5.4环境因素参与调节植物的生命活动（教师版）-【赢在课堂】2022-2023学年高二生物教学课程（人教版2019选择性必修1）

5.4环境因素参与调节植物的生命活动目标导航目标导航教学目标课程标准目标解读概述其它因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等。说明光对植物生长发育的调节作用，简述温度、重力等参与调节植物生命活动。阐明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系。举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性。教学重点光对植物生长发育的调节作用及植物生长发育调控的复杂性和整体性。教学难点植物生长发育调控的复杂性和整体性。知识精讲知识精讲知识点01光对植物生长发育的调节光的调控作用例1：光在种子萌发中的作用种子萌发所需的环境条件主要有足够的水分、充足的氧气和适当的温度，有些种子还需要光照条件。有些种子（如：莴苣）萌发时，发现与光的波长有关。例2：光在植物营养生长期的作用光既促进叶绿素的合成，又是高等植物形态建成必不可少的条件。例3：光在植物开花中的作用植物开花是光照时长在起作用，与植物激素的分泌有关。如：IAA能促进长日植物开花，抑制短日植物成花。CTK对长日和短日植物成花有促进作用。可见，植物向光生长、种子萌发、植物生长、开花、衰老等都会受到光的调控。所以，光不仅是植物制造有机物的能源，光还作为一种信号，影响、调控植物生长、发育全过程，即：形态建成。光的调控机制（1）植物的光感受系统即：能接受光信号的分子光敏色素：吸收红光和远红光并发生可逆转换的光受体蓝光受体：感受蓝光和近紫外光区域的光UV-B受体：（2）光敏色素本质：是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）分布：植物的各个部位，在分生组织细胞内较丰富吸收光能：主要吸收红光和远红光光敏色素影响种子萌发植物体内能吸收红光和远红光并进行可逆转换的光受体是光敏色素，有两种不同形式：一种叫红光吸收型Pr，一种叫远红光吸收型Pfr。Pr吸收红光后，转变成Pfr；而Pfr吸收远红光后，又逆转为Pr。Pr是没有活性的形式，Pfr才是有活性的形式。需光种子在Pfr型光敏色素作用下，才能开始萌发。（4）光敏色素在开花中的作用光敏色素诱导植物成花不决定于Pr和Pfr的绝对含量，而取决于的比值。（5）关于光敏色素的作用机理，有两种假说。其中一种认为光敏色素对植物生长发育的调节是通过影响基因表达实现的。作用机理：知识点02温度对植物生长发育的调节参与植物的生长发育温度影响种子萌发温度影响植物生长（年轮）温度影响开花结果（冬小麦的春化作用）温度影响叶的衰老和脱落2.温度决定植物分布的地域性知识点03重力对植物生长发育的调节调控实例：根的向地性、茎的背地性调控机制：淀粉-平衡石假说知识点04植物生长发育的整体调控种子萌发作为植物营养生长的开始，要求一定的水分、适宜的温度和充足的氧气，有些种子还需要光照或黑暗。植物生长又是体内各个生理代谢活动协调进行的综合表现，主要受光照、温度、水分、矿质等的影响。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。激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起调节作用。激素的产生和分布是基因表达的结果，也受环境因素影响。植物激素会影响细胞的表达，而激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受环境因素的影响。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。能力拓展能力拓展考法01光的调控机制一、光对植物生长发育的两种作用1.间接作用：植物的生长发育受多种环境因子所影响,包括光、温度、水分等。其中，光作为一种能量，通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量，光照不足会影响光合作用的光反应和暗反应两个阶段,最终影响到植物光合产物的形成。2.直接作用:光除了作为一种能源控制着光合作用,还作为一种信号影响着植物生长发育,从种子发芽和脱黄化作用到对营养形态学、昼夜节律的开始、基因表达、向地性和向光性,对植物的生长发育有广泛的调节作用,植物受光诱导和调节的发育称为植物的光形态建成。二、光的调控机制植物中凡能感受光质，光强，光照时间，光照方向和光周期等光现象，并能引发相应细胞反应的一类生物大分子物质都可以称为光受体。植物的光受体可以分为4类，即：光敏色素（phytochromes），主要感受红光和远红光；隐花色素（cryptochromes）和NPH1（nonphoto-tropicchypocotyl1）受体，感受UV-A和蓝光；UVR8蛋白，感受UV-B。光敏色素分布在植物各个器官中，黄化幼苗的光敏色素含量比绿色幼苗多20~100倍。禾本科植物的胚芽鞘尖端、黄化豌豆幼苗的弯钩、各种植物的分生组织和根尖等部分的光敏色素含量较多。一般来说，蛋白质丰富的分生组织中含有较多的光敏色素。在细胞中，胞质溶胶和细胞核中都有光敏色素。光敏色素分子由蛋白质和生色团两部分组成。光敏色素有两种不同形式：Pr与Pfr。Pr型为蓝色,吸收峰在波长660纳米的红光部分;Pfr型为黄绿色，吸收高峰在波长730纳米的远红光部分。两种形式的光敏色素吸收相应波长的光后分别转化成另一种形式。1.光敏色素影响种子萌发植物体内能吸收红光和远红光并进行可逆转换的光受体是光敏色素，有两种不同形式：一种叫红光吸收型Pr，一种叫远红光吸收型Pfr。Pr吸收红光后，转变成Pfr；而Pfr吸收远红光后，又逆转为Pr。Pr是没有活性的形式，Pfr才是有活性的形式。需光种子在Pfr型光敏色素作用下，才能开始萌发。2.光敏色素在开花中的作用光敏色素诱导植物成花不决定于Pr和Pfr的绝对含量，而取决于的比值。关于光敏色素的作用机理，有两种假说。其中一种认为光敏色素对植物生长发育的调节是通过影响基因表达实现的。作用机理：当光期结束时，光敏色素主要呈Pfr型，这时Pfr/Pr的值高；进入暗期后，Pfr逐渐转变为Pr，或是Pfr降解而减少，使Pfr/Pr的值降低。在连续的黑暗中，Pfr/Pr的值降低到一定的阈值水平，就可触发短日照植物成花刺激物质形成的代谢过程而促进成花。长日照植物成花刺激物质的形成要求高的Pfr/Pr的值，因此长日照植物需要短的暗期。如果用短暂的红光照射黑暗中的植物，那么Pfr/Pr的值会升高，这种状态会促进长日照植物成花；如果再用远红光照射，那么Pfr/Pr的值则会降低，这种状态会促进短日照植物成花。总的来说，长日照植物对Pfr/Pr值的要求不如短日照植物严格。【典例1】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使花卉分批上市的目的【答案】B

【解析】解：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，A正确；

B、光敏色素分布在植物的各个器官中，B错误；

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，C正确；

D、可以通过人为地控制光照时间达到使花卉分批上市的目的，D正确。

故选：B。

生态系统的信息传递

1、概念：信息一般是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等．

2、种类

（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率．

（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等．

（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏．

3、信息传递在生态系统中的作用

（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用．

（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递．

（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定．

本题考查生态系统的信息传递和光敏色素的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。

考法02淀粉-平衡石假说和根向地性解释一、淀粉-平衡石假说认为感受重力的细胞器是平衡石。平衡石是指淀粉体，一个细胞内有4-12个淀粉体，每个淀粉体外有一层膜，内含1-8个淀粉粒。植物体内平衡石的分布因器官而异。根的平衡石在根冠中，茎部的平衡石在维管束周围的1-2层细胞中。当植物器官位置改变时，这些淀粉体就会移到与重力方向垂直的一边，从而对原生质层产生一种压力，这种压力作为刺激而被细胞感受。植物感受重力后，引起植物体内一系列信号分子的改变，如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，使生长着的细胞引起不均匀生长，从而造成重力对植物生长的影响。根向地性解释又有人提出向重力性是根冠产生的生长抑制物质ABA造成的。根横放时，ABA向下移动，然后向根的生长部位运输，该处下侧的ABA含量高，抑制该侧细胞分裂和伸长，根向下弯曲生长（A、B处理）；C、D处理则向上弯曲生长。又有人提出Ca2+在向重力反应中也有作用。进一步发现玉米根内有钙调素，也引起重力反应。结合平衡石、生长素、Ca2+、钙调素对向重性的影响，提出：根横放时，平衡石下沉在细胞下侧的内质网上，产生压力，诱发内质网释放Ca2+到细胞质内，Ca2+和钙调素结合，激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，于是细胞下侧积累过多钙和生长素。下侧生长素过多，抑制伸长区伸长，下侧生长慢；上侧生长素较少，生长快，所以根向重力方向弯曲生长。【典例1】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【答案】D

【解析】解：A、由题干信息可知，植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激。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，所以，“淀粉体”可感受重力的方向，A正确；

B、由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”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向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，B正确；

C、“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，而“淀粉体”存在于根冠细胞中，C正确；

D、植物的根系在生长过程中由于重力的作用近地的一面生长素浓度高，高浓度生长素对植物根有抑制生长的作用，根的近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长，D错误。

故选：D。

生长素的生理作用具有两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长；不同植物器官对生长素敏感性不同，根最为敏感，其次是芽，茎最不敏感；根向地生长、茎背地生长的原因（提示：考虑根和茎对生长素的敏感性不同）：地心引力→横向运输（远地侧→近地侧）→生长素分布不均匀→近地侧浓度高。

本题考查生长素的作用及其两重性，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。

分层提分分层提分题组A基础过关练单项选择题1.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【答案】B

【解析】解：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，故而无光处理下的豆芽是黄色，A正确；

B、水毛莨沉在水中的叶子呈丝状，相较聚拢在一起的叶片，分裂的丝状叶更有利于水毛茛吸收氧气，增加呼吸速率，此外，分裂的丝状叶还能减小对水的阻力，防止植株被水流冲走，B错误；

C、某些植物必须经历一段时间低温诱导的春化作用后才能开花结果，称为春化作用，春化作用可避免冬季来临前开花，C正确；

D、根系是吸收水和无机盐的重要部位，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，D正确。

故选：B。

某些植物必须经历一段时间低温诱导的春化作用后才能开花结果，高温，缺氧和缺水均可解除春化作用，可见植物春化过程中需要一定时间的低温外，还需要充足的氧气，适量的水分。

本题主要考查环境因素参与调节植物的生命活动，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。

2.光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），是植物能接受光信号的分子。下列有关光敏色素叙述错误的是（）A.胚芽鞘尖端能感受单侧光刺激的细胞可能含有光敏色素

B.光可以作为一种信号，影响、调控植物的生长、发育的过程

C.光敏色素只分布在绿色植物叶肉细胞的类囊体薄膜上

D.光调控植物生长发育的实质是影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应【答案】C

【解析】解：A、单侧光作为信号传递信息，胚芽鞘尖端能感受单侧光刺激的细胞可能含有光敏色素，通过光敏色素来感知单侧光信号刺激，A正确；

B、光可以作为一种信号，影响、调控植物的生长、发育的过程，例如光的波长影响种子萌发，B正确；

C、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，C错误；

D、光作为信号分子，调控植物生长发育的实质是影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，D正确。

故选：C。

激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。

本题考查结合材料分析考查植物生命活动调节的机制，考查学生的理解能力和获取信息的能力，难度适中。

3.在自然界中，种子的萌发受到光的调控，光敏色素是一种植物接受光信号的分子。科学家利用不同的光照方法对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处放置2天，之后统计种子萌发率，结果如下表所示。下列说法错误的是

（）处理方法种子萌发率（%）无（黑暗对照组）8.5红光98红光→红外光54红光→红外光→红光100红光→红外光→红光→红外光43红光→红外光→红光→红外光→红光99红光→红外光→红光→红外光→红光→红外光54A.红光可以促进莴苣种子的萌发，红外光能逆转红光的作用

B.该实验表明植物可以感知光信号，并据此调控自身的生长发育

C.反复照射时，种子萌发率的高低取决于最后照射的是哪种光

D.光敏色素被激活后，进入细胞核内调控特定基因的表达【答案】B

【解析】【分析】

本题考查环境因素对植物生命活动的影响的相关实验，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析实验、获取信息、解决问题的综合应用的能力。

【解答】

A、最后用红光处理时，种子萌发率高；而最后用红外光处理后，种子萌发率明显降低，说明红光可以促进莴苣种子的萌发，红外光能逆转红光的作用，A正确；

B、该实验表明种子可以感知光信号，并据此调控种子的萌发，B错误；

C、最后用红光处理时，种子萌发率高；而最后用红外光处理后，种子萌发率明显降低，说明种子萌发率的高低取决于最后照射的是哪种光，C正确；

D、光敏色素受到红光照射时结构发生变化，暴露出核定位信号，影响细胞核中特定基因的表达而调控植物生长发育，D正确。

故选：B。

4.为了“验证植物向地性的感受部位在根冠”，某小组做了如下系列实验，下列有关叙述，错误的是（）处理实验结果①切去根冠根都失去了向地性②重新长出根冠恢复向地性A.实验中处理①利用了“减法原理”，处理②利用了“加法原理”

B.根冠的重新长出与根尖产生的细胞分裂素有关

C.植物的向地性与根冠产生的生长素、脱落酸有关

D.“淀粉—平衡石假说”可解释重力对根的向地性影响【答案】A

【解析】解：A、实验中处理①切去根冠，利用了“减法原理”，处理②只是重新长出根冠，没有利用“加法原理”，A错误；

B、根冠的重新长出与根尖产生的细胞分裂素有关，B正确；

C、植物的向地性与根冠产生的生长素、脱落酸的分布有关，C正确；

D、“淀粉-平衡石假说”认为，植物对重力的感受是通过根冠内部中柱细胞富含“淀粉体”，即平衡石细胞实现的。根的向重力生长与“淀粉体”导致生长素分布不均匀有关，D正确。

故选：A。

植物根具有向地性的原理是生长素在重力的作用下积聚在根的下方（即近地面，根开始时是水平放置的），而根对生长素的敏感度较高，因此根的下方由于生长素较多，会抑制生长，而根的上方生长素较少，故生长速度较快，因此上方的生长速度大于下方的生长速度，使植物具有向地性。

本题结合图解和实验探究分析考查生长素相关知识内容，要求在掌握生长素的产生、运输、分布等基础的前提下，分析植物根的向地性等现象的原因，并能够结合题干信息准确作答。

5.植物体能对多种环境信号的变化作出反应。以下相关叙述错误的是（）A.向性运动是植物对光、重力等环境信号的一种生长反应

B.影响长日照植物开花的是白天的时长而与夜长无关

C.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的

D.春化作用可帮助一些植物度过寒冷的冬季而使物种得以延续【答案】B

【解析】解：A、向性运动作用机理主要是单向刺激引起植物体内的生长素和生长抑制剂分布不均匀造成的，是植物对光、动等环境信号的一种生长反应，A正确；

B、虽然常被叫做“长日照”，更确切地说是“短夜”多年生植物，黑夜应该不长于8个小时，B错误；

C、淀粉--平衡石假说认为：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，C正确；

D、春化作用是指低温对越冬植物成花的诱导和促进作用，D正确。

故选：B。

激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。

本题考查植物生命活动调节的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。

二、填空题6.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重要指标。科研人员以苜蓿为实验材料进行了如下实验。

（1）现有甲、乙、丙三个品种，从中分别选择相同数量，状态良好、长势等相同的苜蓿植株移植于花盆中。实验设8h/d、12h/d、16h/d光照处理，每个处理重复3组，共______组，其他条件相同且适宜，处理35d后测定相关指标。

（2）测定各组植株的株高，结果如表所示。从表中数据可知，______h/d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，甲、乙、丙三个品种中秋眠性最好，最可能存活下来的是______。

（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。

①植物体中IAA和GA（赤霉素）的主要作用是______细胞伸长，______的主要作用是抑制细胞分裂。在一定范围内，据图表分析，IAA/ABA、GA/ABA的值较大时会______植物生长。

②结合上述实验结果推测，某些品种的苜蓿可以在短日照寒冷条件下生存的原因是光照作为信号被光敏色素捕捉，使光敏色素含量______，并影响了

​​​​​​​，进而使代谢强度降低。

（4）上述三组实验中的自变量均为_______________________。【答案】（1）27

（2）16

甲

（3）①促进

ABA（脱落酸）

促进

②增加

IAA/ABA、GA/ABA的值

（4）光照时间和苜蓿品种

【解析】（1）实验材料共甲、乙、丙三个品种，每个品种有3种不同的光照处理，每个处理重复3组，因此共有3×3×3=27组。

（2）从表中数据可知，光照时间为16h/d时，苜蓿株高最大，最适宜苜蓿生长；根据题干信息“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”，短日照（8h/d）下植株越矮越容易度过不利条件，所以品种甲最可能存活下来。

（3）①植物体中IAA和GA（赤霉素）具有协同作用，主要作用是通过促进细胞伸长来促进植株生长；ABA（脱落酸）的主要作用是抑制细胞分裂。根据表中的数据，光照时间为16h/d时苜蓿株高最大，再结合图2，日照条件为16h/d时对应的两对激素的比值较大，由此说明两对激素（IAA与ABA、GA与ABA）的比值较大时会促进植株生长。

②由图1与图2可知，随着光照时间延长，光敏色素减少，IAA与ABA、GA与ABA的比值均升高，推测光敏色素可以影响IAA与ABA、GA与ABA的比值；结合图1可知，短日照时光敏色素含量较高，植株相对较矮，因此可推测，光照作为信号被光敏色素捕捉，使光敏色素含量增加，进而使代谢强度降低。

（4）上述三组实验中的自变量均为光照时间和苜蓿品种。

1、植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。

2、题图分析：由图表可知，苜蓿品种和每天光照处理时间是自变量，对于无关变量植株材料的选择用遵循相同且适宜的原则，选择状态良好、长势相同的苜蓿植株。从表中数据可知，光照时间为16h/d时，苜蓿株高最大，植物体中IAA和GA（赤霉素）的主要作用是促进细胞伸长，ABA（脱落酸）的主要作用是抑制细胞分裂。

本题考查植物激素的生理作用和实验设计的相关知识，考查学生根据实验结果结合题中的实验目的进行综合分析并得出正确的结论的能力。

题组B能力提升练一、单项选择题1.植物的生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列有关说法正确的是（）A.植物体内的光敏色素主要吸收红光和蓝紫光

B.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

C.植物根中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号直接转换成生长素

D.冬小麦需经历低温诱导才能开花结实说明开花结实与植物体内的激素无关【答案】B

【解析】【分析】

本题主要考查植物的激素调节，各种植物激素的作用及相互关系，意在考查理解记忆知识，并把握知识间内在联系，结合生产生活实际现象进行分析应用的能力。

【解答】

A.植物体叶绿体内的光和色素主要吸收红光和蓝紫光，光敏色素吸收红光-远红光，A错误；

B.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，B正确；

C.重力使生长素向近地侧运输，而不是植物将重力信号直接转换成生长素，C错误；

D.冬小麦需经历低温诱导才能开花结实说明开花结实与外因有重要的关系，但不能说明就与激素无关，D错误。

故选B。

2.某同学选用若干株菊花作实验材料，以研究植物开花受光周期影响。实验时，先将植物顶端的叶片去掉，再对下部的叶片、顶部（顶端和顶部的花芽）分别进行四种不同的处理：组号处理实验结果下部叶片顶部A长日照长日照不开花B短日照长日照开花C长日照短日照不开花D短日照短日照开花由此实验可以得出的结论是：植物开花感受光周期的部位在植物体的A.生长点 B.顶端 C.下部叶片 D.顶部的花芽【答案】C

【解析】【分析】

本题通过实验考查植物感光部位，答题关键是，把握试验结果和自变量之间的关系，着重考查学生的分析归纳能力。

【解答】

有题干选项可看出，A组全用长日照处理下部叶片和顶部时不开花，B组用短日照处理下部叶片，长日照处理顶部，时开花，对比A组B组可知，短日照促进开花；C组用长日照处理下部叶片，短日照处理顶部，时不开花，D组全用短日照处理下部叶片和顶部时开花，综上，当有短日照照射下部叶片是，植物开花，对顶部处理无论是长日照还是短日照，对开花无影响，故可确定，下部叶片为感光部位。综上，ABD错误，C正确。

故选C。

3.下列关于植物生长发育过程的调节，叙述错误的是（）A.顶芽合成的生长素运输到侧芽不需要细胞提供能量

B.年轮形成的主要原因是不同季节的温度等因素变化所致

C.水平放置的植物，根尖中的平衡石细胞中近地侧的“淀粉体”比远地侧多

D.冬小麦的正常开花离不开春化作用，参与其调节的环境因素主要是温度【答案】A

【解析】解：A、顶芽合成的生长素运输到侧芽属于主动运输的方式，需要细胞提供能量，A错误；

B、年轮的形成主要原因是不同季节的温度变化，导致植物生长快慢不同，B正确；

C、平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，故水平放置的植物中，根冠平衡石细胞中近地侧的“淀粉体”比远地侧多，C正确；

D、冬小麦秋季播种萌发，第二年夏初开花和结果，对这类植物来说，秋末冬初的低温就成为开花必需的条件，春季播种冬小麦，没有经过秋末冬初的低温处理（即春化作用），将会只长苗而不开花结果，D正确。

故选：A。

“淀粉-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。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向不对称分布，从而造成重力对植物生长的影响。

本题考查植物激素调节、生长素运输和分布的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。

4.下列有关植物激素的说法错误的是（）A.生长素类似物2，4-D可用于田间除草是因为单子叶植物和双子叶植物对生长素的敏感度不同

B.棉花适时打顶是根据生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长原理破除顶端优势

C.春天气温适宜，百花齐放，秋天温度渐低，只有菊花等少数植物开花，都是植物激素调节的结果

D.冬小麦在秋天播种，第二年夏天收割，符合春化作用的原理【答案】C

【解析】解：A、双子叶植物对生长素的敏感度比单子叶植物高，所以可以利用一定浓度的生长素类似物2，4-D除单子叶作物田里的双子叶杂草，A正确；

B、顶端优势是由于侧芽部位生长素浓度过高抑制生长所致，对棉花适时打顶去心，可降低侧芽的生长素含量，促进侧芽发育，可提高产量，B正确；

C、植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分，植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，C错误；

D、某些植物必须经历一段时间低温诱导的春化作用后才能开花结果，高温，缺氧和缺水均可解除春化作用，冬小麦在秋天播种，第二年夏天收割，符合春化作用的原理，D正确。

故选：C。

1、植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。

2、植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。

本题考查学生对植物激素相关知识的了解，要求学生掌握各种植物激素的作用特点，属于识记和理解层次的内容，难度适中。

5.“淀粉—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。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”可感受重力的方向

B.“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号

C.茎的近地侧生长素分布较多，细胞生长快，使茎背地生长

D.根的近地侧生长素分布较多，细胞生长快，使根向地生长【答案】D

【解析】【分析】

本题考查生长素的生理作用，掌握相关知识是解题关键。

生长素的生理作用具有两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长；不同植物器官对生长素敏感性不同，根最为敏感，其次是芽，茎最不敏感；根向地生长、茎背地生长的原因（提示：考虑根和茎对生长素的敏感性不同）：地心引力→横向运输（远地侧→近地侧）→生长素分布不均匀→近地侧浓度高。

【详解】

A.由题干信息可知，植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激。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，所以，“淀粉体”可感受重力的方向，A正确；

B.由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”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向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，B正确；

C.由于受重力影响，茎的近地侧生长素浓度高于远地侧，且促进生长的效应强于远地侧，C正确；

D.植物的根系在生长过程中由于重力的作用近地的一面生长素浓度高，高浓度生长素对植物根有抑制生长的作用，根的近地侧生长素分布较多，近地侧细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长，D错误。

故选D。

二、填空题6.光敏色素在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后。通过光敏色素激活相关调节蛋白，调控有关蛋白质合成(如图)。图中cab基因控制合成的蛋白质是类囊体薄膜的组成成分。rbcS基因控制合成的多肽与另一种叶绿体DNA控制合成的多肽组装成Rubisc0全酶(催化CO2的固定)。分析回答：(1)过程①、③表示遗传信息的

，催化该过程的酶是

。(2)过程②、④在

(结构)中完成，该过程的开始和终止分别与mRNA上的

有关。(3)与过程②相比，过程①中特有的碱基配对方式是

：过程②中一个mRNA上连接多个核糖体，其意义是

。(4)若某叶肉细胞中，rbcS基因正常，cab基因发生突变不能表达，则直接影响光合作用的

阶段。(5)由图可知，叶绿体的发育受

中的遗传物质共同控制。【答案】（1）转录；RNA聚合酶（2）核糖体

；起始密码子和终止密码子（3）T-A；少量的mRNA可迅速合成出大量的蛋白质（4）光反应（5）细胞核和细胞质（或细胞核和叶绿体）【解析】【分析】本题结合图解，考查遗传信息的传递和表达，要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、条件及产物，能准确判断图中各物质和结构的名称，并能从图中提取有效信息答题。分析题图：图中①表示转录过程，发生在细胞核中；②表示翻译过程，发生在细胞质的核糖体上；③表示转录过程，发生在叶绿体中；④表示翻译过程，发生在叶绿体中的核糖体上。【解答】（1）图中①、③都表示转录过程，该过程需要RNA聚合酶的催化。

（2）图中②、④都表示翻译过程，发生在和核糖体上，该过程的开始和终止分别与mRNA上的起始密码子和终止密码子有关。

（3）①是转录过程，其碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C，②是翻译过程，其碱基配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C，因此与过程②相比，过程①中特有的碱基配对方式是T-A；过程②中一个mRNA上连接多个核糖体同时进行翻译过程，这样少量的mRNA可迅速合成出大量的蛋白质。

（4）cab基因控制合成的蛋白质是类囊体薄膜的组成成分，而类囊体是光反应的场所，因此cab基因发生突变不能表达，则直接影响光合作用的光反应阶段。

（5）由图可知，叶绿体的发育受细胞核和细胞质（或细胞核和叶绿体）中的遗传物质共同控制。题组C培优拔尖练单项选择题1.成花诱导会受到环境因素和植物激素的严格调控。植物激素赤霉素（GA）参与调控多种生物学过程，包括细胞延伸、细胞分裂和开花诱导。局部GA的生物合成在很大程度上取决于GA20-氧化酶（GA20ox）和GA3-氧化酶（GA3ox）的活性，它们将GA前体GA12转化为具有生物活性的GA4。GA缺失突变体gal-3在长日照下晚花（延迟开花），在短日照下不开花。下列说法错误的是（）A.成花诱导是植物生殖生长的开始，会受到光周期和植物激素的影响

B.GA促进细胞伸长，从而引发植株增高，还可以诱导开花，具有微量而高效的特点

C.GA缺失突变体缺少合成赤霉素的酶，即使给予光照也不能进行开花诱导过程

D.植物的生长发育，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，环境因素会对基因组的表达有调节的作用【答案】C

【解析】解：A、由题干可知，长日照和短日照也会影响开花，说明光周期和植物激素会影响植物的生长发育，A正确；

B、由题干可知，赤霉素可以调控细胞延伸、细胞分裂和开花诱导，植物激素具有微量高效的特点，B正确；

C、GA缺失突变体gal-3在长日照下晚花，说明GA缺失突变体gal-3也可以开花，但是需要更多光照，C错误；

D、植物的生长发育，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，光照和温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节，D正确。

故选：C。

赤霉素是一种植物激素，它是由植物体的特定部位产生，然后运输到作用部位，对生长发育起调节作用的微量有机物，可促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实发育，是细胞间传递信息的分子。

本题考查植物激素调节的相关知识，主要考查考生识记能力和分析能力，要求考生能够运用所学知识，通过比较、分析与综合进行解释、推理某些生物学问题，并做出合理的判断或得出正确的结论。

2.植物生命活动除了直接受化学物质的调节之外,也受环境因素的影响。下列有关叙述错误的是（

）A.白菜在从温带地区引种至热带地区时,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,诱导冬小麦开花

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【答案】C

【解析】白菜在从温带地区引种至热带地区时,日照条件和环境温度都发生了改变,光照、温度等环境因子的变化可能会使其出现不适应的现象,A正确;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,诱导冬小麦开花,B正确;环境因素和植物激素对植物的影响是相互联系的,C错误;光敏色素的存在,使得植物能够感受到光照的变化,调节植物体内有关基因的表达,进而调节植物的生命活动,D正确。

3.在我国北方地区冬小麦需秋天播种次年夏天收获，春播的冬小麦不能抽穗，所以若是秋天未能及时播种，人们把萌发的冬小麦种子做0℃～5℃的低温春化处理一段时间，然后用于春季补种。夏季收获季节要及时收割，否则经历持续一段时间的干热之后又遇大雨的天气，种子容易在穗上发芽，严重影响产量。下列相关说法错误的是（

）A.低温可能是诱导冬小麦抽穗的一个重要的环境因素

B.小麦种子萌发及生长成幼苗的过程主要靠生长素的促进作用

C.夏季小麦在穗上发芽是由于高温下脱落酸分解，同时有适宜萌发的外界条件

D.温度、水分等外界因素的变化能影响冬小麦体内激素含量的变化，从而影响冬小麦的生命活动【答案】B

【解析】【分析】

本题考查植物激素的作用，意在考查考生对所学知识的识记和理解能力。

【解答】

A、春播的冬小麦不能抽穗，而经过低温春化处理的冬小麦可用于春季补种，说明低温可能是诱导冬小麦抽穗的一个重要的环境因素，A正确；

B、小麦种子萌发及生长成幼苗的过程都需要多种激素共同作用，B错误；

C、脱落酸在高温下易分解，从而使夏季小麦种子解除休眠，雨水、温度等外界条件适宜时，小麦容易在穗上发芽，C正确；

D、温度、水分等外界因素的变化可以影响冬小麦体内激素含量的变化，从而影响其生命活动，D正确。

​故选B。

填空题4.水平放置的根具有向重力弯曲生长的特性，科研人员通过一系列实验探究其机制。