5.4 环境因素参与调节植物的生命活动（原卷版）.docx

1、5.4 环境因素参与调节植物的生命活动学习目标课程标准学习目标概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等。并结合动植物激素的作用机制，利用类比的方法，理解光、温度、重力等调控植物生命活动的机制。1概述光、温度、重力对植物生长发育的调节。2举例说明植物生长发育的整体调控。3基于光照、重力和温度等环境因素对植物生长发育的影响的认识，分析和解决生产和生活中的一些实际问题。02吃透教材温馨提示：请先预习通读课本(一)基础知识梳理识必备一、光对植物生长发育的调节1实质：光作为一种 ，影响、调控植物生长、发育的全过程。2植物能够对光作出反应的原因：植物可以感知 。植物具有能够接受光信号的分子，

2、 是其中的一种。光敏色素是一类 ，分布在植物各个部位，其中在 的细胞内比较丰富。3植物对光作出反应的过程在受到光照射时，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 的表达，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4温度(1)温度可以通过影响 、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 。(2)植物分布的地域性很大程度上就是由 决定的。5重力(1)重力是调节植物 和形态建成的重要环境因素。(2)重力作用的原理：植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将 信号转换成运输 的信号，造成 分布的不均衡，从而调节植物的生长

3、方向。三、植物生长发育的整体调控6植物生长发育的调控，是基因表达调控、 调节和环境因素调节共同构成的网络。7激素作为 分子，会影响细胞的 ，从而起到调节作用。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。8在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上，是植物响应环境变化，调控 以及激素产生、分布，最终表现在 和 水平上的变化。(二)课前聚焦抓重点光是怎样调节植物生长发育的？温度、重力等环境因素是怎样参与调节植物生长发育的？植物接受环境因素的调节有什么适应意义？03知识精讲知识点01 光对植物生长发育的调节1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

4、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(色素蛋白复合体)，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，结构发生变化传

5、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，表现出生物学效应知识点02 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)淀粉平衡石假说“淀粉平衡石假说”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

6、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，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

7、，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。知识点03 植物生长发育的整体调控1植物生长发有的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。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

8、果，也受到环境因素的影响。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、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化的过程。04题型考法考法01 光对植物生长发育的调节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。3植物能够对光作出反应的原因(1)植物可以感知光信号。(2)植物具有能够接受光信号的分子，光敏色素是其中的一种。(3)光敏色素是一类蛋白质，分布在植物各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。4光对植物生长发育的调节的实例(1)少数植物的种子需要在有光的条件下才能萌发。(2)豆芽是在黑暗的

9、环境中培育的。(3)很多植物的开花与昼夜长短有关。5植物对光作出反应的过程在受到光照射时，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。【题型示例1】下图表示光照持续时间对植物开花的影响。下列相关分析不合理的是()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考法02 参与调节植物生命活动的其他环境因素1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，

10、从而参与调节植物的生长发育。植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。2重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。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。【题型示例2】将琼脂加水溶解后再加溴甲酚紫指示剂，调pH到5后倒入2个培养皿中冷却凝固。取培养了3天的玉米幼苗，将根部全部用手指轻轻压入琼脂，然后把培养皿直立放置使根成垂直或水平位置，分别如图甲、乙(注意：生长素能调节植物细胞内的H+外流改变植物生长模式，外流增加越多促进生长的效果越强；溴甲酚紫指示剂在pH 3548时为紫色，在pH 4855时为橙色

11、，在pH 5564时为红色)。下列叙述错误的是()A图甲中的根部生长不弯曲，图乙中的根部生长发生明显的向地弯曲B初始阶段，图甲中根部周围琼脂都为橙色，时间足够长以后，根部周围琼脂都呈紫色C时间足够长以后，图乙中根近地侧琼脂颜色及颜色的深浅与背地侧有明显差异DH+外流很可能增加了某种酶的活性使细胞壁可塑性变强考法03 植物生长发育的整体调控1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构成的网络。2植物细胞里储存着全套基因，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。3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。激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因

12、素的影响。4在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上，是植物响应环境变化，调控基因表达以及激素产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。【题型示例3】环境因素参与调节植物的生命活动。相关叙述错误的是()A在光下培育的豆芽呈绿色，因为光诱导叶绿素合成，有利于进行光合作用B水毛茛沉在水中的叶子呈丝状，可减少吸收氧气的面积，降低呼吸速率C冬小麦需要经历一段时期的低温之后才能开花，可避免冬季来临前开花D在重力作用下根具有向地性，有利于根从土壤中吸收水和无机盐05深层记忆1光对植物生长发育的调节2其他环境因素对植物生长发育的调节3植物生长发育的整体调控(1)植物生长发育的调控，是基因表达调控、

13、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。(2)植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时选择性表达的调控之下。(3)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。(4)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。0601强化训练1植物开花过程与光、温度等环境信号密切相关，下列叙述正确的是()A光敏色素能接受光信号，参与光合作用光反应阶段B可以通过人为控制光照时间达到使花卉分批上市的目的C日照时间对植物开花的调节本质上是对植物激素的调节D冬小麦具有春化作用说明光照参与了植物生长发育的调节2下列属于向性运动的是()A把肥料施在人们希望长苗的空旷地方，使香蕉植株分布均匀B

14、把郁金香从寒冷的室外移至温暖的室内，过几分钟就会开花C紫茉莉在阴天或晚上开花D当人们对跳舞草放声歌唱时，它的叶子就会运动3黄麻属于短日照植物，下列有关该植物的叙述正确的是()A茎与根对重力刺激的反应不同是因为它们对生长素的敏感程度不同B生长素的横向运输与单侧光照无关C影响从巴基斯坦北移到我国湖北的黄麻开花延迟的主要因素是温度D植物根向地性的感受部位是根尖分生区4关于植物生命活动的调节，叙述错误的是()A植物激素的产生和分布是基因选择性表达的结果，也受环境因素的影响B猕猴桃开花初期，细胞分裂素、生长素、赤霉素增多，果实发育后期脱落酸增多C根向下生、花向上开、春种秋收，分别属于光、重力、温度为主要

15、环境因素的影响D植物的分生组织的细胞内光敏色素丰富，红光和远红光照射后光敏色素发生结构变化，经过信息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5光敏色素和向光素是植物具有的能接受特定光信号的分子。向光素是一种自磷酸化蛋白激酶，在蓝光刺激下，发生自磷酸化。激活的向光素调节生长素运输载体的定位，进而引起生长素的侧向运动，使得植物器官不对称生长。下列叙述错误的是()A光作为一种信号，调控植物的生长发育B植物器官不对称生长与向光素的自磷酸化有关C光敏色素被激活后能催化细胞核中特定基因的表达D光敏色素是一类感受红光和远红光的色素蛋白复合体6植物的生命活动受植物激素的调节，下图为某植物感知外

16、界光照、温度等变化，通过调节激素的合成促进植物冬天休眠、夏天生长过程示意图。分析最合理的是A长日照能促进过程，短日照能促进过程B10有利于过程，30有利于过程C10有利于过程，30有利于过程D长日照能促进所有过程，短日照能抑制所有过程7光敏色素是一种植物具有的能接受光信号的分子。下图为光调控植物生长发育的反应机制示意图，下列叙述错误的是()A胚芽鞘的感光部位尖端的细胞可能含有光敏色素B光敏色素受到刺激后进入细胞核调节特定基因表达C光敏色素应该不是激素，存在于叶子等器官，大小和叶绿素差不多D光调控植物生长发育的实质是影响基因的选择性表达8植物的避阴反应是指当植物受到周围环境遮阴时，会表现出茎秆细

17、高、分枝减少、节间伸长、开花加快等特征，这种反应是植物应对环境胁迫、针对光信号做出的可塑性反应。下列说法错误的是()A避阴反应是植物适应环境的表现，有利于获取光照，对增产有利B植物的避阴生长过程中顶端优势加强，侧芽生长发育受到抑制C植物在避阴环境下的生长状态改变是基因选择性表达的结果D植物的避阴反应性状在光照条件改变后可能消失，不遗传给后代9“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DNA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

18、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，近地侧IAA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10研究表明，高等植物的向光性与向光素(光受体)有关，向光素是一种自磷酸化蛋白激酶。不同波长的光照影响向光素的自磷酸化过程，激活的向光素调节着生长素运输载体的磷酸化，引起生长素的侧向运动，导致植物器官不对称生长。下图为用不同波长的单侧光照射玉米胚芽鞘后测量的吸收值与胚芽鞘弯曲角度曲线。下列说法错误的是()A高等植物的向光性主要受蓝紫光调节B核黄

19、素与向光素的吸收光特性基本一致C胡萝卜素可作为向光弯曲生长的辅助色素D红光刺激向光素发生自磷酸化是引起玉米胚芽鞘向光弯曲的主要原因11花开花落，春华秋实。植物的生命活动调节受基因的调控、激素的调节和环境因素的影响，它们相互作用、协调配合。请回答下列与植物生命活动调节相关的问题：(1)自然界中，植物种子常在大雨后萌发，这是因为_。将休眠状态的植物种子置于05的低温条件下12个月，可使种子提前萌发。处理过程中种子内赤霉素、脱落酸含量的变化情况如图1所示。据图分析，低温处理可使种子提前萌发的主要原因有_；_。(2)植物开花受成花素的影响。下图所示光周期(日照长短)诱导植物成花素的产生以及影响开花的实

20、验，图中植物去掉了顶端的全部叶子，A、D植株分别接受长日照、短日照；B、C植株方框内为受短日照处理的部分。结合图2，运用已有知识分析，下列选项中错误的是_A图2中植物属于短日照植物B感受光周期的部位是顶端花蕾C接受诱导产生成花素的部位可能是叶D成花素的作用部位可能是顶端花蕾人为控制每日光照和黑暗的时长，可以使植物的开花期提前或延迟。菊花是一种短日照植物，若想延迟菊花开花，你的建议是_。(3)研究表明，赤霉素对植物的开花也具有调节作用，其作用机制如图3所示。检测植物体内是否产生_是预测植物开花的先决条件，结合SPL蛋白的功能，描述赤霉素对植物开花的调节机制：_(4)脱落酸和乙烯可以帮助植物度过不

21、良环境。当环境条件较为干旱时，叶片中脱落酸的含量会增加，导致_而减少水分的损失。当植物处于机械损伤、污染物毒害等不利环境时，体内乙烯会成倍的增加。在此过程中，乙烯的产生具有“自促作用”，即乙烯的积累可以刺激植物体产生更多的乙烯。乙烯的“自促作用”体现乙烯合成的调节机制属于_调节。12有些花卉需要低温条件，才能促进花芽形成，这一过程叫做春化。其作用机理如图1。中国农民早已注意到春化现象，并应用于实践。因自然灾害，冬前未能按季节播种小麦时，采用“闷罐法”，把湿种子闷在罐里并放在冷处40-50 天(人工春化)，春暖后播种，当年仍可以收获。(1)据图1，写出春化与解除春化可能在农业生产中的应用_(试举1例)。(2)1939年 G.梅尔歇斯根据嫁接试验提出，春化后植物体内可能产生一种传递春化状态的物质，称为春化素。但是春化素的提取一直不成功，从物质角度分析，原因是_。(3)春化过程中，感受低温的部位分生组织中的 RNA和蛋白质含量增加，代谢也发生相应变化，说明温度影响春化的本质是_。(4)由图2可知，一定浓度的赤霉素(GA)与春化素呈_作用。