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人教版 (2019)选择性必修1第4节 环境因素参与调节植物的生命活动教课内容ppt课件
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这是一份人教版 (2019)选择性必修1第4节 环境因素参与调节植物的生命活动教课内容ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了种子萌发，开花结果，低温诱导，形态建成，运输生长素，基因表达调控，激素调节，环境因素，适时选择性表达，信息分子等内容，欢迎下载使用。
一、光对植物生长发育的调节
调节内容：① __________，植株生长、② ______ 、衰老等都受光的调控。实质：光作为一种③ ______ ，影响、调控植物生长、发育的全过程。名师点拨 光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体除了光敏色素，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。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1.温度（1）调节内容：参与植物生长、发育调节;决定植物分布的地域性。（2）方式：影响④ ___________ 、植株生长、⑤ ___________ 和叶的衰老、脱落等生命活动。（3）实例A.年轮：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;秋冬季反之。B.春化作用：⑥ __________ 促使植物开花的作用。
2.重力（1）调节内容：调节植物生长发育和⑦ __________ 。（2）实例：根的向地性和茎的背地性。（3）调节机制：根、茎中有感受重力的物质和细胞→将重力信号转换成⑧ _____________ 的信号→生长素分布不均衡→调节植物的生长方向。（4）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。
三、植物生长发育的整体调控
1.植物生长发育的调控，是⑨ ______________ 、⑩ _________ 和⑪ _________ 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⑫ ________________ 的调控之下。3.激素作为⑬ __________ ，会影响细胞的⑭ __________ ，从而起到调节作用。4.激素的产生和分布是⑮ 基因表达调控 的结果，也受到⑯ ___________ 的影响。
主题学习一 光对植物生长发育的调节
根据下图回答下列问题：
（1）光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），受到光照时结构会发生变化。这一变化的实质可能是什么？
（2）据图描述出红光和远红光影响植物代谢，产生效应分为哪几个阶段？其具体过程是怎样的？（用箭头和文字进行表述）
提示：蛋白质的空间结构发生变化。
（3）对于植物来说，光只是参与光合作用吗？
提示：不是，光作为一种信号，影响植物生长、发育的全过程。
（4）菊花为短日照植物，在“五一”节时需要摆放菊花花坛，欲使菊花在“五一”节时开花，应对其进行怎样的处理？
提示：菊花花期一般为9—11月，因此应提前对其进行短日照处理。
进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”;植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。
（5）种子发芽、植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？
提示：萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即
1.光对植物生长发育调节的机制
2.光对植物生长发育的两种作用
3.长日照植物与短日照植物的区分长日照植物和短日照植物的开花与日照时长并无直接关系，只是连续的黑暗时长直接决定其开花与否，所以长日照植物也叫短夜植物，短日照植物也叫长夜植物。
（1） 光周期是一种具有季节性的环境信号，具有季节性的环境信号还有_________（写出一个即可）。
[解析] 随着四季变换，温度也发生周期性变化，是影响植物的一种环境信号。
（2） 下图为4种植物对不同日长的开花反应，曲线______表示苍耳对日长的开花反应，理由是____________________________________________________________________。
（3） 研究人员发现，无论苍耳的叶在茎枝上的排列方式如何，相邻两节的叶子都互不重叠，在与阳光垂直的层面上作镶嵌排布。苍耳叶片的镶嵌式排布对光合作用有什么积极影响?___________________________________________________。
使所有叶片都能最大限度接受光照，提高光能利用率
[解析] 光是植物光合作用的能量来源，相邻两节的叶子互不重叠，可使所有叶片都能最大限度接受光照，提高光能利用率。
通过探究光对植物生长发育的影响，引导学生关注生活中的生命现象，形成生物与环境相适应的生命观念，同时培养学生的表达与交流能力。
1. 下面关于光调控植物生长发育的反应机制的说法，不正确的是( )A. 光敏色素的本质是蛋白质B. 光敏色素主要吸收红光、蓝光C. 光通过影响光敏色素的结构影响特定基因的表达D. 光作为一种信号，影响、调控植株的生长、发育等
[解析] 光敏色素主要吸收红光、远红光，B错误。
主题学习二 参与调节植物生命活动的其他环境因素及植物生长发育的整体调控
1.如图分别是温度和重力对植物生长发育的影响的示意图，请回答下列问题：
冬小麦要经历春化作用才能开花
（1）春化作用过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，说明低温通过什么机制影响植物的开花？
（2）春化作用对于植物适应所生存的环境有什么意义？
提示：低温通过影响基因的转录和翻译影响植物的开花。
提示：这样可以避免出现在冬季来临之前开花而无法正常结果的情况。
（3）植物对重力的感受是通过根冠中的什么细胞来实现的？
提示：一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞。
（4）根尖水平放置时，平衡石细胞中的淀粉体会沿着什么方向沉降？这对伸长区IAA的分布有何影响？
提示：淀粉体会沿重力方向沉降;导致伸长区近地侧IAA浓度高，远地侧IAA的浓度低。
（5）自然状态下，根向地生长、茎背地生长，这对于植物的生长发育有何意义？如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？
提示：根向地生长有利于根吸收水分和无机盐，茎的背地生长有利于植物伸展枝叶，接受光照。由于太空中没有重力的存在，幼苗横放，则根和茎会横向生长。
2.阅读教材P108“植物生长发育的整体调控”，回答下列问题：（1）如何理解基因表达、环境因素、激素调节三者之间的关系？（2）植物生长、发育、繁殖、休眠的实质是什么？
提示：环境因素和激素都能作为信号分子影响基因表达;基因表达和环境因素能影响激素的产生和分布。
提示：植物响应环境变化，调控基因表达和激素的产生、分布，从而引起植物器官和个体水平变化。
1.淀粉—平衡石假说的机理
2.植物生长发育的整体调控
例2 淀粉体是一种特化的白色体，植物光合作用产生的葡萄糖经聚合转化成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中，淀粉体也含有自己的环状DNA，“淀粉—平衡石假说”认为植物对重力的感受就是通过内含“淀粉体”的细胞实现的。下列叙述不正确的是( )A. 淀粉体可感受重力的方向B. 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号C. 植物的根部靠根冠中的细胞感受重力D. 根的远地侧生长素分布较多，生长较快，而使根向地生长
[解析] 根受到重力的作用，淀粉体沿重力方向沉降，引起一系列信号分子的改变，如生长素在近地侧多，由于根对生长素敏感，近地侧生长受到抑制，生长较慢，而向地生长。
通过学习温度和重力对植物生长发育的影响，引导学生理解植物生命活动调节的整体性、复杂性，认同生物与环境相适应的观点。
[解析] 我国北方播种冬小麦的季节是气温较低的秋季。
1. 下列叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1） 植物的开花会受光的调控，衰老不受光的调控。( )
（2） 植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的。( )
（3） 光作为一种信息，影响调控植物生长、发育的全过程，植物种子的萌发都需要在有光的条件下才能发生。( )
（4） 光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在叶肉细胞内比较丰富。( )
（5） 在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会传导到细胞核内，影响特定基因的表达。( )
（6） 能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等。( )
2. 下列关于光对植物生长发育调节的叙述，错误的是( )A. 光可调控种子的萌发、植株的生长和开花B. 光作为一种信号，影响调控植物生长、发育的部分过程C. 植物的向光性是植物对光刺激的反应D. 光敏色素是植物接受光信号的一类蛋白质分子
[解析] 光作为一种信号，影响调控植物生长、发育的全部过程，B错误。
3. 下列关于根向地生长和茎背地生长的相关叙述错误的是( )A. 根向地生长和茎背地生长体现了重力对植物生命活动的调节B. 根向地生长是由平衡石细胞中的淀粉体响应重力刺激定向沉降引起的C. 根向地生长有利于植物从更深层土壤中吸收水和无机盐D. 根向地生长体现出赤霉素低浓度促进生长而高浓度抑制生长的作用特点
[解析] 根向地生长体现出生长素低浓度促进生长而高浓度抑制生长的作用特点，D错误。
4. 下列关于温度为植物生命活动调节的叙述，错误的是( )A. 年轮是由不同季节的不同温度引起植物细胞分裂速度快慢和细胞体积大小不同而产生的B. 一些植物在生长期需要经过一段时期的低温诱导之后才能开花的现象叫作春化作用C. 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、脱落等生命活动参与调节植物的生长发育D. 植物的所有生理活动都在一定的温度范围内进行，植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的
[解析] 植物的所有生理活动都在一定的温度范围内进行，植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的，D错误。
1. 关于光调控植物生长发育的反应机制，正确的顺序是( )①表现出生物学效应 ②光敏色素被激活，结构发生变化 ③细胞核内特定基因转录变化 ④信号经过转导，传递到细胞核内A. ①②③④B. ②④③①C. ②③④①D. ④②③①
[解析] 光敏色素被激活，结构发生变化→信号经过转导，传递到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化→表现出生物学效应。
2. 下列关于光对植物生长发育的影响的叙述，正确的是( )A. 烟草的种子在无光的条件下也能萌发B. 豆芽在有光的环境中才能合成叶绿素和叶黄素C. 水稻的开花与昼夜长短无关D. 红光、蓝光对于植物的生长发育来说，都是非常关键的
[解析] 烟草的种子需要在有光的条件下才能萌发，A错误;豆芽不含叶绿素，而叶黄素的合成不需要光，B错误;水稻要在日照短于一定的时长后才开花，C错误;红光、蓝光对于植物的生长发育来说，都是非常关键的，D正确。
3. 自然界中，植物开花需要光信号刺激，植物对日照时间的感知与光敏色素有关，下列说法错误的是( )A. 光敏色素是一种接受光信号的分子，化学本质是色素—蛋白复合体B. 光敏色素只分布在植物分生组织的细胞内C. 日照时间对植物开花的调节本质上是影响特定基因的表达D. 可以通过人为地控制光照时间达到花卉分批上市的目的
[解析] 光敏色素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。
4. 下面关于温度参与植物生长发育的调节的叙述，不正确的是 ( )A. 温度可影响种子萌发、植株生长、开花结果等生命活动B. 冬小麦在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花C. 温度能影响代谢的快慢D. 温度不能决定植物分布的地域性
[解析] 植物分布的地域性很大程度上由温度决定。
5. 下列有关年轮形成的叙述，不正确的是( )A. 温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮B. 年轮表现出季节周期性变化C. 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D. 树木的年轮与季节的温度没有关系
[解析] 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;秋冬季反之，表现出季节周期性变化。
6. 下列有关重力对植物生命活动影响的叙述，不正确的是( )A. 重力能影响茎、根尖端生长素的分布B. 平衡石细胞中含有的“淀粉体”能够沿着重力方向沉降C. 重力引起的茎的背地性生长和根的向地性生长，都体现了生长素的两重性D. 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
[解析] 茎的背地性是由于近地侧和背地侧的生长素都表现为促进作用，且近地侧的生长素浓度高，促进作用大，背地生长，因此茎的背地性没有体现生长素的两重性。
7. 下列关于植物根向地生长和茎背地生长的叙述，正确的是( )A. 二者在太空的“天宫二号”内都不会出现，也都不能表现出顶端优势B. 二者近地侧生长素浓度都比远地侧高，近地侧生长速度都比远地侧快C. 二者都反映出重力可以通过影响激素的分布进而调节植物生长发育D. 二者都反映出生长素低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长的作用特点
[解析] 根向地性和茎背地性都是由重力的作用引起的，但重力不影响顶端优势，A错误;根近地侧生长速度小于远地侧，B错误;茎近地侧生长素浓度高，促进作用强，远地侧生长素浓度低，促进作用弱，D错误。
8. [2020山东青岛二中高二期中] 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，请判断下列说法正确的有( )①对植物来说，光只是提供能量②光敏色素是一类蛋白质，主要吸收红光和远红光③接受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化④植物分布的地域性很大程度上就是由光照决定的
⑤高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合⑥年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节⑦植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的A. 三项B. 四项C. 五项D. 六项
[解析] 对植物来说，光不只起提供能量的作用，还能作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程，①错误;植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的，④错误。
9. [2020山东济南高二期末] 下列关于“引来繁花缀满枝，瓜熟蒂落也有时”现象的分析，错误的是( )A. 这一现象是多种植物激素相互作用的结果B. 适当喷洒2，4-D能延长“繁花缀满枝”的时间C. 乙烯和脱落酸协同调节了“瓜熟蒂落”的过程D. 环境因子只能通过激素来影响植物的各项生命活动
[解析] 植物的生长发育过程中，各种激素并非独立地起作用，而是多种植物激素相互作用，共同调节，A正确;2，4-D是生长素类调节剂，能防止落花落果，适当喷施2，4-D能延长“繁花缀满枝”的时间，B正确;乙烯具有促进果实成熟的作用，脱落酸具有促进叶和果实脱落的作用，故乙烯和脱落酸协同调节了“瓜熟蒂落”的过程，C正确;环境因子也可以通过直接影响植物的代谢过程来影响植物的各项生命活动，如光照强度的改变会影响光合作用，D错误。
10. [2020天津耀华中学高二阶段检测] 苜蓿是多年生草本植物，是当今世界上分布最广，栽培面积最大的牧草。苜蓿的秋眠性（寒冷条件下，某些品种会通过休眠来降低代谢强度，减缓生长速率，以度过逆境）是决定其合理引种和选择栽培地的首要指标。科研人员以苜蓿为实验材料进行了如下实验。
[解析] 材料选择方面注意一致性，必须状态良好、长势相同，根据题干甲、乙、丙各三个光照分成9组，每组重复6次，一共54组。
（2） 测定各组植株的株高，结果如表所示:
从表中数据可知，_______________日照条件适宜苜蓿生长;野外生长时，短日照往往伴随寒冷等不利条件，其中_______品种最可能存活下来。
（3） 测定各组植株光敏色素含量和不同激素的比值，结果如图1、图2所示:
图1 光照时间对不同品种苜蓿的光敏色素含量的影响
图2 光照时间对不同品种苜蓿的不同激素比值的影响
A. 该实验的主要目的是探究种子的萌发是否需要光B. 光照处理时间越长，莴苣种子的萌发率越高C. 莴苣种子萌发率的高低以最后一次照射的光的波长为准D. 光是莴苣种子萌发的必需条件，远红光下萌发率高，红光下萌发率低
[解析] 该实验的主要目的是探究种子的萌发需要哪种类型的光，A错误;光照处理时间增多，但莴苣种子的萌发率并未一直提高，B错误;通过观察红光和远红光交替照射后种子萌发的情况，来判断影响种子萌发的条件，据表中数据很容易看到萌发率与最后一次照光的类型有关，C正确;从表中数据可知，最后光照为远红光下萌发率低，红光下萌发率高，D错误。
2. 为了探究光照和重力对横放状态下植物生长的影响，某同学对刚萌发的盆栽燕麦分别进行如图所示的处理，一段时间后，①③④均明显向上弯曲生长，②向上弯曲生长不明显。根据上面实验，下列分析最准确的是( )
盆栽植物横放实验示意图
A. ①能够说明燕麦在横放状态下，单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素B. ②能够说明燕麦在横放状态下，单侧光对植物弯曲生长的影响小于重力作用C. ③能够说明燕麦在横放状态下，单侧光作用不是植物弯曲生长的主要因素D. ④能够说明燕麦在横放状态下，单侧光及重力作用是引起弯曲生长的主要因素
[解析] 燕麦横放，重力会引起生长素向地侧多于背地侧。单侧光照引起生长素背光侧多于向光侧。①上方照光以及重力影响都使向地侧生长素多，即单侧光和重力的作用效果一致，使植物向上弯曲生长，故不能说明单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素，A错误。②下方照光引起生长素在背地侧分布多于近地侧使植株有向下弯曲的趋势，而重力作用引起生长素近地侧多于背地侧使植株有向上弯曲的趋势，即单侧光和重力的作用效果相反。
虽然②向上弯曲生长不明显，但仍然是向上弯曲生长，说明重力作用效果比单侧光作用效果强，B正确。③只受重力影响，所以③只能说明燕麦在横放状态下，重力作用是引起弯曲生长的主要因素，不能说明单侧光的作用，C错误。④中顶部光照不影响生长素的横向运输，受重力影响弯曲向上生长，该实验不能说明单侧光是引起弯曲生长的主要因素，D错误。
3. [2020山东聊城高二期中] 下图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用，据图判断下列说法不正确的是( )
A. ①②③代表的植物激素分别是赤霉素、生长素、乙烯B. 植物生长发育从根本上来讲是多种激素相互作用、共同调节的结果C. a浓度的激素抑制细胞伸长，b浓度的激素促进细胞伸长，该激素的作用具有两重性D. 除了激素的作用外，阳光、温度等环境因素也会影响植物的生长发育
[解析] 能促进细胞伸长的有赤霉素和生长素，而生长素浓度高会促进乙烯的合成，而乙烯含量高会抑制细胞的伸长，因此①②③分别是赤霉素、生长素、乙烯，A正确;植物生长发育从根本上来讲是基因的选择性表达，B错误;生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长，体现了两重性，C正确;除了激素的作用外，阳光、温度等环境因素也会影响植物的生长发育，D正确。
4（A） 下列关于植物生长发育的调控的叙述，不正确的是( )A. 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B. 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C. 激素作为信息分子，不会影响细胞的基因表达D. 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
[解析] 植物生长发育的调控，是基因表达调节、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
4（B） （不定项）下列关于植物生长发育的调控的叙述，正确的是( )A. 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B. 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C. 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D. 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
5（A） [2020山东济宁高二期中] 如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系，下列叙述中不正确的是( )
A. 在单侧光作用下，若胚芽鞘生长素浓度向光侧为c，则背光侧为dB. 将植物体水平放置，若茎部近地侧生长素浓度为d，则远地侧为cC. 将植物体水平放置，若根部近地侧生长素浓度为b，则远地侧为aD. 若曲线Ⅰ表示生长素对植物茎的作用，则曲线Ⅱ表示对根的作用
[解析] 在单侧光作用下，胚芽鞘背光侧生长素浓度高于向光侧，背光侧生长速度也快于向光侧，若胚芽鞘生长素浓度向光侧为c，则背光侧为d,A正确；将植物体水平放置，由于重力作用，茎部近地侧生长素浓度高于远地侧，且茎部近地侧生长速度快于远地侧，若茎部近地侧生长素浓度为d，则远地侧为c,B正确;将植物体水平放置，由于重力作用，根部近地侧生长素浓度高于远地侧，但根部近地侧生长速度慢于远地侧，若根部近地侧生长素浓度为b，则远地侧为a,C正确;
由于根对生长素的敏感性高于茎，若曲线Ⅰ表示生长素对植物茎的作用，则曲线Ⅱ不能表示对根的作用，D错误。
5（B） [2020山东济宁高二期中] （不定项）如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系，下列叙述中正确的是( )
[解析] 在单侧光作用下，胚芽鞘背光侧生长素浓度高于向光侧，背光侧生长速度也快于向光侧，若胚芽鞘生长素浓度向光侧为c，则背光侧为d,A正确;将植物体水平放置，由于重力作用，茎部近地侧生长素浓度高于远地侧，且茎部近地侧生长速度快于远地侧，若茎部近地侧生长素浓度为d，则远地侧为c,B正确;将植物体水平放置，由于重力作用，根部近地侧生长素浓度高于远地侧，但根部近地侧生长速度慢于远地侧，若根部近地侧生长素浓度为b，则远地侧为a,C正确;
实验2：示意图如下。实验观察的结果是：当A组胚根仍在水平生长时，B组胚根已弯曲向上生长。
7. 植物生长过程中会对重力这一外界刺激产生反应，表现出向地性，这一现象称为重力反应。
（1） 茎的负向地性利于植物接受更多的阳光和空气，根的正向地性利于植物深入土壤吸收_______________，这些现象表明植物_____________。
[解析] 根的正向地性利于植物深入土壤吸收水和无机盐，是植物适应环境的表现。
（3） 已知生长素在植物的重力反应中发挥关键作用。为研究GR24影响重力反应的作用机理，研究人员进一步检测了幼苗上半侧、下半侧(图1)中生长素响应基因R的表达情况（R基因的表达量与生长素含量呈正相关），实验结果如图3。由对照组的结果可知重力刺激对生长素分布的影响是_______________________________，导致茎两侧的细胞生长速度表现为_____________________，从而形成一定角度的弯曲，表现出负向地性。对比实验组和对照组结果，并结合图2可推测_______________________________________________________。
下半侧生长素含量高于上半侧
GR24通过降低生长素不均匀分布的差异从而减弱重力反应
[解析] 根据图3，对照组的上半侧R基因的表达量较低，下半侧较高，即生长素含量上半侧低，下半侧高，导致茎下半侧生长速度快，表现出负向地性。实验组R基因的表达量比对照组降低，即生长素含量降低，推测GR24通过降低生长素的不均匀分布的差异从而减弱重力反应。
一、光对植物生长发育的调节
调节内容：① __________，植株生长、② ______ 、衰老等都受光的调控。实质：光作为一种③ ______ ，影响、调控植物生长、发育的全过程。名师点拨 光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体除了光敏色素，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。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1.温度（1）调节内容：参与植物生长、发育调节;决定植物分布的地域性。（2）方式：影响④ ___________ 、植株生长、⑤ ___________ 和叶的衰老、脱落等生命活动。（3）实例A.年轮：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;秋冬季反之。B.春化作用：⑥ __________ 促使植物开花的作用。
2.重力（1）调节内容：调节植物生长发育和⑦ __________ 。（2）实例：根的向地性和茎的背地性。（3）调节机制：根、茎中有感受重力的物质和细胞→将重力信号转换成⑧ _____________ 的信号→生长素分布不均衡→调节植物的生长方向。（4）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。
三、植物生长发育的整体调控
1.植物生长发育的调控，是⑨ ______________ 、⑩ _________ 和⑪ _________ 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⑫ ________________ 的调控之下。3.激素作为⑬ __________ ，会影响细胞的⑭ __________ ，从而起到调节作用。4.激素的产生和分布是⑮ 基因表达调控 的结果，也受到⑯ ___________ 的影响。
主题学习一 光对植物生长发育的调节
根据下图回答下列问题：
（1）光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），受到光照时结构会发生变化。这一变化的实质可能是什么？
（2）据图描述出红光和远红光影响植物代谢，产生效应分为哪几个阶段？其具体过程是怎样的？（用箭头和文字进行表述）
提示：蛋白质的空间结构发生变化。
（3）对于植物来说，光只是参与光合作用吗？
提示：不是，光作为一种信号，影响植物生长、发育的全过程。
（4）菊花为短日照植物，在“五一”节时需要摆放菊花花坛，欲使菊花在“五一”节时开花，应对其进行怎样的处理？
提示：菊花花期一般为9—11月，因此应提前对其进行短日照处理。
进行光合作用，从而避免在无光条件下萌发后“饿死”;植株在生长、开花过程中，跟随着光照的节奏，能保证生命活动正常进行，能保证正常地繁衍后代，这也是植物对环境的适应。
（5）种子发芽、植株生长、开花接受光的调控，是如何体现植物对环境的适应的？
提示：萌发需要光照的种子一般较小，这是对环境的适应——萌发后能立即
1.光对植物生长发育调节的机制
2.光对植物生长发育的两种作用
3.长日照植物与短日照植物的区分长日照植物和短日照植物的开花与日照时长并无直接关系，只是连续的黑暗时长直接决定其开花与否，所以长日照植物也叫短夜植物，短日照植物也叫长夜植物。
（1） 光周期是一种具有季节性的环境信号，具有季节性的环境信号还有_________（写出一个即可）。
[解析] 随着四季变换，温度也发生周期性变化，是影响植物的一种环境信号。
（2） 下图为4种植物对不同日长的开花反应，曲线______表示苍耳对日长的开花反应，理由是____________________________________________________________________。
（3） 研究人员发现，无论苍耳的叶在茎枝上的排列方式如何，相邻两节的叶子都互不重叠，在与阳光垂直的层面上作镶嵌排布。苍耳叶片的镶嵌式排布对光合作用有什么积极影响?___________________________________________________。
使所有叶片都能最大限度接受光照，提高光能利用率
[解析] 光是植物光合作用的能量来源，相邻两节的叶子互不重叠，可使所有叶片都能最大限度接受光照，提高光能利用率。
通过探究光对植物生长发育的影响，引导学生关注生活中的生命现象，形成生物与环境相适应的生命观念，同时培养学生的表达与交流能力。
1. 下面关于光调控植物生长发育的反应机制的说法，不正确的是( )A. 光敏色素的本质是蛋白质B. 光敏色素主要吸收红光、蓝光C. 光通过影响光敏色素的结构影响特定基因的表达D. 光作为一种信号，影响、调控植株的生长、发育等
[解析] 光敏色素主要吸收红光、远红光，B错误。
主题学习二 参与调节植物生命活动的其他环境因素及植物生长发育的整体调控
1.如图分别是温度和重力对植物生长发育的影响的示意图，请回答下列问题：
冬小麦要经历春化作用才能开花
（1）春化作用过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，说明低温通过什么机制影响植物的开花？
（2）春化作用对于植物适应所生存的环境有什么意义？
提示：低温通过影响基因的转录和翻译影响植物的开花。
提示：这样可以避免出现在冬季来临之前开花而无法正常结果的情况。
（3）植物对重力的感受是通过根冠中的什么细胞来实现的？
提示：一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞。
（4）根尖水平放置时，平衡石细胞中的淀粉体会沿着什么方向沉降？这对伸长区IAA的分布有何影响？
提示：淀粉体会沿重力方向沉降;导致伸长区近地侧IAA浓度高，远地侧IAA的浓度低。
（5）自然状态下，根向地生长、茎背地生长，这对于植物的生长发育有何意义？如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内，它的根、茎可能会怎样生长？
提示：根向地生长有利于根吸收水分和无机盐，茎的背地生长有利于植物伸展枝叶，接受光照。由于太空中没有重力的存在，幼苗横放，则根和茎会横向生长。
2.阅读教材P108“植物生长发育的整体调控”，回答下列问题：（1）如何理解基因表达、环境因素、激素调节三者之间的关系？（2）植物生长、发育、繁殖、休眠的实质是什么？
提示：环境因素和激素都能作为信号分子影响基因表达;基因表达和环境因素能影响激素的产生和分布。
提示：植物响应环境变化，调控基因表达和激素的产生、分布，从而引起植物器官和个体水平变化。
1.淀粉—平衡石假说的机理
2.植物生长发育的整体调控
例2 淀粉体是一种特化的白色体，植物光合作用产生的葡萄糖经聚合转化成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中，淀粉体也含有自己的环状DNA，“淀粉—平衡石假说”认为植物对重力的感受就是通过内含“淀粉体”的细胞实现的。下列叙述不正确的是( )A. 淀粉体可感受重力的方向B. 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号C. 植物的根部靠根冠中的细胞感受重力D. 根的远地侧生长素分布较多，生长较快，而使根向地生长
[解析] 根受到重力的作用，淀粉体沿重力方向沉降，引起一系列信号分子的改变，如生长素在近地侧多，由于根对生长素敏感，近地侧生长受到抑制，生长较慢，而向地生长。
通过学习温度和重力对植物生长发育的影响，引导学生理解植物生命活动调节的整体性、复杂性，认同生物与环境相适应的观点。
[解析] 我国北方播种冬小麦的季节是气温较低的秋季。
1. 下列叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1） 植物的开花会受光的调控，衰老不受光的调控。( )
（2） 植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的。( )
（3） 光作为一种信息，影响调控植物生长、发育的全过程，植物种子的萌发都需要在有光的条件下才能发生。( )
（4） 光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在叶肉细胞内比较丰富。( )
（5） 在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会传导到细胞核内，影响特定基因的表达。( )
（6） 能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等。( )
2. 下列关于光对植物生长发育调节的叙述，错误的是( )A. 光可调控种子的萌发、植株的生长和开花B. 光作为一种信号，影响调控植物生长、发育的部分过程C. 植物的向光性是植物对光刺激的反应D. 光敏色素是植物接受光信号的一类蛋白质分子
[解析] 光作为一种信号，影响调控植物生长、发育的全部过程，B错误。
3. 下列关于根向地生长和茎背地生长的相关叙述错误的是( )A. 根向地生长和茎背地生长体现了重力对植物生命活动的调节B. 根向地生长是由平衡石细胞中的淀粉体响应重力刺激定向沉降引起的C. 根向地生长有利于植物从更深层土壤中吸收水和无机盐D. 根向地生长体现出赤霉素低浓度促进生长而高浓度抑制生长的作用特点
[解析] 根向地生长体现出生长素低浓度促进生长而高浓度抑制生长的作用特点，D错误。
4. 下列关于温度为植物生命活动调节的叙述，错误的是( )A. 年轮是由不同季节的不同温度引起植物细胞分裂速度快慢和细胞体积大小不同而产生的B. 一些植物在生长期需要经过一段时期的低温诱导之后才能开花的现象叫作春化作用C. 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、脱落等生命活动参与调节植物的生长发育D. 植物的所有生理活动都在一定的温度范围内进行，植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的
[解析] 植物的所有生理活动都在一定的温度范围内进行，植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的，D错误。
1. 关于光调控植物生长发育的反应机制，正确的顺序是( )①表现出生物学效应 ②光敏色素被激活，结构发生变化 ③细胞核内特定基因转录变化 ④信号经过转导，传递到细胞核内A. ①②③④B. ②④③①C. ②③④①D. ④②③①
[解析] 光敏色素被激活，结构发生变化→信号经过转导，传递到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化→表现出生物学效应。
2. 下列关于光对植物生长发育的影响的叙述，正确的是( )A. 烟草的种子在无光的条件下也能萌发B. 豆芽在有光的环境中才能合成叶绿素和叶黄素C. 水稻的开花与昼夜长短无关D. 红光、蓝光对于植物的生长发育来说，都是非常关键的
[解析] 烟草的种子需要在有光的条件下才能萌发，A错误;豆芽不含叶绿素，而叶黄素的合成不需要光，B错误;水稻要在日照短于一定的时长后才开花，C错误;红光、蓝光对于植物的生长发育来说，都是非常关键的，D正确。
3. 自然界中，植物开花需要光信号刺激，植物对日照时间的感知与光敏色素有关，下列说法错误的是( )A. 光敏色素是一种接受光信号的分子，化学本质是色素—蛋白复合体B. 光敏色素只分布在植物分生组织的细胞内C. 日照时间对植物开花的调节本质上是影响特定基因的表达D. 可以通过人为地控制光照时间达到花卉分批上市的目的
[解析] 光敏色素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。
4. 下面关于温度参与植物生长发育的调节的叙述，不正确的是 ( )A. 温度可影响种子萌发、植株生长、开花结果等生命活动B. 冬小麦在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花C. 温度能影响代谢的快慢D. 温度不能决定植物分布的地域性
[解析] 植物分布的地域性很大程度上由温度决定。
5. 下列有关年轮形成的叙述，不正确的是( )A. 温带地区，树木年复一年地加粗，构成一圈圈的年轮B. 年轮表现出季节周期性变化C. 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D. 树木的年轮与季节的温度没有关系
[解析] 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;秋冬季反之，表现出季节周期性变化。
6. 下列有关重力对植物生命活动影响的叙述，不正确的是( )A. 重力能影响茎、根尖端生长素的分布B. 平衡石细胞中含有的“淀粉体”能够沿着重力方向沉降C. 重力引起的茎的背地性生长和根的向地性生长，都体现了生长素的两重性D. 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
[解析] 茎的背地性是由于近地侧和背地侧的生长素都表现为促进作用，且近地侧的生长素浓度高，促进作用大，背地生长，因此茎的背地性没有体现生长素的两重性。
7. 下列关于植物根向地生长和茎背地生长的叙述，正确的是( )A. 二者在太空的“天宫二号”内都不会出现，也都不能表现出顶端优势B. 二者近地侧生长素浓度都比远地侧高，近地侧生长速度都比远地侧快C. 二者都反映出重力可以通过影响激素的分布进而调节植物生长发育D. 二者都反映出生长素低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长的作用特点
[解析] 根向地性和茎背地性都是由重力的作用引起的，但重力不影响顶端优势，A错误;根近地侧生长速度小于远地侧，B错误;茎近地侧生长素浓度高，促进作用强，远地侧生长素浓度低，促进作用弱，D错误。
8. [2020山东青岛二中高二期中] 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，请判断下列说法正确的有( )①对植物来说，光只是提供能量②光敏色素是一类蛋白质，主要吸收红光和远红光③接受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化④植物分布的地域性很大程度上就是由光照决定的
⑤高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合⑥年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节⑦植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的A. 三项B. 四项C. 五项D. 六项
[解析] 对植物来说，光不只起提供能量的作用，还能作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程，①错误;植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的，④错误。
9. [2020山东济南高二期末] 下列关于“引来繁花缀满枝，瓜熟蒂落也有时”现象的分析，错误的是( )A. 这一现象是多种植物激素相互作用的结果B. 适当喷洒2，4-D能延长“繁花缀满枝”的时间C. 乙烯和脱落酸协同调节了“瓜熟蒂落”的过程D. 环境因子只能通过激素来影响植物的各项生命活动
[解析] 植物的生长发育过程中，各种激素并非独立地起作用，而是多种植物激素相互作用，共同调节，A正确;2，4-D是生长素类调节剂，能防止落花落果，适当喷施2，4-D能延长“繁花缀满枝”的时间，B正确;乙烯具有促进果实成熟的作用，脱落酸具有促进叶和果实脱落的作用，故乙烯和脱落酸协同调节了“瓜熟蒂落”的过程，C正确;环境因子也可以通过直接影响植物的代谢过程来影响植物的各项生命活动，如光照强度的改变会影响光合作用，D错误。
10. [2020天津耀华中学高二阶段检测] 苜蓿是多年生草本植物，是当今世界上分布最广，栽培面积最大的牧草。苜蓿的秋眠性（寒冷条件下，某些品种会通过休眠来降低代谢强度，减缓生长速率，以度过逆境）是决定其合理引种和选择栽培地的首要指标。科研人员以苜蓿为实验材料进行了如下实验。
[解析] 材料选择方面注意一致性，必须状态良好、长势相同，根据题干甲、乙、丙各三个光照分成9组，每组重复6次，一共54组。
（2） 测定各组植株的株高，结果如表所示:
从表中数据可知，_______________日照条件适宜苜蓿生长;野外生长时，短日照往往伴随寒冷等不利条件，其中_______品种最可能存活下来。
（3） 测定各组植株光敏色素含量和不同激素的比值，结果如图1、图2所示:
图1 光照时间对不同品种苜蓿的光敏色素含量的影响
图2 光照时间对不同品种苜蓿的不同激素比值的影响
A. 该实验的主要目的是探究种子的萌发是否需要光B. 光照处理时间越长，莴苣种子的萌发率越高C. 莴苣种子萌发率的高低以最后一次照射的光的波长为准D. 光是莴苣种子萌发的必需条件，远红光下萌发率高，红光下萌发率低
[解析] 该实验的主要目的是探究种子的萌发需要哪种类型的光，A错误;光照处理时间增多，但莴苣种子的萌发率并未一直提高，B错误;通过观察红光和远红光交替照射后种子萌发的情况，来判断影响种子萌发的条件，据表中数据很容易看到萌发率与最后一次照光的类型有关，C正确;从表中数据可知，最后光照为远红光下萌发率低，红光下萌发率高，D错误。
2. 为了探究光照和重力对横放状态下植物生长的影响，某同学对刚萌发的盆栽燕麦分别进行如图所示的处理，一段时间后，①③④均明显向上弯曲生长，②向上弯曲生长不明显。根据上面实验，下列分析最准确的是( )
盆栽植物横放实验示意图
A. ①能够说明燕麦在横放状态下，单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素B. ②能够说明燕麦在横放状态下，单侧光对植物弯曲生长的影响小于重力作用C. ③能够说明燕麦在横放状态下，单侧光作用不是植物弯曲生长的主要因素D. ④能够说明燕麦在横放状态下，单侧光及重力作用是引起弯曲生长的主要因素
[解析] 燕麦横放，重力会引起生长素向地侧多于背地侧。单侧光照引起生长素背光侧多于向光侧。①上方照光以及重力影响都使向地侧生长素多，即单侧光和重力的作用效果一致，使植物向上弯曲生长，故不能说明单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素，A错误。②下方照光引起生长素在背地侧分布多于近地侧使植株有向下弯曲的趋势，而重力作用引起生长素近地侧多于背地侧使植株有向上弯曲的趋势，即单侧光和重力的作用效果相反。
虽然②向上弯曲生长不明显，但仍然是向上弯曲生长，说明重力作用效果比单侧光作用效果强，B正确。③只受重力影响，所以③只能说明燕麦在横放状态下，重力作用是引起弯曲生长的主要因素，不能说明单侧光的作用，C错误。④中顶部光照不影响生长素的横向运输，受重力影响弯曲向上生长，该实验不能说明单侧光是引起弯曲生长的主要因素，D错误。
3. [2020山东聊城高二期中] 下图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用，据图判断下列说法不正确的是( )
A. ①②③代表的植物激素分别是赤霉素、生长素、乙烯B. 植物生长发育从根本上来讲是多种激素相互作用、共同调节的结果C. a浓度的激素抑制细胞伸长，b浓度的激素促进细胞伸长，该激素的作用具有两重性D. 除了激素的作用外，阳光、温度等环境因素也会影响植物的生长发育
[解析] 能促进细胞伸长的有赤霉素和生长素，而生长素浓度高会促进乙烯的合成，而乙烯含量高会抑制细胞的伸长，因此①②③分别是赤霉素、生长素、乙烯，A正确;植物生长发育从根本上来讲是基因的选择性表达，B错误;生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长，体现了两重性，C正确;除了激素的作用外，阳光、温度等环境因素也会影响植物的生长发育，D正确。
4（A） 下列关于植物生长发育的调控的叙述，不正确的是( )A. 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B. 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C. 激素作为信息分子，不会影响细胞的基因表达D. 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
[解析] 植物生长发育的调控，是基因表达调节、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
4（B） （不定项）下列关于植物生长发育的调控的叙述，正确的是( )A. 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B. 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C. 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D. 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
5（A） [2020山东济宁高二期中] 如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系，下列叙述中不正确的是( )
A. 在单侧光作用下，若胚芽鞘生长素浓度向光侧为c，则背光侧为dB. 将植物体水平放置，若茎部近地侧生长素浓度为d，则远地侧为cC. 将植物体水平放置，若根部近地侧生长素浓度为b，则远地侧为aD. 若曲线Ⅰ表示生长素对植物茎的作用，则曲线Ⅱ表示对根的作用
[解析] 在单侧光作用下，胚芽鞘背光侧生长素浓度高于向光侧，背光侧生长速度也快于向光侧，若胚芽鞘生长素浓度向光侧为c，则背光侧为d,A正确；将植物体水平放置，由于重力作用，茎部近地侧生长素浓度高于远地侧，且茎部近地侧生长速度快于远地侧，若茎部近地侧生长素浓度为d，则远地侧为c,B正确;将植物体水平放置，由于重力作用，根部近地侧生长素浓度高于远地侧，但根部近地侧生长速度慢于远地侧，若根部近地侧生长素浓度为b，则远地侧为a,C正确;
由于根对生长素的敏感性高于茎，若曲线Ⅰ表示生长素对植物茎的作用，则曲线Ⅱ不能表示对根的作用，D错误。
5（B） [2020山东济宁高二期中] （不定项）如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系，下列叙述中正确的是( )
[解析] 在单侧光作用下，胚芽鞘背光侧生长素浓度高于向光侧，背光侧生长速度也快于向光侧，若胚芽鞘生长素浓度向光侧为c，则背光侧为d,A正确;将植物体水平放置，由于重力作用，茎部近地侧生长素浓度高于远地侧，且茎部近地侧生长速度快于远地侧，若茎部近地侧生长素浓度为d，则远地侧为c,B正确;将植物体水平放置，由于重力作用，根部近地侧生长素浓度高于远地侧，但根部近地侧生长速度慢于远地侧，若根部近地侧生长素浓度为b，则远地侧为a,C正确;
实验2：示意图如下。实验观察的结果是：当A组胚根仍在水平生长时，B组胚根已弯曲向上生长。
7. 植物生长过程中会对重力这一外界刺激产生反应，表现出向地性，这一现象称为重力反应。
（1） 茎的负向地性利于植物接受更多的阳光和空气，根的正向地性利于植物深入土壤吸收_______________，这些现象表明植物_____________。
[解析] 根的正向地性利于植物深入土壤吸收水和无机盐，是植物适应环境的表现。
（3） 已知生长素在植物的重力反应中发挥关键作用。为研究GR24影响重力反应的作用机理，研究人员进一步检测了幼苗上半侧、下半侧(图1)中生长素响应基因R的表达情况（R基因的表达量与生长素含量呈正相关），实验结果如图3。由对照组的结果可知重力刺激对生长素分布的影响是_______________________________，导致茎两侧的细胞生长速度表现为_____________________，从而形成一定角度的弯曲，表现出负向地性。对比实验组和对照组结果，并结合图2可推测_______________________________________________________。
下半侧生长素含量高于上半侧
GR24通过降低生长素不均匀分布的差异从而减弱重力反应
[解析] 根据图3，对照组的上半侧R基因的表达量较低，下半侧较高，即生长素含量上半侧低，下半侧高，导致茎下半侧生长速度快，表现出负向地性。实验组R基因的表达量比对照组降低，即生长素含量降低，推测GR24通过降低生长素的不均匀分布的差异从而减弱重力反应。
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