《第5章植物生命活动调节》教学讲义（选择性必修1）

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1、 第 5章 植物生命活动调节教学讲义 选择性必修1 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动必会知识 考点梳理 拓展延伸 易错警示 一必会知识一光对植物生长发育的调节i . 光对植物生长发育的调节作用( 1 ) 光是植物进行光合作用的能量来源。( 2) 光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。2 .科学家研究发现，植物具有能接受光信号的分子，光敏色素是其中的一种。植物可以感知光信号，并据此调整生长发育。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。环境中的蓝光和红光对植物的生长发育非常关键。3 .光敏色素的作用机理：光敏色素是一类蛋白质( 色素一一蛋白复合体)

2、 ，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。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到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。4 . 光调控植物生长发育的反应过程阶段响应图示感受信号光敏色素被激活，结构发生变化置，受信号 栉易信号I传导信号信号经过转导，传递到细胞核内发生反应细胞核内特定的基因进行转录，之后通过翻译产生相应蛋白质，表现出生物学效应必会知识二参与调节植物生命活动的其他环境因素1 .重力：重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。( 1 ) 调节过程植物的根、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

3、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。( 2) 淀粉一平衡石假说“ 淀粉一平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。这种假说认为，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。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“ 淀粉体”就会沿着重力方向沉降，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。2 .温度：温度通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。（ 1）春化作用：温度对植物的开花起着重要作用，

4、开花需要低温的现象叫春化作用。冬小麦、甘蓝、萝卜 、白菜等植物都有春化现象，没有春化作用，植物只保持营养生长，不会开花结果。春化作用一般要在05保持4050天，而高温或缺氧可解除春化作用。春化作用的感受器官是芽内的分生组织。（ 2）年轮形成：春天，气候温和、雨量充沛，对树木的生长有利，这时形成层细胞分裂旺盛，新产生的细胞大而明显，导管又大又多，因此，木材就显得颜色淡，质地松软。入夏以后，随着气温增高、雨量减少，特别是到秋天，天气渐冷，雨量更少，形成层活动减弱，分裂出的细胞形状小，加上细胞壁厚，导管又少，木材显得致密而坚硬，颜色也深。必会知识三植物生长发育的整体调控1 .植物生长发有的调控，是基

5、因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。2 .植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。3 .激素调节、基因表达调控与环境的关系：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，需要通过激素传递信息。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。 多种激素共同调科-1基因选择性表达植物生命活动调节的三个层面阳 嗯 陶 雅 影响。 环境因素（ 光照、 温度等） ）4 .从个体层次上看，植物生长、发育、繁殖、休眠等生理过程实际上是植物响应环境变化，调控基因表达以及激素的产生、

6、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化的过程。必备技能 典例精讲 模型秒杀 巧思妙解必备技能一光对植物生长发育的调节 例1 （ 2022 安徽 歙县教研室高二期末） 葛苣种子对红光的反应远比红外光敏感。 科学家用红光和红外光依次照射的方法对一批其苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些葛苣种子的发芽情况如下表所示。下列说法第误的是（ ）分组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红光十红外光不发芽组3X发芽组 4红光+红外光+红光+红外光不发芽A . 红光通过为种子的萌发提供能量促进发芽B . 组 3 处理方式“ X ” 应该是“ 红光+ 红外光+ 红光”C . 红光和红

7、外光依次照射时，种子是否萌发取决于最后照射的是哪种光D . 植物生长发育的调控是由基因的表达调控、激素调节和环境因素共同调节的结果 答案IA. 解析 A 、种子在萌发时需要的能量由细胞呼吸提供，光照不能为种子萌发过程提供能量，A错误；B 、据题意可知，最后一次是红光则会发芽，最会一次是红外光，则不发芽，3 组发芽，因此最后一次应该是红光，即组3 处理方式“ X ” 应该是“ 红光+红外光+红光” ，B 正确；C 、据表对比第2 组、第 3 组合第4 组结果可知，葛苣种子反复照射红光和红外光时，种子是否萌发取决于最后照射的是哪种光，若最后一次是红光则会发芽，最会一次是红外光，则不发芽，C 正确；

8、D 、植物的生长发育过程，根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，植物生长发育的调控是由基因的表达调控、激素调节和环境因素共同调节的结果，D 正确。故选A 。必备技能二参与调节植物生命活动的其他环境因素 例 2 （ 2021 吉林 长春博硕学校高二期中） 某些植物必须经过春化作用才能开花结实。如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（）处理方式未经低温处理（ 第 1组） 经低温处理（ 第 2 组） 先低温处理后高温处理（ 第 3 组）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A

9、. 温度是决定冬小麦抽穗开花的环境因素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 . 未经低温处理，北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果 答案 C . 解析 A 、第 1 组未经低温处理，冬小麦不能抽穗开花，而 第 2 组经低温处理，冬小麦抽穗开花，说明温度是决定冬小麦抽穗开花的环境因素，A 正确；B 、第 2 组经低温处理，冬小麦抽穗开花，而第 3 组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；C 、细胞中原来就存在这些特殊蛋白质基因，只是这些基因在低温条件下进行了选择性表达，C 错误；D 、北

10、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。故选C 。必备技能三重力对植物生长调节与生长素作用分析 例 3 （ 2022. 广西 昭平中学高二阶段练习） “ 淀粉一平衡石假说” 认为植物依靠富含“ 淀粉体” 的平衡细胞感受重力的刺激，“ 淀粉体 也含有自己的环状D N A 分子。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“ 淀粉体 就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过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，下列有关叙述错误的是（ ）A . 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号B . 在水平放置的根中

11、，近地侧I A A 浓度低于远地侧C . 植物根部的向地生长体现了高浓度生长素抑制生长的作用D . 平衡细胞中的淀粉体可能会进行基因的表达过程 答案 B . 解析 A 、由题干可知，平衡石细胞中的“ 淀粉体” 会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过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，说明“ 淀粉体” 能将重力信号转换成运输生长素的信号，A 正确；B 、植物的根系在生长过程中由于重力的作用，近地的一面生长素浓度高，高浓度生长素对植物根有抑制生长的作用，根的近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长，B 错误；C

12、、植物根部的向地生长体现了生长素作用的两重性：高浓度的生长激素可以抑制植物的生长，但是低浓度的生长素却能够促进植物的生长，C 正确；D 、淀粉体是一种特化的白色体，植物光合作用产生的葡萄糖聚合成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中，淀粉体含有自己的环状D N A 分子，可能会进行基因的表达过程，D 正确。故选B 。必 备 技 能 四 植 物 生 长 发 育 的 整 体 调 控 例 4 （ 2021吉林 希望高中高二期中） 植物生命活动除了受化学物质的调节外，也受环境因素的影响。下列叙述错误的是（ ）A . 原产于热带地区的玉米适应短日照条件，在将其从热带地区引种至温带地区时，可能出现不适应的现

13、象B . 冬小麦的正常开花离不开春化作用，实验室夏季种植冬小麦时，可合理使用冷库，调节冬小麦的开花C . 环境因素和植物激素对植物生命活动都具有重要的影响，二者单独发挥作用D . 由于光敏色素的存在，光照可调节植物体内有关基因的表达，进而调节植物的生命活动I答案 C . 解析 A 、原产于热带地区的玉米适应短日照条件，在从热带地区引种至温带地区时，由于环境日照时间及温度发生变化，有可能引起基因的表达受到影响，进而影响生长发育，故可能出现不适应的现象，A 正确；B 、冬小麦的正常开花离不开春化作用，在实验室夏季种植冬小麦时，合理使用冷库可以达到温度条件，能调节冬小麦的开花，B 正确；C 、环境因

14、素和植物激素对植物的影响是相互联系的，对植物都具有重要的影响，C 错误；D 、光敏色素的存在，植物感受到光照的变化，可调节植物体内有关基因的表达，进而调节植物的生命活动，D 正确。故选C 。 例 5 （ 2022云南弥勒市一中高二阶段练习） 下列有关植物生命活动调节的叙述，错误的是（ ）A . 缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输B . 除激素外，光照、温度、重力等环境因素对植物的生长发育也具有调节作用C . 烟草的种子在有光的情况下才能萌发的原因是需要光照提供能量D . 植物光敏色素能够接受光信号并将信息传递到细胞核内影响特定基因的表达I答案I C . 解析 A 、生长素的极性运输是一种主

15、动运输，需要载体和能量，如果缺乏氧气，则会影响有氧呼吸为其提供能量， 进而影响极性运输，A 正确；B 、 光照、温度等环境因素会影响激素的合成和分布，进而对植物的生长发育也具有调节作用，B 正确；C 、烟草的种子在有光的情况下才能萌发的主要原因是光照可以引起光敏色素的变化，从而影响特定基因表达导致种子萌发，C 错误；D 、光敏色素是存在于高等植物的所有部分，是植物体本身合成的一种调节生长发育的色蛋白，可将信息传递到细胞核内影响特定基因的表达，D 正确：故选C 。必刷好题基础演练 能力提升 巅峰突破1. （ 2022安徽合肥市第八中学模拟预测） 在自然界中，种子萌发，植物生长、开花、衰老等等，都

16、会受到光的调控。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。机制如下：阳光照射-光敏色素被激活，结构发生变化一信号经过转导，传递到细胞核内一细胞核内特定基因转录变化表现出生物学效应。下列分析错误的是（ ）A . 幼苗横放后茎背地生长是光调控的结果B . 光可调控基因组的表达进而调控生长发育C . 人为控制光照时间，可实现花卉分批上市D . 光敏色素可能是一种接受光信号的受体 答案 A . 解析 A 、幼苗横放后，重力作用导致近地侧生长素浓度高于远地侧，茎的近地侧生长速度比远地侧快而表现出背地生长现象，不是光调控的结果，A 错误；B 、由题干

17、可知，光作为信号会引起细胞核内特定基因转录的变化，即光可调控基因组的表达进而调控生长发育，B 正确；C 、由题干可知，植物开花会受到光的调控， 人为控制光照时间可以调整花期（ 例如长日照花卉采用短日照处理可以抑制其开花） ， 从而实现花卉分批上市，C 正确；D 、由题干“ 阳光照射一光敏色素被激活，结构发生变化一信号经过转导，传递到细胞核内” 可知，光敏色素可能是一种接受光信号的受体，D 正确。故选A 。2. （ 2022北京丰台. 高三期末） 下图表示光照持续时间对植物开花的影响。下列相关分析不自理的是（ ）B a t i 允 tmO 臼地口厢演H I 不开花 Jftf. 不开花 不开花 开

18、花KHNHMM 开花 不开花 开花 开花 不开花A . 植物感应光暗周期中的黑暗持续长度来感知日长变化B . 红光打断黑暗周期抑制短日照植物开花，可被远红光逆转C . 植物感应光信号的光敏色素能吸收红光不吸收远红光D . 植物选择昼夜时间长短作为开花依据是长期进化的结果1答案 C . 解析 A 、植物对光周期的反应，主要是黑暗长短在起作用，A 正确；B 、由第4 条和第5 条信息中可知，红光打断黑暗周期短日照植物不开花，再加入远红光，短日照植物开花，B 正确；C 、由第4条和第5 条信息中可知，植物感应光信号的光敏色素既能吸收红光也能吸收远红光，C 错误；D , 植物选择昼夜时间长短作为开花依

19、据是长期进化的结果，D 正确。故选C 。3. （ 2023全国高三专题练习） 下列关于环境因素参与调节植物生命活动的叙述，错误的是（ ）A . 光敏色素是一类蛋白质，在接受到光照射时光敏色素的结构会发生变化B . 植物年轮的形成主要是光照参与植物生长发育调节的结果C . 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D . 冬小麦要经历春化作用才能开花是温度参与植物生长发育调节的结果 答案IB. 解析 A 、光敏色素是一类色素- - 蛋白复合体，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，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，A 正确；B

20、 、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，B 错误；C 、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，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长发育和形态建成，如根向地生长、茎背地生长等，C 正确；D 、低温诱导植物开花的过程，称为春化作用，有的植物需经过春化作用才能开花，D正确。故选B 。4. （ 2022. 辽宁沈阳. 三模） 在自然界中，种子萌发、植株生长、开花及衰老等生理过程都受到基因表达、

21、激素调节和环境因素三方面的影响。下列相关叙述错误的是（ ）A .温度影响植物的生理活动，但不影响植物分布的地域性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 .光可作为一种信号，通过影响特定基因表达影响植物生长、发育D .生长素作为一种信号，通过给细胞传递信息来调节生命活动 答案 A 解析 A 、 温度影响植物的生理活动， 植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的， A 错误;B 、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，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向和形态建成，B 正确；C 、光作为一种信号，可通过影响特定基因的表达来调控植物

22、的生长、发育，C 正确；D 、生长素作为一种化学信号，能把调节信息由分泌细胞传递至靶细胞，即通过给细胞传递信息来调节生命活动，D 正确。故选A 。5. （ 2021 . 全国高二课时练习） 下列属于向性运动例子的是（）A .在种植香蕉时，可以用“ 以肥引芽” 的办法，把肥料施在人们希望它长苗的空旷地方，使香蕉植株分布均匀B .当把郁金香从寒冷的室外移至温暖的室内时，过35 m in,郁金香就会开花C .紫荆莉是阴天或晚上开花D .西双版纳有一种植物叫跳舞草，当人们对着它放声歌唱时，它的叶子就会运动，犹如翩翩起舞，因而得名 答案 A . 解析 A 、植物的向性运动是植物体受环境刺激而引起的生长运

23、动。例如植物的向光性、向重力性、向肥性等都属于植物的向性运动。A 正确；B 、植物受到环境改变的开花属于感性运动，B 错误；C 、植物特定环境的开花属于感性运动，C 错误；D 、跳舞草受到的刺激为非向性刺激，其运动也不属于向性运动，D 错误。故选A 。6. （ 2022 广东潮州高二期末） 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，请判断下列说法不正确的有几项（）对植物来说，光只是提供能量。光敏色素是一类色素- 蛋白复合体，主要吸收红光和远红光接受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化植物分布的地域性很大程度上就是由光照决定的高等植物正常生长发育需要各个

24、器官、组织、细胞之间的协调和配合年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的A .二项 B .四项 C .五项 D .六项 答案 A . 解析 对植物来说，光不只是起提供能量的作用，还能作为一种信号，影响和调控植物生长、发育的全过程，错误；光敏色素是一类色素- 蛋白复合体，光敏色素是一类红光/ 远红光受体，主要吸收红光和远红光，正确；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，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，正确；植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的，错误；植物生长发育的调控，是基因表达调控、激

25、素调节和环境因素调节共同完成，需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合，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， 正确； 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，正确。故选A 。7. （ 2022云南省凤庆县第一中学高二期中） 下列关于环境因素参与植物生命活动的调节的叙述， 错误的是（ ）A . 在植物受到光照射时，光敏色素结构改变并进入细胞核，影响特定基因的表达B . 光作为一种信号、 影响、调控植物生长、发育的全过程C . 温度参与树木年轮形成的调节，也参与冬小

26、麦春化作用的调节D . 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素，如根向地生长、茎背地生长等 答案 A . 解析 A 、在植物受到光照射时，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到细胞核内（ 光敏色素不会进入细胞核） ，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，A 错误；B 、对植物来说，光不只是起提供能量的作用，还能作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程，B 正确；C 、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；像冬小麦、冬大麦、蕙兰

27、等植物在生长期需要经历一段时期的低温才能开花，说明温度也参与冬小麦春化作用的调节， C 正确； D 、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，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长发育和形态建成，如根向地生长、茎背地生长等，D 正确。故选A 。8. （ 2022福建福州高二期末） 研究人员测定了香梨果实从形成到成熟及采收后某些激素含量的动态变化，其结果如图所示，请分析并回答下列问题：0505050504332211(展声01X)聊钿怅彼脂一%.3二聊的踩半州R溜燃强20 40 60 80 120 140 160 180果实采收前 果实采收果实采收后

28、-一.登.、-三崛如线Z/dOOOOOOOOOOOO微6543r-1O天(1)在香梨果实发育初期( 花后15 d 左右) 达到高峰，且在果实迅速膨大期间( 花后60 d 左右) 含量比值加大 的 两 种 激 素 是，在此过程中( 填植物激素名称) 的作用也是不可缺少的，说明果实正常发育是的结果。不同时期激素的含量不同说明植物的生长发育都处在 的调控之下。(2)在适宜的条件下，香梨果实采收后30 d 才进入完全成熟阶段，但若该阶段改变环境温度，则会影响果实的成熟情况，这说明植物生命活动还受到温度等_ _ _ _ _因素的调节，实质上植物生长发育的调控，是由_ _ _ _ _ _ 共同完成的。(3

29、)采收后 的骤减是果实成熟的必要条件，脱落酸积累可能触发了果实的衰老过程，含量再次升高，可能促使衰老阶段乙烯的大量合成，因此在果实成熟衰老后期调节 至较低水平将是延缓香梨果实衰老的关键。 答案 (1) 赤 霉 素 和 脱 落 酸 生 长 素 多 种 激 素 共 同 作 用 基 因 适 时 选 择 性 表 达(2) 环 境 基 因 表 达 调 控 、激素调节和环境因素调节(3) 赤霉素 生 长 素 脱 落 酸 和 生 长 素I解析1(1)从图中看出，在香梨果实发育初期( 花后15 d 左右) 达到高峰，且在果实迅速膨大期间( 花后6()d 左右) 含量比值加大的两种激素是赤霉素和脱落酸，在此过程

30、中促进果实发育的还有生长素，因此生长素的含量也较高，生长素的作用也是不可缺少的，综上所述，在果实生长发育过程中不是单一植物激素起作用，而是多种激素共同协调作用的结果。不同时期激素的含量不同说明植物的生长发育都处在基因适时选择性表达的调控之下。(2)在适宜的条件下，香梨果实采收后30 d 才进入完全成熟阶段，但若该阶段改变环境温度，则会影响果实的成熟情况，这说明植物生命活动还受到温度等环境因素的调节，实质上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。(3)识图分析可知，采收后赤霉素骤减，赤霉素具有促进植物快速生长的作用，所以采收后赤霉素的含量减少是果实成熟的必要条件。而生长素又增多促使衰老阶段乙烯的大量合成，延缓香梨果实衰老要降低脱落酸和乙烯含量，而降低乙烯含量可通过降低生长素含量来实现。