第5章 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二生物选择性必修1 稳态与调节同步课堂高效讲义配套课件(人教版 不定项)
2025-12-10
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教辅
摘要:
该高中生物学课件聚焦环境因素(光、温度、重力)对植物生长发育的调节及整体调控机制,从“光的信号调节”切入,通过新知导学、微提醒搭建基础,结合莴苣种子萌发等实验活动深化理解,过渡到温度、重力调节,最终用思维导图整合为“基因-激素-环境”协同调控的递进式学习支架。
其亮点在于融合科学思维与探究实践,通过红光/远红光实验分析、光敏色素与光合色素辨析培养证据推理能力,思维导图呈现调控网络体现生命观念。学生通过任务驱动和自我诊断提升探究能力,教师可借助多样化评价工具优化教学效率。
内容正文:
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
第5章 植物生命活动的调节
学习目标
1.结合生活实际,了解光在植物生长、发育过程中的调节
作用。
2.了解温度、重力等其他因素也参与调节植物的生长发育。 3.明确环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。
任务一 光对植物生长发育的调节
1
任务二 参与调节植物生命活动的其他环境因素及植物
生长发育的整体调控
2
课时测评
5
课堂小结
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内容索引
课堂评价
4
光对植物生长发育的调节
任务一
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1.光的作用:光作为一种______,影响、调控植物生长、发育的全过程,种子萌发,植株生长、开花、衰老等都受到光的调控。
新知导学
微提醒
1.许多种子萌发时是没有叶绿素的,
不能进行光合作用。光照不是通过提供能量促进种子萌发的。
2.从秋季到冬季,随着日照长度的缩短,植物体内产生脱落酸,使植物器官脱落,植物进入休眠。从春季到夏季,日照长度逐渐延长,长日照诱导植物体内产生赤霉素,使植物解除休眠,进行生长和发育。
信号
2.调节机理
(1)信号:____。
(2)信号受体:__________。
①本质:________(色素—蛋白复合体)。
②分布:存在于植物的各个部位,在分生组织的细胞内比较丰富。
③吸收光谱:主要吸收红光和远红光。
(3)调节过程:受到光照→光敏色素结构改变→经过信息传递系统传导到细胞核内→影响特定__________→表现出生物学效应。
光
光敏色素
蛋白质
基因表达
微思考
为什么说环境中的红光和蓝光对于植物的生长发育非常关键?
提示:植物体内有感受红光和远红光的受体——光敏色素,还有感受蓝光的受体。
1.对于植物来说,光只是起提供能量的作用。( )
2.光敏色素就是一种特殊的光合色素。( )
3.光敏色素主要吸收红光和蓝光,在受到光照射时,结构会发生变化。
( )
4.光可以调控种子萌发、植物开花和形态建成等生命活动。( )
5.植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。( )
自我诊断
×
×
×
√
√
活动1 光对植物生长发育的调节
材料1:阅读教材P105“思考·讨论”,回答下列问题。
(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?如果不是,那为什么还要给予光照?
提示:萌发的种子不存在光合色素,不能进行光合作用,光不能为萌发的种子提供能量。给予光照是为了种子萌发后可以立即进行光合作用,避免无光条件下萌发后“饿死”。
(2)从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么影响?
提示: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建成。
探究导思
材料2:科学家用红光和红外光依次照射的方法对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处。一段时间统计发芽率,结果如下:
(1)由上述实验结果能得出什么结论?
提示:①红光促进莴苣种子萌发,红外光逆转以上效果;②若用红光和远红光交替多次处理,则莴苣种子是否萌发取决于最后一次处理的是哪种波长的光。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽
(2)如果经过红光和红外光处理后,将莴苣种子置于自然光下,由于莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感,莴苣种子会______。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→红外光 不发芽
组3 红光→红外光→红光 发芽
组4 红光→红外光→红光→红外光 不发芽
发芽
材料3:促进长日照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;短日照植物只需延长连续黑暗的时间即可。所以长日照植物也叫短夜植物、短日照植物也叫长夜植物。下列四组实验为光期或暗期被打断对短日照植物和长日照植物开花的影响,结合教材P106“光调控植物生长发育的反应机制示意图”,回答有关问题:
(1)植物细胞中能感受光信号的分子是什么?其作用机理是什么?
提示:光敏色素;在受到光照射时,其结构会发生改变,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。
(2)根据上述实验结果,分别写出每组实验能够得出什么结论?
提示:①表明:黑暗打断光期对长日照植物开花无影响;②表明:用照光打断暗期就能引起长日照植物开花;③表明:黑暗打断光期不会导致短日照植物开花;④表明:用照光打断暗期就能阻止短日照植物开花。
(3)菊花为短日照植物,欲使菊花在“五一”节时开花,应对其进行怎样的处理?
提示:提前对其进行短日照处理。
归纳总结
1.光对植物生长发育的调节
(1)光参与调节许多植物的种子萌发过程。
(2)光影响植物的颜色和形态。
(3)某些植物开花与黑暗时长有关。
2.光的信号传导
针对练1.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。下列说法错误的是
A.多数植物的种子在有光的条件下才能萌发
B.光敏色素是一类蛋白质,在受到光照刺激时,结构会发生改变
C.有些植物的开花与昼夜长短有关系
D.植物的向光性生长是植物对光刺激的反应
√
少数植物的种子需要在有光的条件下才能萌发,A错误;光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),在受到光照射时,光敏色素被激活,其结构会发生变化,B正确;有些植物的开花与昼夜长短有关,如菠菜只有在白天长度超过13 h时才开花,C正确;植物的向光性生长,是由单侧光的刺激引起生长素分布不均匀导致的,D正确。
规律方法
光敏色素与光合色素的辨析
(1)光敏色素是光的受体,分布于植物体的各个部位。此处的光是作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)光合色素的作用是吸收、传递并转化光能,真核细胞中分布于叶绿体类囊体薄膜上,包括叶绿素和类胡萝卜素等。此处的光是植物进行光合作用的能量来源。
√
针对练2.(不定项)如图为植物开花所需的光照条件示意图,下列表述正确的是
A.植物可以感知光信号并据此调整生长发育
B.长夜闪光对于植物能否开花并无影响
C.短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花
D.通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期
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√
由题图中信息可知,光照时间会影
响植物开花,植物可以感知光信号
并据此调整生长发育,A正确;短
日/长夜时短日照植物开花,短日/
长夜闪光时短日照植物不开花,长
夜闪光对植物能否开花有影响,B错误;分析题图可知,短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花,C正确;分析题图可知,植株是否开花受其内部特征(长日照植物、短日照植物)和外部环境(光照时间)共同影响,可通过人为控制光照时间有效调控植物的花期,D正确。
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参与调节植物生命活动的其他环境因素及植物生长发育的整体调控
任务二
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新知导学
1.温度
(1)通过影响种子萌发、植株生长、__________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。
①年轮(四季分明的地区才有)的形成。
②春化作用:__________促使植物开花的作用。
(2)调节方式
①生命活动的节奏随______变化。
②昼夜温差可影响植物的______活动。
③植物所有的生理活动都在一定的温度范围(温度影响酶的活性)内进行。
④温度在很大程度上决定植物分布的________。
开花结果
低温诱导
季节
代谢
地域性
2.重力
(1)重力是调节植物__________和形态建成的重要环境因素。
(2)植物的根、茎中具有感受重力的物质和______,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。
(3)“淀粉—平衡石假说”
①植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即________细胞来实现的。
②当根的放置方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着______方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变。
生长发育
细胞
平衡石
重力
3.植物生长发育的整体调控
(1)基因表达调控:植物的各项生命活动处在基因________________的调控之下。
(2)激素调节
①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。
②激素的产生和分布是______________的结果。
(3)环境因素:影响激素的产生和分布。
(4)植物生长发育的调控,由基因表达调控(根本原因)、激素调节和环境因素调节共同完成。
适时选择性表达
基因表达调控
微提醒
1.根的向地生长和茎的背地生长的意义:根向地生长,可以深扎根,有利于吸收水分和无机盐;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,有利于吸收阳光进行光合作用。
2.对于多细胞植物体来说,细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要激素作为信息分子传递信息,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。
1.温带地区树木中的年轮表现出季节周期性变化。( )
2.春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导。 ( )
3.植物的根靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长。 ( )
4.光照、温度等环境因子通过改变植物激素的作用来影响植物的生命
活动。( )
自我诊断
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×
√
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探究导思
活动2 参与调节植物生命活动的其他环境因素
材料1:将植物幼苗横放,在重力作用下,一段时间后,植物的长势为根向地、茎背地生长。回答下列问题:
(1)在图中A、a、B、b四处,生长素浓度比较高的是哪些?为什么?细胞生长较快的是哪些?
提示:在图中A、a、B、b四处,生长素浓度比较高的是a、b。因为是近地侧,由于重力作用,生长素向下运输。细胞生长较快的是A、b,均为促进生长。
(2)从图中可以判断出茎和根对生长素反应更敏感的是哪部分?有何意义?
提示:根。由于根对生长素的敏感性强,远地侧较低浓度的生长素促进了该侧细胞的生长,近地侧较高浓度的生长素抑制了该侧细胞的生长,从而使根表现出向地性。
(3)自然状态下,根向地生长、茎背地生长,这对于植物的生长发育有何
意义?
提示:根向地生长有利于根吸收水分和无机盐,茎的背地生长有利于植物接受光照。
(4)如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内,它的根、茎可能会怎样生长?
提示:无重力环境中,植物的根、茎会横向生长。
材料2:阅读教材P108“淀粉—平衡石假说”,尝试解释根的向地性。
近
大
抑制
促
进
针对练3.某些植物必须经过春化作用(低温诱导促使植物开花)才能开花结实。下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果。以下对研究结果的分析错误的是
A.决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度
B.高温可以解除冬小麦的春化作用
C.春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果
D.北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
√
处理方式 未经低温处理 经低温处理 先低温处理后高温处理
检测结果 没有某些特殊蛋白质 有某些特殊蛋白质 出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失
现象 不能抽穗开花 抽穗开花 不能抽穗开花
未经低温处理,冬小麦不能抽穗开花,而经低温处理,冬小麦抽穗开花,说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度,A正确;经低温处理,冬小麦抽穗开花,而先低温处理后高温处理,冬小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B正确;由于春化作用后每次都能产生同样的特殊蛋白质,所以不是由基因突变引起的,只是控制这些特殊蛋白质合成的基因在低温下才能表达,在其他温度下不能表达,C错误;北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果,因为没有经过低温处理,D正确。
处理方式 未经低温处理 经低温处理 先低温处理后高温处理
检测结果 没有某些特殊蛋白质 有某些特殊蛋白质 出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失
现象 不能抽穗开花 抽穗开花 不能抽穗开花
针对练4.“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。下列说法错误的是
A.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
B.根尖中的平衡石细胞位于根尖的分生区
C.平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
D.平衡石细胞可将重力信号转换为运输生长素的信号
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“淀粉—平衡石假说”认为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,平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降,通过影响生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布,从而造成重力对植物生长的影响,A、C、D正确;根尖中的平衡石细胞位于根冠,B错误。
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课堂小结
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思维导图
要语必背
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1.参与植物生命活动调节的环境因素有光、重力和温度等。
2.光敏色素的化学本质是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)。光敏色素主要吸收红光和远红光。在受到光照射时,光敏色素的结构发生变化,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。
3.植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
4.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完成的,它们相互作用、协调配合。
5.植物的生命活动实际上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。
课堂评价
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1.(2024·南宁二模)与自然光相比,当透过叶片的光中红光与远红光比值降低时,植物会产生应答反应,常表现为茎节和叶柄伸长的速度加快,顶端优势增加,分枝减少。下列叙述错误的是
A.光敏色素吸收红光或远红光后,可能通过改变自身结构传递信息
B.该种植物可能是由生长相对稠密的植物长期进化而来
C.该现象的出现是一种植物对光资源竞争的策略
D.该现象与单侧光照射引起的向光性表现相同
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光敏色素是一类色素—蛋白复合体,分布在植物的各个部位,光敏色素主要吸收红光和远红光,当受到光照时,其结构会发生变化,可能通过改变自身结构传递信息,A正确;该现象的出现是植物为适应不利环境作出的反应,可能由生长相对稠密的植物长期进化而来,B正确;当植物受到周围环境遮阴时,植株表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等现象,因此该现象是一种植物对光资源竞争的策略,C正确;由植物茎秆细高、分枝减少可知是顶端优势加强,侧芽生长发育受到抑制,而使侧枝减少,该现象与单侧光照射引起的向光性表现不同,D错误。
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2.(2025·南通高二期末)下列有关环境因素参与调节的叙述,不正确的是
A.经历低温诱导促使植物开花的现象称为春化作用
B.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
C.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
D.光敏色素主要吸收红光和远红光,仅分布在分生组织
有些植物需经历低温诱导才能开花,说明温度能够调节植物的生长发育,经历低温诱导促使植物开花的作用称为春化作用,A正确;植物根中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,进而造成生长素分布不均衡,调节植物的生长方向,B正确;光是一种信号,可参与调节植物的生命活动,C正确;光敏色素分布在植物的各个部位,D错误。
3.冬小麦是在头一年秋季播种萌发,以营养体(长出根、茎、叶的植物体)过冬,第二年夏初开花和结实。春天播下去的冬小麦虽然麦苗高度很快能赶上秋天播种的小麦,但不能开花结实。下列叙述错误的是
A.冬小麦开花与否只与播种时间有关
B.经低温作用的冬小麦体内可能产生了影响开花的物质
C.越冬期小麦与春天拔节期相比,体内脱落酸浓度更高
D.低温影响冬小麦开花是长期进化的结果
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分析题意可知,冬小麦开花与否主要取决于其播种萌发的温度,A错误;春天播下去的冬小麦虽然麦苗高度很快能赶上秋天播种的小麦,但不能开花结实,因此经低温作用的冬小麦体内可能产生了影响开花的物质,B正确;脱落酸有助于植物度过逆境,越冬期小麦与春天拔节期相比,体内脱落酸浓度更高,C正确;春天播下去的冬小麦不能开花结实,因此留下的是能开花结实的,低温影响冬小麦开花是长期进化的结果,D正确。
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4.(不定项)(2024·山东淄博高二测试)
“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠富
含“淀粉体”的平衡石细胞感受重力的
刺激。玉米根尖处于垂直状态时,茎芽
中合成的生长素(IAA)通过中柱运输到根
尖,均等分布在根冠的各个方向。下列
叙述错误的是
A.根尖也能合成少量生长素,生长素向伸长区运输不需要载体蛋白和能量
B.水平放置时,植物的茎部和根部生长素的分布受平衡石细胞的影响是相同的
C.平衡石中的淀粉体最终将重力信号转换为合成生长素的信号
D.植物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
√
生长素的主要合成部位有芽、幼嫩的叶和
发育中的种子,而根尖也能合成少量生长
素,生长素由根尖向伸长区运输属于极性
运输,极性运输是一种主动运输,需要载
体蛋白和能量,A错误;由于植物细胞内
的平衡石细胞感受重力的信号,并将重力
信号转换成运输生长素的信号,所以在水
平放置时,植物的茎部和根部的近地侧生长素浓度都高于远地侧,受平衡石细胞的影响是相同的,B正确;根向重力生长与平衡石细胞在根冠细胞中的位置密切相关,植物细胞内的平衡石细胞感受重力的信号,并将重力信号转换成运输生长素的信号,使近地侧生长素浓度高于远地侧,C错误;植物激素会影响基因的表达,同时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,D正确。
5.(创新情境)为应对干旱、高盐、低温等不利环境因素,植物在长期进化过程中形成了一系列胁迫响应机制。为了探究OsCIPK12基因是否与水稻的干旱耐受性相关,研究人员通过转基因技术得到了三个OsCIPK12基因过表达株系(T4、T8、T11),并对转基因植株进行了抗逆性实验,结果如图1、2所示。图3为水稻气孔开闭机制示意图,当组成气孔的细胞——保卫细胞吸水时,气孔打开,反之气孔关闭。回答下列问题。
(1)上述实验中,通过构建OsCIPK12过表达株系来探究OsCIPK12基因响应干旱胁迫的机制,体现了自变量控制的________(填“加法”或“减法”)原理。
加法
通过构建OsCIPK12过表达株系来探究OsCIPK12基因响应干旱胁迫的机制,添加了OsCIPK12基因,该过程属于加法原理。
(2)干旱胁迫下,测得野生型水稻植株的气孔开放度下降,导致CO2吸收速率_______,_________速率下降,最终光合速率下降。研究发现,干旱严重时,细胞内水分亏损还会导致叶绿体超微结构破坏,使得类囊体薄膜上的_________________减少,从而直接影响光反应。
下降
暗反应
光合色素(和酶)
CO2进出细胞的方式是自由扩散,在暗反应过程中参与CO2的固定过程,故干旱胁迫下,野生型水稻植株的气孔导度下降,会导致CO2吸收速率下降,影响暗反应速率,最终光合速率下降。光反应过程需要光合色素和酶的参与,光合色素和酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上。因此干旱严重时,细胞内水分亏损还会导致叶绿体超微结构破坏,使得类囊体薄膜上的光合色素(和酶)减少,从而直接影响光反应。
(3)已知可溶性糖可作为细胞的渗透调节物质,结合实验结果推测,OsCIPK12过表达株系水稻抗旱性比野生型的______,原因可能是_______
_______________________________________________________________________________________________,从而确保光合作用的正常进行。
强
干旱胁迫下,保卫细胞内积累了较多可溶性糖,细胞的渗透压(浓度)提高,维持气孔的开放,保证对CO2的吸收
已知可溶性糖可作为细胞的渗透调节物质,干旱胁迫下,保卫细胞内积累了较多可溶性糖,细胞的渗透压(浓度)提高,维持气孔的开放,保证对CO2的吸收,故OsCIPK12过表达株系水稻抗旱性强。
(4)植物在响应干旱胁迫的过程中,_________(填主要相关植物激素)的含量会增加以促进气孔关闭。综合上述实验可说明,植物生长发育的调控,是由激素调节、____________调控和___________共同完成的。
脱落酸
基因表达
环境因素
植物在响应干旱胁迫的过程中,脱落酸的含量会增加,脱落酸可促进气孔关闭;植物生长发育的调控,是由激素调节、基因表达调控和环境因素调节共同完成的。
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课时测评
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题组一 光对植物生长发育的调节
1.植物光敏色素有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。下列叙述错误的是
A.光敏色素分布在植物的各个部位,分生组织中尤为丰富
B.光敏色素对光敏感,主要吸收红光用于水的光解生成氧气
C.Pr转化为Pfr的过程未引起遗传信息的改变
D.红光通过激活Pr进而影响基因的表达来实现对植物生长发育的调控
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植物具有能接收光信号的分子,光敏色素是其中一种,光敏色素分布在植物的各个部位,其中在分生组织细胞中比较丰富,A正确;光敏色素对光敏感,主要吸收红光和远红光,用于感受光周期,B错误;Pr转化为Pfr的过程不影响遗传物质的结构,则不会引起遗传信息的改变,C正确;红光通过激活Pr转变为有活性的Pfr并转移到细胞核内,影响特定基因的表达,来实现对植物生长发育的调控,D正确。
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2.高等植物的生长发育受到环境因素调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要,请判断下列说法错误的有几项
①需要光才能萌发的种子是需要光照给其提供一种信号 ②光敏色素是一类色素—蛋白复合体,主要吸收红光和蓝紫光 ③接受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化 ④植物分布的地域性很大程度上就是由光照决定的 ⑤高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合 ⑥年轮、春化作用、根的向地性都能说明温度参与植物生长发育的调节 ⑦植物的根、茎中感受重力的物质和细胞可以将重力信号转换成合成生长素的信号
A.四项 B.三项 C.二项 D.一项
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光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,故需要光才能萌发的种子需要光照给种子萌发提供信号,①正确;光敏色素是一类色素—蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,②错误;接受到光照射时,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,③正确;植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的,④错误;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,需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合,⑤正确;年轮的宽窄同当年降水或温度关系十分密切,春化作用指用低温诱导促使植物开花,说明温度参与植物生长发育的调节,根的向地性与生长素分布不均匀有关系,⑥错误;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为运输生长素的信号,造成生长素分布不均匀,从而调节植物的生长方向,⑦错误。所以②④⑥⑦错误,即A正确,B、C、D错误。
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3.(2024·安康一模)为提高温室番茄产量,某科研小组研究了温室补光情况对番茄净光合速率(Pn)的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是
A.本实验的自变量为补光时长和光质种类
B.相同光源条件下,延长补光时间有利于番茄净光合速率的提高
C.相比于单色光,补充红蓝复合光更有利于提高番茄产量
D.红光和蓝光主要被光合色素中的类胡萝卜素吸收
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本实验的自变量为补光时长和光质种类或比例,因变量为番茄净光合速率(Pn),A正确;相同光源条件下,相对于2 h光照而言,4 h光照番茄净光合速率更大,即相同光源条件下,延长补光时间有利于番茄净光合速率的提高,B正确;无论是在2 h还是4 h光照条件下,补充红蓝复合光时番茄净光合速率更大,即相比于单色光,补充红蓝复合光更有利于提高番茄产量,C正确;类胡萝卜素分为胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光,D错误。
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题组二 参与调节植物生命活动的其他环境因素
4.下列有关环境因素对植物生长发育的调控叙述错误的是
A.春化作用表明温度参与植物生长发育的调节
B.环境中的红光、蓝光对于植物的生长发育都非常关键
C.植物体中能够识别光的受体在成熟组织细胞内含量丰富
D.光能影响和调控植物生长、发育的全过程
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春化作用指用低温诱导促使植物开花,说明温度参与植物生长发育的调节,A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。可以认为,环境中的红光、蓝光,对于植物的生长发育来说,是非常关键的,B正确。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,C错误。光作为一种信号,影响、调控植物的生长发育的全过程,D正确。
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5.(2025·保定高二期中)《农书》中记载“不见风日,其叶黄嫩,谓之韭黄”;《齐名要术》中记载“冬至日前后,取小麦种子浸于户外井水,次日置于阴凉处晾干,每九日如此处理,共七次”,其中利用了春化作用的原理。下列叙述,错误的是
A.韭黄的长成是由于光对其生命活动的调节
B.小麦种子的处理过程利用的春化作用的原理主要与温度有关
C.光敏色素在细胞核内直接影响基因的表达,从而影响植物生命活动
D.植物体内的平衡石细胞能够感受重力作用,从而调节植物根尖生长
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韭黄需要进行遮光处理,其长成是由于光对其生命活动的调节,A正确;小麦种子的处理过程利用了春化作用的原理,主要与温度有关,B正确;光敏色素通过改变结构将信息传递到细胞核从而影响植物基因的表达,并非直接在细胞核内影响该过程,C错误;植物体内的平衡石细胞能够感受重力作用,从而调节植物生命活动,D正确。
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6.(2025·江苏高二期中)光、温度和重力对植物的生长发育起着重要的调节作用,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
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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。受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息经过转导,传递到细胞核内→细胞核内特定基因选择性表达→表现出生物学效应,A正确;春化作用指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,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。
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题组三 植物生长发育的整体调控
7.植物的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间协调和配合。下列叙述错误的是
A.植物的生长、发育、繁殖、休眠的过程中都有基因表达的调控
B.植物细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调可以通过激素传递信息
C.由于植物激素不是蛋白质,因此它的产生和分布不受基因表达的调控
D.植物生长发育受基因表达调控、激素调节和环境因素调节
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植物的生长、发育、繁殖、休眠等生命活动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,都受基因表达的调控,A正确;植物生命活动的调节方式主要是激素调节,据此可推测,多细胞植物体细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调需要通过激素传递信息,B正确;植物激素的化学本质并不是蛋白质,但是激素的合成需要酶的催化,所以植物激素的产生和分布受基因表达的调控,C错误;激素调节只是植物生命活动调节的一部分,植物生长发育受基因表达调控、激素调节和环境因素调节,D正确。
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8.(2025·大庆高二期中)植物的生长发育不仅受植物激素的调节,也受环境因素的调节。下列叙述正确的是
A.光敏色素是色素—蛋白复合体,可吸收、传递、转化光能
B.“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释光照对植物生长调节的机制
C.温度调节植物生长发育的根本原因是温度影响了酶活性
D.植物可感知光周期和重力等信号变化,并据此调控自身生长发育
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植物具有能接收光信号的分子,光敏色素是其中的一种,光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),主要吸收红光和远红光,A错误;“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制,B错误;温度调节植物生长发育的根本原因是温度影响了有关基因的表达,C错误;植物含有光敏色素、淀粉体等物质,可以感知光信号、重力信号,并据此调控自身生长发育,D正确。
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9.(2025·广安高二期中)植物的开花与光照时长(黑暗时长)有关。研究人员对A、B两种植物进行如下处理,结果如图所示。下列叙述正确的是
A.据图分析,导致B植物开花的条件更为关键的是短时间的连续黑暗
B.满足短日照条件下,闪光打断黑暗时间,不会影响A植物的开花
C.满足长日照条件下,短暂暗处理打断光照时间,会抑制B植物开花
D.3组与4组对比,可得出导致A植物开花的条件是长时间的连续黑暗
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5、7、8组都存在短时间的连续黑暗,都表现为开花,推测导致B植物开花的条件更为关键的是短时间的连续黑暗,A正确;对比2组和3组,满足短日照条件下,闪光打断黑暗时间,会影响A植物是否开花,B错误;对比5组和8组,满足长日照条件下,短暂暗处理打断光照时间,不会影响B植物是否开花,C错误;根据2组和3组对比,自变量为是否闪光打断黑暗时间,3组闪光打断黑暗时间,A植物不开花,可得出导致A植物开花的条件是长时间的连续黑暗,D错误。
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10.(2025·河北开学考试)光敏色素有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)两种类型,其相互转化和作用途径如图所示。下列叙述错误的是
A.光敏色素是一类蛋白质,在分生组织的细胞内比较丰富
B.当接受到红光照射时,光敏色素的空间结构会发生变化
C.光敏色素可以吸收红光和远红光的能量用于光合作用
D.在黑暗条件下,植物体内的光敏色素主要以Pr形式存在
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光敏色素是一类蛋白质,在分生组织的细胞内比较丰富,A正确;光敏色素存在Pr和Pfr两种类型,当接受到红光照射时,会由Pr向Pfr转化,空间结构发生变化,B正确;光敏色素接受的光(红光和远红光)作为信号分子调节植物生长、发育,叶绿体中色素吸收的光照用于光合作用,C错误;据图可知,在黑暗条件下,植物体内的光敏色素主要以Pr形式存在,D正确。
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11.(不定项)(2025·湖南高三测试)CO基因是监测日照长度,调控植物开花的重要基因。长日照条件下,植物韧皮部细胞中的CO蛋白会结合在成花素基因FT靠近转录起始的部位,从而激发基因FT表达出成花素,并运输到茎顶端,促进植物开花。下列分析正确的是
A.CO蛋白通过与基因片段结合,调控基因的表达
B.成花素从韧皮部细胞运输到茎顶端细胞的方式为自由扩散
C.成花素的加工与核糖体、内质网、高尔基体有关
D.植物开花受到日照长短和相关基因的共同影响
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CO蛋白结合的是成花素基因FT,即基因片段,A正确;根据题目信息,无法判断成花素从韧皮部细胞运输到茎顶端细胞的方式,有可能为主动运输,B错误;成花素的合成场所是核糖体,内质网和高尔基体是加工场所,C错误;在长日照条件下,植物体内相关基因表达,植物才会开花,D正确。
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12.(不定项)研究表明:根横放时,根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到细胞下侧,诱发内质网释放Ca2+到细胞质内,与钙调素结合激活细胞下侧的钙泵和生长素泵,于是细胞下侧积累过多Ca2+和生长素,影响该侧细胞生长。下列说法正确的是
A.重力也是一种重要的环境因素,可调节植物的生长发育
B.当内质网中初始Ca2+水平较低时,根横放时其向地性程度会增大
C.太空微重力下,玉米根部生长素仍能极性运输,但根生长失去向地性
D.根部细胞内淀粉体影响生长素运输,使根部近地侧细胞生长受到抑制
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重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素,可调节植物的生长发育,如植物根向地、茎背地生长,就是在重力的调节下形成的,A正确。根横放时,在重力作用下,导致植物靠近地面的一侧生长素含量高,抑制了根的生长,而远离地面的一侧生长素含量低,生长较快,从而导致植物根向地生长。当内质网中初始Ca2+水平较低时,根横放时,内质网释放Ca2+到细胞质内的速度减慢,与钙调素结合激活细胞下侧的钙泵和生长素泵的过程受影响,细胞下侧积累Ca2+和生长素较正常少,导致植物靠近地面的一侧生长素含量降低,对根的抑制作用减小,根向地性程度将减小,B错误。生长素的极性运输是消耗能量的主动运输,在太空中仍能进行。在太空微重力下,根横放时,植物根两侧的生长素含量相差不大,失去向地性,C正确。根部细胞内淀粉体影响生长素运输,使根部近地侧生长素含量增高,由于根对生长素比较敏感,导致近地侧细胞生长受到抑制,D正确。
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13.(不定项)(2025·烟台中学高三期中)
光调控某种植物种子萌发的机制如图
所示,光敏色素phyB有两种结构形态,
其中phyB-Pfr为活化态,可抑制转录
因子RVE的转录。转录因子RVE可以
直接结合到GA(赤霉素)合成基因GA3ox2的启动子上,抑制该基因的表达。GA3ox2的表达产物可将无活性的赤霉素转变为有活性的赤霉素。下列说法正确的是
A.光敏色素是一类色素—蛋白复合体,受到光照射时,其结构会发生变化,这种结构的变化是一种信息,能调控植物细胞的生命活动
B.植物的向光性生长,植株的生长、开花等均受到光的调控,植物体内存在感受光的受体
C.红光对该植物种子萌发的影响与脱落酸调控种子萌发的作用效果类似
D.植物生命活动受环境因素、激素等的综合影响,环境因素可通过影响基因表达调控植物生命活动
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光敏色素是一类色素—蛋白复合
体,受到光照射时,其结构发生
变化,这种变化作为一种信息,
影响植物相关基因表达等生命活
动,能调控植物细胞的生命活动,A正确。植物的向光性生长、植株的生长、开花等均会受到光的调控,植物体内必然存在感受光的受体,这是植物对环境适应的表现,B正确。在红光下,非活化态的phyB-Pr转化为活化态的phyB-Pfr,phyB-Pfr抑制RVE的作用,从而促进种子萌发和抑制种子休眠。而脱落酸是抑制种子萌发的激素,所以红光对该植物种子萌发的影响与脱落酸调控种子萌发的作用效果不同,C错误。环境因素(光)可通过影响光敏色素结构,进而影响基因(如GA3ax2等)表达,还涉及激素(赤霉素)的作用,所以植物生命活动受环境因素、激素等的综合影响,D正确。
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14.(16分)(2025·连云港高二期中)农业生产中,高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”,低位作物主要通过光敏色素B(phyB,色素—蛋白复合体)感知该环境中红光与远红光比值(R/FR)的降低,从而引发一系列生物学效应,降低了作物产量和品质。下图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图,其中phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。回答下列问题:
注:PIFs是具有调控基因转录作用的蛋白质,ROT3、BZR1和ARF6均为基因。
(1)正常光照环境下,R/FR较高,phyB主要以活化形式存在,其可进入细胞核,通过
________(填“促进”或“抑制”)PIFs与基因BZR1、ARF6结合,以调控其表达,调节幼苗下胚轴的伸长。
抑制
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正常光照下,R/FR增高,非活化Pr转化为活化Pfr,phyB主要以活化形式存在,其可进入细胞核,通过抑制PIFs与基因BZR1、ARF6结合,以调控其表达(转录和翻译),调节幼苗下胚轴的伸长。
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(2)荫蔽胁迫下,phyB主要以__________形式存在,由此_______(填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴过度伸长。已知“荫蔽胁迫”导致了萌发后生长阶段的下胚轴、叶柄及茎秆的过度伸长,这有利于植物获得更多的_______,以适应“荫蔽胁迫”环境。
非活化(Pr)
减弱
光照
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荫蔽胁迫下,R/FR降低,Pfr转化为Pr,phyB主要以非活化(Pr)形式存在,Pfr的减少减弱了对PIFs的抑制作用,导致下胚轴过度伸长。例如玉米—大豆间作模式下,下胚轴、叶柄和茎秆的过度伸长,有利于大豆植株在胁迫下捕获光能,获得更多光照。
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(3)图中四种激素在调控下胚轴伸长方面表现为_______(填“协同”或“相抗衡”)作用。
协同
结合题图可知,图中四种激素均能促进下胚轴伸长,在调控下胚轴伸长方面表现为协同作用。
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谢 谢 观 看
第5章 植物生命活动的调节
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