?環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)
光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)



重難點(diǎn)
題型
分值
重點(diǎn)
光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)
選擇題、非選擇題
2-3
溫度、重力對植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)
植物生長發(fā)育的整體調(diào)控
難點(diǎn)
不同環(huán)境因素對植物生長發(fā)育的影響
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重力影響的根尖的部位


核心知識點(diǎn)一：光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)
一、光是植物進(jìn)行光合作用的能量來源
在有光的條件下植物葉綠體中的色素吸收光能，經(jīng)光反應(yīng)轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能，再經(jīng)暗反應(yīng)最終轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，在能量轉(zhuǎn)化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了無機(jī)物到有機(jī)物的轉(zhuǎn)化，利于細(xì)胞中有機(jī)物的積累，是植物各項(xiàng)代謝的基礎(chǔ)。
二、光在植物生長發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用
（一）光對植物生長發(fā)育的影響實(shí)例
1. 光對種子萌發(fā)的影響
少數(shù)植物如煙草、萵苣的種子需要在有光的條件下才能萌發(fā)；有些植物如早熟禾、毛蕊花的種子在有光的條件下萌發(fā)得好一些；還有一些植物如洋蔥、番茄的種子萌發(fā)，則受光的抑制。研究發(fā)現(xiàn)萌發(fā)需要光的種子一般較小，儲藏的營養(yǎng)物質(zhì)也很少。
2. 光對葉綠素合成的影響
豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，細(xì)胞中不含葉綠素，莖比在光下要長得多。豆芽一旦見光，就會(huì)發(fā)生形態(tài)變化長成豆苗，子葉和真葉在有光的條件下可以合成葉綠素，而呈現(xiàn)綠色。
3. 光對植物開花的影響
很多植物的開花與晝夜長短有關(guān)，如菠菜只有白天超過13小時(shí)才開花；菊花、水稻要在白天短于一定的時(shí)長才開花，這就是初中時(shí)大家學(xué)過的長日照植物和短日照植物。也有不少植物的開花與晝夜長短沒有關(guān)系，如黃瓜、棉花、向日葵等。
利用一些花卉的開放與晝夜長短有關(guān)的特點(diǎn)，可以人為的控制花期，讓一些花卉在需要的日期開放。比如，菊花本在秋天開放，但是現(xiàn)在一年四季都可以看到菊花，這就是花期調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用。人工控制花期，可以使得植物提前或延后開花，滿足人們的要求。
改變植物的花期還可讓一些水果提前或延后上市，錯(cuò)峰生產(chǎn)，延長人們享受新鮮水果的時(shí)間。例如：對火龍果植株進(jìn)行夜間補(bǔ)光照射，可促使其提前開花，火龍果提前上市。
在自然界中，種子萌發(fā)，植株生長、開花、衰老等都會(huì)受到光的調(diào)控。植物的向光性生長，實(shí)際上也是植物對光刺激的反應(yīng)。光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。
（二）光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應(yīng)機(jī)制
植物能夠?qū)庾龀龇磻?yīng)，表明植物可以感知光信號，具有能接受光信號的分子，光敏色素就是其中的一種。
光敏色素是一類蛋白質(zhì)，也可以說是色素-蛋白復(fù)合體，分布在植物的各個(gè)部位，其中在分生組織的細(xì)胞內(nèi)比較豐富。光敏色素主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光，在受到光照射時(shí)，光敏色素的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，這一變化的信息會(huì)經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi)，影響特定基因的表達(dá)從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。

如圖所示，光敏色素在接受到光照后，被激活，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這一信號經(jīng)過轉(zhuǎn)導(dǎo)，傳遞到細(xì)胞核內(nèi)，作用于特定的基因，該基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄形成RNA，經(jīng)翻譯合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。在該過程中體現(xiàn)感受信號、傳導(dǎo)信號和發(fā)生反應(yīng)的過程。
植物體內(nèi)除了光敏色素，還有感受藍(lán)光的受體，由此說明環(huán)境中的紅光、藍(lán)光對植物的生長發(fā)育至關(guān)重要。


例題1 植物的開花、種子的萌發(fā)及休眠都是在一年之中的某一時(shí)刻發(fā)生的，環(huán)境給植物的信號就是所謂的光周期（晝夜的長短），最顯著的就是開花過程，根據(jù)開花與光周期的關(guān)聯(lián)，可以植物分為短日照植物和長日照植物，下圖是研究某短日照植物的開花與光周期的關(guān)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，錯(cuò)誤的是（ ）

A. 控制開花的因素是持續(xù)不斷夜間的長度，而不是日照的長度
B. 在短日照植物臨近開花季節(jié)， 夜間照明會(huì)使開花時(shí)間推遲
C. 若將實(shí)驗(yàn)植物換成長日照植物，則在暗期內(nèi)不斷閃光，長日照植物會(huì)推遲開花
D. 將菊花（短日照植物）每天遮光數(shù)小時(shí)，可以使其在夏天開花
答案：C
解析：本題主要考查光照對植物開花的影響，難度較大。據(jù)圖分析，短日照植物處于短夜環(huán)境不開花，處于長夜環(huán)境開花，短日照植物雖然處于長夜環(huán)境，但被閃光中斷，則變?yōu)槎桃弓h(huán)境，故不開花。控制開花的因素是持續(xù)不間斷的黑暗環(huán)境，A正確；夜間照明使得黑暗環(huán)境中斷，變?yōu)槎桃弓h(huán)境而不開花，因此在短日照植物臨近開花季節(jié)， 夜間照明會(huì)使開花時(shí)間推遲，B正確；若為長日照植物，則在暗期內(nèi)不斷閃光，長日照植物會(huì)提前開花，C錯(cuò)誤；菊花屬短日照植物，在秋季開花，若使其在夏季開花，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)遮光，使光照時(shí)間縮短，D正確。

例題2 擬南芥可發(fā)生避陰反應(yīng)，即擬南芥植株被其他植株遮蔽而處于陰影中時(shí)，可通過光敏色素感受富含遠(yuǎn)紅光的光，進(jìn)而伸長節(jié)間和葉柄，捕獲更多的光能。下列相關(guān)敘述正確的是
A. 避陰反應(yīng)有利于葉綠素和類胡蘿卜素吸收更多的遠(yuǎn)紅光
B. 發(fā)生避陰反應(yīng)時(shí)，擬南芥的性狀和基因頻率發(fā)生了變化
C. 避陰反應(yīng)說明擬南芥可感受來源于無機(jī)環(huán)境的信息
D. 發(fā)生避陰反應(yīng)的擬南芥通過光合作用積累的有機(jī)物更多
答案： C
解析：本題主要考查光照對植物生長發(fā)育的影響，難度中等。避陰反應(yīng)有利于光敏色素吸收更多的遠(yuǎn)紅光，但光敏色素不是光合色素，光合色素一般不能吸收遠(yuǎn)紅光進(jìn)行光合作用，A錯(cuò)誤；發(fā)生避陰反應(yīng)時(shí)，對擬南芥自身植株沒有直接的改變，所以擬南芥的性狀和基因頻率未發(fā)生變化，B錯(cuò)誤；避陰反應(yīng)說明擬南芥可感受來源于無機(jī)環(huán)境的信息，即不可見的遠(yuǎn)紅光，C正確；發(fā)生避陰反應(yīng)的擬南芥因光照減弱，光合作用受到影響，合成的有機(jī)物減少，D錯(cuò)誤。


（答題時(shí)間：30分鐘）
1. 如圖為光照強(qiáng)度對植物光合作用的影響關(guān)系. 下列有關(guān)曲線的敘述中錯(cuò)誤的是（ ）

A. b代表光下植物干物質(zhì)積累量
B. n點(diǎn)之后突然增強(qiáng)光照強(qiáng)度，短時(shí)間內(nèi)葉綠體內(nèi)的C3化合物會(huì)減少
C. n點(diǎn)之后植物吸收CO2量不再增加與葉綠體中酶數(shù)量有關(guān)
D. 若植物長期處于光照強(qiáng)度為m的自然環(huán)境中，植物不能正常生長
*2. 現(xiàn)有甲、乙兩種植物，其中甲植物時(shí)片的葉綠素含量約為乙植物的一半，但固定C02酶的活性顯著高于乙植物。在相同環(huán)境中，適宣溫度下，兩種植物在不同光照強(qiáng)度時(shí)的CO2吸收速率如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A. 光照強(qiáng)度低于P時(shí)，甲植物的光反應(yīng)強(qiáng)度低于乙植物
B. 光照強(qiáng)度高于P時(shí)，甲植物的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于乙植物
C. 光照強(qiáng)度高于P時(shí)，與甲相比，限制乙植物光合速率的主要因素是C02濃度
D. 光照強(qiáng)度低于P時(shí)，與乙相比，限制甲植物光合速率的主要因素是葉綠素含量
3. 自然條件下植物所處的光環(huán)境非常復(fù)雜，其中強(qiáng)光和明光都是植物經(jīng)常遭遇的環(huán)境光照強(qiáng)度。將黃瓜盆栽苗分為3個(gè)組處理：T1組為持續(xù)5h強(qiáng)光，然后持續(xù)5h弱光；T2組是強(qiáng)光和弱光每3min更替1次，總時(shí)間為l0h；T3為完全弱光處理10h。處理結(jié)束后測量了幼苗干重、葉綠素含量及葉綠素a/b的比值等指標(biāo)，結(jié)果如下圖。有關(guān)分析正確的是（ ）

A. T2組較T1組幼苗干重偏低是由于光照強(qiáng)度減弱所致
B. T2組處理后導(dǎo)致了葉綠素a含量降低較葉綠素b更加明顯
C. T3組葉綠素含量增加但幼苗干重下降與CO2供應(yīng)不足有關(guān)
D. 光照能量相同時(shí)，穩(wěn)定光照比更替頻繁光照更有利于幼苗的生長
4. 自然界中，植物開花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長度時(shí)，植物才能開花，下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是（ ）
A. 植物對日照時(shí)間的感知跟光敏色素有關(guān)
B. 該現(xiàn)象說明外界環(huán)境可影響植物的生長發(fā)育
C. 日照時(shí)間對植物開花的調(diào)節(jié)本質(zhì)上是對基因程序性表達(dá)的調(diào)控
D. 可以通過人為地控制光照強(qiáng)度達(dá)到使花卉分批上市的目的
5. 下圖一表示利用碗蓮種子所做的探究實(shí)驗(yàn)（其他條件適宜且相同）。敘述不正確的是（ ）

A. 實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照、破殼處理和水分對碗蓮種子萌發(fā)的影響
B. C組和E組對照可以說明光照對種子萌發(fā)沒有影響
C. A組和B組對照可以說明種子萌發(fā)需要水分
D. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明碗蓮種子萌發(fā)需要水分和破殼處理
6. 下表為研究光照和赤霉素（GA）對某種植物種子萌發(fā)影響的實(shí)驗(yàn)，環(huán)境條件相同且適宜（GA缺陷型是基因突變造成不能合成GA的植株）。下列對該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析不合理的是（ ）
條件
A組：植株的種子
GA缺陷型植株的種子
B組：加適宜濃度的GA
C組：加等量的蒸餾水
黑暗
不萌發(fā)
不萌發(fā)
不萌發(fā)
適宜光照
萌發(fā)
萌發(fā)
不萌發(fā)

A. 光照能促進(jìn)種子萌發(fā)
B. 光照通過促進(jìn)赤霉素的合成促進(jìn)種子萌發(fā)
C. 光照和赤霉素都是種子萌發(fā)的必要條件
D. 赤霉素能促進(jìn)種子萌發(fā)
7. 某同學(xué)在培養(yǎng)皿底部鋪上棉花并加入適量的清水，然后把胚具活性且大小相同的豌豆種子各15粒放在棉花上。實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果如下表。有關(guān)敘述正確的是（ ）
裝置
場所
溫度
棉花狀態(tài)
數(shù)日后的現(xiàn)象
甲
日光
23℃
潮濕
全部發(fā)芽
乙
日光
23℃
干燥
沒有發(fā)芽
丙
黑暗
23℃
潮濕
全部發(fā)芽
丁
黑暗
23℃
干燥
沒有發(fā)芽
A. 該實(shí)驗(yàn)研究的目的是：探究光照、溫度和水分對種子萌發(fā)的影響
B. 該實(shí)驗(yàn)的自變量為光照、溫度和水分，因變量為種子是否萌發(fā)
C. 該實(shí)驗(yàn)選用胚具活性且大小相同的豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料屬于對無關(guān)變量的控制
D. 該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：種子萌發(fā)只與光照和水分有關(guān)
8. 2019年1月由重慶大學(xué)牽頭的嫦娥四號生物科普試驗(yàn)載荷罐內(nèi)載了幾種生物的種子，幾天后部分種子萌發(fā)。研究種子萌發(fā)和幼苗生長對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要的指導(dǎo)意義。如圖為小麥種子萌發(fā)形成幼苗后的生長情況，下列相關(guān)說法不正確的是（ ）

A. 該實(shí)驗(yàn)探究的可能是有無光照對幼苗生長的影響
B. 黑暗條件下幼苗體內(nèi)有機(jī)物的總量沒有增加
C. 前10d光照對幼苗的生長可能有抑制作用
D. 白光條件下的幼苗體內(nèi)有機(jī)物的量一直在增加
*9. 光敏色素在植物個(gè)體發(fā)育的過程中能促進(jìn)種子的萌發(fā)、調(diào)節(jié)幼苗的生長和葉綠體的發(fā)育等。下圖為光敏色素調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白質(zhì)合成的過程，請分析回答有關(guān)問題：

（1）圖中活性調(diào)節(jié)蛋白的作用是___________；若cab基因發(fā)生突變，則可能會(huì)影響光合作用的___________階段。
（2）需要氨基酸作為原料的過程是圖中序號____________。該過程的開始和終止分別與mRNA上的____________有關(guān)。
（3）由圖可知，遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生在___________中，葉綠體的發(fā)育受___________中的遺傳物質(zhì)控制。
（4）葉綠體中植物吸收紅光的色素主要是___________。葉綠體中的DNA復(fù)制需要DNA聚合酶的催化，若要探究該酶的合成是受細(xì)胞核基因還是細(xì)胞質(zhì)基因編碼，請你寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：_______________________________________________________。
*10. 植物開花需要日照長度必須大于臨界日長（一般為12—14小時(shí)以上）稱為長日照植物，植物開花需要日照長度只有短于其所要求的臨界日長（一般在12—14小時(shí)以下）稱為短日照植物?？茖W(xué)家通過改變24小時(shí)的光照和黑暗的時(shí)間處理植物A和植物B一段時(shí)間，結(jié)果如下圖組1和組2、組5和組6。

（1）根據(jù)組別____________（填組別號）可判斷植物B為________（填“長”或“短”）日照植物。
（2）科學(xué)家又對植物A和植物B分別做了以下處理：閃光打斷黑暗時(shí)間，短暫的暗處理打斷光照時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如上圖組3和組4、組7和組8。根據(jù)圖示結(jié)果可知影響植物開花的關(guān)鍵因素是__________（填“夜間的長度”或“日照的長度”）。請說明理由____________________________________。
（3）若要B植物提前開花，可以怎樣處理：_____________________________________。




1. B 解析：本題考查光照強(qiáng)度對光合速率的影響，難度中等。b表示植物的凈光合作用速率，即光下植物干物質(zhì)積累量，A正確；n點(diǎn)之后，植物光合作用達(dá)飽和，所以增強(qiáng)光照強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)，因此，短時(shí)間內(nèi)葉綠體內(nèi)的C3化合物基本不變，保持平衡，B錯(cuò)誤；n點(diǎn)之后植物吸收的量不再增加，其內(nèi)部因素為葉綠體中酶的數(shù)量和活性，以及色素的含量，C正確；光照強(qiáng)度為m時(shí)植物沒有有機(jī)物的積累，但植物在夜間又進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物，植物體內(nèi)的有機(jī)物入不抵出，因此若植物長期處于光照強(qiáng)度為m的自然環(huán)境中，植物將不能生長，D正確。
2. C 解析：本題考查光照強(qiáng)度、葉綠素含量、酶的活性對光合速率的影響，難度較大。由于甲植物葉片的葉綠素含量約為乙植物的一半，由圖可知，光照強(qiáng)度低于P時(shí)，甲植物的光反應(yīng)強(qiáng)度低于乙植物，A正確；甲植物中固定CO2酶的活性顯著高于乙植物，當(dāng)光照強(qiáng)度高于P時(shí)，甲植物的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于乙植物，B正確；光照強(qiáng)度高于P時(shí)，限制乙植物光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度或CO2酶的活性，C錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度低于P時(shí)，在相同光照強(qiáng)度下，甲植物的光合速率低于乙植物，主要原因是甲植物的葉綠素含量低于乙植物，D正確。
3. D 解析：本題考查光照強(qiáng)度對幼苗干重以及葉綠素含量的影響，難度中等。T2組和T1組的自變量是強(qiáng)光和弱光替換的頻率，而不是光照強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；T2組葉綠素a/b的值最大，所以葉綠素b含量降低較葉綠素a更加明顯，B錯(cuò)誤；T3組是一直在弱光條件下處理，所以其幼苗干重下降主要與光照強(qiáng)度降低有關(guān)，C錯(cuò)誤；比較T1和T2組，穩(wěn)定的光照有利于幼苗的生長，D正確。
4. D 解析：本題考查日照時(shí)間對植物開花的影響，難度中等。植物對日照時(shí)間的感知雖然跟光敏色素有關(guān)， A正確；題目中的現(xiàn)象說明光可以影響植物的開花，B正確；日照時(shí)間的長短變化是環(huán)境因素，外界環(huán)境因素的變化通過影響植物的代謝進(jìn)而影響植物的開花，而植物代謝的調(diào)節(jié)本質(zhì)上是由基因來調(diào)控的，C正確；可通過人為地控制光照時(shí)間控制植物開花的時(shí)間，達(dá)到使花卉分批上市的目的，D錯(cuò)誤。
5. B 解析：本題考查不同的因素處理對種子萌發(fā)的影響，難度中等。分析實(shí)驗(yàn)方案可知，該實(shí)驗(yàn)中的自變量有光照、破殼處理和水分，A正確；對照實(shí)驗(yàn)要遵循單一變量原則，C組和E組的自變量為是否光照，兩者對照可以說明光照對種子萌發(fā)有影響，B錯(cuò)誤；A組和B組的自變量為水含量，兩者對照可以說明種子萌發(fā)需要水分，C正確；實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明碗蓮種子萌發(fā)需要水分和破殼處理，D正確。
6. B 解析：本題考查光照和赤霉素對種子萌發(fā)的影響，難度中等。A組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示：光照能促進(jìn)種子萌發(fā)，A正確；表中信息顯示，光照、赤霉素均可促進(jìn)種子萌發(fā)，是種子萌發(fā)的必要條件，但無證據(jù)表明：光照是否是通過促進(jìn)赤霉素的合成來促進(jìn)種子的萌發(fā)，B錯(cuò)誤，C正確；在適宜光照下，A、B和C組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說明：赤霉素能促進(jìn)種子萌發(fā)，D正確。
7. C 解析：本題考查光照、水分對種子萌發(fā)的影響，難度中等。由表分析可知該實(shí)驗(yàn)探究目的是探究光照和水分對種子萌發(fā)的影響，A、B錯(cuò)誤；都選用具有活性的胚和大小相同的豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料屬于控制無關(guān)變量，C正確；該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論應(yīng)是種子萌發(fā)與光照和水分有關(guān)，但不能說明和其它無關(guān)，D錯(cuò)誤。
8. D 解析：本題考查光照對幼苗生長的影響，難度中等。本題中的自變量是有無光照，因變量是幼苗長度，因此該實(shí)驗(yàn)探究的可能是有無光照對幼苗生長的影響，A正確；黑暗條件下，無論是葉子有沒有變綠，幼苗無法進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物，但進(jìn)行呼吸作用，體內(nèi)有機(jī)物的總量減少，B正確；根據(jù)圖示，前10天黑暗下的幼苗長度比白光下的幼苗長度要長，說明前10天光照對幼苗的生長有抑制作用，C正確；前10天，幼苗葉子未變綠，不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，此時(shí)白光條件下的幼苗體內(nèi)有機(jī)物的量一直在減少，D錯(cuò)誤。
9. （1）促進(jìn)rbcS基因和cab基因的轉(zhuǎn)錄 光反應(yīng)
（2）②④ 起始密碼和終止密碼
（3）細(xì)胞核、葉綠體（2分） 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)
（4）葉綠素（或葉綠素a和葉綠素b） 用藥物抑制核基因的表達(dá)，檢測葉綠體中是否有DNA聚合酶的合成（2分）
解析：本題考查基因的表達(dá)、光敏色素的調(diào)節(jié)過程，難度中等。
（1）分析圖示，活性調(diào)節(jié)蛋白經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核與DNA分子的相應(yīng)部位結(jié)合后，啟動(dòng)了rbcS基因和cab基因的[①]轉(zhuǎn)錄過程，據(jù)此可知，圖中活性調(diào)節(jié)蛋白的作用是促進(jìn)rbcS基因和cab基因的轉(zhuǎn)錄。cab基因的表達(dá)產(chǎn)物L(fēng)HCⅡ參與類囊體膜上PSⅡ復(fù)合體的組成，類囊體是光反應(yīng)的場所，所以若cab基因發(fā)生突變，則可能會(huì)影響光合作用的光反應(yīng)階段。
（2）基因表達(dá)的翻譯過程需要氨基酸作為原料，即圖中②④的過程；該過程的開始和終止分別與mRNA上的起始密碼子和終止密碼子有關(guān)。
（3）分析圖示可知，[①]、[③]均為轉(zhuǎn)錄過程，分別發(fā)生在細(xì)胞核、葉綠體中。圖中rbcS核基因的表達(dá)產(chǎn)物SSU小亞基以及葉綠體中的DNA控制合成的LSU大亞基組裝成葉綠體中的酶，所以葉綠體的發(fā)育受細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)控制。
（4）葉綠素（或葉綠素a和葉綠素b）主要吸收紅光和藍(lán)紫光。葉綠體中的DNA復(fù)制需要DNA聚合酶的催化，若要探究該酶的合成是受細(xì)胞核基因還是細(xì)胞質(zhì)基因編碼，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是：用藥物抑制核基因的表達(dá)，檢測葉綠體中是否有DNA聚合酶的合成。若有DNA聚合酶的合成，則說明該酶的合成是受細(xì)胞質(zhì)基因編碼；若無DNA聚合酶的合成，則說明該酶的合成是受細(xì)胞核基因編碼。
10. （1）5 、6 長 （2）夜間的長度 對于兩組植物，只有閃光打斷黑暗時(shí)間會(huì)改變開花情況，而短暫的暗處理打斷光照時(shí)間不改變開花情況 （3）在夜間用閃光處理或者延長光照時(shí)間
解析：本題考查日照長短對植物開花的影響以及相關(guān)的應(yīng)用，難度較大。
（1）5組用大于12—14小時(shí)以上日照處理后植物B開花，6組用少于12—14小時(shí)的日照處理后植物B不開花，通過5、6組對照可判斷植物B是長日照植物。
（2）從組3和組4對照、和組7和組8對照結(jié)果可知，只有閃光打斷黑暗時(shí)間會(huì)改變開花情況，而短暫的暗處理打斷光照時(shí)間不改變開花情況，這說明影響植物開花的關(guān)鍵因素是夜間的長度。
（3）從組5和組7結(jié)果分析可知，若要B植物提前開花，可以在夜間用閃光處理或者延長光照時(shí)間。


參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素




重難點(diǎn)
題型
分值
重點(diǎn)
光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)
選擇題、非選擇題
2-3
溫度、重力對植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)
植物生長發(fā)育的整體調(diào)控
難點(diǎn)
不同環(huán)境因素對植物生長發(fā)育的影響
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重力影響的根尖的部位


核心知識點(diǎn)二：參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素
一、溫度參與植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)
1. 溫度與年輪
溫帶地區(qū)，樹木年復(fù)一年的加粗，構(gòu)成一圈圈的年輪，表現(xiàn)出季節(jié)周期性變化。年輪形成的原因是：在春夏氣候溫和，溫度逐漸升高，雨量充沛，對樹木的生長有利，形成層細(xì)胞分裂快、產(chǎn)生的細(xì)胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶；在秋冬季天氣漸冷，溫度逐漸下降，雨量減少，形成層細(xì)胞分裂慢、產(chǎn)生的細(xì)胞體積小，細(xì)胞壁厚，樹干上形成顏色較深的帶。同一年的較淺的帶和較深的帶合稱為年輪。第一年秋冬季形成的較深的帶和第二年春夏季形成的較淺的帶之間界限分明，稱為年輪線，表明樹木每年生長交替的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。從主干基部年輪的數(shù)目，就可以了解一棵樹的年齡。
2. 溫度與春化作用
有些植物在生長期需要經(jīng)歷一段時(shí)間的低溫之后才能開花。這種低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用，稱為春化作用。如冬小麥、冬大麥、蕙蘭等植物就具有此特點(diǎn)。春化作用的存在可以使植物更好的適應(yīng)生存的環(huán)境。在生產(chǎn)上的應(yīng)用有：對冬小麥進(jìn)行人工春化處理，在春天進(jìn)行種植，以保證可以開花結(jié)果；不能盲目的引種，如將北方品種引到南方，因不能滿足低溫要求，不開花結(jié)實(shí)；控制花期，如利用溫度調(diào)控促進(jìn)花芽發(fā)育或抑制花芽發(fā)育起到提早或延遲花期的作用、利用解除春化控制開花。
3. 溫度與植物分布的地域性
根據(jù)溫度的不同，地球上分為熱帶、亞熱帶、溫帶、亞寒帶和寒帶，其中分布的植物類群分別是熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林、寒帶針葉林和苔原地區(qū)。溫度差異，植物的類群也不同。
植物的所有生理活動(dòng)都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，溫度可以通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結(jié)果和葉的衰老、脫落等生命活動(dòng)，從而參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。

二、重力對植物生長發(fā)育的影響
重力是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素。在重力的影響下，橫放的植物根向地生長、莖向上生長，是因?yàn)樵谥亓Φ挠绊懴律L素在近地一側(cè)的分布多，又因?yàn)楦⑶o對生長素的敏感度不同，出現(xiàn)了不同的生長現(xiàn)象。
其機(jī)理是：植物的根、莖中具有感受重力的物質(zhì)和細(xì)胞，可以將重力信號轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸生長素的信號，造成生長素分布的不均衡，從而調(diào)節(jié)植物的生長方向。
“淀粉——平衡石假說”是普遍承認(rèn)的一種解釋重力對植物生長調(diào)節(jié)的機(jī)制。假說認(rèn)為：植物對重力的感覺是通過體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞，即平衡石細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)重力方向改變時(shí)，平衡石細(xì)胞中的“淀粉體”就會(huì)沿著重力方向沉降，引起植物體內(nèi)一系列信號分子的改變，如通過影響生長素的運(yùn)輸導(dǎo)致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布，從而造成重力對植物生長的影響。

三、植物生長發(fā)育的整體調(diào)控
高等植物的正常生長發(fā)育需要各個(gè)器官、組織、細(xì)胞之間的協(xié)調(diào)和配合。植物生長發(fā)育的調(diào)控，是基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。
植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠都處在基因適時(shí)選擇性表達(dá)的調(diào)控之下，是基因適時(shí)表達(dá)的結(jié)果。
對于多細(xì)胞植物體來說，細(xì)胞與細(xì)胞之間、器官與器官之間的協(xié)調(diào)，需要通過激素傳遞信息。激素作為信息分子，會(huì)影響基因的表達(dá)，從而起到調(diào)節(jié)作用。激素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果，也受環(huán)境因素的影響。
在個(gè)體層次，植物生長、發(fā)育、繁殖、休眠，實(shí)際上是植物響應(yīng)環(huán)境變化，調(diào)控基因表達(dá)以及激素產(chǎn)生、分布，最終表現(xiàn)在器官和個(gè)體水平上的變化。

四、驗(yàn)證植物根向地性的感受部位在根冠的實(shí)驗(yàn)
1. 實(shí)驗(yàn)過程
（1）選擇一定數(shù)量的剛剛萌發(fā)的玉米粒為實(shí)驗(yàn)材料，均分為兩組，編號甲、乙；
（2）甲組中萌發(fā)的玉米粒不作任何處理，將其擺放在鋪有濕棉花的培養(yǎng)皿中，為對照組；乙組中將萌發(fā)的玉米粒胚根的根冠減掉，將其擺放在鋪有濕棉花的培養(yǎng)皿中，為實(shí)驗(yàn)組；
（3）觀察胚根的生長情況。
2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
甲組萌發(fā)玉米粒的胚根向下彎曲生長，乙組萌發(fā)玉米粒的胚根橫向生長；說明植物根向地性的感受部位在根冠。


例題1 下圖為橫放萌發(fā)后的玉米種子，據(jù)圖分析種子萌發(fā)過程中激素調(diào)節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，以下描述正確的是（ ）

A. 在黑暗環(huán)境中一段時(shí)間后，根、莖分別出現(xiàn)不同的向性，此時(shí)生長受到抑制的是A、D側(cè)
B. 玉米種子萌發(fā)初期，赤霉素含量增加，促進(jìn)了淀粉的水解，為種子的萌發(fā)提供物質(zhì)和能量
C. 玉米種子萌發(fā)成幼苗過程中只受赤霉素和生長素的調(diào)節(jié)作用且調(diào)節(jié)作用的原理相同
D. 根、芽合成的生長素能從C運(yùn)輸?shù)紻、從A運(yùn)輸?shù)紹，反映了生長素極性運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)
答案：B
解析：本題主要考查重力、激素等對植物生長發(fā)育的影響，難度較大。在黑暗環(huán)境中一段時(shí)間后，根表現(xiàn)為向地性，莖表現(xiàn)為背地性，此時(shí)生長受到抑制的是D側(cè)，A側(cè)是促進(jìn)作用，A錯(cuò)誤；玉米種子萌發(fā)初期，赤霉素含量增加，促進(jìn)了淀粉的水解，為種子的萌發(fā)提供物質(zhì)和能量，B正確；玉米種子萌發(fā)成幼苗過程中受多種激素共同調(diào)節(jié)，C錯(cuò)誤；根、芽合成的生長素能從C運(yùn)輸?shù)紻、從A運(yùn)輸?shù)紹，是生長素的橫向運(yùn)輸，不能反映生長素極性運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，D錯(cuò)誤。

例題2 下列關(guān)于植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的敘述，不正確的是（ ）
A. 光照、溫度等環(huán)境因子通過影響細(xì)胞代謝而影響植物生命活動(dòng)
B. 植物生長發(fā)育過程中，幾乎所有的生命活動(dòng)都受到植物激素的調(diào)節(jié)
C. 在植物激素中，生長素對于植物生長發(fā)育過程起主導(dǎo)作用
D. 植物的生長發(fā)育過程，都處在基因適時(shí)選擇性表達(dá)的調(diào)控之下
答案：C
解析：本題主要考查植物生長發(fā)育的整體調(diào)控，難度中等。、光照、溫度等環(huán)境因子會(huì)影響植物激素的合成、分布、光合作用等，從而影響植物的生命活動(dòng)，A正確；植物生命活動(dòng)的進(jìn)行，需要植物激素的調(diào)節(jié)，B正確；各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用共同調(diào)節(jié)，不同的階段，起主導(dǎo)作用的激素不同，C錯(cuò)誤；植物的生長發(fā)育過程是不同基因適時(shí)選擇性表達(dá)的結(jié)果，D正確。


（答題時(shí)間：30分鐘）
*1. 圖表示某植物生長與溫度的關(guān)系，由圖可知正確的是（ ）

A. 若處于恒定溫度溫室內(nèi)，當(dāng)室溫低于12. 5 ℃時(shí)，植物將停止生長
B. 晝溫為25 ℃時(shí)，植物生長最快的夜間溫度是15 ℃
C. 晝夜溫度均為25 ℃時(shí)，該植物利用的CO2量與晝溫25 ℃夜溫10 ℃時(shí)相等
D. 夜間溫度為5 ℃時(shí)，一晝夜該植物沒有有機(jī)物積累
2. 植物生長過程中會(huì)對重力這一外界刺激產(chǎn)生反應(yīng)，表現(xiàn)出向地性或背地性，這一現(xiàn)象稱為重力反應(yīng)。對此正確的看法是（ ）

A. 引起重力反應(yīng)的激素是生長素 B. 在c、d中，激素含量最多的是c
C. 具有促進(jìn)生長作用的只有b、c D. 重力反應(yīng)都體現(xiàn)了激素作用的兩重性
3. 將同種且生長狀況相同的植物體橫置，植物體在失重和有重力的環(huán)境中的生長狀況并不相同。在失重的環(huán)境中，植物體橫向生長，在有重力的環(huán)境中植物體的根和莖分別朝向重力方向和背向重力方向生長（如圖所示）。下列說法中不正確的是（　　）

A. 失重環(huán)境中植物體的a側(cè)與b側(cè)、c側(cè)與d側(cè)的生長素濃度相等
B. 有重力環(huán)境中植物體內(nèi)生長素濃度情況為a側(cè)

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版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修1

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