5.4環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動（教師版）-【贏在課堂】2022-2023學年高二生物教學課程（人教版2019選擇性必修1）

5.4環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動目標導航目標導航教學目標課程標準目標解讀概述其它因素參與植物生命活動的調節(jié)，如光、重力和溫度等。說明光對植物生長發(fā)育的調節(jié)作用，簡述溫度、重力等參與調節(jié)植物生命活動。闡明環(huán)境因素的調節(jié)與植物的適應性之間的關系。舉例說明植物生命活動的調節(jié)具有復雜性和整體性。教學重點光對植物生長發(fā)育的調節(jié)作用及植物生長發(fā)育調控的復雜性和整體性。教學難點植物生長發(fā)育調控的復雜性和整體性。知識精講知識精講知識點01光對植物生長發(fā)育的調節(jié)光的調控作用例1：光在種子萌發(fā)中的作用種子萌發(fā)所需的環(huán)境條件主要有足夠的水分、充足的氧氣和適當的溫度，有些種子還需要光照條件。有些種子（如：萵苣）萌發(fā)時，發(fā)現與光的波長有關。例2：光在植物營養(yǎng)生長期的作用光既促進葉綠素的合成，又是高等植物形態(tài)建成必不可少的條件。例3：光在植物開花中的作用植物開花是光照時長在起作用，與植物激素的分泌有關。如：IAA能促進長日植物開花，抑制短日植物成花。CTK對長日和短日植物成花有促進作用。可見，植物向光生長、種子萌發(fā)、植物生長、開花、衰老等都會受到光的調控。所以，光不僅是植物制造有機物的能源，光還作為一種信號，影響、調控植物生長、發(fā)育全過程，即：形態(tài)建成。光的調控機制（1）植物的光感受系統(tǒng)即：能接受光信號的分子光敏色素：吸收紅光和遠紅光并發(fā)生可逆轉換的光受體藍光受體：感受藍光和近紫外光區(qū)域的光UV-B受體：（2）光敏色素本質：是一類蛋白質（色素-蛋白復合體）分布：植物的各個部位，在分生組織細胞內較豐富吸收光能：主要吸收紅光和遠紅光光敏色素影響種子萌發(fā)植物體內能吸收紅光和遠紅光并進行可逆轉換的光受體是光敏色素，有兩種不同形式：一種叫紅光吸收型Pr，一種叫遠紅光吸收型Pfr。Pr吸收紅光后，轉變成Pfr；而Pfr吸收遠紅光后，又逆轉為Pr。Pr是沒有活性的形式，Pfr才是有活性的形式。需光種子在Pfr型光敏色素作用下，才能開始萌發(fā)。（4）光敏色素在開花中的作用光敏色素誘導植物成花不決定于Pr和Pfr的絕對含量，而取決于的比值。（5）關于光敏色素的作用機理，有兩種假說。其中一種認為光敏色素對植物生長發(fā)育的調節(jié)是通過影響基因表達實現的。作用機理：知識點02溫度對植物生長發(fā)育的調節(jié)參與植物的生長發(fā)育溫度影響種子萌發(fā)溫度影響植物生長（年輪）溫度影響開花結果（冬小麥的春化作用）溫度影響葉的衰老和脫落2.溫度決定植物分布的地域性知識點03重力對植物生長發(fā)育的調節(jié)調控實例：根的向地性、莖的背地性調控機制：淀粉-平衡石假說知識點04植物生長發(fā)育的整體調控種子萌發(fā)作為植物營養(yǎng)生長的開始，要求一定的水分、適宜的溫度和充足的氧氣，有些種子還需要光照或黑暗。植物生長又是體內各個生理代謝活動協調進行的綜合表現，主要受光照、溫度、水分、礦質等的影響。植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠，都處在基因適時選擇性表達的調控之下。激素作為信息分子，會影響細胞的基因表達，從而起調節(jié)作用。激素的產生和分布是基因表達的結果，也受環(huán)境因素影響。植物激素會影響細胞的表達，而激素的產生和分布是基因表達調控的結果，也受環(huán)境因素的影響。植物生長發(fā)育的調控是基因表達調控、激素調節(jié)和環(huán)境因素調節(jié)共同構成的網絡。能力拓展能力拓展考法01光的調控機制一、光對植物生長發(fā)育的兩種作用1.間接作用：植物的生長發(fā)育受多種環(huán)境因子所影響,包括光、溫度、水分等。其中，光作為一種能量，通過光合作用制造有機物為植物生長發(fā)育提供物質和能量，光照不足會影響光合作用的光反應和暗反應兩個階段,最終影響到植物光合產物的形成。2.直接作用:光除了作為一種能源控制著光合作用,還作為一種信號影響著植物生長發(fā)育,從種子發(fā)芽和脫黃化作用到對營養(yǎng)形態(tài)學、晝夜節(jié)律的開始、基因表達、向地性和向光性,對植物的生長發(fā)育有廣泛的調節(jié)作用,植物受光誘導和調節(jié)的發(fā)育稱為植物的光形態(tài)建成。二、光的調控機制植物中凡能感受光質，光強，光照時間，光照方向和光周期等光現象，并能引發(fā)相應細胞反應的一類生物大分子物質都可以稱為光受體。植物的光受體可以分為4類，即：光敏色素（phytochromes），主要感受紅光和遠紅光；隱花色素（cryptochromes）和NPH1（nonphoto-tropicchypocotyl1）受體，感受UV-A和藍光；UVR8蛋白，感受UV-B。光敏色素分布在植物各個器官中，黃化幼苗的光敏色素含量比綠色幼苗多20~100倍。禾本科植物的胚芽鞘尖端、黃化豌豆幼苗的彎鉤、各種植物的分生組織和根尖等部分的光敏色素含量較多。一般來說，蛋白質豐富的分生組織中含有較多的光敏色素。在細胞中，胞質溶膠和細胞核中都有光敏色素。光敏色素分子由蛋白質和生色團兩部分組成。光敏色素有兩種不同形式：Pr與Pfr。Pr型為藍色,吸收峰在波長660納米的紅光部分;Pfr型為黃綠色，吸收高峰在波長730納米的遠紅光部分。兩種形式的光敏色素吸收相應波長的光后分別轉化成另一種形式。1.光敏色素影響種子萌發(fā)植物體內能吸收紅光和遠紅光并進行可逆轉換的光受體是光敏色素，有兩種不同形式：一種叫紅光吸收型Pr，一種叫遠紅光吸收型Pfr。Pr吸收紅光后，轉變成Pfr；而Pfr吸收遠紅光后，又逆轉為Pr。Pr是沒有活性的形式，Pfr才是有活性的形式。需光種子在Pfr型光敏色素作用下，才能開始萌發(fā)。2.光敏色素在開花中的作用光敏色素誘導植物成花不決定于Pr和Pfr的絕對含量，而取決于的比值。關于光敏色素的作用機理，有兩種假說。其中一種認為光敏色素對植物生長發(fā)育的調節(jié)是通過影響基因表達實現的。作用機理：當光期結束時，光敏色素主要呈Pfr型，這時Pfr/Pr的值高；進入暗期后，Pfr逐漸轉變?yōu)镻r，或是Pfr降解而減少，使Pfr/Pr的值降低。在連續(xù)的黑暗中，Pfr/Pr的值降低到一定的閾值水平，就可觸發(fā)短日照植物成花刺激物質形成的代謝過程而促進成花。長日照植物成花刺激物質的形成要求高的Pfr/Pr的值，因此長日照植物需要短的暗期。如果用短暫的紅光照射黑暗中的植物，那么Pfr/Pr的值會升高，這種狀態(tài)會促進長日照植物成花；如果再用遠紅光照射，那么Pfr/Pr的值則會降低，這種狀態(tài)會促進短日照植物成花。總的來說，長日照植物對Pfr/Pr值的要求不如短日照植物嚴格?！镜淅?】自然界中，植物開花需要光信號刺激，植物對日照時間的感知與光敏色素有關，下列說法錯誤的是（）A.光敏色素是一種接受光信號的分子，化學本質是色素-蛋白復合體

B.光敏色素只分布在植物分生組織的細胞內

C.日照時間對植物開花的調節(jié)本質上是影響特定基因的表達

D.可以通過人為地控制光照時間達到使花卉分批上市的目的【答案】B

【解析】解：A、光敏色素是一種接受光信號的分子，化學本質是色素-蛋白復合體，A正確；

B、光敏色素分布在植物的各個器官中，B錯誤；

C、日照時間對植物開花的調節(jié)本質上是影響特定基因的表達，C正確；

D、可以通過人為地控制光照時間達到使花卉分批上市的目的，D正確。

故選：B。

生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

1、概念：信息一般是指日常生活中，可以傳播的消息、情報、指令、數據與信號等．

2、種類

（1）物理信息：生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、溫度、濕度、磁力等，通過物理過程傳遞的信息，如蜘蛛網的振動頻率．

（2）化學信息：生物在生命活動中，產生了一些可以傳遞信息的化學物質，如植物的生物堿、有機酸，動物的性外激素等．

（3）行為信息：動物的特殊行為，對于同種或異種生物也能夠傳遞某種信息，如孔雀開屏．

3、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

（1）個體：生命活動的正常進行，離不開信息的作用．

（2）種群：生物種群的繁衍，離不開信息傳遞．

（3）群落和生態(tài)系統(tǒng)：能調節(jié)生物的種間關系，經維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定．

本題考查生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和光敏色素的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，難度不大。

考法02淀粉-平衡石假說和根向地性解釋一、淀粉-平衡石假說認為感受重力的細胞器是平衡石。平衡石是指淀粉體，一個細胞內有4-12個淀粉體，每個淀粉體外有一層膜，內含1-8個淀粉粒。植物體內平衡石的分布因器官而異。根的平衡石在根冠中，莖部的平衡石在維管束周圍的1-2層細胞中。當植物器官位置改變時，這些淀粉體就會移到與重力方向垂直的一邊，從而對原生質層產生一種壓力，這種壓力作為刺激而被細胞感受。植物感受重力后，引起植物體內一系列信號分子的改變，如影響生長素的運輸導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布，使生長著的細胞引起不均勻生長，從而造成重力對植物生長的影響。根向地性解釋又有人提出向重力性是根冠產生的生長抑制物質ABA造成的。根橫放時，ABA向下移動，然后向根的生長部位運輸，該處下側的ABA含量高，抑制該側細胞分裂和伸長，根向下彎曲生長（A、B處理）；C、D處理則向上彎曲生長。又有人提出Ca2+在向重力反應中也有作用。進一步發(fā)現玉米根內有鈣調素，也引起重力反應。結合平衡石、生長素、Ca2+、鈣調素對向重性的影響，提出：根橫放時，平衡石下沉在細胞下側的內質網上，產生壓力，誘發(fā)內質網釋放Ca2+到細胞質內，Ca2+和鈣調素結合，激活細胞下側的鈣泵和生長素泵，于是細胞下側積累過多鈣和生長素。下側生長素過多，抑制伸長區(qū)伸長，下側生長慢；上側生長素較少，生長快，所以根向重力方向彎曲生長?！镜淅?】淀粉體是一種特化的白色體，植物光合作用產生的葡萄糖經聚合轉化成淀粉，再以淀粉粒的形式儲存于淀粉體中，淀粉體也含有自己的環(huán)狀DNA，“淀粉—平衡石假說”認為植物對重力的感受就是通過內含“淀粉體”的細胞實現的。下列敘述不正確的是（）A.淀粉體可感受重力的方向

B.淀粉體最終將重力信號轉變成運輸生長素的信號

C.植物的根部靠根冠中的細胞感受重力

D.根的遠地側生長素分布較多，生長較快，而使根向地生長【答案】D

【解析】解：A、由題干信息可知，植物依靠富含“淀粉體”的平衡細胞感受重力的刺激。當重力方向發(fā)生改變時，平衡石細胞中的“淀粉體”就會沿著重力方向沉降，所以，“淀粉體”可感受重力的方向，A正確；

B、由題干可知，平衡石細胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降，引起植物體內一系列信號分子的改變，如通過生長素的運輸導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布，說明“淀粉體”能將重力信號轉換成運輸生長素的信號，B正確；

C、“淀粉—平衡石假說”認為植物對重力的感受就是通過內含“淀粉體”的細胞實現的，而“淀粉體”存在于根冠細胞中，C正確；

D、植物的根系在生長過程中由于重力的作用近地的一面生長素濃度高，高濃度生長素對植物根有抑制生長的作用，根的近地側生長素分布較多，細胞生長受抑制；根的遠地側生長素分布較少，細胞生長快，使根向地生長，D錯誤。

故選：D。

生長素的生理作用具有兩重性：低濃度促進生長，高濃度抑制生長；不同植物器官對生長素敏感性不同，根最為敏感，其次是芽，莖最不敏感；根向地生長、莖背地生長的原因（提示：考慮根和莖對生長素的敏感性不同）：地心引力→橫向運輸（遠地側→近地側）→生長素分布不均勻→近地側濃度高。

本題考查生長素的作用及其兩重性，意在考查學生的識記能力和判斷能力，難度不大。

分層提分分層提分題組A基礎過關練單項選擇題1.環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動。相關敘述錯誤的是（）A.在光下培育的豆芽呈綠色，因為光誘導葉綠素合成，有利于進行光合作用

B.水毛茛沉在水中的葉子呈絲狀，可減少吸收氧氣的面積，降低呼吸速率

C.冬小麥需要經歷一段時期的低溫之后才能開花，可避免冬季來臨前開花

D.在重力作用下根具有向地性，有利于根從土壤中吸收水和無機鹽【答案】B

【解析】解：A、在光下培育的豆芽呈綠色，因為光誘導葉綠素合成，有利于進行光合作用，故而無光處理下的豆芽是黃色，A正確；

B、水毛莨沉在水中的葉子呈絲狀，相較聚攏在一起的葉片，分裂的絲狀葉更有利于水毛茛吸收氧氣，增加呼吸速率，此外，分裂的絲狀葉還能減小對水的阻力，防止植株被水流沖走，B錯誤；

C、某些植物必須經歷一段時間低溫誘導的春化作用后才能開花結果，稱為春化作用，春化作用可避免冬季來臨前開花，C正確；

D、根系是吸收水和無機鹽的重要部位，在重力作用下根具有向地性，有利于根從土壤中吸收水和無機鹽，D正確。

故選：B。

某些植物必須經歷一段時間低溫誘導的春化作用后才能開花結果，高溫，缺氧和缺水均可解除春化作用，可見植物春化過程中需要一定時間的低溫外，還需要充足的氧氣，適量的水分。

本題主要考查環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動，要求學生有一定的理解分析能力，能夠結合題干信息和所學知識進行分析應用。

2.光敏色素是一類蛋白質（色素—蛋白復合體），是植物能接受光信號的分子。下列有關光敏色素敘述錯誤的是（）A.胚芽鞘尖端能感受單側光刺激的細胞可能含有光敏色素

B.光可以作為一種信號，影響、調控植物的生長、發(fā)育的過程

C.光敏色素只分布在綠色植物葉肉細胞的類囊體薄膜上

D.光調控植物生長發(fā)育的實質是影響特定基因的表達，從而表現出生物學效應【答案】C

【解析】解：A、單側光作為信號傳遞信息，胚芽鞘尖端能感受單側光刺激的細胞可能含有光敏色素，通過光敏色素來感知單側光信號刺激，A正確；

B、光可以作為一種信號，影響、調控植物的生長、發(fā)育的過程，例如光的波長影響種子萌發(fā)，B正確；

C、光敏色素分布在植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內比較豐富，C錯誤；

D、光作為信號分子，調控植物生長發(fā)育的實質是影響特定基因的表達，從而表現出生物學效應，D正確。

故選：C。

激素調節(jié)在植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應過程中發(fā)揮著重要作用，但是激素調節(jié)只是植物生命活動調節(jié)的一部分。植物的生長發(fā)育過程，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果。光照、溫度等環(huán)境因子的變化，會引起植物體內產生包括植物激素合成在內的多種變化，進而對基因組的表達進行調節(jié)。

本題考查結合材料分析考查植物生命活動調節(jié)的機制，考查學生的理解能力和獲取信息的能力，難度適中。

3.在自然界中，種子的萌發(fā)受到光的調控，光敏色素是一種植物接受光信號的分子?？茖W家利用不同的光照方法對一批萵苣種子進行處理，然后置于暗處放置2天，之后統(tǒng)計種子萌發(fā)率，結果如下表所示。下列說法錯誤的是

（）處理方法種子萌發(fā)率（%）無（黑暗對照組）8.5紅光98紅光→紅外光54紅光→紅外光→紅光100紅光→紅外光→紅光→紅外光43紅光→紅外光→紅光→紅外光→紅光99紅光→紅外光→紅光→紅外光→紅光→紅外光54A.紅光可以促進萵苣種子的萌發(fā)，紅外光能逆轉紅光的作用

B.該實驗表明植物可以感知光信號，并據此調控自身的生長發(fā)育

C.反復照射時，種子萌發(fā)率的高低取決于最后照射的是哪種光

D.光敏色素被激活后，進入細胞核內調控特定基因的表達【答案】B

【解析】【分析】

本題考查環(huán)境因素對植物生命活動的影響的相關實驗，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，培養(yǎng)了學生分析實驗、獲取信息、解決問題的綜合應用的能力。

【解答】

A、最后用紅光處理時，種子萌發(fā)率高；而最后用紅外光處理后，種子萌發(fā)率明顯降低，說明紅光可以促進萵苣種子的萌發(fā)，紅外光能逆轉紅光的作用，A正確；

B、該實驗表明種子可以感知光信號，并據此調控種子的萌發(fā)，B錯誤；

C、最后用紅光處理時，種子萌發(fā)率高；而最后用紅外光處理后，種子萌發(fā)率明顯降低，說明種子萌發(fā)率的高低取決于最后照射的是哪種光，C正確；

D、光敏色素受到紅光照射時結構發(fā)生變化，暴露出核定位信號，影響細胞核中特定基因的表達而調控植物生長發(fā)育，D正確。

故選：B。

4.為了“驗證植物向地性的感受部位在根冠”，某小組做了如下系列實驗，下列有關敘述，錯誤的是（）處理實驗結果①切去根冠根都失去了向地性②重新長出根冠恢復向地性A.實驗中處理①利用了“減法原理”，處理②利用了“加法原理”

B.根冠的重新長出與根尖產生的細胞分裂素有關

C.植物的向地性與根冠產生的生長素、脫落酸有關

D.“淀粉—平衡石假說”可解釋重力對根的向地性影響【答案】A

【解析】解：A、實驗中處理①切去根冠，利用了“減法原理”，處理②只是重新長出根冠，沒有利用“加法原理”，A錯誤；

B、根冠的重新長出與根尖產生的細胞分裂素有關，B正確；

C、植物的向地性與根冠產生的生長素、脫落酸的分布有關，C正確；

D、“淀粉-平衡石假說”認為，植物對重力的感受是通過根冠內部中柱細胞富含“淀粉體”，即平衡石細胞實現的。根的向重力生長與“淀粉體”導致生長素分布不均勻有關，D正確。

故選：A。

植物根具有向地性的原理是生長素在重力的作用下積聚在根的下方（即近地面，根開始時是水平放置的），而根對生長素的敏感度較高，因此根的下方由于生長素較多，會抑制生長，而根的上方生長素較少，故生長速度較快，因此上方的生長速度大于下方的生長速度，使植物具有向地性。

本題結合圖解和實驗探究分析考查生長素相關知識內容，要求在掌握生長素的產生、運輸、分布等基礎的前提下，分析植物根的向地性等現象的原因，并能夠結合題干信息準確作答。

5.植物體能對多種環(huán)境信號的變化作出反應。以下相關敘述錯誤的是（）A.向性運動是植物對光、重力等環(huán)境信號的一種生長反應

B.影響長日照植物開花的是白天的時長而與夜長無關

C.植物對重力的感受是通過平衡石細胞來實現的

D.春化作用可幫助一些植物度過寒冷的冬季而使物種得以延續(xù)【答案】B

【解析】解：A、向性運動作用機理主要是單向刺激引起植物體內的生長素和生長抑制劑分布不均勻造成的，是植物對光、動等環(huán)境信號的一種生長反應，A正確；

B、雖然常被叫做“長日照”，更確切地說是“短夜”多年生植物，黑夜應該不長于8個小時，B錯誤；

C、淀粉--平衡石假說認為：植物對重力的感受是通過體內一類富含“淀粉體”的細胞，即平衡石細胞來實現的，C正確；

D、春化作用是指低溫對越冬植物成花的誘導和促進作用，D正確。

故選：B。

激素調節(jié)在植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應過程中發(fā)揮著重要作用，但是，激素調節(jié)只是植物生命活動調節(jié)的一部分。植物的生長發(fā)育過程，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果。光照、溫度等環(huán)境因子的變化，會引起植物體內產生包括植物激素合成在內的多種變化，進而對基因組的表達進行調節(jié)。

本題考查植物生命活動調節(jié)的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力。

二、填空題6.苜蓿是多年生草本植物，是當今世界上分布最廣、栽培面積最大的牧草。苜蓿的秋眠性（寒冷條件下，某些品種會通過休眠來降低代謝強度，減緩生長速率，以度過逆境）是決定其合理引種和選擇栽培地的重要指標?？蒲腥藛T以苜蓿為實驗材料進行了如下實驗。

（1）現有甲、乙、丙三個品種，從中分別選擇相同數量，狀態(tài)良好、長勢等相同的苜蓿植株移植于花盆中。實驗設8h/d、12h/d、16h/d光照處理，每個處理重復3組，共______組，其他條件相同且適宜，處理35d后測定相關指標。

（2）測定各組植株的株高，結果如表所示。從表中數據可知，______h/d日照條件適宜苜蓿生長；野外生長時，短日照往往伴隨寒冷等不利條件，甲、乙、丙三個品種中秋眠性最好，最可能存活下來的是______。

（3）測定各組植株光敏色素含量和不同激素的比值，結果如圖1、圖2所示。

①植物體中IAA和GA（赤霉素）的主要作用是______細胞伸長，______的主要作用是抑制細胞分裂。在一定范圍內，據圖表分析，IAA/ABA、GA/ABA的值較大時會______植物生長。

②結合上述實驗結果推測，某些品種的苜?？梢栽诙倘照蘸錀l件下生存的原因是光照作為信號被光敏色素捕捉，使光敏色素含量______，并影響了

???????，進而使代謝強度降低。

（4）上述三組實驗中的自變量均為_______________________?！敬鸢浮浚?）27

（2）16

甲

（3）①促進

ABA（脫落酸）

促進

②增加

IAA/ABA、GA/ABA的值

（4）光照時間和苜蓿品種

【解析】（1）實驗材料共甲、乙、丙三個品種，每個品種有3種不同的光照處理，每個處理重復3組，因此共有3×3×3=27組。

（2）從表中數據可知，光照時間為16h/d時，苜蓿株高最大，最適宜苜蓿生長；根據題干信息“寒冷條件下，某些品種會通過休眠來降低代謝強度，減緩生長速率，以度過逆境”，短日照（8h/d）下植株越矮越容易度過不利條件，所以品種甲最可能存活下來。

（3）①植物體中IAA和GA（赤霉素）具有協同作用，主要作用是通過促進細胞伸長來促進植株生長；ABA（脫落酸）的主要作用是抑制細胞分裂。根據表中的數據，光照時間為16h/d時苜蓿株高最大，再結合圖2，日照條件為16h/d時對應的兩對激素的比值較大，由此說明兩對激素（IAA與ABA、GA與ABA）的比值較大時會促進植株生長。

②由圖1與圖2可知，隨著光照時間延長，光敏色素減少，IAA與ABA、GA與ABA的比值均升高，推測光敏色素可以影響IAA與ABA、GA與ABA的比值；結合圖1可知，短日照時光敏色素含量較高，植株相對較矮，因此可推測，光照作為信號被光敏色素捕捉，使光敏色素含量增加，進而使代謝強度降低。

（4）上述三組實驗中的自變量均為光照時間和苜蓿品種。

1、植物激素是由植物體內產生，能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物，包括生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯。

2、題圖分析：由圖表可知，苜蓿品種和每天光照處理時間是自變量，對于無關變量植株材料的選擇用遵循相同且適宜的原則，選擇狀態(tài)良好、長勢相同的苜蓿植株。從表中數據可知，光照時間為16h/d時，苜蓿株高最大，植物體中IAA和GA（赤霉素）的主要作用是促進細胞伸長，ABA（脫落酸）的主要作用是抑制細胞分裂。

本題考查植物激素的生理作用和實驗設計的相關知識，考查學生根據實驗結果結合題中的實驗目的進行綜合分析并得出正確的結論的能力。

題組B能力提升練一、單項選擇題1.植物的生長發(fā)育是由基因表達調控、激素調節(jié)和環(huán)境因素調節(jié)共同完成的。下列有關說法正確的是（）A.植物體內的光敏色素主要吸收紅光和藍紫光

B.激素作為信息分子會影響細胞的基因表達，從而起到調節(jié)作用

C.植物根中具有感受重力的物質和細胞，可以將重力信號直接轉換成生長素

D.冬小麥需經歷低溫誘導才能開花結實說明開花結實與植物體內的激素無關【答案】B

【解析】【分析】

本題主要考查植物的激素調節(jié)，各種植物激素的作用及相互關系，意在考查理解記憶知識，并把握知識間內在聯系，結合生產生活實際現象進行分析應用的能力。

【解答】

A.植物體葉綠體內的光和色素主要吸收紅光和藍紫光，光敏色素吸收紅光-遠紅光，A錯誤；

B.激素作為信息分子會影響細胞的基因表達，從而起到調節(jié)作用，B正確；

C.重力使生長素向近地側運輸，而不是植物將重力信號直接轉換成生長素，C錯誤；

D.冬小麥需經歷低溫誘導才能開花結實說明開花結實與外因有重要的關系，但不能說明就與激素無關，D錯誤。

故選B。

2.某同學選用若干株菊花作實驗材料，以研究植物開花受光周期影響。實驗時，先將植物頂端的葉片去掉，再對下部的葉片、頂部（頂端和頂部的花芽）分別進行四種不同的處理：組號處理實驗結果下部葉片頂部A長日照長日照不開花B短日照長日照開花C長日照短日照不開花D短日照短日照開花由此實驗可以得出的結論是：植物開花感受光周期的部位在植物體的A.生長點 B.頂端 C.下部葉片 D.頂部的花芽【答案】C

【解析】【分析】

本題通過實驗考查植物感光部位，答題關鍵是，把握試驗結果和自變量之間的關系，著重考查學生的分析歸納能力。

【解答】

有題干選項可看出，A組全用長日照處理下部葉片和頂部時不開花，B組用短日照處理下部葉片，長日照處理頂部，時開花，對比A組B組可知，短日照促進開花；C組用長日照處理下部葉片，短日照處理頂部，時不開花，D組全用短日照處理下部葉片和頂部時開花，綜上，當有短日照照射下部葉片是，植物開花，對頂部處理無論是長日照還是短日照，對開花無影響，故可確定，下部葉片為感光部位。綜上，ABD錯誤，C正確。

故選C。

3.下列關于植物生長發(fā)育過程的調節(jié)，敘述錯誤的是（）A.頂芽合成的生長素運輸到側芽不需要細胞提供能量

B.年輪形成的主要原因是不同季節(jié)的溫度等因素變化所致

C.水平放置的植物，根尖中的平衡石細胞中近地側的“淀粉體”比遠地側多

D.冬小麥的正常開花離不開春化作用，參與其調節(jié)的環(huán)境因素主要是溫度【答案】A

【解析】解：A、頂芽合成的生長素運輸到側芽屬于主動運輸的方式，需要細胞提供能量，A錯誤；

B、年輪的形成主要原因是不同季節(jié)的溫度變化，導致植物生長快慢不同，B正確；

C、平衡石細胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降，故水平放置的植物中，根冠平衡石細胞中近地側的“淀粉體”比遠地側多，C正確；

D、冬小麥秋季播種萌發(fā)，第二年夏初開花和結果，對這類植物來說，秋末冬初的低溫就成為開花必需的條件，春季播種冬小麥，沒有經過秋末冬初的低溫處理（即春化作用），將會只長苗而不開花結果，D正確。

故選：A。

“淀粉-平衡石假說”認為植物依靠富含“淀粉體”的平衡細胞感受重力的刺激。當重力方向發(fā)生改變時，平衡石細胞中的“淀粉體”就會沿著重力方向沉降，引起植物體內一系列信號分子的改變，如通過生長素的運輸導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布，從而造成重力對植物生長的影響。

本題考查植物激素調節(jié)、生長素運輸和分布的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力。

4.下列有關植物激素的說法錯誤的是（）A.生長素類似物2，4-D可用于田間除草是因為單子葉植物和雙子葉植物對生長素的敏感度不同

B.棉花適時打頂是根據生長素低濃度促進生長，高濃度抑制生長原理破除頂端優(yōu)勢

C.春天氣溫適宜，百花齊放，秋天溫度漸低，只有菊花等少數植物開花，都是植物激素調節(jié)的結果

D.冬小麥在秋天播種，第二年夏天收割，符合春化作用的原理【答案】C

【解析】解：A、雙子葉植物對生長素的敏感度比單子葉植物高，所以可以利用一定濃度的生長素類似物2，4-D除單子葉作物田里的雙子葉雜草，A正確；

B、頂端優(yōu)勢是由于側芽部位生長素濃度過高抑制生長所致，對棉花適時打頂去心，可降低側芽的生長素含量，促進側芽發(fā)育，可提高產量，B正確；

C、植物激素調節(jié)在植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應過程中發(fā)揮著重要作用，但是，激素調節(jié)只是植物生命活動調節(jié)的一部分，植物的生長發(fā)育過程，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果，C錯誤；

D、某些植物必須經歷一段時間低溫誘導的春化作用后才能開花結果，高溫，缺氧和缺水均可解除春化作用，冬小麥在秋天播種，第二年夏天收割，符合春化作用的原理，D正確。

故選：C。

1、植物激素是由植物體內產生，能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。

2、植物激素調節(jié)在植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應過程中發(fā)揮著重要作用，但是，激素調節(jié)只是植物生命活動調節(jié)的一部分。植物的生長發(fā)育過程，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果。光照、溫度等環(huán)境因子的變化，會引起植物體內產生包括植物激素合成在內的多種變化，進而對基因組的表達進行調節(jié)。

本題考查學生對植物激素相關知識的了解，要求學生掌握各種植物激素的作用特點，屬于識記和理解層次的內容，難度適中。

5.“淀粉—平衡石假說”認為植物依靠富含“淀粉體”的平衡細胞感受重力的刺激。當重力方向發(fā)生改變時，平衡石細胞中的“淀粉體”就會沿著重力方向沉降，引起植物體內一系列信號分子的改變，如通過生長素的運輸導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布，從而造成重力對植物生長的影響。下列有關敘述錯誤的是（）A.“淀粉體”可感受重力的方向

B.“淀粉體”能將重力信號轉換成運輸生長素的信號

C.莖的近地側生長素分布較多，細胞生長快，使莖背地生長

D.根的近地側生長素分布較多，細胞生長快，使根向地生長【答案】D

【解析】【分析】

本題考查生長素的生理作用，掌握相關知識是解題關鍵。

生長素的生理作用具有兩重性：低濃度促進生長，高濃度抑制生長；不同植物器官對生長素敏感性不同，根最為敏感，其次是芽，莖最不敏感；根向地生長、莖背地生長的原因（提示：考慮根和莖對生長素的敏感性不同）：地心引力→橫向運輸（遠地側→近地側）→生長素分布不均勻→近地側濃度高。

【詳解】

A.由題干信息可知，植物依靠富含“淀粉體”的平衡細胞感受重力的刺激。當重力方向發(fā)生改變時，平衡石細胞中的“淀粉體”就會沿著重力方向沉降，所以，“淀粉體”可感受重力的方向，A正確；

B.由題干可知，平衡石細胞中的“淀粉體”會沿著重力方向沉降，引起植物體內一系列信號分子的改變，如通過生長素的運輸導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布，說明“淀粉體”能將重力信號轉換成運輸生長素的信號，B正確；

C.由于受重力影響，莖的近地側生長素濃度高于遠地側，且促進生長的效應強于遠地側，C正確；

D.植物的根系在生長過程中由于重力的作用近地的一面生長素濃度高，高濃度生長素對植物根有抑制生長的作用，根的近地側生長素分布較多，近地側細胞生長受抑制；根的遠地側生長素分布較少，細胞生長快，使根向地生長，D錯誤。

故選D。

二、填空題6.光敏色素在調節(jié)植物葉綠體的發(fā)育等方面發(fā)揮重要作用。某植物葉肉細胞受到紅光照射后。通過光敏色素激活相關調節(jié)蛋白，調控有關蛋白質合成(如圖)。圖中cab基因控制合成的蛋白質是類囊體薄膜的組成成分。rbcS基因控制合成的多肽與另一種葉綠體DNA控制合成的多肽組裝成Rubisc0全酶(催化CO2的固定)。分析回答：(1)過程①、③表示遺傳信息的

，催化該過程的酶是

。(2)過程②、④在

(結構)中完成，該過程的開始和終止分別與mRNA上的

有關。(3)與過程②相比，過程①中特有的堿基配對方式是

：過程②中一個mRNA上連接多個核糖體，其意義是

。(4)若某葉肉細胞中，rbcS基因正常，cab基因發(fā)生突變不能表達，則直接影響光合作用的

階段。(5)由圖可知，葉綠體的發(fā)育受

中的遺傳物質共同控制?！敬鸢浮浚?）轉錄；RNA聚合酶（2）核糖體

；起始密碼子和終止密碼子（3）T-A；少量的mRNA可迅速合成出大量的蛋白質（4）光反應（5）細胞核和細胞質（或細胞核和葉綠體）【解析】【分析】本題結合圖解，考查遺傳信息的傳遞和表達，要求考生識記遺傳信息轉錄和翻譯的過程、條件及產物，能準確判斷圖中各物質和結構的名稱，并能從圖中提取有效信息答題。分析題圖：圖中①表示轉錄過程，發(fā)生在細胞核中；②表示翻譯過程，發(fā)生在細胞質的核糖體上；③表示轉錄過程，發(fā)生在葉綠體中；④表示翻譯過程，發(fā)生在葉綠體中的核糖體上?！窘獯稹浚?）圖中①、③都表示轉錄過程，該過程需要RNA聚合酶的催化。

（2）圖中②、④都表示翻譯過程，發(fā)生在和核糖體上，該過程的開始和終止分別與mRNA上的起始密碼子和終止密碼子有關。

（3）①是轉錄過程，其堿基配對方式為A-U、T-A、C-G、G-C，②是翻譯過程，其堿基配對方式為A-U、U-A、C-G、G-C，因此與過程②相比，過程①中特有的堿基配對方式是T-A；過程②中一個mRNA上連接多個核糖體同時進行翻譯過程，這樣少量的mRNA可迅速合成出大量的蛋白質。

（4）cab基因控制合成的蛋白質是類囊體薄膜的組成成分，而類囊體是光反應的場所，因此cab基因發(fā)生突變不能表達，則直接影響光合作用的光反應階段。

（5）由圖可知，葉綠體的發(fā)育受細胞核和細胞質（或細胞核和葉綠體）中的遺傳物質共同控制。題組C培優(yōu)拔尖練單項選擇題1.成花誘導會受到環(huán)境因素和植物激素的嚴格調控。植物激素赤霉素（GA）參與調控多種生物學過程，包括細胞延伸、細胞分裂和開花誘導。局部GA的生物合成在很大程度上取決于GA20-氧化酶（GA20ox）和GA3-氧化酶（GA3ox）的活性，它們將GA前體GA12轉化為具有生物活性的GA4。GA缺失突變體gal-3在長日照下晚花（延遲開花），在短日照下不開花。下列說法錯誤的是（）A.成花誘導是植物生殖生長的開始，會受到光周期和植物激素的影響

B.GA促進細胞伸長，從而引發(fā)植株增高，還可以誘導開花，具有微量而高效的特點

C.GA缺失突變體缺少合成赤霉素的酶，即使給予光照也不能進行開花誘導過程

D.植物的生長發(fā)育，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果，環(huán)境因素會對基因組的表達有調節(jié)的作用【答案】C

【解析】解：A、由題干可知，長日照和短日照也會影響開花，說明光周期和植物激素會影響植物的生長發(fā)育，A正確；

B、由題干可知，赤霉素可以調控細胞延伸、細胞分裂和開花誘導，植物激素具有微量高效的特點，B正確；

C、GA缺失突變體gal-3在長日照下晚花，說明GA缺失突變體gal-3也可以開花，但是需要更多光照，C錯誤；

D、植物的生長發(fā)育，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果，光照和溫度等環(huán)境因子的變化，會引起植物體內產生包括植物激素合成在內的多種變化，進而對基因組的表達進行調節(jié)，D正確。

故選：C。

赤霉素是一種植物激素，它是由植物體的特定部位產生，然后運輸到作用部位，對生長發(fā)育起調節(jié)作用的微量有機物，可促進細胞伸長，從而引起植株增高；促進種子萌發(fā)和果實發(fā)育，是細胞間傳遞信息的分子。

本題考查植物激素調節(jié)的相關知識，主要考查考生識記能力和分析能力，要求考生能夠運用所學知識，通過比較、分析與綜合進行解釋、推理某些生物學問題，并做出合理的判斷或得出正確的結論。

2.植物生命活動除了直接受化學物質的調節(jié)之外,也受環(huán)境因素的影響。下列有關敘述錯誤的是（

）A.白菜在從溫帶地區(qū)引種至熱帶地區(qū)時,可能出現不適應的現象

B.冬小麥的正常開花離不開春化作用,實驗室夏季種植冬小麥時,可合理使用冷庫,誘導冬小麥開花

C.環(huán)境因素和植物激素對植物的影響是相互獨立的,但二者都具有重要的影響

D.由于光敏色素的存在,光照可調節(jié)植物體內有關基因的表達,進而調節(jié)植物的生命活動【答案】C

【解析】白菜在從溫帶地區(qū)引種至熱帶地區(qū)時,日照條件和環(huán)境溫度都發(fā)生了改變,光照、溫度等環(huán)境因子的變化可能會使其出現不適應的現象,A正確;冬小麥的正常開花離不開春化作用,實驗室夏季種植冬小麥時,可合理使用冷庫,誘導冬小麥開花,B正確;環(huán)境因素和植物激素對植物的影響是相互聯系的,C錯誤;光敏色素的存在,使得植物能夠感受到光照的變化,調節(jié)植物體內有關基因的表達,進而調節(jié)植物的生命活動,D正確。

3.在我國北方地區(qū)冬小麥需秋天播種次年夏天收獲，春播的冬小麥不能抽穗，所以若是秋天未能及時播種，人們把萌發(fā)的冬小麥種子做0℃～5℃的低溫春化處理一段時間，然后用于春季補種。夏季收獲季節(jié)要及時收割，否則經歷持續(xù)一段時間的干熱之后又遇大雨的天氣，種子容易在穗上發(fā)芽，嚴重影響產量。下列相關說法錯誤的是（

）A.低溫可能是誘導冬小麥抽穗的一個重要的環(huán)境因素

B.小麥種子萌發(fā)及生長成幼苗的過程主要靠生長素的促進作用

C.夏季小麥在穗上發(fā)芽是由于高溫下脫落酸分解，同時有適宜萌發(fā)的外界條件

D.溫度、水分等外界因素的變化能影響冬小麥體內激素含量的變化，從而影響冬小麥的生命活動【答案】B

【解析】【分析】

本題考查植物激素的作用，意在考查考生對所學知識的識記和理解能力。

【解答】

A、春播的冬小麥不能抽穗，而經過低溫春化處理的冬小麥可用于春季補種，說明低溫可能是誘導冬小麥抽穗的一個重要的環(huán)境因素，A正確；

B、小麥種子萌發(fā)及生長成幼苗的過程都需要多種激素共同作用，B錯誤；

C、脫落酸在高溫下易分解，從而使夏季小麥種子解除休眠，雨水、溫度等外界條件適宜時，小麥容易在穗上發(fā)芽，C正確；

D、溫度、水分等外界因素的變化可以影響冬小麥體內激素含量的變化，從而影響其生命活動，D正確。

?故選B。

填空題4.水平放置的根具有向重力彎曲生長的特性，科研人員通過一系列實驗探究其機制。