2021-2022年高中生物人教版（2019）选择性必修1 第5章 植物生命活动的调节 第四节 学案（word版版含解析）

环境因素参与调节植物的生命活动
光对植物生长发育的调节
重难点 题型 分值
重点 光对植物生长发育的调节 选择题、非选择题 2-3
温度、重力对植物生命活动的调节
植物生长发育的整体调控
难点 不同环境因素对植物生长发育的影响
设计实验验证重力影响的根尖的部位
核心知识点一：光对植物生长发育的调节
一、光是植物进行光合作用的能量来源
在有光的条件下植物叶绿体中的色素吸收光能，经光反应转化为ATP中活跃的化学能，再经暗反应最终转化为有机物中稳定的化学能，在能量转化的同时实现了无机物到有机物的转化，利于细胞中有机物的积累，是植物各项代谢的基础。
二、光在植物生长发育中的调节作用
（一）光对植物生长发育的影响实例
1. 光对种子萌发的影响
少数植物如烟草、莴苣的种子需要在有光的条件下才能萌发；有些植物如早熟禾、毛蕊花的种子在有光的条件下萌发得好一些；还有一些植物如洋葱、番茄的种子萌发，则受光的抑制。研究发现萌发需要光的种子一般较小，储藏的营养物质也很少。
2. 光对叶绿素合成的影响
豆芽是在黑暗的环境中培育的，细胞中不含叶绿素，茎比在光下要长得多。豆芽一旦见光，就会发生形态变化长成豆苗，子叶和真叶在有光的条件下可以合成叶绿素，而呈现绿色。
3. 光对植物开花的影响
很多植物的开花与昼夜长短有关，如菠菜只有白天超过13小时才开花；菊花、水稻要在白天短于一定的时长才开花，这就是初中时大家学过的长日照植物和短日照植物。也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系，如黄瓜、棉花、向日葵等。
利用一些花卉的开放与昼夜长短有关的特点，可以人为的控制花期，让一些花卉在需要的日期开放。比如，菊花本在秋天开放，但是现在一年四季都可以看到菊花，这就是花期调控技术的应用。人工控制花期，可以使得植物提前或延后开花，满足人们的要求。
改变植物的花期还可让一些水果提前或延后上市，错峰生产，延长人们享受新鲜水果的时间。例如：对火龙果植株进行夜间补光照射，可促使其提前开花，火龙果提前上市。
在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老等都会受到光的调控。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
（二）光调控植物生长发育的反应机制
植物能够对光做出反应，表明植物可以感知光信号，具有能接受光信号的分子，光敏色素就是其中的一种。
光敏色素是一类蛋白质，也可以说是色素-蛋白复合体，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。光敏色素主要吸收红光和远红光，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信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达从而表现出生物学效应。
如图所示，光敏色素在接受到光照后，被激活，结构发生变化，这一信号经过转导，传递到细胞核内，作用于特定的基因，该基因经转录形成RNA，经翻译合成相应的蛋白质，表现出生物学效应。在该过程中体现感受信号、传导信号和发生反应的过程。
植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体，由此说明环境中的红光、蓝光对植物的生长发育至关重要。
例题1 植物的开花、种子的萌发及休眠都是在一年之中的某一时刻发生的，环境给植物的信号就是所谓的光周期（昼夜的长短），最显著的就是开花过程，根据开花与光周期的关联，可以植物分为短日照植物和长日照植物，下图是研究某短日照植物的开花与光周期的关系，根据实验分析，错误的是（ ）
A. 控制开花的因素是持续不断夜间的长度，而不是日照的长度
B. 在短日照植物临近开花季节， 夜间照明会使开花时间推迟
C. 若将实验植物换成长日照植物，则在暗期内不断闪光，长日照植物会推迟开花
D. 将菊花（短日照植物）每天遮光数小时，可以使其在夏天开花
答案：C
解析：本题主要考查光照对植物开花的影响，难度较大。据图分析，短日照植物处于短夜环境不开花，处于长夜环境开花，短日照植物虽然处于长夜环境，但被闪光中断，则变为短夜环境，故不开花。控制开花的因素是持续不间断的黑暗环境，A正确；夜间照明使得黑暗环境中断，变为短夜环境而不开花，因此在短日照植物临近开花季节， 夜间照明会使开花时间推迟，B正确；若为长日照植物，则在暗期内不断闪光，长日照植物会提前开花，C错误；菊花属短日照植物，在秋季开花，若使其在夏季开花，应当适当遮光，使光照时间缩短，D正确。
例题2 拟南芥可发生避阴反应，即拟南芥植株被其他植株遮蔽而处于阴影中时，可通过光敏色素感受富含远红光的光，进而伸长节间和叶柄，捕获更多的光能。下列相关叙述正确的是
A. 避阴反应有利于叶绿素和类胡萝卜素吸收更多的远红光
B. 发生避阴反应时，拟南芥的性状和基因频率发生了变化
C. 避阴反应说明拟南芥可感受来源于无机环境的信息
D. 发生避阴反应的拟南芥通过光合作用积累的有机物更多
答案： C
解析：本题主要考查光照对植物生长发育的影响，难度中等。避阴反应有利于光敏色素吸收更多的远红光，但光敏色素不是光合色素，光合色素一般不能吸收远红光进行光合作用，A错误；发生避阴反应时，对拟南芥自身植株没有直接的改变，所以拟南芥的性状和基因频率未发生变化，B错误；避阴反应说明拟南芥可感受来源于无机环境的信息，即不可见的远红光，C正确；发生避阴反应的拟南芥因光照减弱，光合作用受到影响，合成的有机物减少，D错误。
（答题时间：30分钟）
1. 如图为光照强度对植物光合作用的影响关系. 下列有关曲线的叙述中错误的是（ ）
A. b代表光下植物干物质积累量
B. n点之后突然增强光照强度，短时间内叶绿体内的C3化合物会减少
C. n点之后植物吸收CO2量不再增加与叶绿体中酶数量有关
D. 若植物长期处于光照强度为m的自然环境中，植物不能正常生长
*2. 现有甲、乙两种植物，其中甲植物时片的叶绿素含量约为乙植物的一半，但固定C02酶的活性显著高于乙植物。在相同环境中，适宣温度下，两种植物在不同光照强度时的CO2吸收速率如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 光照强度低于P时，甲植物的光反应强度低于乙植物
B. 光照强度高于P时，甲植物的暗反应强度高于乙植物
C. 光照强度高于P时，与甲相比，限制乙植物光合速率的主要因素是C02浓度
D. 光照强度低于P时，与乙相比，限制甲植物光合速率的主要因素是叶绿素含量
3. 自然条件下植物所处的光环境非常复杂，其中强光和明光都是植物经常遭遇的环境光照强度。将黄瓜盆栽苗分为3个组处理：T1组为持续5h强光，然后持续5h弱光；T2组是强光和弱光每3min更替1次，总时间为l0h；T3为完全弱光处理10h。处理结束后测量了幼苗干重、叶绿素含量及叶绿素a/b的比值等指标，结果如下图。有关分析正确的是（ ）
A. T2组较T1组幼苗干重偏低是由于光照强度减弱所致
B. T2组处理后导致了叶绿素a含量降低较叶绿素b更加明显
C. T3组叶绿素含量增加但幼苗干重下降与CO2供应不足有关
D. 光照能量相同时，稳定光照比更替频繁光照更有利于幼苗的生长
4. 自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花，下列相关说法错误的是（ ）
A. 植物对日照时间的感知跟光敏色素有关
B. 该现象说明外界环境可影响植物的生长发育
C. 日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控
D. 可以通过人为地控制光照强度达到使花卉分批上市的目的
5. 下图一表示利用碗莲种子所做的探究实验（其他条件适宜且相同）。叙述不正确的是（ ）
A. 实验的目的是探究光照、破壳处理和水分对碗莲种子萌发的影响
B. C组和E组对照可以说明光照对种子萌发没有影响
C. A组和B组对照可以说明种子萌发需要水分
D. 实验结果说明碗莲种子萌发需要水分和破壳处理
6. 下表为研究光照和赤霉素（GA）对某种植物种子萌发影响的实验，环境条件相同且适宜（GA缺陷型是基因突变造成不能合成GA的植株）。下列对该实验结果的分析不合理的是（ ）
条件 A组：植株的种子 GA缺陷型植株的种子
B组：加适宜浓度的GA C组：加等量的蒸馏水
黑暗 不萌发 不萌发 不萌发
适宜光照 萌发 萌发 不萌发
A. 光照能促进种子萌发
B. 光照通过促进赤霉素的合成促进种子萌发
C. 光照和赤霉素都是种子萌发的必要条件
D. 赤霉素能促进种子萌发
7. 某同学在培养皿底部铺上棉花并加入适量的清水，然后把胚具活性且大小相同的豌豆种子各15粒放在棉花上。实验过程与结果如下表。有关叙述正确的是（ ）
装置 场所 温度 棉花状态 数日后的现象
甲 日光 23℃ 潮湿 全部发芽
乙 日光 23℃ 干燥 没有发芽
丙 黑暗 23℃ 潮湿 全部发芽
丁 黑暗 23℃ 干燥 没有发芽
A. 该实验研究的目的是：探究光照、温度和水分对种子萌发的影响
B. 该实验的自变量为光照、温度和水分，因变量为种子是否萌发
C. 该实验选用胚具活性且大小相同的豌豆作为实验材料属于对无关变量的控制
D. 该实验的结论是：种子萌发只与光照和水分有关
8. 2019年1月由重庆大学牵头的嫦娥四号生物科普试验载荷罐内载了几种生物的种子，几天后部分种子萌发。研究种子萌发和幼苗生长对农业生产有重要的指导意义。如图为小麦种子萌发形成幼苗后的生长情况，下列相关说法不正确的是（ ）
A. 该实验探究的可能是有无光照对幼苗生长的影响
B. 黑暗条件下幼苗体内有机物的总量没有增加
C. 前10d光照对幼苗的生长可能有抑制作用
D. 白光条件下的幼苗体内有机物的量一直在增加
*9. 光敏色素在植物个体发育的过程中能促进种子的萌发、调节幼苗的生长和叶绿体的发育等。下图为光敏色素调节相关蛋白质合成的过程，请分析回答有关问题：
（1）图中活性调节蛋白的作用是___________；若cab基因发生突变，则可能会影响光合作用的___________阶段。
（2）需要氨基酸作为原料的过程是图中序号____________。该过程的开始和终止分别与mRNA上的____________有关。
（3）由图可知，遗传信息的转录过程产生在___________中，叶绿体的发育受___________中的遗传物质控制。
（4）叶绿体中植物吸收红光的色素主要是___________。叶绿体中的DNA复制需要DNA聚合酶的催化，若要探究该酶的合成是受细胞核基因还是细胞质基因编码，请你写出实验设计思路：_______________________________________________________。
*10. 植物开花需要日照长度必须大于临界日长（一般为12—14小时以上）称为长日照植物，植物开花需要日照长度只有短于其所要求的临界日长（一般在12—14小时以下）称为短日照植物。科学家通过改变24小时的光照和黑暗的时间处理植物A和植物B一段时间，结果如下图组1和组2、组5和组6。
（1）根据组别____________（填组别号）可判断植物B为________（填“长”或“短”）日照植物。
（2）科学家又对植物A和植物B分别做了以下处理：闪光打断黑暗时间，短暂的暗处理打断光照时间。实验结果如上图组3和组4、组7和组8。根据图示结果可知影响植物开花的关键因素是__________（填“夜间的长度”或“日照的长度”）。请说明理由____________________________________。
（3）若要B植物提前开花，可以怎样处理：_____________________________________。
1. B 解析：本题考查光照强度对光合速率的影响，难度中等。b表示植物的净光合作用速率，即光下植物干物质积累量，A正确；n点之后，植物光合作用达饱和，所以增强光照强度，光合作用强度不再增强，因此，短时间内叶绿体内的C3化合物基本不变，保持平衡，B错误；n点之后植物吸收的量不再增加，其内部因素为叶绿体中酶的数量和活性，以及色素的含量，C正确；光照强度为m时植物没有有机物的积累，但植物在夜间又进行呼吸作用消耗有机物，植物体内的有机物入不抵出，因此若植物长期处于光照强度为m的自然环境中，植物将不能生长，D正确。
2. C 解析：本题考查光照强度、叶绿素含量、酶的活性对光合速率的影响，难度较大。由于甲植物叶片的叶绿素含量约为乙植物的一半，由图可知，光照强度低于P时，甲植物的光反应强度低于乙植物，A正确；甲植物中固定CO2酶的活性显著高于乙植物，当光照强度高于P时，甲植物的暗反应强度高于乙植物，B正确；光照强度高于P时，限制乙植物光合速率的主要环境因素是CO2浓度或CO2酶的活性，C错误；光照强度低于P时，在相同光照强度下，甲植物的光合速率低于乙植物，主要原因是甲植物的叶绿素含量低于乙植物，D正确。
3. D 解析：本题考查光照强度对幼苗干重以及叶绿素含量的影响，难度中等。T2组和T1组的自变量是强光和弱光替换的频率，而不是光照强度，A错误；T2组叶绿素a/b的值最大，所以叶绿素b含量降低较叶绿素a更加明显，B错误；T3组是一直在弱光条件下处理，所以其幼苗干重下降主要与光照强度降低有关，C错误；比较T1和T2组，稳定的光照有利于幼苗的生长，D正确。
4. D 解析：本题考查日照时间对植物开花的影响，难度中等。植物对日照时间的感知虽然跟光敏色素有关， A正确；题目中的现象说明光可以影响植物的开花，B正确；日照时间的长短变化是环境因素，外界环境因素的变化通过影响植物的代谢进而影响植物的开花，而植物代谢的调节本质上是由基因来调控的，C正确；可通过人为地控制光照时间控制植物开花的时间，达到使花卉分批上市的目的，D错误。
5. B 解析：本题考查不同的因素处理对种子萌发的影响，难度中等。分析实验方案可知，该实验中的自变量有光照、破壳处理和水分，A正确；对照实验要遵循单一变量原则，C组和E组的自变量为是否光照，两者对照可以说明光照对种子萌发有影响，B错误；A组和B组的自变量为水含量，两者对照可以说明种子萌发需要水分，C正确；实验结果说明碗莲种子萌发需要水分和破壳处理，D正确。
6. B 解析：本题考查光照和赤霉素对种子萌发的影响，难度中等。A组实验的结果显示：光照能促进种子萌发，A正确；表中信息显示，光照、赤霉素均可促进种子萌发，是种子萌发的必要条件，但无证据表明：光照是否是通过促进赤霉素的合成来促进种子的萌发，B错误，C正确；在适宜光照下，A、B和C组的实验结果可以说明：赤霉素能促进种子萌发，D正确。
7. C 解析：本题考查光照、水分对种子萌发的影响，难度中等。由表分析可知该实验探究目的是探究光照和水分对种子萌发的影响，A、B错误；都选用具有活性的胚和大小相同的豌豆作为实验材料属于控制无关变量，C正确；该实验的结论应是种子萌发与光照和水分有关，但不能说明和其它无关，D错误。
8. D 解析：本题考查光照对幼苗生长的影响，难度中等。本题中的自变量是有无光照，因变量是幼苗长度，因此该实验探究的可能是有无光照对幼苗生长的影响，A正确；黑暗条件下，无论是叶子有没有变绿，幼苗无法进行光合作用合成有机物，但进行呼吸作用，体内有机物的总量减少，B正确；根据图示，前10天黑暗下的幼苗长度比白光下的幼苗长度要长，说明前10天光照对幼苗的生长有抑制作用，C正确；前10天，幼苗叶子未变绿，不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，此时白光条件下的幼苗体内有机物的量一直在减少，D错误。
9. （1）促进rbcS基因和cab基因的转录 光反应
（2）②④ 起始密码和终止密码
（3）细胞核、叶绿体（2分） 细胞核和细胞质
（4）叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b） 用药物抑制核基因的表达，检测叶绿体中是否有DNA聚合酶的合成（2分）
解析：本题考查基因的表达、光敏色素的调节过程，难度中等。
（1）分析图示，活性调节蛋白经核孔进入细胞核与DNA分子的相应部位结合后，启动了rbcS基因和cab基因的[①]转录过程，据此可知，图中活性调节蛋白的作用是促进rbcS基因和cab基因的转录。cab基因的表达产物LHCⅡ参与类囊体膜上PSⅡ复合体的组成，类囊体是光反应的场所，所以若cab基因发生突变，则可能会影响光合作用的光反应阶段。
（2）基因表达的翻译过程需要氨基酸作为原料，即图中②④的过程；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）分析图示可知，[①]、[③]均为转录过程，分别发生在细胞核、叶绿体中。图中rbcS核基因的表达产物SSU小亚基以及叶绿体中的DNA控制合成的LSU大亚基组装成叶绿体中的酶，所以叶绿体的发育受细胞核和细胞质中的遗传物质控制。
（4）叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b）主要吸收红光和蓝紫光。叶绿体中的DNA复制需要DNA聚合酶的催化，若要探究该酶的合成是受细胞核基因还是细胞质基因编码，其实验设计思路是：用药物抑制核基因的表达，检测叶绿体中是否有DNA聚合酶的合成。若有DNA聚合酶的合成，则说明该酶的合成是受细胞质基因编码；若无DNA聚合酶的合成，则说明该酶的合成是受细胞核基因编码。
10. （1）5 、6 长 （2）夜间的长度 对于两组植物，只有闪光打断黑暗时间会改变开花情况，而短暂的暗处理打断光照时间不改变开花情况 （3）在夜间用闪光处理或者延长光照时间
解析：本题考查日照长短对植物开花的影响以及相关的应用，难度较大。
（1）5组用大于12—14小时以上日照处理后植物B开花，6组用少于12—14小时的日照处理后植物B不开花，通过5、6组对照可判断植物B是长日照植物。
（2）从组3和组4对照、和组7和组8对照结果可知，只有闪光打断黑暗时间会改变开花情况，而短暂的暗处理打断光照时间不改变开花情况，这说明影响植物开花的关键因素是夜间的长度。
（3）从组5和组7结果分析可知，若要B植物提前开花，可以在夜间用闪光处理或者延长光照时间。
参与调节植物生命活动的其他环境因素
重难点 题型 分值
重点 光对植物生长发育的调节 选择题、非选择题 2-3
温度、重力对植物生命活动的调节
植物生长发育的整体调控
难点 不同环境因素对植物生长发育的影响
设计实验验证重力影响的根尖的部位
核心知识点二：参与调节植物生命活动的其他环境因素
一、温度参与植物生长发育的调节
1. 温度与年轮
温带地区，树木年复一年的加粗，构成一圈圈的年轮，表现出季节周期性变化。年轮形成的原因是：在春夏气候温和，温度逐渐升高，雨量充沛，对树木的生长有利，形成层细胞分裂快、产生的细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季天气渐冷，温度逐渐下降，雨量减少，形成层细胞分裂慢、产生的细胞体积小，细胞壁厚，树干上形成颜色较深的带。同一年的较浅的带和较深的带合称为年轮。第一年秋冬季形成的较深的带和第二年春夏季形成的较浅的带之间界限分明，称为年轮线，表明树木每年生长交替的转折点。从主干基部年轮的数目，就可以了解一棵树的年龄。
2. 温度与春化作用
有些植物在生长期需要经历一段时间的低温之后才能开花。这种低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。如冬小麦、冬大麦、蕙兰等植物就具有此特点。春化作用的存在可以使植物更好的适应生存的环境。在生产上的应用有：对冬小麦进行人工春化处理，在春天进行种植，以保证可以开花结果；不能盲目的引种，如将北方品种引到南方，因不能满足低温要求，不开花结实；控制花期，如利用温度调控促进花芽发育或抑制花芽发育起到提早或延迟花期的作用、利用解除春化控制开花。
3. 温度与植物分布的地域性
根据温度的不同，地球上分为热带、亚热带、温带、亚寒带和寒带，其中分布的植物类群分别是热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、寒带针叶林和苔原地区。温度差异，植物的类群也不同。
植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行，温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物的生长发育。
二、重力对植物生长发育的影响
重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在重力的影响下，横放的植物根向地生长、茎向上生长，是因为在重力的影响下生长素在近地一侧的分布多，又因为根、茎对生长素的敏感度不同，出现了不同的生长现象。
其机理是：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方向。
“淀粉——平衡石假说”是普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。假说认为：植物对重力的感觉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。当重力方向改变时，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，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
高等植物的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。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共同构成的网络。
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，是基因适时表达的结果。
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，需要通过激素传递信息。激素作为信息分子，会影响基因的表达，从而起到调节作用。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。
在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上是植物响应环境变化，调控基因表达以及激素产生、分布，最终表现在器官和个体水平上的变化。
四、验证植物根向地性的感受部位在根冠的实验
1. 实验过程
（1）选择一定数量的刚刚萌发的玉米粒为实验材料，均分为两组，编号甲、乙；
（2）甲组中萌发的玉米粒不作任何处理，将其摆放在铺有湿棉花的培养皿中，为对照组；乙组中将萌发的玉米粒胚根的根冠减掉，将其摆放在铺有湿棉花的培养皿中，为实验组；
（3）观察胚根的生长情况。
2. 实验结果
甲组萌发玉米粒的胚根向下弯曲生长，乙组萌发玉米粒的胚根横向生长；说明植物根向地性的感受部位在根冠。
例题1 下图为横放萌发后的玉米种子，据图分析种子萌发过程中激素调节的相关内容，以下描述正确的是（ ）
A. 在黑暗环境中一段时间后，根、茎分别出现不同的向性，此时生长受到抑制的是A、D侧
B. 玉米种子萌发初期，赤霉素含量增加，促进了淀粉的水解，为种子的萌发提供物质和能量
C. 玉米种子萌发成幼苗过程中只受赤霉素和生长素的调节作用且调节作用的原理相同
D. 根、芽合成的生长素能从C运输到D、从A运输到B，反映了生长素极性运输的特点
答案：B
解析：本题主要考查重力、激素等对植物生长发育的影响，难度较大。在黑暗环境中一段时间后，根表现为向地性，茎表现为背地性，此时生长受到抑制的是D侧，A侧是促进作用，A错误；玉米种子萌发初期，赤霉素含量增加，促进了淀粉的水解，为种子的萌发提供物质和能量，B正确；玉米种子萌发成幼苗过程中受多种激素共同调节，C错误；根、芽合成的生长素能从C运输到D、从A运输到B，是生长素的横向运输，不能反映生长素极性运输的特点，D错误。
例题2 下列关于植物生命活动调节的叙述，不正确的是（ ）
A. 光照、温度等环境因子通过影响细胞代谢而影响植物生命活动
B. 植物生长发育过程中，几乎所有的生命活动都受到植物激素的调节
C. 在植物激素中，生长素对于植物生长发育过程起主导作用
D. 植物的生长发育过程，都处在基因适时选择性表达的调控之下
答案：C
解析：本题主要考查植物生长发育的整体调控，难度中等。、光照、温度等环境因子会影响植物激素的合成、分布、光合作用等，从而影响植物的生命活动，A正确；植物生命活动的进行，需要植物激素的调节，B正确；各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节，不同的阶段，起主导作用的激素不同，C错误；植物的生长发育过程是不同基因适时选择性表达的结果，D正确。
（答题时间：30分钟）
*1. 图表示某植物生长与温度的关系，由图可知正确的是（ ）
A. 若处于恒定温度温室内，当室温低于12. 5 ℃时，植物将停止生长
B. 昼温为25 ℃时，植物生长最快的夜间温度是15 ℃
C. 昼夜温度均为25 ℃时，该植物利用的CO2量与昼温25 ℃夜温10 ℃时相等
D. 夜间温度为5 ℃时，一昼夜该植物没有有机物积累
2. 植物生长过程中会对重力这一外界刺激产生反应，表现出向地性或背地性，这一现象称为重力反应。对此正确的看法是（ ）
A. 引起重力反应的激素是生长素 B. 在c、d中，激素含量最多的是c
C. 具有促进生长作用的只有b、c D. 重力反应都体现了激素作用的两重性
3. 将同种且生长状况相同的植物体横置，植物体在失重和有重力的环境中的生长状况并不相同。在失重的环境中，植物体横向生长，在有重力的环境中植物体的根和茎分别朝向重力方向和背向重力方向生长（如图所示）。下列说法中不正确的是（　　）
A. 失重环境中植物体的a侧与b侧、c侧与d侧的生长素浓度相等
B. 有重力环境中植物体内生长素浓度情况为a侧C. 有重力环境中茎的弯曲生长情况体现了生长素作用的两重性
D. 该事实可以说明重力可以影响植物体内生长素的分布
*4. 为了探究光照和重力对横放状态下植物生长的影响，某同学对刚萌发的盆栽燕麦分别进行如下图所示的处理：一段时间后，①③④均明显弯曲向上生长，②弯曲向上生长不明显。根据上面实验，下列分析最准确的是（ ）
A. ①能够说明燕麦在横放状态下，单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素
B. ②能够说明燕麦在横放状态下，单侧光对植物弯曲生长的影响小于重力作用
C. ③能够说明燕麦在横放状态下，单侧光作用不是植物弯曲生长的主要因素
D. ④能够说明燕麦在横放状态下，单侧光及重力作用是引起弯曲生长的主要因素
5. 图是生长素浓度与所起作用的关系曲线图，下列说法不正确的是（ ）
A. 根的向地性实验中，若测得的根的远地侧生长素浓度为a，则近地侧生长素浓度应大于c
B. 茎的背地性实验中，若测得茎的远地侧生长素浓度为a，则近地侧生长素浓度应在a～c
C. 顶端优势现象中，若测得顶芽生长素浓度为a，则侧芽生长素浓度应大于c
D. 无论是根的向地性还是茎的背地性都体现了生长素作用的两重性
6. 下列有关植物生命活动调节的说法，错误的是（ ）
A. 如果缺乏氧气，则会影响植物体内生长素的极性运输
B. 植物体合成赤霉素、脱落酸的过程体现了基因对性状的间接控制
C. 植物只要受到光刺激，茎尖两侧生长素的浓度就会发生改变
D. 光照、温度等环境因素对植物的生长发育也具有调节作用
7. 植物生长发育的过程始终伴随着物质和能量的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 环境因子可以通过影响激素合成来影响植物的各项生命活动
B. 植物固定的太阳能全部用于自身的生长、发育和繁殖
C. 植物的生长发育过程，在根本上是多种激素共同调节的结果
D. 植物越冬时体内结合水转化成自由水，有利于抵抗不利的环境条件
8. 植物的生长发育与激素调节息息相关。下列关于植物激素调节的叙述，不正确的是（ ）
A. 激素调节只是植物生命活动调节的一部分
B. 植物激素直接参与细胞代谢并给细胞传达调节代谢的信息
C. 植物激素可以对基因组的表达进行调节，其合成也受基因组控制
D. 在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，多种激素共同起作用
9. 近来，我国西南几省的大旱，极大地影响了冬小麦、油菜等的生长。请回答有关问题：
（1）许多植物在遭受干旱等非致死性逆境袭击时，细胞内的可溶性糖和氨基酸的含量有明显提高，从而提高细胞＿＿＿＿＿＿能力，增强对逆境的适应性。
（2）人们发现一些抗旱植物的原产地主要分布在干旱地区。从生物进化角度看，抗旱类型的形成是长期＿＿＿＿＿＿的结果。
（3）用低温诱导促使植物开花的作用称为春化作用，冬小麦必须经过春化作用才能抽穗开花。但高温、缺氧和缺水等均可以解除春化，下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果，请回答：
冬小麦幼苗
处理方式 未经低温处理 经低温处理 先低温处理后再干旱处理
硷测结果 没有特殊蛋白质出现 有特殊蛋白质出现 出现特殊蛋白质，干旱处理后特殊蛋白质消失
现 象 不抽穗开花 抽穗开花 不抽穗开花
①春化作用产生的物质是否是基因突变所造成 ＿＿＿＿＿＿，春化过程的实质是使植物体内某些细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，该过程称为＿＿＿＿＿＿。
②科学家发现用一定浓度的赤霉素溶液处理冬小麦，可以使冬小麦不经过低温处理也可以抽穗开花，为了确定赤霉素对冬小麦进行春化作用的适宜浓度，某同学用未经春化的冬小麦幼苗为材料，用AB两种浓度（A浓度＞B浓度）的赤霉素溶液分别处理冬小麦幼苗作为两个实验组，用蒸馏水处理作为对照组进行实验，结果发现三组小麦生长发育过程中都没有抽穗开花。为达到预期目的，你认为进一步的探索需配制的赤霉素溶液的浓度应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
*10. 植物生长过程中会对重力这一外界刺激产生反应，并通过向重力性反应指引器官的生长方向，这一现象称为重力反应。
（1）茎的负向地性利于植物接受更多的阳光和空气，根的正向地性利于植物深入土壤吸收___________，这些现象都是植物_______________的表现。
（2）独脚金内酯是近年发现的一种新型植物激素，在植物体内作用广泛。为研究独脚金内酯是否参与重力反应的调控，研究人员将正常生长状态下的水稻幼苗水平放置后，施加一定浓度的独脚金内酯类似物GR24，一段时间后测量茎的弯曲角度θ（如图1）。实验结果（如图2）表明，GR24能_________植株的重力反应。
（3）已知生长素在植物的重力反应中发挥关键作用。为研究GR24影响重力反应的作用机理，研究人员进一步检测了上述幼苗上半侧、下半侧（图1）中生长素相应基因R的表达情况（R基因的表达量与生长素含量正相关），实验结果如图3。由对照组的结果可知重力刺激对生长素分布的影响是___________________，导致茎两侧的细胞生长速度表现为____________，从而形成一定角度的弯曲，表现出负向地性。对比实验组A和对照组结果，并结合图2可推测________________。
（4）为检验上述推测，研究人员在图2实验的基础上补充B、C两组实验，其中B组用生长素类似物NAA处理，C组用____________处理。如果观察到的现象是：B组幼苗弯曲角度大于对照组，C组幼苗弯曲角度________________，则可进一步证明上述推测的正确性。
1. B 解析：本题考查温度对植物生长的影响，难度较大。据图可知，若处于恒定温度温室内，当室温低于5℃时，植物一天中没有有机物积累，将停止生长，A错误；当昼温为25℃时，该植物在夜温15℃时一天中干物质增长量最大，因此生长最快，B正确；由图中曲线可知，昼夜恒温为25℃时该植物一天中干物质积累量与昼温25℃夜温、10℃时相等，但由于温度不同，一天中的呼吸作用消耗量不同，因此一天中的有机物合成量不同，即CO2的利用量不同，C错误；夜间温度为5℃时，在昼夜恒温条件下一昼夜该植物没有有机物积累，但在昼温为25℃条件下，一昼夜该植物有机物积累不为0，D错误。
2. A 解析：本题考查重力对植物茎和根生长的影响，难度中等。引起重力反应的激素是生长素，在重力的作用下发生了横向运输，A正确；在c、d中，由于生长素的横向运输，d中生长素含量最多，B错误；a、b、c均具有促进作用，C错误；茎的背地性未体现生长素的两重性，D错误。
3. C 解析：本题考查重力对植物生长的影响，难度中等。失重环境中植物体内的生长素运输不受重力的影响，a侧与b侧、c侧与d侧的生长素浓度相等，A正确；有重力环境中植物体内生长素向重力方向横向运输，导致a侧4. B 解析：本题考查光照和重力对植物生长的影响，难度较大。燕麦横放，重力会引起生长素向地侧多于背地侧。单侧光照引起生长素背光侧多于向光侧。①上方照光以及重力影响都使向地侧生长素多，即单侧光和重力的作用效果一致，使植物弯向上生长，故不能说明单侧光和重力作用谁是引起弯曲生长的主要因素，A错误；②下方照光引起生长素在背地侧分布多于向地侧，而重力作用引起生长素向地侧多于背地侧。即单侧光和重力的作用效果相反。②弯曲向上生长虽然不明显，但毕竟仍然是弯曲向上生长，说明重力与单侧光的共同作用结果是使向地侧生长素分布量比背地侧稍多，由此可推测，B正确；③只受重力影响，所以③只能说明燕麦在横放状态下，重力作用是引起弯曲生长的主要因素，但不能说明单侧光的作用，C错误；④中均匀光照不影响生长素的横向运输，受重力影响弯向上生长，该实验不能说明重力和单侧光都是引起弯曲生长的主要因素，D错误。
5. D 解析：本题考查生长素浓度对植物根、茎等生长的影响，难度中等。根的向地性实验中，若测得的根的远地侧生长素浓度为a，则近地侧生长素浓度应该大于a，且对生长的效应小于a，故近地侧生长素浓度应大于c，A正确；茎的背地性实验中，若测得茎的远地侧生长素浓度为a，则近地侧生长素浓度应该大于a，且促进生长的效应大于a，则近地侧生长素浓度应在a～c，B正确；顶端优势现象中，若测得顶芽生长素浓度为a，则侧芽生长素浓度应大于a，且对生长的效应小于a，则侧芽生长素浓度应大于c，C正确；生长素的生理作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，根的向地性体现了生长素作用的两重性，茎的背地性没有体现生长素作用的两重性，D错误。
6. C 解析：本题考查植物生命活动的综合调节，难度中等。生长素的极性运输是一种主动运输，需要载体蛋白并消耗能量，如果缺乏氧气，则会影响有氧呼吸，进而影响植物体内生长素的极性运输，A正确；植物激素的合成主要是基因通过对酶的控制进而控制生物体的性状，属于基因对生物体性状的间接控制，B正确；当植物茎尖受到单侧光刺激时，茎尖两侧的生长素浓度或比例往往会发生变化，C错误；光照、温度等环境因素会影响激素的合成和分布，进而对植物的生长发育也具有调节作用，D正确。
7. A 解析：本题考查植物生长发育过程中的调节，难度中等。植物激素的合成属于酶促反应，如温度通过影响酶的活性影响植物激素的合成，植物激素作为信息分子，对细胞的生命活动起调节作用，A正确；植物固定的太阳能一部分用于呼吸，一部分用于自身的生长、发育和繁殖，B错误；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；植物越冬时体内自由水转化成结合水，代谢减弱，有利于抵抗不利的环境条件，D错误。
8. B 解析：本题考查植物激素对植物生命活动的调节，难度中等。植物所有的生命活动受到基因的控制，而激素调节只是植物生命活动调节的一部分，A正确；植物激素不直接参与代谢，而是调节代谢，B错误；根据以上分析可知，植物激素能对基因组的表达进行调节，其合成也受基因组控制，C正确；在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的，D正确。
9. （1）渗透吸水 （2）自然选择 （3） ①不是 细胞分化
②大于A浓度、小于B浓度、AB浓度之间（写出一个给1分，写全得2分）
解析：本题考查植物细胞的吸水与失水、进化理论、细胞分化、生长素作用等植物生命活动的调节过程，难度中等。
（1）植物在遭受干旱等非致死性逆境袭击时，细胞内的可溶性糖和氨基酸的含量提高，可增大细胞质的溶液浓度，从而提高细胞渗透吸水能力。
（2）从生物进化角度看，原来不同植物的个体之间存在着抗寒性的差异，抗旱类型的形成是长期自然选择的结果。
（3）①据表可知，经低温处理后，有特殊蛋白质出现，该蛋白质在干旱处理时会消失，说明该蛋白质的产生不是基因突变所造成的，只是环境因素影响了相关基因的表达。植物体内某些细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程称为细胞分化。
②确定赤霉素对冬小麦进行春化作用的适宜浓度，用AB两种浓度（A浓度＞B浓度）的赤霉素溶液分别处理冬小麦幼苗，小麦生长发育过程中都没有抽穗开花，说明两个浓度均不适宜，为达到预期目的，需配制的三种赤霉素溶液的浓度应分别为大于A浓度、小于B浓度、AB浓度之间。
10. （1）水和无机盐（水和矿质营养） 适应环境 （2）减弱 （3）下半侧生长素含量高于上半侧 下半侧快于上半侧 GR24通过降低生长素的不均匀分布的差异从而减弱重力反应 （4） GR24+NAA 小于实验组B且大于实验组A
解析：本题考查植物根的向地性、茎的背地性的意义和机理，难度较大。
（1）根的正向地性利于植物深入土壤吸收水和无机盐，是植物适应环境的表现。
（2）据图2可知，施加一定浓度的独脚金内酯类似物GR24，和对照组相比，茎的弯曲角度θ减小，说明GR24能减弱植株的重力反应。
（3）根据图3，对照组的上半侧R基因的表达量较低，下半侧较高，即生长素含量下半侧高于上半侧，导致茎下半侧生长速度比上半侧快，根表现出负向地性。实验组R基因的表达量比对照组降低，即生长素含量降低，推测GR24通过降低生长素的不均匀分布的差异从而减弱重力反应。
（4）分析实验，该实验的自变量有GR24、NAA，因变量是幼苗的弯曲角度。为检验上述推测，根据单因子变量对照原则，可在图2实验的基础上补充B、C两组实验，B组用一定量的生长素类似物NAA处理，C组用等量的NAA+GR24混合物处理。观察添加或不添加生长素类似物NAA是否能增加或减弱茎的负向地性。如果推测成立，则B组幼苗弯曲角度大于对照组，C组幼苗弯曲角度大于实验组A且小于实验组B。