【同步讲义】高中生物（人教版2019）选修第一册--5.4《环境因素参与植物的生命活动》讲义

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第5章 植物生命活动的调节
第4节 环境因素参与植物的生命活动

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课程标准
课标解读
1.6.4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

通过研读、讨论105页“光在植物生长发育中的作用”。理解植物的生长发育始终在环境因素影响、调节下完成。光在植物生长、发育的全过程中都起调节作用。温度、中立等其他环境因素也参与调节植物的生长发育。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。
【学习目标】
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。
【任务驱动】教师利用课件展示小麦和菊花的图片，同时配以“梅子金黄杏子肥，麦花雪白菜花稀”和“待到秋来九月八，我花开后百花杀”的诗句，提出问题：小麦和菊花各自在什么季节开花？你认为影响二者开花的环境因素是什么？为什么？引导学生针对问题展开讨论，并交流对问题的假设，带着问题进入课堂学习并进行验证。植物生长灯影响植物的哪些生命活动？常见提供的是什么颜色的生长灯？为什么？你还能举出光影响植物生长发育的其他例子吗？
引导学生从种子萌发、植株的形态建成、开花等角度初步认识光在植物生长发育中的调节作用。
在自然界中，种子萌发，植物生长开花、衰老等等，都会受到光的调控。植物的向光性生长实际上也是植物对光刺激的反应。那么，光合作用中植物是如何吸收和转化光能的？利用这个问题，教师引导学生认识光不仅使光合作用的能量来源，同时可以作为一种信号，影响调控植物生长发育的全过程
教师引导学生阅读教材106页旁边的“相关信息”，认识光敏色素的功能，同时思考植物是如何一步步将光信号转为生命活动的变化。
课前导学

一、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。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1．温度
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，从而参与调节植物的生长发育。
②植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
2．重力
①重力是调节植物生长发育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。
三、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。
知识精讲

知识点01 光对植物生长发育的调节

知识点02 其他环境因素对植物生长发育的调节

知识点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。
能力拓展

考法01 光对植物生长发育的调控
【典例1】赤霉素和光敏色素能协调调节拟南芥主根的生长。某小组用野生型拟南芥植株(WT)、光敏色素A(phyA)缺失突变体和光敏色素B(phyB)缺失突变体为材料，研究在黑暗和光照条件下，赤霉素合成抑制剂——多效唑(PAC)对拟南芥幼苗主根生长的影响，实验结果如图所示，下列分析错误的是 (　　)

A．光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC调控主根生长的过程
B．在光照和黑暗条件下，PAC调控主根生长的效果存在差异
C．phyA介导的光信号对PAC调控主根生长的影响不明显
D．phyB介导的光信号能增强PAC对主根生长的抑制效果
【答案】D
【解析】据图分析，在全黑暗条件下，三种植物的主根相对长度随PAC浓度的变化而变化的情况相似，差异不大，说明光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC调控主根生长的过程，A正确；结合两幅图分析可知，在光照和黑暗条件下，PAC调控主根生长的效果存在差异，B正确；全光照条件下，phyA缺失突变体与野生型的曲线差异不大，说明phyA的介导的光信号对PAC调控主根生长的影响不明显，C正确；据图分析可知，在一定的PAC浓度范围内，phyB介导的光信号能增强PAC对主根生长的促进效果，D错误。

考法02 温度对植物生长发育的调控
【典例2】下列有关温度参与调节植物生长发育的说法，错误的是 (　　)
A．树木的年轮与季节的温度变化有直接关系
B．有的植物需经过春化作用才能开花
C．植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的
D．植物的生长发育完全由激素控制
【答案】D
【解析】生长在温带地区和亚热带地区的树木，在它们的树干横切面上，常常可以看到一些同心环带，人们称作年轮。年轮是由于形成层细胞的分裂活动受气温变化的影响而形成的，A正确；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，代谢也发生顺序性变化，B正确；植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的，C正确；环境因素参与调节植物的生命活动，D错误。
考法03 重力对植物生长发育的调控
【典例3】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 3.5～4.8时为紫色，在pH 4.8～5.5时为橙色，在pH 5.5～6.4时为红色)。下列叙述错误的是 (　　)

甲　　　　　　乙
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
D．H＋外流很可能增加了某种酶的活性使细胞壁可塑性变强
【答案】B　
【解析】图甲中，玉米幼苗的根部生长不弯曲，但在图乙中，由于重力作用使生长素发生横向运输，根的近地侧生长素浓度大于背地侧，高浓度的生长素抑制根的生长，故图乙中的根部生长发生明显的向地弯曲，A正确；生长素能调节植物细胞内的H＋外流，改变植物生长模式，H＋外流增加越多，周围琼脂的pH越低，促进生长的效果越强，根据根的生长部位为伸长区可知，初始阶段，图乙中根部周围琼脂都为橙色，时间足够长以后，根部伸长区周围琼脂呈紫色，而根的成熟区周围琼脂颜色不一定是紫色，B错误；由于在重力作用下，近地侧的生长素分布量较背地侧多，生长素能调节植物细胞内的H＋外流，改变植物生长模式，且生长越快的部位H＋外流越多，所以时间足够长以后，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，C正确；根据“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，促进生长效果越强”可推测，H＋外流很可能增加了某种酶的活性，从而使细胞壁可塑性变强，D正确。
考法04 植物生长发育的整体调控
【典例4】植物的开花不仅受内在基因和激素的调控，同时还受到外界环境因素的影响。研究表明，赤霉素对植物的开花具有调节作用，其作用机制如图1所示：

（1）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：______________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________。
（2）某些植物必须经过春化作用(用低温诱导促使植物开花)才能开花结实。下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果。
组别
1
2
3
处理方式
未经低温处理
经低温处理
先低温处理后高温处理
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

以下对研究结果的分析正确的是____。
A．决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度
B．高温可以解除小麦的春化作用
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．北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
（3）图2所示为光周期(日照长短)诱导植物开花激素的产生实验。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位。图3为日照长度对植物开花的影响。

结合图2和图3，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．接受诱导产生开花激素的部位是叶
D．开花激素的作用部位是顶端花蕾
（4）根据图3信息可知，人为地控制每日光照和黑暗的长度，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________________________________________________。
【答案】（1）SOC蛋白 __赤霉素促进DEL蛋白的降解，解除DEL蛋白对SPL蛋白作用的阻止，SPL蛋白激活SOC编码基因转录、翻译产生SOC蛋白，促进开花__(关键词：促进、解除) （2）ABD （3）B （4）在夜晚进行闪光照射(或增加每天的光照时间)
【解析】（1）根据图1分析可知，SOC蛋白能促进植物开花，因此检测植物体内是否产生SOC蛋白是预测植物开花的先决条件；赤霉素能够促进DEL蛋白的降解，解除DEL蛋白对SPL蛋白作用的阻止，而SPL蛋白直接激活SOC编码基因转录、翻译产生SOC蛋白，进而促进植物开花。
（2）根据表格分析，第1组未经低温处理，小麦不能抽穗开花，而第2组经低温处理，小麦抽穗开花，说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度，A正确；第2组经低温处理，小麦抽穗开花，而第3组先低温处理后高温处理，小麦不能抽穗开花，说明高温可以解除小麦的春化作用，B正确；由于春化后每次都能产生同样的特殊蛋白质，所以特殊蛋白质的产生不是由基因突变引起的，C错误；北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。
（3）植物开花受光周期影响，光周期之所以影响植物开花，是因为光周期诱导植物开花激素的产生，开花激素调节植物开花。图2中A植株接受长日照不开花，D植株接受短日照开花，说明短日照条件下该植物才能产生开花激素并调节植物开花，故该植物属于短日照植物，A正确；B植株下部的叶子接受短日照开花，C植株的顶端接受短日照不开花，可知受短日照刺激能够产生开花激素的器官是叶，开花激素的作用部位是顶端花蕾，B错误，C、D正确。
（4）根据图3信息可知，人为地控制每日光照和黑暗的长度，可以使植物的开花期提前或延迟，菊花是一种短日照植物，在夜晚进行闪光照射(或增加每天的光照时间)，可延迟菊花开花。
分层提分


题组A 基础过关练
1．某一品种的菊花通常在秋季开花，若使其在夏季开花，应当采取的关键措施是适当时期(　　)
A．补充光照使光照时间延长
B．适当提高温度
C．遮光使光照时间缩短
D．适当多浇水
1.【答案】C　
【解析】菊花是短日照植物，若使其在夏季开花，则应缩短光照。
2.下列说法不正确的是(　　)
A．植株生长、开花接受光的调控，都体现了植物对环境的适应
B．光敏色素主要吸收红外光
C．光敏色素分布在植物的各个部位
D．光调控植物生长发育的机制是感受信号→传导信号→发生反应
2.【答案】B
【解析】光敏色素主要吸收红光和远红光，B错误。
3．自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。下列叙述错误的是(　　)
A．植物对日照时间的感知跟光敏色素有关，与植物激素无关
B．该现象说明信息的来源可以是外界环境
C．日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控
D．可以通过人为控制光照时间达到使花卉分批上市的目的
3.【答案】A
【解析】植物对日照时间的感知跟光敏色素有关，通过调节植物激素的含量影响植物开花，A错误；题目中的现象说明信息的来源(光)可以是外界环境，B正确；日照时间的长短变化是环境因素，外界环境因素的变化通过影响植物的代谢进而影响植物的开花，而植物代谢的调节本质上是由基因来调控的，C正确；根据题意可以通过人为控制光照时间控制植物开花的时间，达到使花卉分批上市的目的，D正确。
4．如表是交替地暴露在红光和远红光下的莴苣种子的萌发率(26 ℃下，连续1 min的红光和4 min的远红光照射，R表示红光，FR表示远红光)。下列叙述正确的是(　　)
光处理
萌发率%
R
70
R—FR
6
R—FR—R
74
R—FR—R—FR
6
R—FR—R—FR—R
76
R—FR—R—FR—R—FR
6
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
4.【答案】C　
【解析】由题干信息可知，该实验的主要目的是探究红光和远红光交替照射对莴苣种子萌发率的影响，A错误。分析表中6组数据可知，种子的萌发与光照处理时间无关，B错误。由表可知，种子萌发率的高低与最后一次照射的光的波长有关，最后一次照射红光的种子萌发率高，最后一次照射远红光的种子萌发率低，C正确、D错误。
5．下列有关叙述正确的是(　　)
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
5.【答案】A　
【解析】茎具有背地生长的特点，根具有向地生长的特性，是由于茎与根对生长素的敏感程度不同导致的，A项正确；单侧光影响生长素的横向运输，背光侧生长素含量高，生长快，B项错误；黄麻为短日植物，从巴基斯坦北移到我国的湖北，日照时间相对较短，又因为植物必须积累一定的日照才能开花，所以开花推迟，生长期延长，可以增加植株高度，提高纤维产量，因此主要影响因素是光照，C项错误；植物根向地性的感受部位是根冠，D项错误。
6.将一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在温度、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内(光源通过小孔只能照射到茎的一侧)。从下图所示状态开始，光源随暗室同步缓慢匀速旋转，几天后停止于起始位置。此时，幼苗的生长情况是(　　)

A．根水平生长，茎向上弯曲生长
B．根水平生长，茎向下弯曲生长
C．根向下弯曲生长，茎向上弯曲生长
D．根向下弯曲生长，茎向下弯曲生长
6.【答案】B
【解析】对茎来说，由于一直匀速旋转，从重力角度考虑，各个部位生长素都均匀分布，但由于一侧始终有光源，因此最终向光生长；对根来说，由于一直匀速旋转，各个部位生长素都均匀分布，因此水平生长。
7．下列有关植物生命活动调节的叙述正确的是(　　)
A．生长素和乙烯对果实的发育和成熟均有促进作用
B．光照、温度等环境因素的变化，可影响植物体内基因组的表达
C．单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素含量多于背光一侧，从而造成向光弯曲
D．植物激素可以通过直接参与细胞代谢进行植物生命活动的调节
7.【答案】B　
【解析】生长素促进果实的发育，乙烯促进果实的成熟，A错误；光照、温度等环境因素的变化，可影响植物体内基因组的表达，B正确；单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素含量少于背光一侧，从而造成向光弯曲，C错误；植物激素具有调节作用，不能直接参与细胞代谢，D错误。
8．下列关于植物激素调节正确的是(　　)
A．植物激素通过直接参与细胞的代谢过程来影响生命活动
B．用适宜浓度的生长素处理番茄花，可获得四倍体果实
C．各种植物激素都是由植物特定的内分泌腺分泌的
D．光照、温度等环境因子的变化会影响植物激素的合成
8.【答案】D
【解析】激素是传递改变细胞代谢的信息，它本身并不直接参与细胞代谢，A错。生长素没有抑制纺锤体形成的作用，所以施用它不会使植物细胞内染色体加倍，B错。植物体内没有特定的内分泌腺，C错。激素的合成受基因间接控制，同时也受环境因素的影响，D正确。
9.根的向地性和茎的背地性均和生长素分布不均匀有关，然而造成此种分布差异的原因尚不清楚，不过科学家发现Ca2＋似乎和生长素分布差异有关。如图为垂直放置的玉米芽，Ⅰ、Ⅱ中黑色小方块含Ca2＋，但Ⅰ中置于伸长区，Ⅱ中置于根冠，Ⅲ中白色小方块含Ca2＋抑制剂，抑制Ca2＋的移动，置于根冠，实验结果如图。关于这组实验的叙述正确的是(　　)

A．伸长区无法吸收Ca2＋
B．Ca2＋的有无会造成根的弯曲
C．若将Ⅲ中白色小方块置于伸长区，则预期根会弯曲
D．根冠部位的Ca2＋浓度差异和根的弯曲有关
9.【答案】D
【解析】结合题图和题干信息知，三者生长的差异在于小方块所放位置和所含物质的差异，由Ⅰ、Ⅱ对比可知：含有Ca2＋的小方块在根冠部位时，可能是Ca2＋促进了根冠部位的生长素向Ca2＋浓度较高的部位集中，使未放置小方块的一侧生长快、放置小方块的一侧生长受抑制，而伸长区的生长素分布不受Ca2＋的影响；Ⅱ与Ⅲ相比，小方块中所含物质不同，可能是Ⅲ中小方块中的抑制剂影响了Ca2＋的移动，使未放置的一侧Ca2＋浓度较高，生长素分布较多，抑制生长，使放置的一侧生长素浓度低，促进生长，使根弯向未放置小方块的一侧，D项正确。
10.植物的生命活动受植物激素的调节，如图为某植物感知外界光照、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②④，短日照能促进过程⑤⑥
B．10 ℃有利于过程②④，30 ℃有利于过程⑤⑥
C．10 ℃有利于过程①②③④，30 ℃有利于过程①③⑤⑥
D．长日照能促进所有过程，短日照能抑制所有过程
10.【答案】A
【解析】夏季长日照、温度高，植物生长旺盛，细胞分裂素和赤霉素分泌增多，所以长日照、较高温度能促进过程②④；冬季短日照、气温低，叶和果实的衰老和脱落，生长受到抑制，所以短日照、低温能促进过程⑤⑥，A正确，B、C、D错误。
11．冬小麦是我市重要的粮食作物，农业科技人员不断进行研究以期获得高产抗病的新品种。冬小麦经过低温环境才能开花，这是由于幼苗感受低温刺激产生某种特殊蛋白质所致，该作用称为春化作用，高温、低氧、缺水等均可解除春化作用而导致冬小麦最终不能抽穗开花。请分析材料并结合所学知识回答下列问题。
（1）春化作用导致特定蛋白质的产生，说明____________________________________________________。
（2）某研究小组发现经过严寒之后，部分二倍体野生小麦突变成了四倍体小麦，合理的解释是____________________。突变后的四倍体小麦与二倍体野生小麦是否为同一个物种？并请简要说明理由。________________________________________________________________________________________。
（3）在育种过程中，一科研人员发现小麦早熟性状个体全为杂合子，欲探究小麦早熟性状是否存在显性纯合致死现象(即EE个体无法存活)，研究小组设计了以下实验，请补充有关内容。
实验方案：让早熟小麦自交，统计后分析比较__________________________________________。预期实验结果及结论：
①如果__________________________________________，则小麦早熟性状存在显性纯合致死现象；
②如果__________________________________________，则小麦早熟性状不存在显性纯合致死现象。
11.【答案】（1）春化作用(低温)激活了决定该蛋白质的基因(环境影响基因的表达)
（2）低温抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍 不是，与原品种之间存在生殖隔离，杂交产生的后代是不育的
（3）子代的表现型及比例 子代表现型为早熟和晚熟，比例为2∶1 子代表现型为早熟和晚熟，比例为3∶1
【解析】（1）春化作用导致特定蛋白质的产生，说明春化作用(低温)激活了决定该蛋白质的基因(环境影响基因的表达)。
（2）低温抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，因此经过严寒之后，部分二倍体野生小麦突变成了四倍体小麦，突变后的四倍体小麦与二倍体野生小麦之间存在生殖隔离，杂交产生的后代是不育的，因此突变后的四倍体小麦与二倍体野生小麦不是同一个物种。
（3）让早熟小麦自交，统计后分析比较子代的表现型及比例。如果子代表现型为早熟和晚熟，比例为2∶1，则小麦早熟性状存在显性纯合致死现象；如果子代表现型为早熟和晚熟，比例为3∶1，则小麦早熟性状不存在显性纯合致死现象。
12．科学家研究发现，紫外光可抑制植物生长，原因是紫外光增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶(有铁才能合成该酶)的活性，而吲哚乙酸在吲哚乙酸氧化酶的作用下可被分解为3­亚甲基氧化吲哚(不能促进细胞伸长)。为验证紫外光抑制植物生长与吲哚乙酸的氧化有关，请补充下列实验设计并完成相关的实验分析。(不考虑缺铁对植物生长其他方面的影响)
（一）材料用具：
燕麦幼苗、完全培养液、缺铁的完全培养液(溶液浓度均适宜)、蒸馏水、琼脂块、刀片等。
（二）实验步骤：
（1）准备4个配有培养支架的烧杯，分别标记为A、B、C、D；
（2）向A和B烧杯中加入等量适量的完全培养液，C和D烧杯中加入等量适量的缺铁培养液；
（3）选取________，平均分成四组，分别放在A～D4组烧杯中培养一段时间；
（4）给予A、C适宜的可见光光照，给予B、D____________光照，继续培养一段时间；
（5）切下幼苗的胚芽鞘尖端，分别用琼脂块收集生长素，并对应标记为a、c、b、d；
（6）培养一段时间后，观察胚芽鞘的弯曲情况。

（三）实验分析：
（1）请预测上图中第①、⑥组胚芽鞘的生长情况：
①________________________，⑥________________________。
（2）图中________组胚芽鞘的生长情况可证明紫外光抑制植物的生长与吲哚乙酸的氧化有关。
12.【答案】（二）（3）生长状况相同的燕麦幼苗若干株 （4）同等强度的可见光和一定强度的紫外光
（三）（1）向b侧(右)弯曲生长　直立生长 （2）①、⑤
【解析】（二）（3）实验中要符合等量、对照原则，故应选生长状况相同的燕麦幼苗若干株。
（4）实验设计应保证单一变量原则，和A、C相比较，B、D的不同在于多了紫外光照射。
（三）（1）由于A正常，B组另加紫外光照射，吲哚乙酸氧化酶活性最高，生长素含量低，a生长素含量多，生长快，所以①中向b侧弯曲生长。由于C和D烧杯中加入等量适量的缺铁培养液，不能合成吲哚乙酸氧化酶，生长素含量高，且c、d含生长素相同，故⑥直立生长。
题组B 能力提升练
1．科学家研究发现，紫外光可抑制植物生长，原因是紫外光增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶(有铁才能合成该酶)的活性，而吲哚乙酸在吲哚乙酸氧化酶的作用下可被分解为3­亚甲基氧化吲哚(不能促进细胞伸长)。为验证紫外光抑制植物生长与吲哚乙酸的氧化有关，请补充下列实验设计并完成相关的实验分析。(不考虑缺铁对植物生长其他方面的影响)
(一)材料用具：
燕麦幼苗、完全培养液、缺铁的完全培养液(溶液浓度均适宜)、蒸馏水、琼脂块、刀片等。
(二)实验步骤：
(1)准备4个配有培养支架的烧杯，分别标记为A、B、C、D；
(2)向A和B烧杯中加入等量适量的完全培养液，C和D烧杯中加入等量适量的缺铁培养液；
(3)选取________________________，平均分成四组，分别放在A～D4组烧杯中培养一段时间；
(4)给予A、C适宜的可见光光照，给予B、D________________________光照，继续培养一段时间；
(5)切下幼苗的胚芽鞘尖端，分别用琼脂块收集生长素，并对应标记为a、c、b、d；
(6)培养一段时间后，观察胚芽鞘的弯曲情况。

①　　　②　　③　　④　　⑤　　　⑥
(三)实验分析：
(1)请预测上图中第①、⑥组胚芽鞘的生长情况：
①________，⑥________。
(2)图中________组胚芽鞘的生长情况可证明紫外光抑制植物的生长与吲哚乙酸的氧化有关。
[答案]　(二)(3)生长状况相同的燕麦幼苗若干株
(4)同等强度的可见光和一定强度的紫外光
(三)(1)向b侧(右)弯曲生长　直立生长
(2)①、⑤
[解析]　(二)(3)实验中要符合等量、对照原则，故应选生长状况相同的燕麦幼苗若干株。
(4)实验设计应保证单一变量原则，和A、C相比较，B、D的不同在于多了紫外光照射。
(三)(1)由于A正常，B组另加紫外光照射，吲哚乙酸氧化酶活性最高，生长素含量低，a生长素含量多，生长快，所以①中向b侧弯曲生长。
由于C和D烧杯中加入等量适量的缺铁培养液，不能合成吲哚乙酸氧化酶，生长素含量高，且c、d含生长素相同，故直立生长。
植物的生长必须在可见光下，因此本题尽管自变量是紫外光的有无，但一定要有一定的可见光。
2．下列有关植物生命活动调节的叙述正确的是(　　)
A．生长素和乙烯对果实的发育和成熟均有促进作用
B．光照、温度等环境因素的变化，可影响植物体内基因组的表达
C．单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素含量多于背光一侧，从而造成向光弯曲
D．植物激素可以通过直接参与细胞代谢进行植物生命活动的调节
B 生长素促进果实的发育，乙烯促进果实的成熟，A错误；光照、温度等环境因素的变化，可影响植物体内基因组的表达，B正确；单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素含量少于背光一侧，从而造成向光弯曲，C错误；植物激素具有调节作用，不能直接参与细胞代谢，D错误。
植物体能正常生长发育需要各器官、组织、细胞之间的协调和配合，而这就需要通过作为信息分子的激素来传递信息，而激素的产生和分布是受基因表达调控的结果，也受到环境的影响。
3．植物地上部分向光生长，根背光生长。取正在萌发的种子贴附在琼脂板上，再将琼脂板插入透明盒内培育，五面遮光，仅从一侧给予光照，如下图所示。幼苗根的生长方向将是(　　)

A．↓ B．→
C．↘　　　　 D．↙
C　由于仅有左侧受光照，根部背光生长，向右生长；其次受重力影响，会向下生长，综合考虑可得根部向右侧斜向下生长，故选C。
4．(多选)水平放置的蚕豆幼苗，一段时间后根向下弯曲生长，茎则向上弯曲生长。这是因为(　　)
A．重力影响，使生长素移到靠近地面的一边
B．光线影响，使生长素移到靠近地面的一边
C．根对生长素浓度的反应敏感
D．茎对生长素浓度的反应敏感
AC　重力的影响使生长素由远地侧移向近地侧；近地侧生长素浓度高，由于根对生长素浓度的反应更为敏感，所以对根来说近地侧抑制生长，对茎来说近地侧促进生长，所以根会向地生长，茎会背地生长。
5．将培养在琼脂培养基上的蚕豆幼苗分别放入四个暗箱中一段时间(如下图)。其中第2号和第4号暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线能射入，请据图回答：

①　　　　　②　　　③　　　　④
(1)选择________两个装置进行实验，可了解蚕豆茎的生长与光的关系。
(2)选择________两个装置进行实验，可了解蚕豆茎和根的生长与重力的关系。
(3)装置④中的蚕豆幼苗的茎尖生长情况是________。如将④的幼苗放在匀速旋转器上，茎尖生长情况是________。
(4)蚕豆茎和根的生长特性除了受到光和重力等环境因素的调节，还需要通过激素传递信息，激素的产生和分布是________的结果。
[答案]　(1)③④
(2)①③
(3)向右弯曲生长　弯向小孔生长
(4)基因表达调控
题组C 培优拔尖练
1.下列有关植物生命活动调节的叙述，错误的是( )
A.重力可作为一种信号来调节植物的生长
B.细胞分裂素主要通过促进细胞核的分裂来促进细胞分裂
C.在植物的生长发育过程中，不同激素的调节有顺序性
D.光敏色素能感受光的变化，从而影响基因的表达
1.答案：B
解析：重力可以作为一种物理信号来调节植物的生长，A正确；在促进细胞分裂完成方面，生长素能促进细胞核的分裂，但细胞分裂素主要促进细胞质分裂，B错误；植物生物生命受多种激素的调节，在植物生长发育的不同阶段起主导作用的激素不同，即不同激素的调节有顺序性，C正确；光敏色素能感受光的变化，从而调控基因的表达，D正确。
2.人们发现，植物开花与光周期有关，其中在24 h昼夜周期中，日照长度长于一定时数才能开花的植物称为长日照植物；日照长度短于一定时数就能开花的植物称为短日照植物。某生物研究性学习小组将菊花顶部花芽附近的叶片去掉，并对顶部花芽和下部的叶片作以下四组不同处理，结果如图所示。下列对此实验的分析有误的是( )

A.该实验的目的是探究菊花感受光周期刺激的部位是顶部的花芽还是下部的叶片
B.由上述实验结果可以推知，菊花感受光刺激的部位是下部的叶片
C.由上述实验结果可以推知，菊花是长日照植物，要使其提前开花，可以延长光照
D.菊花的开花从根本上看是基因组在一定时间和空间程序性表达的结果
2.答案：C
解析：根据实验的单因子变量原则，自变量是光周期和光周期处理部位，因变量是植物是否开花，本实验探究的是菊花感受光周期刺激的部位是顶部的花芽还是下部的叶片，A正确；从图中可知，无论是长日照还是短日照处理顶部，只要用短日照处理下部叶片，植物都开花，说明菊花开花感受光周期刺激的部位是植物体的下部叶片，B正确；由图中实验结果可以推知，菊花是短日照植物，要使其提前开花，应该缩短光照时间，C错误；植物的生长发育从根本上看是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，菊花的开花亦是如此，D正确。
3.自然界中，植物开花需要光信号刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花，下列相关说法错误的是( )
A.植物对日照时间的感知跟光敏色素有关
B.植物生长发育只受基因表达和环境的影响
C.日照时间对植物开花的调节本质上是受基因程序性表达的调控
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
3.答案：B
解析：科学家研究发现，植物细胞中具有接受光信号的分子，光敏色素就是其中的一种，A正确；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，B错误；日照时间通过影响植物的代谢进而影响植物的开花，而植物代谢的调节本质上是由基因来调控的，C正确；根据题意可以通过人为地控制光照时间来控制植物开花的时间，达到花卉分批上市的目的，D正确。
4.植物的生命活动除了直接受到化学物质的调节之外，也会受环境因素的影响。下列有关叙述错误的是( )
A.原产于热带地区的玉米适应短日照条件，在从热带地区引种至温带地区时，可能出现不适应的现象
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的影响是相互独立的，但二者都具有重要的影响
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
4.答案：C
解析：光照条件会影响植物的生长，与热带地区相比，温带地区夏季日照时间较长，原产于热带的玉米更适应短日照条件，可能会不适应温带地区的环境，A正确。春化作用是指某些植物在生长过程中需要经过一段时期的低温才能开花，冬小麦的正常开花受到春化作用影响，B正确。植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果，会受到环境因素影响，环境因素与植物激素并非相互独立地发挥作用，C错误。光敏色素介导了光照对植物细胞内基因表达的调控，D正确。
5．(2021山东，2分)实验发现，物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽；乙可解除种子休眠；丙浓度低时促进植株生长，浓度过高时抑制植株生长；丁可促进叶片衰老。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列说法正确的是(　　)
A．甲的合成部位是根冠、萎蔫的叶片
B．乙可通过发酵获得
C．成熟的果实中丙的作用增强
D．夏季炎热条件下，丁可促进小麦种子发芽
5.答案：B
解析：甲是细胞分裂素，合成部位主要是根尖，故A项错误。乙是赤霉素，可通过某些微生物发酵获得，故B项正确。丙是生长素，丁是脱落酸，成熟的果实中，丙的作用减弱，丁的作用增强，故C项错误。乙是赤霉素，夏季炎热条件下，乙可促进小麦种子发芽，丁抑制发芽，故D项错误。
6.(不定项)(2021·湖南卷)独脚金内酯(SL)是近年来新发现的一类植物激素。SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失。现有拟南芥SL突变体1(max1)和SL突变体2(max2),其生长素水平正常,但植株缺失顶端优势,与野生型(W)形成明显区别;在幼苗期进行嫁接试验,培养后植株形态如图所示。据此分析,下列叙述正确的是 (　　)

注:R代表根,S代表地上部分,“+”代表嫁接。
A.SL不能在产生部位发挥调控作用
B.max1不能合成SL,但对SL敏感
C.max2对SL不敏感,但根能产生SL
D.推测max2_S+max1_R表现顶端优势缺失
6.BCD
解析　根据野生型W和③④的生长情况进行分析,W可以产生SL,且W和③④地上部分都表现出了顶端优势,说明SL可以在产生部位(地上部位)发挥调节作用,A项错误;根据分析,max1没有表现出顶端优势,但当其地上部分和W植株的根进行嫁接后(①),就表现出了顶端优势,说明其自身不能产生SL,由于野生型可产生的SL从根运输至地上部分,所以max1接受了SL,表现出顶端优势,因此对SL敏感,B项正确;根据分析,②中max2的地上部分和野生型的根结合,没有恢复顶端优势,说明max2对SL不敏感,又从⑤中(max1不能产生SL,但当其与max2结合后,表现出了顶端优势)可以看出,max2的根产生了SL,运输至地上部分,使地上部分表现出顶端优势,C项正确;当max2的地上部分和max1的根结合后由于max2对SL不敏感,因此不会表现出顶端优势,即表现为顶端优势缺失,D项正确。
7.(2021·河北卷)关于植物激素的叙述,错误的是 (　　)
A.基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时,种子休眠时间比野生型延长
B.赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉分解速度比野生型更快
C.细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快
D.插条浸泡在低浓度NAA溶液中,野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根
7.A
解析　脱落酸有促进种子休眠的作用,基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时,种子休眠时间比野生型缩短,A项错误;赤霉素能促进大麦种子产生α⁃淀粉酶,进而催化淀粉分解,赤霉素受体表达量增加的大麦种子,有利于赤霉素发挥作用,能产生更多的α⁃淀粉酶,胚乳中淀粉分解速度比野生型更快,B项正确;细胞分裂素能促进细胞分裂,故细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快,C项正确;NAA是生长素类似物,能促进插条生根,生长素受体活性减弱的株系对生长素不敏感,所以野生型比生长素受体活性低的株系更易生根,D项正确。