2027届高考生物人教版一轮复习导学案:环境因素参与调节植物的生命活动
2026-07-23
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普通
摘要:
该高中生物学高考复习学案系统梳理了环境因素调节植物生命活动的核心考点,以光、温度、重力为框架,构建“环境信号—信号转导—生命活动调控”知识网络,通过问题链(如光敏色素作用机制分析)和任务驱动(如温度对光合速率影响曲线解读)引导学生自主归纳调节原理,体现考点梳理的系统性与层次性。
亮点在于自主诊断与个性化反思设计,课堂训练整合近年真题(如2024南京九中期末题)实现考点精准对接,亮考帮模块通过“亮闪闪”知识总结、“考考你”命题自测、“帮帮我”疑惑记录,培养科学思维与探究实践素养,助力学生自主诊断薄弱点,教师可依学情数据实施精准指导,提升备考实效。
内容正文:
2027届高考生物人教版一轮复习导学案:环境因素参与调节植物的生命活动
学习目标
1.说出光对植物生长发育的调节作用。2.简述温度、重力等因素参与调节植物生命活动的原理。
核心体系
活动方案
活动一 分析光对植物生长发育的调节作用
光敏色素在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后,通过光敏色素激活相关调节蛋白,调控有关蛋白质合成(如下图)。图中cab基因控制合成的蛋白质是类囊体薄膜的组成成分,rbcS基因控制合成的多肽与另一种叶绿体DNA控制合成的多肽组装成Rubisco全酶(催化CO2的固定)。请分析并回答下列问题。
(1)光敏色素的化学本质是________________,主要吸收____________光。分布在植物的各个部位,其中在________的细胞内比较丰富。
(2)光作为一种________影响、调控植物生长、发育的全过程。在受到光照射时,图示光敏色素的________会发生变化,激活相关调节蛋白,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________基因的表达。
(3)过程①③表示遗传信息的________,催化该过程的酶是________。
(4)过程②④在________(填结构)中完成,该过程的开始和终止分别与mRNA上的______________有关。
(5)与过程②相比,过程①中特有的碱基配对方式是________;过程②中一个mRNA上连接多个核糖体,其意义是______________________________。
(6)若某叶肉细胞中,rbcS基因正常,cab基因发生突变不能表达,则直接影响光合作用的________阶段。
(7)由图可知,叶绿体的发育受______________中的遗传物质共同控制,叶绿体的发育离不开______(填外界因素)。
活动二 分析温度参与调节植物的生命活动的原理
资料1:温度对植物光合作用速率的影响如下图曲线。
资料2:温带地区,树木年复一年地加粗,构成一圈圈的年轮,表现出季节周期性变化。
资料3:冬性一年生植物(如冬小麦)如不经历低温,会延迟开花;而一些二年生植物(如甜菜),不经历低温就不能开花。
(1)资料1中的B点表示__________________,温度影响光合速率的原因是什么?
(2)资料2分析年轮形成的原因:在春夏季________________________,树干上形成颜色较浅的带;在秋冬季________________________,树干上形成颜色较深的带。
(3)资料3中的现象被称为_________________,这种作用对于这些植物来说有什么意义?
(4)实验证明,将经过低温处理的二年生天仙子叶片嫁接到未处理的植株上可诱导后者开花。你能根据这个事实提出一个合理的假说解释原因吗?
活动三 简述重力参与调节植物的生命活动的原理
植物的生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,三者关系如下图。植物横放一段时间后,茎表现背地生长,根却表现向地生长。请回答下列问题。
(1)图中a、b、c依次代表__________________。体现a对b的影响的实例有__________________。
(2)对于多细胞植物体而言,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,激素作为信息分子,起____________作用。从生长素对植物不同器官作用的角度分析,出现植物茎背地生长、根向地生长的主要原因是__________________________。
(3)根向地生长、茎背地生长是在重力的调节下形成的。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________________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。______________是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。
(4)若以发芽的玉米粒为材料证明植物根向地性的感受部位在根冠,应对实验组的发芽玉米粒进行________处理,为了排除其他因素的干扰,培养发芽玉米粒的环境最好是________(填“黑暗”或“光照”)环境。
(5)根的向地生长和茎的背地生长,其意义是__________________________。
课堂训练
1. [2024南京九中期末]下列有关环境因素参与调节植物生命活动的叙述,错误的是( )
A.不同波长的光可作为信号调节植物细胞的分化
B.光敏色素分布在类囊体膜上,能吸收红光调节植物生长
C.植物年轮的形成主要是温度参与植物生长发育调节的结果
D.植物根向地、茎背地生长都是重力参与植物生长发育调节的结果
2. [2026贵州月考]植物生长发育的精准调控是基因表达、激素作用与环境信号共同作用的结果。下列关于植物生长发育调控的叙述,错误的是( )
A.环境因子如光作为一种信号时,会激活植物细胞内的光敏色素,进而影响细胞内特定基因的表达
B.基因表达的调控机制与激素调控、环境调控相互关联,三者存在着信号通路的交叉
C.冬季低温会诱导植物脱落酸(ABA)合成增多,细胞分裂素合成减少,这体现了环境对激素调控的作用
D.植物从种子萌发到成熟结实的全过程,基因表达调控仅在胚胎发育阶段起作用,激素与环境调控主导其余阶段
3. [2026盐城期中]为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响,研究小组进行了相关实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。下列叙述正确的是( )
甲 乙
A.图甲中远红光处理赤霉素下降的原因是远红光可促进赤霉素的分解
B.莴苣种子萌发过程对红光和赤霉素的响应时间相同
C.红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加,促进种子萌发
D.若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理高
4. [2026重庆月考]草莓的花芽分化需经历一段时间低温处理,接受低温处理的部位赤霉素的含量显著增加。赤霉素促进草莓开花的作用机理如图所示,已知DELLA蛋白会抑制花芽诱导基因的表达,从而延缓花芽分化。研究发现生长素可以抑制DELLA蛋白的合成。下列说法错误的是( )
A.若敲除编码受体G的基因,草莓可能不能开花
B.赤霉素—受体复合物进入细胞核后,将解除DELLA蛋白的抑制作用
C.花芽分化过程中赤霉素和生长素的作用效果相反
D.为使草莓提前开花,可施用外源赤霉素或者低温处理
5. (多选)[2024南京、盐城期末]科研人员测定了光照和黑暗条件下,某野生型植物种子萌发率随ABA浓度变化的情况,结果如图1所示。光敏色素蛋白有两种形式,即无活性的Pr形式和有活性的Pfr形式,两者相互转化机制如图2所示。下列相关叙述正确的有( )
图1 图2
A.在该植物种子萌发时ABA与赤霉素的作用效果相反
B.根据实验结果可以推测光信号能缓解一定浓度的ABA对种子萌发的影响
C.光照条件下突变型不萌发种子的光敏色素蛋白为Pfr形式
D.推测Pfr形式光敏色素蛋白介导的生理反应包括降低种子对ABA的敏感性
6. [2026泰州期中]在农业生产中,高低作物间作套种常会导致环境中红光与远红光的比值降低,影响作物产量和质量,这种现象称为荫蔽胁迫。光敏色素是植物接受光信号的分子,具有非活化态(Pr)和活化态(Pfr)两种类型。下图为某种光敏色素和几种重要植物激素响应荫蔽胁迫的信号传递系统示意图。请据图回答下列问题。
注:(+)表示促进,(-)表示抑制
(1)光对植物的影响有______________________________________________
____________________________。除光以外,参与调节植物生命活动的其他环境因素还有__________________。植物分布的地域性很大程度上就是由________决定的。
(2)受到光照射时,光敏色素的________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____________,从而表现出生物学效应。
(3)赤霉素能促进细胞的伸长,从而引起植株增高,在调控低位植物茎秆伸长方面与生长素表现出________作用。能体现生长素作用特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长的是____________(填“芽的向光性”“茎的背地性”或“根的向地性”),该激素在幼嫩组织中从合成部位到作用部位的运输方式为____________。
(4)荫蔽胁迫下,光敏色素转变为________类型,结合图示分析,高低作物间作模式下低位作物由于________________________________的原因导致下胚轴和茎秆伸长,消耗了更多的光合作用产物,进而使光合产物向种子内的转移减少,且由于光被遮挡,光合作用合成有机物减少,因此间作时,受荫蔽胁迫的作物产量明显降低。
(5)由图可知,植物生长发育的调控,是由______________________________共同调节完成的。
亮考帮
一、亮闪闪
本节课我掌握了 核心知识点,理清了 的解题逻辑;通过课堂小组讨论,学会了用 思路分析题型,纠正了之前混淆的概念,整体搭建起本节知识框架,这是我本节课最大的收获。
二、考考你
我出一道思考题:
解答:
出题后自测发现,这类题型的 步骤容易粗心出错,后续做题要重点留意。
三、帮帮我
我存在的疑惑:
1. 知识点的原理没有完全理解;
2.遇到 类题目不知道怎么切入解题;
3. 概念容易和之前学的内容弄混,希望课堂互助环节可以和同学探讨。
参考答案
活动方案
活动一
(1) 色素—蛋白质复合体 红光和远红 分生组织
(2) 信号 结构 cab基因和rbcS
(3) 转录 RNA聚合酶
(4) 核糖体 起始密码子和终止密码子
(5) T—A 少量的mRNA可迅速合成出大量的蛋白质
(6) 光反应
(7) 细胞核和细胞质(或细胞核和叶绿体) 光
活动二
(1) 此温度下最适宜植物进行光合作用 温度影响参与光合作用的酶的活性。
(2) 细胞分裂快、细胞体积大 细胞分裂慢、细胞体积较小
(3) 春化作用 可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
(4) 低温处理的二年生天仙子叶片可能会产生一种化学物质,诱导植物开花。
活动三
(1) 植物激素、基因、环境因素 赤霉素调控萌发种子α-淀粉酶基因表达
(2) 调节 植物的根对生长素的敏感程度高于茎
(3) 运输生长素 “淀粉—平衡石假说”
(4) 切除根冠 黑暗
(5) 根向地生长可以深扎根,有利于吸收水和无机盐;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
课堂训练
1 B 光敏色素是一种通过光信号调节植物生长的蛋白质,分布在植物的各个器官中,B错误。
2 D 光作为环境信号可被光敏色素接收,通过信号转导激活特定基因表达(如光形态建成相关基因),A正确;基因表达调控、激素调控与环境调控存在相互关联,交叉互作(如低温通过ABA信号影响基因表达),体现多层次调控网络,B正确;低温诱导ABA合成增加(促进休眠)并抑制细胞分裂素合成(抑制分裂),属于环境因子通过激素代谢影响生长发育的典型实例,C正确;基因表达调控贯穿植物全生命周期:种子萌发(赤霉素诱导水解酶基因表达)、营养生长(光调控叶绿素合成基因)、开花诱导(成花素基因激活)等阶段均存在,并非仅限胚胎发育,D错误。
3 C 图甲显示远红光处理后赤霉素含量下降,但仅根据此图不能确凿地得出远红光可促进赤霉素分解的结论,有可能是远红光抑制了赤霉素的合成,或者是其他因素导致赤霉素含量降低,A错误;图乙显示红光处理6 d左右莴苣种子开始萌发,赤霉素处理10 d时,莴苣种子开始萌发,两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同,B错误;由图甲能看出红光处理使莴苣种子赤霉素含量增加,结合图乙,赤霉素含量增加后促进了种子萌发,C正确;红光处理促进种子萌发,脱落酸会抑制种子萌发,二者作用相反,所以红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理低,D错误。
4 C 若敲除编码受体G的基因,草莓可能不能表达特定蛋白,进而可能不能开花,A正确;DELLA蛋白会抑制花芽诱导基因的表达,从而延缓花芽分化,赤霉素—受体复合物进入细胞核后,将解除DELLA蛋白的抑制作用,从而诱导植物开花,B正确;赤霉素的作用是“解除 DELLA 蛋白的抑制”以促进花芽分化,生长素的作用是“抑制DELLA蛋白的合成”(减少抑制花芽分化的物质),同样促进花芽分化,因此,两者作用效果相同,C错误;低温处理可使赤霉素含量增加,外源赤霉素也能补充赤霉素,两者均能解除DELLA蛋白的抑制、促进花芽分化,从而使草莓提前开花,D正确。
5 ABD 据图1可以推测,光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果,B正确;结合实验结果推测,光照条件下突变体相对于野生型对ABA的作用更敏感,机理为在光照条件下,野生型种子的光敏色素蛋白接受光信号转变为有活性的Pfr,Pfr降低了野生型种子对ABA的敏感性,而突变体中缺乏功能性光敏色素蛋白,所以不能感受光信号刺激,因而对ABA更为敏感,从而降低了种子萌发率,C错误,D正确。
6 (1) 光是植物进行光合作用的能量来源,光作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程 温度、重力 温度
(2) 结构 特定基因的表达
(3) 协同 根的向地性 极性运输
(4) 非活化态(Pr) 荫蔽胁迫使光敏色素转变为Pr,导致赤霉素和生长素合成增加
(5) 基因表达调控、激素调节和环境因素调节
解析:(3) 由于根对生长素较为敏感,所以能体现生长素作用特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长的是根的向地性,生长素在幼嫩组织中从合成部位到作用部位的运输方式为极性运输,即从形态学上端到形态学下端。(4) 荫蔽胁迫下,红光与远红光的比值降低,光敏色素转变为非活化态(Pr)类型。结合图示分析,高低作物间作模式下低位作物由于荫蔽胁迫使光敏色素转变为Pr,抑制了对赤霉素合成酶基因的抑制作用,赤霉素合成增加,同时PIFs 增多,促进了生长素合成,在赤霉素和生长素的作用下导致下胚轴和茎秆伸长,消耗了更多的光合作用产物,进而使光合产物向种子内的转移减少,且由于光被遮挡,光合作用合成有机物减少,因此间作时,受荫蔽胁迫的作物产量明显降低。(5) 基因表达调控为植物生长发育提供了内在的可能性,激素调节在其中起着重要的信号传递和调节作用,而环境因素如光、温度等则可以影响激素的合成和信号传递过程,从而对植物生长发育进行调控。
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