5.4 环境因素参与调节植物的生命活动(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中生物选择性必修第一册学生用书（人教版）

第4节　环境因素参与调节植物的生命活动 【预习梳理】 一、1.全过程　萌发　开花 2.蛋白质(色素—蛋白复合体)　红光和远红光 3.光敏色素　细胞核　表达 二、1.(1)温度范围　调节　(2)地域性　温度 2.(1)形态建成　(2)物质和细胞　运输生长素 (3)平衡石　重力 三、1.器官　协调　基因表达　环境因素 2.环境变化　基因表达　产生、分布 【预习检测】 (1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√　(7)√ [解析] (1)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。 (2)并不是所有植物的开花都与昼夜长短有关系,如黄瓜等日中性植物的开花与昼夜长短没有关系。 (5)树木年轮的形成主要与温度有关。 【任务活动】 任务一 [情境] (1)作为一种信号　(2)颜色和形态　(3)植物开花 (4)光敏色素　感受信号　发生反应 (5)特定基因的表达 反馈评价 例1　C　[解析] 光敏色素是植物感受光信号的受体之一,但其化学本质是色素—蛋白质复合体(色素蛋白),并非色素分子,A错误;叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,用于光合作用,而光敏色素主要吸收红光和远红光,用于信号转导,两者吸收光谱不同,B错误;光敏色素接受光刺激后,通过改变自身构象传递信息,激活下游信号通路,进而启动相关基因表达,C正确;光敏色素广泛分布在植物的多种组织细胞中,如茎尖、叶片等,并非只存在于分生组织细胞内,D错误。 例2　C　[解析] 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,A错误。叶绿素b的吸收光谱是其自身的理化特性,由分子结构决定,不受光照时长影响,B错误。从图中可见,红蓝光强度比为16∶1时,拟南芥鲜重低于3.9∶1、7.5∶1组。若适当调高16∶1组的蓝光比例(即降低红光比例,向3.9∶1、7.5∶1方向调整),有利于拟南芥生长,C正确。由图可知,长光照下,促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比约为7.5∶1;短光照下,促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比约为3.9∶1,二者不同,D错误。 任务二 [资料1] 可以避免出现冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况 [资料2] “淀粉—平衡石假说”　吸收水和无机盐　吸收光能进行光合作用 [资料3] 水分 反馈评价 例3　C　[解析] 低温处理可能通过诱导赤霉素合成及其他信号物质(如开花素)的作用共同促进开花,仅根据题目所给信息不足以说明无须其他物质参与,A错误;赤霉素作为植物激素,通过调节基因表达等传递信息,而非直接参与代谢反应,B错误;春化作用通常作用于分生组织(如茎尖),对成熟叶片进行低温处理无法传递开花信号至茎尖,故不能诱导开花,C正确;外源赤霉素作为植物生长调节剂诱导油菜开花,而低温是通过诱导内源激素的合成进而诱导开花,两者代谢途径不完全相同,D错误。 任务三 [资料] 不做任何处理　根恢复向地性 例4　C　[解析] 相对于未处理的根而言,实验中处理①切去根冠,利用了“减法原理”,处理②重新长出根冠,利用了“加法原理”,A正确;根冠的重新长出有细胞的分裂,与根尖产生的细胞分裂素有关,B正确;生长素合成部位为幼嫩的芽、叶和发育中的种子等,C错误;“淀粉-平衡石假说”认为,植物对重力的感受是通过根冠内部一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞实现的,解释了重力对根的向地性影响,D正确。 任务四 [资料] ①环境因素调节　②基因表达调控 (1)基因适时选择性表达　(2)激素 (3)基因表达调控　环境因素 反馈评价 例5　C　[解析] 根冠中的平衡石细胞能够感受重力信号,玉米种子萌发后,根冠中的平衡石细胞感受重力刺激,引起生长素的横向运输,使近地侧生长素浓度高,抑制生长,远地侧生长素浓度低,促进生长,从而使根向地生长,A正确;自由水与结合水的比值影响细胞代谢,自由水所占比例越高,细胞代谢越旺盛,与休眠种子相比,萌发的种子细胞内自由水所占比例高,呼吸作用旺盛,B正确;莴苣种子萌发受光的影响,红光可促进莴苣种子萌发,红外光可抑制莴苣种子萌发,且红光可逆转红外光的效应,C错误;植物激素对种子萌发有调节作用,赤霉素可打破种子休眠,促进萌发,脱落酸可维持种子休眠,抑制萌发,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节　环境因素参与调节植物的生命活动 一、光对植物生长发育的调节 1.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的　　　　。例如:在自然界中,种子　　　,植株生长、　　　　、衰老等,都会受到光的调控。  2.光敏色素的化学本质是　　　　　　　　　　　　　　,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,主要吸收　　　　　　　　。  3.光调控植物生长发育的反应机制:植物在受到光照射时,　　　　　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　　　　内,影响特定基因的　　　　,从而表现出生物学效应。  二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 1.温度 (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　　　　植物的生长发育。  (2)植物分布的　　　　　　很大程度上就是由　　　　决定的。  2.重力 (1)重力是调节植物生长发育和　　　　　　的重要环境因素。  (2)植物根、茎中具有感受重力的　　　　　,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。  (3)“淀粉—平衡石假说”: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。例如,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。  三、植物生长发育的整体调控 1.高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体,它的正常生长发育需要各个　　　　、组织、细胞之间的　　　　和配合。植物生长发育的调控,是由　　 　　　调控、激素调节和　　　　　　调节共同完成的。  2.植物的生命活动实际上是植物响应　　　　　,调控　　　　　　以及激素　　　　　　　,最终表现在器官和个体水平上的变化。  (1)植物的生长发育完全由植物激素控制。(　) (2)所有植物的开花都与昼夜长短有关系。(　) (3)参与调节植物生命活动的环境因素有光、温度和重力等。 (　) (4)植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。(　) (5)树木年轮的形成主要与光有关。 (　) (6)激素影响细胞的基因表达,激素的产生和分布也受到环境因素的影响。 (　) (7)光、温度等环境因素可通过改变植物激素的作用来影响植物的生命活动。(　) 任务一　光对植物生命活动的调节 【情境】 阅读教材P105~P106及图5-12。分析: (1)烟草的种子萌发需要光。烟草种子萌发过程中,光的作用是　　　　　　。  (2)豆芽见光后就会发生形态变化长成豆苗,说明光可影响植物的　　　　　　。  (3)人工调控花期,可使植物提前或延后开花,让花卉赶上节日开放,以满足人们在节日对花卉的需求。以上事例说明光可影响　　　　　　。  (4)植物体内感受光信号的物质有　　　　　,用文字及箭头表述光作为信号分子的作用方式:　　　　　→传导信号→　　　　　　。  (5)光信号通过影响　　　　　　　　　　调控特定的生物学效应。  1.光合色素与光敏色素的区别 色素种类 化学本质 接受的光 分布 合成条件 作用 光合色素 叶绿素、类胡萝卜素 主要是红光和蓝紫光 叶绿体 需要光 吸收、传递、转化光能 光敏色素 色素—蛋白复合体 主要是红光和远红光 植物的各个部位 不需要光 感知光信号,调整生长发育 2.区分长日照植物、短日照植物 类型 特点 举例 长日照 植物 日照时间长于一定的临界日长才会开花 大麦、冬小麦、黑麦、萝卜、菠菜、甘蓝、天仙子、甜菜、唐菖蒲等 短日照 植物 日照时间短于一定的临界日长才会开花 菊花、水稻、大豆、紫苏、苍耳、烟草、一品红等 例1 [2026·河北沧州高二月考] 光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。下列叙述正确的是 (　) A.光敏色素是植物感受光信号的受体之一,其化学本质是一种色素分子 B.叶绿素和光敏色素均主要吸收红光和远红光 C.光敏色素接受光刺激后通过改变自身结构来传递信息,进而启动相关基因表达 D.光敏色素只分布在植物的分生组织细胞内 例2 [2025·福建卷] 为研究光照对培养箱中拟南芥生长的影响,科研人员在总光强相同情况下设置了不同的红蓝光强度比,并改变光照时间,进行相关实验,部分结果如图。下列叙述正确的是 (　) A.蓝光不能作为信号调控拟南芥生长 B.拟南芥叶绿素b的吸收光谱受光照时长的影响 C.适当调高16∶1组的蓝光比例有利于拟南芥生长 D.不同光照时间下促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比相同 任务二　其他环境因素对植物生命活动的调节 【资料1】 有些花卉需要低温条件,才能促进花芽形成和花器发育,这一过程叫作春化阶段,使花卉通过春化阶段的这种低温刺激和处理过程则叫作春化作用。低温是春化作用的主导因子。春化作用对于植物适应环境的意义是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。  【资料2】 种子萌发后,植物的根向地生长、茎背地生长,这是重力调节的结果。　　　　　　　　　是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。根向地生长、茎背地生长现象对植物适应环境的意义是根向地生长,可以深扎根,利于　　　　　　　;茎背地生长,将枝条伸向天空,利于　　　　　　　。  【资料3】 当土壤水分分布不均匀时,根趋向较湿的地方生长。干旱条件下,植物会依据干旱程度调整气孔开放度。以上事例说明　　　　也参与植物生命活动的调节。  例3 [2025·湖南卷] 在常温(20 ℃)、长日照条件下栽培某油菜品种,幼苗生长至4~5叶时,将部分植株置于低温(5 ℃)处理6周后,立即进行嫁接。然后将所有植株常温栽培。不同处理植株茎尖中赤霉素含量(鲜重)及开花情况如表所示。下列叙述正确的是 (　) 低温处理 结束后/天 检测指标 常温处理植株 低温处理植株 0 赤霉素 90.2 215.3 / / 15 赤霉素 126.4 632.0 113.8 582.0 50 开花情况 不开花 开花 不开花 开花 A.除赤霉素外,低温处理诱导油菜开花不需要其他物质参与 B.赤霉素直接参与油菜开花生理代谢反应的浓度需达到某临界值 C.将油菜幼苗的成熟叶片置于低温下,其余部位置于常温,不能诱导开花 D.若外源赤霉素代替低温也能促进油菜开花,则两者诱导开花的代谢途径相同 任务三　设计实验,验证根向地性的感受部位在根冠 【资料】 阅读教材P108“课外实践”并分析如下: 分组 处理 预期结果 A组 　　　　　　  根有向地性 B组 切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm,根依然失去了向地性 C组 硝酸银灼烧根尖 根失去向地性 D组 待切去尖端后的根尖重新长出尖端 　　　　　　  [分析] (1)自变量:是否有根冠(可采用切除根冠的方法进行处理) (2)因变量:根是否出现向地生长(可通过观察玉米根尖是否向下弯曲生长来对因变量进行观测)。 (3)无关变量:①玉米粒的大小、种类和萌发情况,应选择大小基本相等、萌发程度大致相同的同种玉米粒;②培养温度,选择相同的适宜温度进行培养;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。 例4 为了“验证植物向地性的感受部位在根冠”,某小组做了如下系列实验,下列有关叙述,错误的是 (　) 处理 实验结果 ①切去根冠 根都失去了向地性 ②重新长出根冠 恢复向地性 A.实验中处理①利用了“减法原理”,处理②利用了“加法原理” B.根冠的重新长出与根尖产生的细胞分裂素有关 C.植物的向地性与根冠产生的生长素、脱落酸有关 D.“淀粉—平衡石假说”可解释重力对根的向地性影响 任务四　植物生长发育的整体调控 【资料】 阅读教材P108“植物生长发育的整体调控”内容,构建基因表达调控、激素调节和环境因素调节的关系图。 (1)植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在　　　　　　　　　的调控之下。  (2)　　　　　作为信息分子影响细胞的基因表达。  (3)激素的产生和分布是　　　　　　　的结果,也受到　　　　　　的影响。  例5 [2025·安徽卷] 种子萌发受多种内外因素的调节。下列叙述错误的是(　) A.玉米种子萌发后,根冠中的细胞能够感受重力信号,从而引起根的向地生长 B.与休眠种子相比,萌发的种子细胞内自由水所占比例高,呼吸作用旺盛 C.红外光可促进莴苣种子萌发,而红光可逆转红外光的效应,抑制萌发 D.赤霉素可打破种子休眠,促进萌发;脱落酸可维持休眠,抑制萌发 学科网（北京）股份有限公司 $