高中生物人教版 (2019)选择性必修1第4节 环境因素参与调节植物的生命活动学案及答案

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1．光对植物生长发育的调节
(1)光作为一种__________，影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)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，__________是其中的一种。光敏色素是一类______，分布在植物的各个部位，其中在________的细胞内比较丰富。
(3)植物对光作出反应的过程
在受到光照射时，光敏色素的______会发生变化，这一变化的信息会经过______________传导到细胞核内，影响________________，从而表现出生物学效应。
2．参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度
温度可以通过影响________、植株生长、开花结果和叶的______、脱落等生命活动，从而参与调节植物的__________。植物分布的________很大程度上就是由温度决定的。
(2)重力
①重力是调节植物________和________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________的信号，造成生长素分布的________，从而调节植物的生长方向。
3．植物生长发育的整体调控
(1)植物细胞储存着全套基因，但某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。植物生长发育的调控，是由____________、__________和__________共同完成的。
(2)植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在______适时选择性表达的调控之下。
(3)植物体的细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调，需要通过激素传递信息。激素作为信息分子，会影响细胞的基因______，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布是基因________的结果，也受到__________的影响。
【答案】1.(1)信号 (2)②光敏色素 蛋白质 分生组织 (3)结构 信息传递系统 特定基因的表达 2.(1)种子萌发 衰老 生长发育 地域性 (2)①生长发育 形态建成 ②运输生长素 不均衡 3.(1)基因表达调控 激素调节 环境因素调节 (2)基因 (3)表达 表达调控 环境因素
正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)对于植物而言，光不仅提供能量，还能调节植物生长发育。( )
(2)可以通过控制光照时间长短来控制花期。( )
(3)温度只影响细胞代谢，不参与植物生长发育的调节。( )
(4)被普遍认可的一种解释重力对植物生长调节的机制是“淀粉—平衡石假说”。( )
(5)激素的产生和分布只受基因表达调控，不受环境影响。( )
(6)植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√
1．对于植物来说，光只是起提供能量进行光合作用的作用吗？
【答案】不是，光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
2．菠菜只有白天长度超过13小时才开花；菊、水稻则要在白天短于一定的时长才开花。分析推测影响菠菜、菊等开花的主要因素是什么。
【答案】影响菠菜、菊等开花的主要因素是光照时间长短。
3．影响海洋植物分层分布、影响高山植物分层分布的主要因素分别是什么？
【答案】分别是光照、温度。
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4组，分别放在A～D 4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、b、c、d；
(6)培养一段时间后，观察胚芽鞘的弯曲情况。
(三)实验分析：
请预测上图中第①⑥组胚芽鞘的生长情况：
①____________，⑥____________。
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)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组胚芽鞘向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组胚芽鞘直立生长。
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)向b侧(右)弯曲生长 直立生长

【例1】自然状态下，在黑龙江不能种香蕉，在新疆不能种水稻，调节其生命活动的环境因素是( )
A．阳光 B．温度 C．水分 D．土壤
【解析】B 温度影响植物的分布。
【例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
【解析】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。