高中生物 环境因素参与调节植物的生命活动（学案含答案）

6/6第4节环境因素参与调节植物的生命活动1.举例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，养成稳态与平衡观。2.说明环境因素的调节与植物的适应性之间的关系，培养进化与适应观。3.举例说明植物生命活动的调节具有复杂性和整体性，认识生物的统一性和复杂性。知识点一光对植物生长发育的调节1.调控方面：种子萌发，植株生长、、，等等，都会受到光的调控。2.调控实质：光作为一种信号，植物生长、发育的全过程。3.调控机制（1）信号刺激：。（2）信号接收：光敏色素等。①本质：（色素—蛋白复合体）。②分布：存在于植物的各个部位，其中在的细胞内比较丰富。③吸收光谱：主要吸收和。（3）调控过程【微思考】光照是通过提供能量促进种子萌发的吗？（教材P106“相关信息”）光敏色素主要吸收。植物体除了光敏色素，还有感受的受体。（1）光敏色素就是一种特殊的光合色素。主要吸收红光和蓝光，在受到光照射时，结构会发生变化。（）（2）光敏色素只分布在叶肉细胞的叶绿体的膜结构上。（）（3）胚芽鞘的感光部位尖端的细胞可能含有光敏色素。（）（4）光可以调控种子萌发、植物开花和形态建成等生命活动。（）探究分析光对植物生长发育调节的机制阅读光调控植物生长发育的反应机制示意图，回答有关问题：（1）图中感受光信号刺激的A是。（2）光信号刺激后发生的变化按步骤分为①②③。其含义是①→②→③。（3）从图中分析，光信号调控特定的生物学效应的根本原因是。（4）从豆芽到豆苗，光对植物的颜色和形态有什么影响？归纳总结光合色素和光敏色素的比较1.（2026•河北承德期中）光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。下列叙述错误的是（）A．植物的光敏色素是一种能接收光信号的分子，是一类蛋白质B．叶绿素和光敏色素均主要吸收红光和远红光C．光敏色素分布在植物的各个部位，其中分生组织细胞内比较丰富D．光敏色素接受光刺激后通过改变自身结构来传递信息，进而启动相关基因表达2.（教材P109“拓展应用T1”改编）科学家用红光和红外光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这批莴苣种子的发芽情况如下表所示。下列叙述错误的是（）组别光照射处理方式发芽情况对照组无光照不发芽组1红光发芽组2红光→红外光不发芽组3红光→红外光→红光发芽组4红光→红外光→红光→红外光不发芽A．红光和红外光均可使光敏色素的结构发生变化B．红外光促进莴苣种子发芽，红光抑制莴苣发芽C．若增设不跨昼夜的自然光照射组，则该组莴苣种子会发芽D．植物生长在自然环境中，其生长发育必然受环境因素的影响知识点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1.参与调节植物生命活动的其他环境因素（1）温度（2）重力①作用机理：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的信号，造成生长素分布的，从而调节植物的生长方向。②“淀粉—平衡石假说”a．植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即细胞来实现的。b．当根的放置发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变。【微思考】根的向地生长和茎的背地生长有什么意义？2.植物生长发育的整体调控（1）植物生长发育的调控，是由基因、和共同完成的。（2）激素作为信息分子，会影响细胞的，从而起到调节作用。（3）激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到的影响。（1）温带地区树木中的年轮表现出季节周期性变化。（）（2）春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导。（）（3）植物的根靠根冠中的细胞感受重力，从而引起根的向地生长。（）（4）重力可调节植物生长发育，但与植物形态建成无关。（）（5）光照、温度等环境因素通过改变植物激素的产生、分布，进而影响植物的生命活动。（）探究分析其他因素对植物生长发育的调节自然条件下，冬小麦是在第一年秋季萌发，以营养体（长出根、茎、叶的植物体）过冬，第二年夏初开花和结实。秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加。（1）参与调节植物生命活动的环境因素，除光外，还有等。（2）冬小麦经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有何意义？（3）假设冬小麦因为错过了最佳播种时间，而没有经过低温诱导，让其开花可以采用的方式是。1.（2026•广东东莞期中）春播时，农民会根据气温变化调整蔬菜播种时间：白菜、萝卜等耐寒蔬菜可在日均温度为10~15℃时播种，而黄瓜、番茄等喜温蔬菜需在日均温度稳定在15~20℃以上才播种。下列关于温度影响蔬菜种子萌发的解释，合理的是（）A．温度决定种子是否含有萌发所需的营养物质B．适宜温度为种子萌发提供能量，低温会破坏种子结构C．温度影响与萌发相关的酶活性，进而调控萌发速率D．低温诱导促使种子萌发的作用，称为春化作用2.（2026•四川成都期末）“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。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致由中柱运来的IAA在根冠均等分布（如图1）；在水平放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的近地侧，导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输（如图2）。下列分析正确的是（）A．重力是调节植物生长发育和形态建成的唯一重要环境因素B．在水平放置的根中，近地侧生长慢的原因是其IAA浓度高于远地侧C．IAA在根部只能从形态学上端（根冠）向形态学下端（伸长区）运输D．根向重力生长与平衡石细胞中的淀粉体将重力信号转换成合成生长素的信号有关1.（教材P105“思考•讨论”改编）有些植物一般需要较长时间的日照才开花，称为长日照植物；有些植物一般需要较短时间的日照才开花，称为短日照植物。科学家对两种植物做了如图实验，下列叙述错误的是（）A．不同波长的光、光照时间的长短都会影响植物的开花B．预测第2组的结果为：短日照植物和长日照植物分别开花和不开花C．红光处理打断黑暗周期会抑制长日照植物开花，但可被远红光处理逆转D．光作为一种物理信息，影响、调控植物生长、发育的全过程2.下列与年轮的形成有关的描述，错误的是（）A．多年生木本植物年轮的形成主要与气温的变化有关B．春夏季温度较高，细胞分裂快，细胞体积大，在树干上形成颜色浅的带C．年轮的一环就是植物一年增长的部分D．多年生木本植物都有年轮3.（2025•江苏南通高三期中）下列有关环境因素参与植物生命活动调节的叙述，错误的是（）A．冬小麦经历春化作用才能开花，说明温度参与调节植物的生长发育B．植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，导致生长素的分布不均衡C．光敏色素主要吸收红光和远红光是植物接收光信号的一种植物激素D．春夏和秋冬细胞分裂的速度和体积不同，导致树干形成颜色深浅不同的年轮带4.（2026•湖南长沙期末）光敏色素是植物感知外界光信号的重要受体，其独特的光化学性质使其在调控植物生长发育中发挥核心作用。下列有关光敏色素及其作用机制的叙述中正确的是（）A．作为感受红光与远红光的受体，光敏色素本身也作为一种信号分子，将其光激活后的构象变化信息直接传递至细胞核B．光敏色素能吸收的红光和远红光用于光合作用C．光敏色素是色素—蛋白质复合体，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D．远红光促进莴苣种子发芽，红光抑制莴苣种子发芽第4节环境因素参与调节植物的生命活动知识点一主干梳理1.开花衰老2.影响、调控3.（1）光信号（2）①蛋白质②分生组织③红光远红光（3）光敏色素细胞核内特定基因特定蛋白质微思考提示：不是，种子萌发时没有叶绿素，不能进行光合作用。光照不是通过提供能量促进种子萌发的。光是作为一种信号，影响、调控种子萌发的。边角叩问红光和远红光蓝光概念辨析（1）×提示：光敏色素不是光合色素。光敏色素主要吸收红光和远红光。（2）×提示：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。（3）√（4）√重难探究（1）光敏色素（2）感受信号传导信号发生反应（3）影响特定基因的表达（4）提示：光既促使叶绿素的合成使豆苗变成绿色，也会影响豆苗的形态。即学即练1.B光敏色素是接收光信号的蛋白质，主要吸收红光和远红光，A正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而光敏色素主要吸收红光和远红光，B错误；光敏色素广泛分布于植物各部位，分生组织因代谢活跃而含量较高，C正确；光敏色素接收光信号后结构改变，通过调控基因表达传递信息，D正确。2.B红光照射下莴苣种子发芽，红外光光照射后不发芽，红外光光照射后再提供红光照射会发芽，故可得出结论红光促进莴苣种子发芽，红外光抑制莴苣种子发芽，红光、红外光均是通过影响光敏色素的结构发挥作用的，A正确，B错误；自然光中含有红光，若增设不跨昼夜的自然光照射组，则该组莴苣种子会发芽，C正确；植物的生长发育会受到基因、激素和环境的共同调控，D正确。知识点二主干梳理1.（1）种子萌发生长开花结果叶的衰老、脱落（2）①运输生长素不均衡②a．平衡石b．重力微思考提示：根的向地生长有利于吸收水和无机盐，茎的背地生长有利于进行光合作用。2.（1）表达调控激素调节环境因素调节（2）基因表达（3）环境因素概念辨析（1）√（2）×提示：春化作用是指植物开花需经历一段时期的低温。（3）√（4）×提示：重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。（5）√重难探究（1）温度、重力（2）提示：避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。（3）未经过低温处理的冬小麦，可以施用适宜浓度的赤霉素诱导其开花即学即练1.C种子萌发所需的营养物质（如淀粉、蛋白质、脂肪）由种子自身储存，温度仅影响其代谢速率，不决定营养物质的存在与否，A错误；温度本身不提供能量，而是通过影响酶活性调节呼吸作用等能量释放过程；低温通常抑制萌发而非破坏结构（极端低温除外），B错误；种子萌发依赖酶催化物质分解（如淀粉酶水解淀粉），酶活性受温度影响：适宜温度下酶活性高，萌发快；低温则降低酶活性，延缓萌发，C正确；春化作用指某些植物（如冬小麦）需低温诱导才能开花的现象，与种子萌发无关，D错误。2.B重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素，不是唯一因素，植物生长发育和形态建成还受光、温度等环境因素影响，A错误；在水平放置的根中，近地侧生长慢的原因是IAA浓度高于远地侧，根对生长素比较敏感，近地侧生长素浓度高，生长受到抑制，B正确；由题图可知，IAA在根部既能从伸长区向根冠运输，也能从根冠向伸长区运输，C错误；根向重力生长与平衡石细胞密切相关，平衡石细胞内的淀粉体感受重力信号的刺激，并将重力信号转换成运输生长素的信号（而不是合成生长素的信号），造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向，D错误。【随堂热练】1.C从图中可以看出，不同波长的光和光照时间长短为自变量，都会影响植物的开花，A正确。分析第1组实验，给予短日照植物长时间白光处理，其不开花；给予长日照植物长时间白光处理，其开花。由此预测，第2组给予短日照植物短时间白光处理，其开花；给予长日照植物短时间白光处理，其不开花，B正确。根据第4组与第2组对比，在短暂红光处理后，出现了短日照植物不开花，长日照植物开花，说明红光处理可以打断黑暗周期抑制短日照植物开花；而第5组与第4组对比，额外用远红光处理，发现开花情况被逆转。说明红光处理打断黑暗周期会抑制短日照植物开花，但可被远红光处理逆转，C错误。光作为一种物理信息，影响、调控植物生长、发育的全过程，D正确。2.D由于一年中温度条件不同，形成层的活动有盛有衰，这就使其所形成的细胞有大有小，细胞壁有薄有厚，周而复始形成年轮，A正确；春季气温回暖，形成层细胞开始分裂，分裂后的细胞较大，在树干上形成颜色浅的带，B正确；许多热带植物由于气温变化不明显（一年内无明显的四季之分），而没有年轮，D错误。3.C冬小麦必须经历一段时间的低温才能开花即春化作用，这表明温度对植物的生长发育有调节作用，A正确；植物的根、茎中存在感受重力的物质和细胞，这会使生长素分布不均衡，进而影响植物的生长方向等，B正确；光敏色素主要吸收红光和远红光，但光敏色素不是植物激素，C错误；春夏和秋冬的环境不同，细胞分裂的速度和体积等有差异，从而在树干上