的变化情况采取____________的措施让香樟苗更好地生长。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：(1)为保证植物正常生长和光合作用正常进行，研究过程中除需要保持一定的温度、二氧化碳浓度外，还需对香樟苗始终提供适量的水分和无机盐等。(2)光合作用的最适光照有一定要求，过高或过低均不利于光合作用进行，原因是光照强度过低，限制了光合作用的正常进行，从而不利于干物质积累；而光照强度过高，会破坏相关色素以及直接或间接影响光合作用相关蛋白质的活性。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 (3)分析表格数据可知，该植物在B组实验条件下(15 h光期＋9 h暗期)株高和地茎长势最佳，而该地区夏季平均日照长度接近15 h，与B组实验条件接近，故在大棚中培育香樟苗适合在夏季进行；同时还应根据一天光照强度的变化情况采取适当的补光及遮阴措施让香樟苗更好地生长。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 答案：(1)水分和无机盐　(2)光照强度过低，限制了光合作用的正常进行，从而不利于干物质积累；光照强度过高，破坏相关色素以及直接或间接影响光合作用相关蛋白质的活性　(3)夏季　适时补光及遮阴 16.研究表明，拟南芥中光敏色素介导的光信号与植物激素脱落酸(ABA)代谢途径相互作用。phyB突变体水稻无法合成光敏色素，利用野生型和光敏色素突变体水稻作为研究材料，分析光敏色素介导的光信号对ABA生物代谢的影响，结果如下图所示。请回答下列问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 (1)分析实验，phyB突变体与野生型相比，体内内源ABA含量差异可能原因是：实验(b)中ABA合成代谢相关基因是图中的______________________，在phyB突变体中的表达水平明显_____________________________________________________________________野生型。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 (2)另有实验表明，外源ABA明显抑制光照下生长的水稻种子的萌发，且外源ABA对phyB突变体种子萌发的抑制效果更明显。据此推测，在野生型水稻体内光敏色素通过感受光信号______(填“削弱”或“增强”)了ABA对种子萌发的抑制效果。 (3)ABA的生理作用除了抑制种子萌发外，还可以_________(至少写两点)。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 解析：(1)根据题图分析可知，实验(b)图中显示phyB突变体的OsABAOX2基因和OsABAOX3基因的表达水平都高于野生型，导致phyB突变体的叶片和幼苗中内源ABA含量都高于野生型；而phyB突变体的OsABAOX1基因表达水平低于野生型，说明ABA降解代谢相关基因是OsABAOX1。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 (2)根据题意分析可知，外源ABA明显抑制光照下生长的水稻种子的萌发，且外源ABA对phyB突变体种子萌发的抑制效果更明显，说明在野生型水稻体内光敏色素通过感受光信号削弱了ABA对种子萌发的抑制效果。(3)脱落酸(ABA)的生理作用除了抑制种子萌发外，还可以抑制生长，促进果实和叶脱落。 答案：(1)OsABAOX2和OsABAOX3　高于　(2)削弱　(3)抑制生长，促进叶和果实脱落 阶段验收评价（四） (单击进入电子文档) 模块综合评价 (单击进入电子文档) 本课结束 $$