高中生物選擇性必修一 第4節(jié) 環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)

第4節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)課標(biāo)要求核心素養(yǎng)概述光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的過程。簡(jiǎn)述溫度、重力等環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的過程。課標(biāo)要求核心素養(yǎng)概述光調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的過程。簡(jiǎn)述溫度、重力等環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的過程。解釋植物受環(huán)境因素的調(diào)節(jié)有何適應(yīng)意義。生命觀念：通過學(xué)習(xí)光、溫度、重力等環(huán)境因素調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的過程，建立調(diào)節(jié)適應(yīng)觀。標(biāo)辱學(xué)一、光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)作用：種子萌發(fā)，植株生長(zhǎng)、開花、衰老等都受光的調(diào)控。調(diào)節(jié)實(shí)質(zhì)：光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過程。調(diào)節(jié)過程接受光信號(hào)的分子：光敏色素是其中的一種。光敏色素本質(zhì)：是一類蛋白質(zhì)(色素一蛋白復(fù)合體)。功能：主要吸收紅光、遠(yuǎn)紅光。分布：植物體的各個(gè)部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。(3)調(diào)節(jié)過程：受到光照后，光敏色素的結(jié)構(gòu)改變，經(jīng)信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)，影響核內(nèi)特定基因的表達(dá)。二、參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素1.溫度參與植物生長(zhǎng)、發(fā)育調(diào)節(jié)的實(shí)例年輪形成的原因：在春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶；在秋冬季細(xì)胞分裂慢、細(xì)胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。春化作用：低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用。調(diào)節(jié)方式①溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動(dòng)，參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。②溫度在很大程度上決定植物分布的地域性。

2．重力調(diào)節(jié)內(nèi)容：重力是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。影響過程植物根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞。將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)。造成生長(zhǎng)素分布的丕均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向。(3)假說：“淀粉一平衡石假說”。三、植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同構(gòu)成植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。正誤判斷有些植物種子的萌發(fā)，受光的抑制。()植物的開花會(huì)受光的調(diào)控，衰老不受光的調(diào)控。()光敏色素是分布在分生組織細(xì)胞內(nèi)的一種蛋白質(zhì)。()植物對(duì)重力的感受是通過平衡石細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)的。(有些植物種子的萌發(fā)，受光的抑制。()植物的開花會(huì)受光的調(diào)控，衰老不受光的調(diào)控。()光敏色素是分布在分生組織細(xì)胞內(nèi)的一種蛋白質(zhì)。()植物對(duì)重力的感受是通過平衡石細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)的。()答案：(1)V(2)X(3)X(4)V知識(shí)點(diǎn)一光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制示意圖樁掙侑號(hào)表現(xiàn)出生罰學(xué)掘應(yīng)R;々轉(zhuǎn)導(dǎo)*蠻帥■a紅光和，遠(yuǎn)紅光)一一光敏色素被激活，，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化)一一信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)導(dǎo)，，傳遞到細(xì)胞核)一f影響特定),\s\do9(基因的表達(dá)))一一生物學(xué)效應(yīng)■G發(fā)展素養(yǎng)1．對(duì)于植物來說，光只是起提供能量進(jìn)行光合作用的作用嗎？(生命觀念)提示：不是，光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過程。2．菠菜只有白天長(zhǎng)度超過13h才開花；菊、水稻則要在白天短于一定的時(shí)長(zhǎng)才開花。植物的開花都與晝夜長(zhǎng)短有關(guān)系嗎？分析推測(cè)影響菠菜、菊等開花的主要因素是什么？(科學(xué)思維)提示：有的植物開花與晝夜長(zhǎng)短沒關(guān)系，如向日葵等。光。1．下列關(guān)于光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響的敘述，正確的是()煙草的種子在無光的條件下也能萌發(fā)豆芽在有光的環(huán)境中才能合成葉綠素和葉黃素水稻的開花與晝夜長(zhǎng)短無關(guān)紅光、藍(lán)光對(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育來說，都是非常關(guān)鍵的答案：D2.下面關(guān)于光調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制的說法，不正確的是()光敏色素的本質(zhì)是蛋白質(zhì)光敏色素主要吸收紅光、藍(lán)光光通過影響光敏色素的結(jié)構(gòu)影響特定基因的表達(dá)光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植株的生長(zhǎng)開花等答案：B知識(shí)點(diǎn)二參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素根的向地性及莖的負(fù)向地性生長(zhǎng)素濃度VC>A3生長(zhǎng)素濃度VC>A3根近地側(cè)生長(zhǎng)受抑制］根遠(yuǎn)地側(cè)促進(jìn)生長(zhǎng)J根向地生長(zhǎng)——體現(xiàn)生長(zhǎng)素生理作用的兩重性莖近地側(cè)生長(zhǎng)快］莖背地生長(zhǎng)——僅體莖遠(yuǎn)地側(cè)生長(zhǎng)慢j現(xiàn)生長(zhǎng)素的促進(jìn)作用［溫馨提示］在莖的向光性和莖的負(fù)向地性(背地性)中，生長(zhǎng)素只表現(xiàn)促進(jìn)作用，而在根的向地性和頂端優(yōu)勢(shì)中生長(zhǎng)素的作用表現(xiàn)為兩重性。?發(fā)展素養(yǎng)種子萌發(fā)后，根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)。如果將幼苗橫過來，莖會(huì)彎曲向上生長(zhǎng)，根則彎曲向下生長(zhǎng)。(1)莖和根的生長(zhǎng)主要是受哪種因素調(diào)節(jié)的？(生命觀念)提示：重力。(2)如果將該幼苗橫放在太空中的“天宮二號(hào)”內(nèi)，它的根、莖可能會(huì)怎樣生長(zhǎng)？(科學(xué)思維)提示：橫向生長(zhǎng)。1．下面關(guān)于溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)的敘述，不正確的是()溫度可影響種子萌發(fā)，植株生長(zhǎng)、開花結(jié)果等生命活動(dòng)冬小麥在生長(zhǎng)期需要經(jīng)歷一段時(shí)期的低溫之后才能開花溫度能影響代謝的快慢溫度不能決定植物分布的區(qū)域性答案：D2．(不定項(xiàng))下列關(guān)于重力參與植物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)節(jié)的敘述，正確的是()重力是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因素重力是調(diào)節(jié)植物形態(tài)建成的重要環(huán)境因素植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)，將造成生長(zhǎng)素分布的不均衡答案：ABCD核心知識(shí)小結(jié)

［要點(diǎn)回眸］L調(diào)節(jié)作用-調(diào)節(jié)方式-調(diào)［要點(diǎn)回眸］L調(diào)節(jié)作用-調(diào)節(jié)方式-調(diào)節(jié)機(jī)制時(shí)「實(shí)例—調(diào)節(jié)方式廠涮節(jié)內(nèi)容-調(diào)節(jié)方式」調(diào)節(jié)機(jī)制服謝1?在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長(zhǎng)、開花、衰老等，都會(huì)受到光的調(diào)控。2.光作為一種信號(hào)，影響、調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育的全過程。3?光敏色素是一類蛋白質(zhì)(色素一蛋白復(fù)合體)，分布在植物的各個(gè)部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。在受到光照射時(shí)，光敏色素的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，這一變化的信息會(huì)經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)，影響特定基因的表達(dá)，從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動(dòng)，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞，可以將重力信號(hào)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)，造成生長(zhǎng)素分布的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)方向。7?植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。［隨堂檢測(cè)］1．下列植物的生命活動(dòng)中，不會(huì)受到光的調(diào)控的是()B.B.植株開花C.葉片衰老D.根部吸水答案：D2．下列有關(guān)信號(hào)傳遞系統(tǒng)的敘述，不正確的是()植物體除了光敏色素，還存在感受藍(lán)光的受體受體被激活后，信號(hào)要經(jīng)過轉(zhuǎn)導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核中細(xì)胞核中各個(gè)基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯，產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)光通過信息傳遞系統(tǒng)后作用于特定基因，從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)答案：C3．下列有關(guān)溫度參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)的敘述，不正確的是()所有的植物都要經(jīng)過春化作用，植物才能開花植物所有的生理活動(dòng)都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的低溫誘導(dǎo)后的植物才能開花，是對(duì)抵御寒冷環(huán)境的一種適應(yīng)溫度可以通過影響種子的萌發(fā)，參與調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育答案：A下列有關(guān)重力對(duì)植物生命活動(dòng)影響的敘述，不正確的是()重力能影響莖、根尖端生長(zhǎng)素的分布平衡石細(xì)胞中含有“淀粉體”能夠沿著重力方向沉降重力引起的莖的背地性生長(zhǎng)和根的向地性生長(zhǎng)，體現(xiàn)了生長(zhǎng)素的兩重性重力是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素答案：C(不定項(xiàng))一顆小小的望天樹種子可以生長(zhǎng)發(fā)育成參天大樹。下列相關(guān)敘述正確的是()它的生長(zhǎng)發(fā)育完全由植物激素控制調(diào)控它生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境因素有光照、溫度、重力等它的生長(zhǎng)發(fā)育完全是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受到環(huán)境因素的影響答案：BD科學(xué)家用紅光和紅外光依次照射的方法，對(duì)一批萵苣種子進(jìn)行處理，然后置于暗處。一段時(shí)間后，這些萵苣種子的發(fā)芽情況如下表所示。光照射處理方式發(fā)芽情況對(duì)照組無光照不發(fā)芽組1紅光發(fā)芽組2紅光f紅外光不發(fā)芽組3紅光f紅外光f紅光發(fā)芽組4紅光f紅外光f紅光f紅外光不發(fā)芽(1)由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出什么結(jié)論?(2)萵苣種子對(duì)紅光的反應(yīng)遠(yuǎn)比紅外光敏感，如果經(jīng)過紅光和紅外光處理后將萵苣種子置于自然光下而不是黑暗條件下，萵苣種子的發(fā)芽情況會(huì)如何?答案：(1)萵苣種子在紅光下可發(fā)芽，但紅外光可抵消紅光的作用(2)會(huì)發(fā)芽［課時(shí)作業(yè)］一、單項(xiàng)選擇題1．下面關(guān)于光在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用的敘述，不正確的是()萬苣需要光才能使種子萌發(fā)種子萌發(fā)時(shí)，光照是為了給種子提供能量從豆芽到豆苗，光對(duì)植物的顏色有影響有些植物根據(jù)晝夜長(zhǎng)短“決定”開花答案：B2.下圖是4棵相同的蠶豆幼苗分別放在4個(gè)暗箱中培養(yǎng)，其中②號(hào)和④號(hào)暗箱分別在頂部和右側(cè)開一孔，使光線能射入。如果要研究光和莖生長(zhǎng)的關(guān)系，可選擇的裝置是()②和④B.③和④C.①和②D.①和③答案：B3.(2020?贛州高二檢測(cè))下圖所示，在燕麥胚芽鞘頂端的下部插入云母片(生長(zhǎng)素不能透過)，從右邊用光照射，燕麥胚芽鞘的生長(zhǎng)情況將是()直立向上生長(zhǎng)向右彎曲生長(zhǎng)向左彎曲生長(zhǎng)不生長(zhǎng)解析：選Bo由于云母片插入的位置偏下，不影響尖端生長(zhǎng)素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移,因此，背光側(cè)的生長(zhǎng)素濃度大于向光側(cè)，生長(zhǎng)速度大于向光側(cè)，胚芽鞘向右彎曲生長(zhǎng)。下列有關(guān)年輪形成的敘述，不正確的是()年輪溫帶地區(qū)，樹木年復(fù)一年地加粗，構(gòu)成一圈圈的年輪年輪表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化在春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶樹木的年輪與季節(jié)的溫度沒有關(guān)系答案：D某同學(xué)利用發(fā)生了向光彎曲的燕麥胚芽鞘，制作成切片并觀察，他繪制了背光側(cè)和向光側(cè)的細(xì)胞形態(tài)示意圖(如下圖所示)。結(jié)合課本知識(shí)可得出的結(jié)論是()脅光側(cè)向死側(cè)選項(xiàng)生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的原理是能促進(jìn)胚芽鞘的彎曲部位是A細(xì)胞分裂①B細(xì)胞伸長(zhǎng)②C細(xì)胞分裂②D細(xì)胞伸長(zhǎng)①解析：選B植物之所以能夠顯示出向光性，是因?yàn)樵趩蝹?cè)光照射下，生長(zhǎng)素在背光一側(cè)比向光一側(cè)的分布多，這樣背光一側(cè)的細(xì)胞生長(zhǎng)得快，結(jié)果使莖朝向光源的一側(cè)彎曲生長(zhǎng)。由圖示可以看出，背光側(cè)細(xì)胞長(zhǎng)度比向光側(cè)大，故生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的原理是能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)；接受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端，向光彎曲的部位是胚芽鞘尖端下面的一段，即圖中的部位②。6.(2020?上海高二檢測(cè))下列關(guān)于植物莖的負(fù)向重力性和根的向重力性的敘述，正確的是()在根部“3-4”的運(yùn)輸不需要消耗ATP生長(zhǎng)素對(duì)2處和6處的作用相同兩種現(xiàn)象說明根對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性高于莖兩種現(xiàn)象均能體現(xiàn)生長(zhǎng)素作用的兩重性解析：選C。根部生長(zhǎng)素“3-4”的運(yùn)輸屬于主動(dòng)運(yùn)輸，所以需要消耗ATP,A錯(cuò)誤。2處的生長(zhǎng)素濃度大于1處的生長(zhǎng)素濃度，6處的生長(zhǎng)素濃度大于5處的生長(zhǎng)素濃度，但2處抑制生長(zhǎng)，6處促進(jìn)生長(zhǎng)，體現(xiàn)了根對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性高于莖，B錯(cuò)誤，C正確。莖的背地生長(zhǎng)只體現(xiàn)了生長(zhǎng)素的促進(jìn)作用，沒有體現(xiàn)生長(zhǎng)素的抑制作用，所以不能體現(xiàn)生長(zhǎng)素作用的兩重性，D錯(cuò)誤。7.(2020?四川樂山高二質(zhì)檢)下圖為橫放的萌發(fā)后的玉米種子，據(jù)圖分析下列關(guān)于種子萌發(fā)過程中激素調(diào)節(jié)的內(nèi)容的敘述，正確的是()A.黑暗環(huán)境中，根、莖向著不同的方向生長(zhǎng)，此時(shí)生長(zhǎng)受到抑制的是A、D側(cè)萌發(fā)初期，赤霉素含量增加，促進(jìn)淀粉的水解為胚的發(fā)育提供物質(zhì)和能量種子萌發(fā)成幼苗的過程中，只受赤霉素和生長(zhǎng)素的調(diào)節(jié)，且作用原理相同根、芽合成的生長(zhǎng)素能從C運(yùn)輸?shù)紻、從A運(yùn)輸?shù)紹，反映了生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)答案：B8．下圖表示黃化燕麥幼苗體內(nèi)生長(zhǎng)素的分布情況。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()生長(zhǎng)素在燕麥幼苗體內(nèi)分布很廣，但主要集中在生長(zhǎng)旺盛的部位圖中曲線的變化趨勢(shì)說明生長(zhǎng)素的作用具有兩重性燕麥幼苗的不同部位對(duì)同樣濃度的生長(zhǎng)素一定有一樣的反應(yīng)在圖示的芽鞘和根中，生長(zhǎng)素能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端解析：選BC。據(jù)題圖可知，生長(zhǎng)素在燕麥幼苗體內(nèi)不同部位都有分布，但主要集中在莖尖和根尖等生長(zhǎng)旺盛的部位，A正確；圖中沒有生長(zhǎng)素作用與濃度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此不能說明生長(zhǎng)素的作用具有兩重性，B錯(cuò)誤；生長(zhǎng)素作用具有兩重性，不同部位對(duì)同樣濃度的生長(zhǎng)素可能有不一樣的反應(yīng)，C錯(cuò)誤；生長(zhǎng)素在胚芽鞘和根中都有極性運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，即能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，

D正確。二、不定項(xiàng)選擇題9．不列關(guān)于植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控的敘述，正確的是()植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、休眠，都處在基因適時(shí)選擇性表達(dá)的調(diào)控之下對(duì)于多細(xì)胞植物體來說，細(xì)胞與細(xì)胞之間、器官與器官之間的協(xié)調(diào)，需要通過激素傳遞信息激素作為信息分子，會(huì)影響細(xì)胞的基因表達(dá)，從而起到調(diào)節(jié)作用植物響應(yīng)環(huán)境變化，調(diào)控基因表達(dá)以及激素產(chǎn)生、分布，最終表現(xiàn)在器官和個(gè)體水平上的變化答案：ABCD三、非選擇題10．為了驗(yàn)證植物向光性與植物生長(zhǎng)素的關(guān)系，有人設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。(1)方法步驟：取6個(gè)小花盆，各栽入一株的玉米幼苗(要求幼苗的真葉未突破胚芽鞘)。按下圖所示方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，并編號(hào)。接通白熾燈電源24h后，打開紙盒，觀察并記錄6株玉米幼苗的生長(zhǎng)情況。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)(填編號(hào))在以上裝置中，玉米幼苗保持直立生長(zhǎng)的是裝置，而玉米幼苗基本停止生長(zhǎng)的是裝置。部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與推論：根據(jù)1號(hào)與3號(hào)裝置之間的對(duì)照分析，可以說明。根據(jù)號(hào)與號(hào)裝置的對(duì)照分析，可以說明玉米幼苗的向光性生長(zhǎng)與玉米幼苗尖端