高中人教版 (2019)第4节 环境因素参与调节植物的生命活动导学案

5.4 环境因素参与调节植物的生命活动学案

【学习目标】

1、概述光调节植物生长发育的过程

2、概述温度、重力等环境因素调节植物生长发育的过程

3、基于植物接受环境因素调节的适应意义，分析和解决生产、生活中一些实际问题

【基础梳理】

一、光对植物生长发育的调节

1、光对植物生长调控的机制：光作为一种        ，        、            植物生长、发育的全过程

2、光敏色素的化学本质与分布：光敏色素是一类      （色素—蛋白复合物），分布在_____________，其中分布在                      的细胞内比较丰富

3、环境中的红光和蓝光对于植物的生长发育非常关键的原因：光敏色素主要吸收      和________。植物体内除了          ，还有感受         的受体。可以认为环境中的________、         ，对于植物的生长发育来说，是非常关键的

4、光调控植物生长发育的机制：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                传导到         内，影响特定            ，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、年轮形成的原因：在春夏季下拨分裂     、细胞体积      ，在树干上形成颜色较   的带；在秋冬季细胞分裂     、细胞体积      ，树干上形成颜色较     的带

2、春化作用的概念及植物种类：有些植物在生长期西药经理一段时期的       之后才能开花。这种经历                              的作用，称为春化作用。例如：         、

            、          等

3、温度参与调节植物生长发育的原因：温度可以通过影响种子        、           、___________和         、      等生命活动，从而参与调节植物的生长发育

4、重力调节植物生长方向的原因：植物的    、     中具有感受重力的物质和细胞，可以将              转换成               的信号，造成生长素分布          ，从而调节植物的生长方向

5、“淀粉—平衡石假说”

“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释                             的机制。这种假说认为，植物对       的感受是通过体内一类富含         的细胞，及         来实现的。当重力方向发生改变时，                              就会沿着                ，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过影响                                                          ，从而造成重力对植物生长的影响

三、植物生长发育的整体调控

1、植物生长发育的调控机制：植物生长发育的调控，是基因        、        和_________共同构成的网络

2、环境因素、植物激素、基因表达的关系：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           传递信息。激素作为         ，会影响细胞的           ，从而起到调节作用。同时激素的产生和分布是                      的结果，也受到              的影响。

【易错提示】

一、光对植物生长发育的调节

1.光敏色素是一类蛋白质，在受到光照刺激时，结构会发生改变（  ）

2.植物的向光性生长是植物对光刺激的反应（  ）

二、参与调节植物生命活动的其他环境因素

1.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的（  ）

2.平衡石细胞中的淀粉会沿着重力方向沉淀（  ）

3.有些植物需要经过春化作用才能开花（  ）

4.年轮的形成是光照对植物生长发育的影响（  ）

三、植物生长发育的整体调控

1.绿色植物没有神经系统，它们的生命活动调节只有激素调节（  ）

2.不同的植物激素，功能不同，相互抑制，共同调节着生命活动（  ）

【巩固练习】

1. 下列关于环境因素参与调节植物生命活动的叙述，错误的是(   )

A. 光敏色素是一类蛋白质，在接受到光照射时光敏色素的结构会发生变化

B. 植物年轮的形成主要是光照参与植物生长发育调节的结果

C. 植物根向地、茎背地生长都是重力参与植物生长发育调节的结果

D. 冬小麦要经历春化作用才能开花是温度参与植物生长发育调节的结果

2.CONSTANS(缩写为CO)基因是监测日照长度,调控植物开花的重要基因。长日照条件下,植物韧皮部细胞中的CO 蛋白会结合在成花素基因FT 靠近转录起始的部位,从而激发基因FT 表达出成花素,并可逆浓度梯度运输到茎顶端,促进植物开花。下列分析正确的是(   )

A.此过程体现了信息的传递

B.成花素从韧皮部细胞运输到茎顶端细胞的方式为易化扩散

C. CO 蛋白的加工与核糖体、内质网、高尔基体有关

D.短日照处理可以提高植物CO 基因的表达量并诱导其开花

3.下列关于植物生命活动调节的叙述，正确的是(   )

A. 植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的
B. 光敏色素接受到光照射时，其结构会发生改变，进而影响基因的表达
C. 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
D. 烟草的种子在有光的情况下才能萌发的主要原因是需要光照提供能量

4.“玉兰花欲开,春寒料峭来”。每年初春,天气仍然寒冷,我们看到玉兰的花已经开放,而叶却尚未长出。关于这时玉兰的叙述,不正确的是(  )

A.玉兰细胞中的光敏色素能感受光的变化

B.生长素在玉兰中的极性运输消耗能量

C.诱导玉兰花芽萌发的温度要高于叶芽

D.玉兰花开放是多种植物激素共同调节的结果

5.干旱条件下植物体内哪种激素含量的增加可以促进气孔关闭(   )

A.赤霉素 B.生长素 C.乙烯 D.脱落酸

6.春化是植物必须经过一段时间低温才能开花的现象，研究发现，FLC基因是抑制拟南芥开花的基因，低温条件下，H3酶被激活，进而解除FLC基因对开花的抑制作用。温度升高后，FLC基因在一段时间内仍被抑制。下列说法不合理的是(   )

A.H3酶在低温条件下活性较高 B.该过程不涉及FLC基因序列的改变

C.FLC基因在春化后表达量提高 D.H3突变体在自然界中可能无法传代

7.梅开百花之先，独天下而春。梅花是短日照植物，白天光照时间短于12-14小时才能开花。梅花也是观赏植物，但要适时修剪，让树木发出更多的侧枝，使树形圆润。研究表明，外源多胺能抑制生长素的极性运输。下列相关叙述错误的是(   )

A.光照、温度等环境因素会影响植物激素的合成

B.生长素的极性运输不需要消耗细胞释放的能量

C.光敏色素是接受光信号的分子，是一类蛋白质

D.施用适宜浓度的外源多胺能减少梅花的修剪次数

参考答案

1.答案：B

解析：A.光敏色素是一类艴素蛋白复合体，接受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，A正确;

B、年轮的形成原因是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,在秋冬季细胞分裂慢，细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带,可见温度参与树木年轮形成的调节，故年轮的形成主要是冬夏温度差异造成的，B错误;

C、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发育和形态建成，如根向地生长、茎背地生长等，C正确;

D、低温诱导植物开花的过程，称为春化作用，有的植物需经过春化作用才能开花，D正确。

故选B。

2.答案：A

解析：根据题意可知，在长日照条件下，CO基因表达的CO蛋白，会促进FT基因表达出成花素,并运输到茎顶端，促进开花。

A、该过程中收到物理信息日照时长的调控，体现了信息的传递，A正确;

B、根据题目信息，无法判断成花素从韧皮部细胞运输到茎顶端细胞的方式，有可能为主动运输或易化扩散, B错误;

C、成花素的合成场所是核糖体，内质网和高尔基体是加工场所，C错误;

D、根据题意可知，在长日照条件下，植物体内相关基因表达，植物才会开花, D错误。

故选A。

3.答案：BC

解析：

A.植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的, A错误;

B、光敏色素是一类蛋白质, 接受到光照射时，其结构会发生改变,进而影响基因的表达，B正确;

C、激素是传递信息的化学分子，产生和分布是基因表达调控的结果，也受环境因素的影响，C正确;

D、烟草的种子在有光的情况下才能萌发的主要原因是光照可以引起光敏色素的变化,从而影响特定基因表达导致种子萌发，D错误。故选BC。.

4.答案：C

解析：由题干信息可知，玉兰树的花已经开放但叶子却没有长出，这说明诱导玉兰花芽萌发的温度要低于叶芽，C错误；

5.答案：D

解析：A、赤霉素促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用，不能促进气孔关闭，A错误；B、生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长，不能促进气孔关闭，B错误；C、乙烯能够促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花，不能促进气孔关闭，C错误；D、脱落酸能够抑制细胞分裂，促进气孔关闭，促进植物进入休眠，以及叶和果实的衰老、脱落，D正确。故选：D。

6.答案：C

解析：A、由题意可知，低温条件下，H3酶被激活，说明H3酶在低温条件下活性较高，A正确；B、由题意“低温条件下，H3酶被激活，进而解除FLC基因对开花的抑制作用，温度升高后，FLC基因在一段时间内仍被抑制”可知，该过程没有涉及到FLC基因序列的改变，B正确；C、由题意可知，FLC基因是抑制拟南芥开花的基因，而春化是植物必须经过一段时间低温才能开花的现象，所以FLC基因在春化后表达被抑制，C错误；D、由题意可知，被激活的H3酶可以解除FLC基因对开花的抑制作用，H3突变体不能合成H3酶，使植物不能正常开花，所以H3突变体在自然界中可能无法传代，D正确。故选C。

7.答案：B

解析：A光照、温度等环境因子的变化会引起植物体内包括植物激素的合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节而影响植物的生命活动，A正确；B、生长素的极性运输是主动运输过程，需要消耗细胞释放的能量，B错误；C、光合作用过程中，光敏色素是接受光信号的分子，是一类蛋白质，C正确；D、施用适宜浓度的外源多胺，抑制生长素的极性运输，则侧芽生长素浓度降低，促进侧芽发育，能减少梅花的修剪次数，D正确。故选：B。