5.4 环境因素参与调节植物的生命活动-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物选择性必修1 稳态与调节学习手册（人教版）

某植物的插条，观察其生根的实验，下列叙 述错误的是( NAA处理浓度依次增加 A.该实验的目的是探究适宜插条生根的 NAA浓度 B.该实验应选用保留相同数量芽的插条作 材料 C.该实验的自变量可以是插条的生根数量 D.该实验最好先做预实验并设置空白对照组 答案：C 解析：该实验的目的是探究不同浓度的 NAA溶液对扦插枝条生根的影响，A正确； 自变量是不同浓度的NAA溶液，因变量是 生根的数目或平均长度，无关变量有枝条的 第4节 环境因素参上 核心素养 1.通过对光调控植物生长发育的反应机制的 讨论和案例分析，运用结构与功能相适应 的观点解释光对植物生长发育的影响。 (生命观念、科学思维) 2.举例说出重力、温度参与调节植物的生命 活动，认同生物与环境相适应的观念。 (生命观念)》 3.举例说明植物生命活动的调节的复杂性和 整体性。（生命观念） 第5章植物生命活动的调节 侧芽数量、插条长短和完整度、浸泡时间、 处理温度等，B正确，C错误；为进一步的 实验探索条件以及检验实验的科学性和可行 性，该实验最好做预实验，并设置空白对照 组，D正确。 B变式训练③ 某小组开展“探索生长素类调节剂促进 插条生根的最适浓度”课题研究，在制订 实验方案过程中，下列哪一项可以不考虑 () A.蒸馏水处理作为对照 B.配制一系列浓度梯度的生长素类调节剂 溶液 C.严格控制无关变量 D.进行预实验，确定实验浓度范围 与调节植物的生命活动 川知识点一光对植物生长发育的调节？ 知识梳理 1.光对植物生长发育的调节 (1)光是植物进行光合作用的 来 源，通过光合作用制造有机物为植物生 长发育提供 (2)光作为一种信号， 植物生长、 发育的全过程，从种子的萌发到植株 生长、开花、衰老等，都会受到光的 调控。 2.植物接收光信号的分子—光敏色素 (1)光敏色素是一类 (色素一蛋白 学 19 高中生物学选择性必修1（人教版） 质复合体)，分布在 一般来说， 组织中含有较多的 光敏色素。在细胞中，光敏色素分布在 膜系统、胞质溶胶和细胞核等部位。 (2)反应机制： 光敏色素被 信号经过转 细胞核内 表现出 受到 光照 激活，结构 导，传递到 特定基因 生物学 发生变化 细胞核内 表达 效应 教材拓展 1.那些需要光才能萌发的种子，是需要光照 给种子萌发提供能量吗？如若不是，“见 光才能萌发”又有什么意义？ 2.光对叶绿素的合成有什么影响？ 3.有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花， 是哪种环境因素在起作用？这与植物激素 的分泌有关系吗？ 要点精析 1.光是植物生长的必需条件之一，一方面作 为植物进行光合作用的能量来源，通过光 合产物和物质运输而间接影响生长；另一 方面，作为一种信号，通过光质与光强， 80)学 直接影响、调控植物生长、发育的全过 程，包括发芽、茎的生长、叶和根的发 育、向光性、叶绿素的合成、分枝以及花 的诱导等。 2.植物能够对光作出反应，是因为植物具有 能接收光信号的分子，光敏色素是其中的 一种（另外还有隐花色素和紫外光受体）。 光敏色素的生理作用甚为广泛，它影响植 物一生的形态建成，从种子萌发到开花、 结果及衰老。 3.光影响、调控植物生长、发育的全过程， 主要是通过影响物质的合成、运输、激素 的含量等来调控细胞的生长、分裂、分化。 4.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。光敏色 素是植物体内一种能接收光信号的分子， 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，在细胞核里影响特定基因的表 达，从而表现出生物学效应，影响植物的 生长发育。 例1光对茎伸长有抑制作用。实验表明， 在光照下生长的玉米幼苗，其生长速率比黑 暗处理降低30%左右。自由IAA含量也降 低40%左右，但结合态IAA含量则显著增 加（两种形式IAA可在一定条件下相互转 化，且自由IAA可被IAA氧化酶降解失活)。 由此分析，以下对于光抑制玉米茎伸长的原 因的解释不合理的是() A.光可能会使自由IAA转变为无活性的结 合态IAA B.光照提高了IAA氧化酶的活性，引起自 由IAA氧化分解作用更显著 C.结合态IAA为生长抑制物，抑制茎的伸 长生长 D.自由IAA含量下降，从而影响玉米茎的 伸长生长 答案：C 解析：由题可知，光照条件下自由IAA含 量下降，结合态IAA含量显著上升，且两 种形式IAA可在一定条件下相互转化，故 A合理；由于自由IAA可被IAA氧化酶降 解失活，故B合理；自由IAA能促进细胞 伸长生长，结合态IAA只是失去活性，并 非生长抑制物，故对于光抑制玉米伸长的原 因D合理，C不合理。 例2光敏色素参与植物的多种生理反应， 下列生理过程中不受光敏色素控制的是 A.需光种子的萌发 B.植物的向光性 C.植物的开花 D.叶片的脱落 答案：D 解析：光敏色素是植物体内一种能接收光信 号的分子，所以能控制的生理过程必然是植 物对光作出的反应。选项中需光种子的萌 发、植物的向光性、植物的开花都受光照影 响，因此这些生理过程都受光敏色素的控 制，而叶片的脱落不受光照影响，故选D。 知识点二参与调节植物生命活动的其 他因素 知识梳理 1.温度参与植物生命活动的调节 (1)植物的所有生理活动都是在一定的 内进行，温度可以通过影响种子 第5章植物生命活动的调节 萌发、植株生长、开花结果和叶的衰 老、脱落等生命活动，从而参与调节植 物的生长发育。 (2)植物分布的 很大程度上也是 由温度决定的。 2.重力参与植物生命活动的调节 重力是调节植物 和形态建成 的重要环境因素，例如：植物的根、茎中具 有 的物质和细胞，可以将重力信 号转换成 的信号，造成生长素 从而调节植物的生长方向。 教材拓展 你知道有哪些植物需要春化作用才能开 花吗？这对于它们适应所生存的环境有什么 意义？ 要点精析 1.温度对植物生长的影响是通过酶影响各种 代谢过程的一种综合效应。温度不仅影响 水分与矿物元素的吸收，而且影响物质的 合成、转化、运输与分配，从而影响细胞 的分裂与生长。 2.经历低温诱导促使植物开花的作用称为春 化作用。但是低温只是春化作用的主导因 子，植物在通过春化处理过程中，不仅需 要低温，而且需要水分、氧气和糖类物 质。而且春化效应不但可以积累，还可以 解除。所有这些都说明：春化作用的本质 是一种化学作用，但它不同于一般的普通化 学(81 高中生物学选择性必修1（人教版） 学作用，因为它在低温下反而进行得更好。 3.植物根向地、茎背地生长都是在重力的调 节下形成的。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，造成生长素分布的不均衡， 从而调节植物的生长方向。 例3植物生长速度随温度的反应曲线实际 就是酶与温度的反应曲线（如图所示），植 物体内反应发生的快慢取决于酶的活性。把 维持植物生命活动的最低温度和最高温度叫 作生存的最低温度和最高温度，两者合称为 植物生存的极限温度。一般来说，生存的极 限温度与植物的种类及其生育期有关，分析 植物对温度反应曲线，下列表述合理的是 解 线性区域 基点 最适 0温度， 温度 资 温度/℃ 典型的植物对温度反应曲线 A.图中的基点温度即为生存的最低温度， 故低于基点温度，高于最高温度，植物 都不能生存 B.在一定的温度范围（可以近似看作从基 点温度到最佳温度)内，酶的活力和温 度呈正相关，呈线性关系 C.最适温度时，植物生长最快，这个温度 对于植物健壮生长来说，往往是最适宜的 D.生活在温带的作物生长最适温度较大多 数热带和亚热带植物的生长最适温度要 高一些 答案：B (82)学 解析：图中的基，点温度和最高温度为植物生 长率为零的温度，故在图中所示的基点温度 和最高温度下，植物生长发育停滞，但仍可 维持生命，如果温度再继续下降或上升，植 物将受损甚至死亡，A错误；温度对植物生 长的影响是通过酶而影响各种代谢过程的， 所以，最适温度前随温度升高，酶的活性升 高，即酶的活性和温度呈正相关，B正确； 图中所示生长的最适温度是指生长最快的温 度，这个温度下植物生长最快，物质较多用 于生长，消耗太快，没有在较低温度下生长 得那么结实，因此在生产实践中培养健壮的 植株，常常要求在比生长的最适温度略低的 温度下进行，C错误；从进化的角度分析， 生物要与环境相适应，故大多数生活在热带 和亚热带的植物生长的最低温度、最适温 度、最高温度均偏高，D错误。 例4（不定项）用低温诱导促使植物开花 的作用称为春化作用。某些植物必须经过春 化作用才能开花结实，高温、缺氧和缺水等 均可以解除春化，一般植物在种子萌发后到 植物营养生长的苗期感受低温而完成春化。 下表是对冬小麦进行相关实验的研究结果， 有关叙述正确的是( 处理 未经低 经低温 先低温处理，后 方式 温处理 处理 高温处理 出现某些特殊蛋 检测 无某些特 有某些特 白质，后经高温 结果 殊蛋白质 殊蛋白质处理后这些蛋白 质消失 不能抽 现象 抽穗开花 不能抽穗开花 穗开花 A.影响冬小麦抽穗开花的环境因素有温度、 氧浓度、水分等 B.春化产生的某些特定蛋白质是由突变基 因引起的 C.春化使植物某些细胞在形态、结构和生 理功能上发生了稳定性差异，即出现了 细胞分化 D.春化产生的特定蛋白质是春化作用（低 温处理)激活了某些基因进行表达的产物 答案：ACD 解析：题千中描述，低温诱导促使植物开 花，高温、缺氧和缺水等均可以解除春化， 故温度、氧浓度和水分都是影响冬小麦抽穗 开花的环境因素。基因突变具有随机性和不 定向性，不可能在同样环境条件下每次都产 生同样的特定蛋白质，所以春化不是由基因 突变引起的。低温引起春化，春化作用是由 低温激活了某些基因，基因选择性表达使细 胞分化造成的。故B错误。 川知识点三植物生长发育的整体调控 知识梳理 1.植物生长发育的调控，是由 激素调节和 共 同完成的。 2.植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在 基因适时 的调控之下。 3.激素作为一种 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 的结果， 也受到 的影响。 4.在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休 第5章植物生命活动的调节 眠，实际上，是植物响应 调 控 以及激素 最终表现 在 水平上的变化。 教材拓展 守望花开，是世人美好的期待。那么， 有哪些途径能人工调节花期，使得植物按照 人们的意愿开花呢？ 要点精析 植物的生长发育过程，在根本上是基因 组在一定时间和空间上程序性表达的结果。 光照、温度等环境因素的变化，会引起植物 体内产生包括植物激素合成在内的多种变 化，进而对基因组的表达进行调节。 调控 基因表达 植物生长发育 调控 影响》 调控 环境因素调控，植物激素 例5下列有关植物生命活动调节的叙述错 误的是() A.植物生长发育过程中是多种植物激素相 互作用共同调节的 B.植物激素的合成受基因的控制，合成的 植物激素又对基因的表达进行调控 C.环境改变会引起植物体内激素合成的变 化，进而对基因的表达进行调节 D.植物生命活动的调节中环境因素起主导作用 答案：D 解析：在植物个体生长发育和适应环境的过 学 83 高中生物学选择性必修1（人教版） 程中，各种植物激素不是孤立地起作用，而 是多种植物激素相互作用共同调节的，A正 确；植物激素的合成受酶的控制，而酶的合 成受基因的控制，同时植物激素也对基因的 程序性表达具有调节作用，B正确；光照、 温度等环境因素的变化，会引起植物体内植 物激素合成的变化，进而对基因组的表达进 行调节，C正确；植物生命活动的调节受基 因调控、激素调节和环境因素三个方面共同 作用，协调配合，D错误。 B变式训练① 下列关于植物生命活动的调节，叙述错 误的是（) A.光不仅可以为植物提供能量，还能作为 信号影响种子的萌发及植株生长、开花等 B.温度决定植物分布的地域性，还可以通 过影响酶的活性进而影响植物的各项生 命活动 C.植物器官中存在着将重力信号转换成运 输生长素信号的物质，从而调节器官的 生长方向 D.除环境因素外，NAA、赤霉素、乙烯等 植物激素也对植物的生命活动起重要调 节作用 例6（不定项）如图表示多种植物激素对 黄瓜幼苗生长的调节作用，据图判断，下列 说法正确的是( ① 幼根、幼茎合成 温度促进细胞伸长 ② b浓度 多种组织 a浓度 苗生长 合成 ③抑制细胞伸长 84)学 A.①②③代表的植物激素分别是细胞分裂 素、生长素、乙烯 B.a浓度的激素②抑制细胞伸长，b浓度的 激素②促进细胞伸长 C.除激素的作用外，光、温度等环境因素也 会影响植物的生长 D.多种激素相互作用、共同调节植物的生 长发育和对环境的适应 答案：BCD 解析：激素①②均能促进细胞伸长，且②的 不同浓度作用效果相反，则②是生长素，① 是赤霉素；当生长素浓度升高到一定值时， 会促进乙烯的合成，而乙烯含量升高会抑制 生长素的作用，即抑制细胞伸长，③是乙 烯，A错误，B正确。光和温度影响①②的 合成，则光、温度等环境因素也会参与调节 植物的生长发育，C正确。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，而是多种激素共同调控植 物的生长发育和对环境的适应，D正确。 B变式训练2 下列关于多种植物激素的作用和关系的 叙述，错误的是( A.赤霉素可以促进种子萌发，脱落酸可以 抑制种子萌发 B.调控植物生长发育及对环境的适应需要 多种植物激素共同参与 C.生长素和细胞分裂素均可促进细胞核和 细胞质分裂，所以二者表现为协同作用 D.生长素浓度较高时，会促进乙烯的合成， 乙烯含量升高后又会抑制生长素的作用高中生物学选择性必修1（人教版） 关变量（如枝条长度、生长素类调节剂处理的时间等） 应控制为等量，C不符合题意；实验前要做一个预实 验，目的是为正式实验摸索条件，确定实验浓度范围， D不符合题意 >"第4节环境因素参与调节植物 的生命活动 知识点一光对植物生长发育的调节 知识梳理 1.(1)能量物质和能量(2)影响、调控 2.(1)蛋白质植物各个部位分生 教材拓展 1.提示：不是。光对种子萌发的影响与光敏色素有 关。据研究，种子萌发时对光的需要是一种保护作用。 某些特别小的种子，如在土壤深层（暗中）萌发，当幼 芽长出地面时贮藏物质几乎全部耗尽，如只有见光才萌 发，就保证种子只能在地表或靠近地表萌发，并迅速转 为自养生活，这对植物本身是一种有益的特性。 2.提示：叶绿素的合成离不开光的参与，可见光中 各波长的光照都能促进叶绿素的合成。其中，蓝光下叶 绿素含量最高，其次是白光和红光，黑暗和绿光下最低。 3.提示：植物根据昼夜长短“决定”是否开花，是 光照这种环境因素在起作用。一天之中，白昼与黑夜的 相对长度叫光周期，这种昼夜长短，影响植物开花的效 应，叫作光周期现象。根据成花诱导对光周期的反应， 可以把植物分为长日植物、短日植物、日中性植物等。 光照通过影响植物激素的合成、分布等，来影响植物的 开花时间等生命活动。 知识点二参与调节植物生命活动的其他因素 知识梳理 1.(1)温度范围(2)地域性 2.生长发育感受重力运输生长素分布的不 均衡 教材拓展 提示：需要春化作用的植物主要是一年生冬性植物 (如冬小麦、冬大麦等)和某些两年生植物（如白菜、 萝卜、芹菜、甜菜等)，只有通过春化作用才能开花， 78 否则将处于营养生长状态。春化作用的出现和休眠一 样，也是植物应对恶劣环境的一种策略，植物在开花期 是非常脆弱的，如果不幸遇上低温，则很容易无法抵抗 而导致不开花或死亡。所以经过长久的进化，那些等待 寒冬过去后再开花结实（即春化作用）的植物，更能确 保繁衍后代，适应环境。 知识点三植物生长发育的整体调控 知识梳理 1.基因表达调控环境因素调节 2.选择性表达 3.信息分子基因表达调控环境因素 4.环境变化基因表达产生、分布器官和个体 教材拓展 提示：植物生长发育受基因表达、激素调节和环境 因素共同调控。所以，人工控制花期的主要途径有温度 处理、光照处理、生长调节剂处理及栽培措施处理等四 种。利用温度调控促进花芽发育或抑制花芽发育等措 施，可以起到提早或延迟花期的作用。利用控制光照时 间长短、施用植物生长调节剂等措施，也可以达到同样 的效果。通过调节花卉的种植期，采用适当的修剪、摘 心、水肥控制等措施，也可有效地调控花期。 要点精析 变式训练1D【解析】光不仅可以为植物提供能 量，还能作为信号影响种子的萌发及植株生长、开花 等，A正确；温度决定植物分布的地域性，还可以通过 影响酶的活性进而影响植物的各项生命活动，B正确； 植物器官中存在着将重力信号转换为运输生长素信号的 物质，可以调节器官的生长方向，如根的向地性和茎的 背地性，C正确：NAA属于生长素类调节剂，不是植物 激素，D错误。 变式训练2C【解析】赤毒素可以促进种子萌发， 脱落酸可以抑制种子萌发，A正确；调控植物生长发育 及对环境的适应需要多种植物激素相互作用，共同调 节，B正确；生长素主要促进细胞核分裂，细胞分裂素 主要促进细胞质分裂，C错误：生长素浓度升高会促进 乙烯的合成，乙烯含量的升高又抑制生长素的作用，D 正确。