高二生物课后培优分级练（人教版2019选择性必修1）5.4 环境因素参与调节植物的生命活动（原卷版+解析）
文档属性
| 名称 | 高二生物课后培优分级练（人教版2019选择性必修1）5.4 环境因素参与调节植物的生命活动（原卷版+解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 5.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-05 12:36:25 | ||
图片预览
文档简介
5.4 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作用及植物生长发育调控的复杂性和整体性。
植物生长发育调控的复杂性和整体性。
一、光对植物生长发育的调节
光的调控作用
例1：光在种子萌发中的作用
种子萌发所需的环境条件主要有足够的水分、充足的氧气和适当的温度，有些种子还需要光照条件。有些种子（如：莴苣）萌发时，发现与光的波长有关。
例2：光在植物营养生长期的作用
光既促进叶绿素的合成，又是高等植物形态建成必不可少的条件。
例3：光在植物开花中的作用
植物开花是光照时长在起作用，与植物激素的分泌有关。如：IAA能促进长日植物开花，抑制短日植物成花。CTK对长日和短日植物成花有促进作用。
可见，植物向光生长、种子萌发、植物生长、开花、衰老等都会受到光的调控。所以，光不仅是植物制造有机物的能源，光还作为一种信号，影响、调控植物生长、发育全过程，即：形态建成。
间接作用：植物的生长发育受多种环境因子所影响,包括光、温度、水分等。其中，光作为一种能量，通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量，光照不足会影响光合作用的光反应和暗反应两个阶段,最终影响到植物光合产物的形成。
直接作用:光除了作为一种能源控制着光合作用,还作为一种信号影响着植物生长发育,从种子发芽和脱黄化作用到对营养形态学、昼夜节律的开始、基因 表达、向地性和向光性,对植物的生长发育有广泛的调节作用,植物受光诱导和调节的发育称为植物的光形态建成。
光的调控机制
（1）植物的光感受系统 即：能接受光信号的分子
光敏色素：吸收红光和远红光并发生可逆转换的光受体
蓝光受体：感受蓝光和近紫外光区域的光
UV-B受体：
（2）光敏色素 本质：是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）
分布：植物的各个部位，在分生组织细胞内较丰富
吸收光能：主要吸收红光和远红光
光敏色素影响种子萌发
植物体内能吸收红光和远红光并进行可逆转换的光受体是光敏色素，有两种不同形式：一种叫红光吸收型Pr，一种叫远红光吸收型Pfr。Pr吸收红光后，转变成Pfr；而Pfr吸收远红光后，又逆转为Pr。Pr是没有活性的形式，Pfr才是有活性的形式。需光种子在Pfr型光敏色素作用下，才能开始萌发。
（4）光敏色素在开花中的作用
光敏色素诱导植物成花不决定于Pr和Pfr的绝对含量，而取决于的比值。
（5）关于光敏色素的作用机理，有两种假说：膜作用假说与基因调节假说。
1）膜作用假说：认为光敏色素能改变细胞中一种或多种膜的特性或功能，从而引发一系列的反应。其依据是某些光敏色素调控的快速反应与膜性质的变化有关。
2）基因调节假说：认为光敏色素对光形态建成的作用，对植物生长发育的调节是通过影响基因表达来实现的。其依据是某些光敏色素调控的长期反应与基因表达有关。 目前判断一个光调节的反应过程是否包含有光敏色素作为其中光敏受体的实验标准是：如果一个光反应可以被红闪光诱发，又可以被紧随红光之后的远红闪光所充分逆转，那么，这个反应的光敏受体就是光敏色素，即所进行的生理过程与光敏色素有关。
作用机理：
二、温度对植物生长发育的调节
参与植物的生长发育
温度影响种子萌发
温度影响植物生长（年轮）
温度影响开花结果（冬小麦的春化作用）
温度影响叶的衰老和脱落
2.温度决定植物分布的地域性
三、重力对植物生长发育的调节
调控实例：根的向地性、茎的背地性
调控机制：淀粉-平衡石假说
四、植物生长发育的整体调控
种子萌发作为植物营养生长的开始，要求一定的水分、适宜的温度和充足的氧气，有些种子还需要光照或黑暗。植物生长又是体内各个生理代谢活动协调进行的综合表现，主要受光照、温度、水分、矿质等的影响。
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。
激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起调节作用。
激素的产生和分布是基因表达的结果，也受环境因素影响。
植物激素会影响细胞的表达，而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。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调节共同构成的网络。
(
课后培优练
级练
)
培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1.高等植物的生长发育会受到环境因素的调节，其中光、温度和重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 光敏色素是一类色素-蛋白复合体，被激活后其结构会发生改变
B. 光敏色素不仅能吸收红光和远红光，还能感受蓝光的刺激
C. 植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
D. 树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节
2.如图为植物开花所需的光照条件示意图，下列表述错误的是（ ）
A. 植物可以感知光信号并据此调整生长发育
B. 长夜闪光对于植物能否开花并无明显影响
C. 短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花
D. 通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期
3.下列关于光对植物生长发育的影响的叙述,不正确的是（ ）
A. 光能够影响植物种子的萌发
B. 植物的向光性是植物对光刺激的反应
C. 对植物来说,光只是起提供能量的作用
D. 光可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
4.淀粉体-平衡石假说认为植物依靠内含淀粉体的细胞感受对重力的单一方向的刺激，使横放的茎、根等部位发生生长素的横向运输。植物光合作用产生的葡萄糖经由聚合转变成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中。下列叙述错误的是（ ）
A. 淀粉体可感受重力的方向
B. 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C. 植物根部的向地生长体现了生长素作用的两重性
D. 根的远地侧生长素分布较多，生长较快，而使根向地生长
5.植物的生命活动除了直接受化学物质的调节之外，同时也受环境因素的影响。下列有关叙述错误的是（）
A. 原产于热带地区的玉米适应短日照条件，在从热带地区引种至温带地区时，可能出现不适应的现象
B. 冬小麦的正常开花离不开春化作用，实验室夏季种植冬小麦时，可合理使用冷库，调节冬小麦的开花
C. 环境因素和植物激素对植物的影响是相互独立的，但二者都具有重要的影响
D. 由于光敏色素的存在，光照可调节植物体内有关基因的表达，进而调节植物的生命活动
二、填空题
6.适宜浓度的生长素可以促进植物生根，生产上常用的是其类似物。请回答下列问题：
（1）植物体内，生长素是由 ______（填氨基酸名称）经过一系列反应转变而成的。
（2）幼根中、生长素进行极性运输，即 ______。
（3）α-萘乙酸（NAA）是常用的生长素类调节剂，为探究其对某植物插条生根的影响，某实验小组进行了预实验，结果如表：
NAA/（mg L-1） 0 50 100 200 300
平均根数/条 9.63 11.70 18.33 17.25 8.33
平均根长/cm 13.52 15.49 17.24 16.95 7.53
预实验的结果说明，NAA对该植物插条生根的影响是 ______。进一步探究α-萘乙酸溶液促进植物插条生根的最适浓度的思路是 ______。
（4）实验小组在实验中发现，如果将幼苗横放，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。实验小组查阅资料，发现“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，并根据假说绘制了解释模型图如图：
分析模型图，根向地弯曲生长的原因是：
①当重力方向发生改变时、平衡石细胞中的“淀粉体”就会 ______；
②该重力信号引起一系列信号分子的改变；
③通过影响生长素的运输导致生长素 ______；
④______浓度生长素促进远地侧根尖生长，从而造成重力对植物生长的影响。
7.光照对动植物会产生多种影响。回答下列问题：
（1）鸟类的繁殖具有季节性，春季日照逐渐延长时，鸟类大多进入繁殖期。光照调节鸟类繁殖活动是通过下丘脑-垂体-性腺轴实现的（字母代表不同的激素）。
光→感受器→传入神经→下丘脑→A→垂体→B→性腺→C
①感受器接受光照刺激产生兴奋，兴奋经过传导和传递后，效应器作出的应答是 ______。养鸡时，在增加营养的基础上延长光照时间后，______激素会刺激卵巢的发育和雌激素的分泌。
②从信息的种类来看，光照属于 ______信息，从信息传递在生态系统的作用来看，光照影响鸟类的产卵率说明 ______。
（2）光照可作为信号调控植物生长发育的全过程。如图是光调控植物生长发育的反应机制示意图。
①感受信号阶段，在受到光照射时，光敏色素被激活后结构发生变化，这一变化的信息经过 ______传导到细胞核内，特定基因通过a ______和b ______过程完成遗传信息的表达，从而表现出生物学效应。
②除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物生长发育，试各举出一例。 ______、______。
培优第二阶——拓展培优练
单选题
1.植物的生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合,下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 植物的生长、发育、繁殖、休眠都受到基因表达的调控
B. 激素作为信息分子,可以影响植物细胞的基因表达,从而起到调节作用
C. 植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果,不受环境因素的影响
D. 光、温度、重力等环境因素也可以调控植物的生命活动
2.为研究赤霉素和光敏色素（接受光信号的蛋白质）在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、光敏色素A突变体、光敏色素B突变体的水稻种子播种在含有不同浓度赤霉素合成抑制剂（ PAC）的培养基中，在光照条件下培养8天后测量地上部分和主根长度，得到如图所示结果。
对实验结果的分析，不正确的是（ ）
A. 三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制
B. 浓度为10-5和10-4mol/L的PAC对主根生长均为抑制作用
C. 适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用
D. 光敏色素B接受光信号异常使赤霉素对主根伸长的抑制减弱
3.下列对于植物生长发育相关的叙述，不正确的是（ ）
A. 生长素在植物体内起作用时并不直接参与细胞代谢
B. 幼苗中激素的合成既受基因的调控又受光照等环境因素的影响
C. 植物生长发育从根本上讲是多种激素协调配合共同作用的结果
D. 光敏色素接受到光照射时会发生结构改变进而影响基因的表达
4.高等植物的生长发育受到环境因素调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要,请判断下列说法正确的有几项（ ）
对植物来说,光只是提供能量
光敏色素是—类—色素蛋白复合体,主要吸收红光和远红光
受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的
高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合
年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节
“淀粉—平衡石假说”认为植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
A. 三项 B. 四项 C. 五项 D. 六项
5.某些植物必须经过春化作用(低温诱导促使植物开花)才能开花结实。如表是对冬小麦进行相关处理的研究结果。以下对研究结果的分析错误的是（ ）
处理方式 未经低温处理
(第1组) 经低温处理
(第2组) 先低温处理后高温处理
(第3组)
检测结果 没有某些特殊
蛋白质 有某些特殊
蛋白质 出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失
现象 不能抽穗开花 抽穗开花 不能抽穗开花
A. 温度是决定冬小麦抽穗开花的环境因素
B. 高温可以解除冬小麦的春化作用
C. 春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果
D. 北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
6.“淀粉平衡石假说“认为根向地生长的原因是在根冠中存在一种平衡细胞，含有能感受重力刺激的淀粉体。当植株横放时，平衡细胞的生命活动如图所示，①～④是调节过程。内质网释放钙离子的量会影响钙调蛋白的激活数量。下列叙述错误的是（ ）
A. 切除根冠后，幼根的向地生长会受到抑制
B. 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C. 生长素泵功能的正常进行依赖被激活的钙调蛋白
D. 当内质网中初始钙离子水平较低时，根横放时其向地性程度增强
二、填空题
7.1952年，科学家用单色光处理莴苣种子时发现，红光（波长在660nm左右）促进种子萌发，远红光（波长在730nm左右）抑制种子萌发；如果用红光（R）和远红光（FR）交替处理，则两种波长的光对种子萌发的影响结果如下表所示。请回答下列问题：
光处理 萌发率% 光处理 萌发率%
R 70 R﹣FR﹣R﹣FR 6
R﹣FR 6 R﹣FR﹣R﹣FR﹣R 74
R﹣FR﹣R 76 R﹣FR﹣R﹣FR﹣R﹣FR 6
（1）温度、水分是该实验的 ______（自变量/因变量/无关变量）。通过对上表的分析可以得出：红光和远红光交替处理时，种子萌发率的高低取决于 ______。
（2）后来的研究发现，上述吸收红光和远红光的光受体是一种叫光敏色素的蛋白质。光敏色素有两种类型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）。Pr和Pfr实际上是同一色素的两种存在形式，它们相互关系如图所示（箭头代表转化关系）。综合以上信息推测：Pr和Pfr之间的相互转化的本质是蛋白质 ______的改变，它们中能促进种子萌发的是 ______。
（3）更进一步的研究发现，光敏色素会导致细胞内部分mRNA发生选择性剪辑，使产生的mRNA比通常时多了一段序列，据此推断光敏色素调控基因表达的 ______阶段。
培优第三阶——高考沙场点兵
一、单选题
1.在研究植物开花的科学发展史上，人们发现经过光周期诱导的叶片上可以产生一种生化信号，能够长距离运输，具有刺激开花的效果。20世纪 30年代苏联科学家曾提出在植物中存在一种通用的开花刺激物质，将其命名为开花素。并通过嫁接实验证实了这种刺激物的存在。在后期的进一步研究中，科学家对分离出的经过诱导和没有经过诱导的叶组织提取物中的小分子进行生物分析，最终并未成功提取出开花素这种物质。以下相关叙述错误的是（ ）
A. 叶片上经光周期诱导的这种生化信号，可以从产生部位运输到作用部位并发挥作用
B. 将光周期诱导后的叶片移植到未经过诱导的植株上，可以使后者开花
C. 植物能够接受光周期诱导的原因是细胞内含有可以吸收红光和蓝光的光敏色素
D. 开花素最终未被成功提取的原因可能是这种刺激物质是一种大分子物质
2.在植物生长发育的调节过程中，环境因素也起到了重要的作用。下列有关说法错误的是（ ）
A. 植物分布的地域性就是由温度因素决定的
B. 受光照刺激后光敏色素的结构发生变化，变化信息会传导至细胞核影响基因的表达
C. 重力对植物的影响，是通过“平衡石”细胞引起植物体内信号分子的转变而实现的
D. 植物的生长发育实际上是植物响应环境变化进行调节，而表现出来的器官和个体的变化
3.如图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的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）。根据该模型，下列分析正确的是（ ）
A. IAA在根部只能从伸长区向根冠运输
B. 在水平放置的根中，近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧
C. 若把去除根冠的玉米根水平放置，仍能观察到根向地弯曲生长
D. 玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关
二、填空题
4.赤霉素广泛分布于植物生长旺盛的部位,光敏色素(接受光信号的蛋白质)分布在植物的各个器官中。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光敏色素A的突变体、光敏色素B的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂(PAC)的固体培养基上,在光照条件下培养8天后,测量幼苗地上部分高度和主根长度,得到如图所示结果。请分析回答:
(1)研究人员将种子播种在固体培养基上,而不是播种在培养液中,其原因是固体培养基能为种子萌发提供 ,同时有利于幼苗扎根。水稻幼苗中赤霉素的主要合成部位是 。
(2)据图一分析,光照条件下,PAC处理对水稻地上部分的生长具有 作用,而光敏色素 (填“A”或“B”)突变体传递的光信号减弱了PAC的该效果。
(3)据图二分析,PAC浓度分别为mol/L、mol/L时对野生型水稻幼苗主根生长分别起 、 作用。
(4)农业生产中常用赤霉素进行稻谷浸种,利用的是其 作用。赤霉素在绿叶菜、根菜、果菜类等蔬菜生产中应用广泛。据题目信息分析,使用赤霉素应该注意 。
5.4 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作用及植物生长发育调控的复杂性和整体性。
植物生长发育调控的复杂性和整体性。
一、光对植物生长发育的调节
光的调控作用
例1：光在种子萌发中的作用
种子萌发所需的环境条件主要有足够的水分、充足的氧气和适当的温度，有些种子还需要光照条件。有些种子（如：莴苣）萌发时，发现与光的波长有关。
例2：光在植物营养生长期的作用
光既促进叶绿素的合成，又是高等植物形态建成必不可少的条件。
例3：光在植物开花中的作用
植物开花是光照时长在起作用，与植物激素的分泌有关。如：IAA能促进长日植物开花，抑制短日植物成花。CTK对长日和短日植物成花有促进作用。
可见，植物向光生长、种子萌发、植物生长、开花、衰老等都会受到光的调控。所以，光不仅是植物制造有机物的能源，光还作为一种信号，影响、调控植物生长、发育全过程，即：形态建成。
间接作用：植物的生长发育受多种环境因子所影响,包括光、温度、水分等。其中，光作为一种能量，通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量，光照不足会影响光合作用的光反应和暗反应两个阶段,最终影响到植物光合产物的形成。
直接作用:光除了作为一种能源控制着光合作用,还作为一种信号影响着植物生长发育,从种子发芽和脱黄化作用到对营养形态学、昼夜节律的开始、基因 表达、向地性和向光性,对植物的生长发育有广泛的调节作用,植物受光诱导和调节的发育称为植物的光形态建成。
光的调控机制
（1）植物的光感受系统 即：能接受光信号的分子
光敏色素：吸收红光和远红光并发生可逆转换的光受体
蓝光受体：感受蓝光和近紫外光区域的光
UV-B受体：
（2）光敏色素 本质：是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）
分布：植物的各个部位，在分生组织细胞内较丰富
吸收光能：主要吸收红光和远红光
光敏色素影响种子萌发
植物体内能吸收红光和远红光并进行可逆转换的光受体是光敏色素，有两种不同形式：一种叫红光吸收型Pr，一种叫远红光吸收型Pfr。Pr吸收红光后，转变成Pfr；而Pfr吸收远红光后，又逆转为Pr。Pr是没有活性的形式，Pfr才是有活性的形式。需光种子在Pfr型光敏色素作用下，才能开始萌发。
（4）光敏色素在开花中的作用
光敏色素诱导植物成花不决定于Pr和Pfr的绝对含量，而取决于的比值。
（5）关于光敏色素的作用机理，有两种假说：膜作用假说与基因调节假说。
1）膜作用假说：认为光敏色素能改变细胞中一种或多种膜的特性或功能，从而引发一系列的反应。其依据是某些光敏色素调控的快速反应与膜性质的变化有关。
2）基因调节假说：认为光敏色素对光形态建成的作用，对植物生长发育的调节是通过影响基因表达来实现的。其依据是某些光敏色素调控的长期反应与基因表达有关。 目前判断一个光调节的反应过程是否包含有光敏色素作为其中光敏受体的实验标准是：如果一个光反应可以被红闪光诱发，又可以被紧随红光之后的远红闪光所充分逆转，那么，这个反应的光敏受体就是光敏色素，即所进行的生理过程与光敏色素有关。
作用机理：
二、温度对植物生长发育的调节
参与植物的生长发育
温度影响种子萌发
温度影响植物生长（年轮）
温度影响开花结果（冬小麦的春化作用）
温度影响叶的衰老和脱落
2.温度决定植物分布的地域性
三、重力对植物生长发育的调节
调控实例：根的向地性、茎的背地性
调控机制：淀粉-平衡石假说
四、植物生长发育的整体调控
种子萌发作为植物营养生长的开始，要求一定的水分、适宜的温度和充足的氧气，有些种子还需要光照或黑暗。植物生长又是体内各个生理代谢活动协调进行的综合表现，主要受光照、温度、水分、矿质等的影响。
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。
激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起调节作用。
激素的产生和分布是基因表达的结果，也受环境因素影响。
植物激素会影响细胞的表达，而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。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调节共同构成的网络。
(
课后培优练
级练
)
培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1.高等植物的生长发育会受到环境因素的调节，其中光、温度和重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 光敏色素是一类色素-蛋白复合体，被激活后其结构会发生改变
B. 光敏色素不仅能吸收红光和远红光，还能感受蓝光的刺激
C. 植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
D. 树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节
【答案】
B
【解析】
【分析】
激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。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。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
【详解】
A、光敏色素是一类色素-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、光敏色素是一类色素-蛋白复合体，主要吸收红光和远红光，植物感受蓝光是由于植物含有感受蓝光的受体，B错误；
C、植物根部存在一类富含淀粉体的细胞，即平衡石细胞，当重力方向改变，平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉降，引起信号改变，从而造成重力对植物的影响，C正确；
D、年轮的形成是由于在夏季细胞分裂快，细胞体积大，在树干形成较浅的颜色带，而在秋冬季，细胞分裂慢，细胞体积小，形成了较深的颜色带，由于夏季温度高，所以树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节，D正确。
故选B。
2.如图为植物开花所需的光照条件示意图，下列表述错误的是（ ）
A. 植物可以感知光信号并据此调整生长发育
B. 长夜闪光对于植物能否开花并无明显影响
C. 短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花
D. 通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期
【答案】
B
【解析】A、植物可以感知光信号并据此调整生长发育，A正确；
B、长夜闪光使长日照植物开花，使短日照植物不开花，因此长夜闪光对于植物能否开花有明显影响，B错误；
C、短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花，C正确；
D、通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期，D正确。
故选：B。
3.下列关于光对植物生长发育的影响的叙述,不正确的是（ ）
A. 光能够影响植物种子的萌发
B. 植物的向光性是植物对光刺激的反应
C. 对植物来说,光只是起提供能量的作用
D. 光可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
【答案】
C
【解析】对植物来说,光不只是起提供能量的作用,还能作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,C错误。
4.淀粉体-平衡石假说认为植物依靠内含淀粉体的细胞感受对重力的单一方向的刺激，使横放的茎、根等部位发生生长素的横向运输。植物光合作用产生的葡萄糖经由聚合转变成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中。下列叙述错误的是（ ）
A. 淀粉体可感受重力的方向
B. 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C. 植物根部的向地生长体现了生长素作用的两重性
D. 根的远地侧生长素分布较多，生长较快，而使根向地生长
【答案】
D
【解析】解：A、由题干信息可知，植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，所以，“淀粉体”可感受重力的方向，A正确；
B、由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”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，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，C正确；
C、根的近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，体现了生长素作用的两重性，C正确；
D、植物的根系在生长过程中由于重力的作用近地的一面生长素浓度高，高浓度生长素对植物根有抑制生长的作用，根的近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长，D错误。
故选：D。
生长素的生理作用具有两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长；不同植物器官对生长素敏感性不同，根最为敏感，其次是芽，茎最不敏感；根向地生长、茎背地生长的原因（提示：考虑根和茎对生长素的敏感性不同）：地心引力 →横向运输（远地侧→近地侧）→生长素分布不均匀→近地侧浓度高。
本题考查生长素的作用及其两重性，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。
5.植物的生命活动除了直接受化学物质的调节之外，同时也受环境因素的影响。下列有关叙述错误的是（）
A. 原产于热带地区的玉米适应短日照条件，在从热带地区引种至温带地区时，可能出现不适应的现象
B. 冬小麦的正常开花离不开春化作用，实验室夏季种植冬小麦时，可合理使用冷库，调节冬小麦的开花
C. 环境因素和植物激素对植物的影响是相互独立的，但二者都具有重要的影响
D. 由于光敏色素的存在，光照可调节植物体内有关基因的表达，进而调节植物的生命活动
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题主要考查环境对植物生长发育影响的相关知识，意在考查理解记忆知识，并把握知识间内在联系，结合生产生活实际现象进行分析应用的能力。
由题干可知:植物生命活动除了直接受植物激素及激素类似物的的调节之外，也受环境因素的影响，环境变化会影响植物体内-些代谢活动的进行,进而影响植物的生长发育。
【解答】
A.原产于热带地区的玉米适应短日照条件,在从热带地区引种至温带地区时,由于环境日照时间及温度发生变化，有可能引起基因的表达受到影响,进而影响生长发育,故可能出现不适应的现象, A正确;
B、冬小麦的正常开花离不开春化作用,在实验室夏季种植冬小麦时，合理使用冷库可以达到温度条件,能调节冬小麦的开花，B正确；
C、环境因素和植物激素对植物的影响是相互联系的,对植物都具有重要的影响，C错误;
D、光敏色素的存在，使植物感受到光照的变化，可调节植物体内有关基因的表达，进而调节植物的生命活动, D正确。
故选C。
二、填空题
6.适宜浓度的生长素可以促进植物生根，生产上常用的是其类似物。请回答下列问题：
（1）植物体内，生长素是由 ______（填氨基酸名称）经过一系列反应转变而成的。
（2）幼根中、生长素进行极性运输，即 ______。
（3）α-萘乙酸（NAA）是常用的生长素类调节剂，为探究其对某植物插条生根的影响，某实验小组进行了预实验，结果如表：
NAA/（mg L-1） 0 50 100 200 300
平均根数/条 9.63 11.70 18.33 17.25 8.33
平均根长/cm 13.52 15.49 17.24 16.95 7.53
预实验的结果说明，NAA对该植物插条生根的影响是 ______。进一步探究α-萘乙酸溶液促进植物插条生根的最适浓度的思路是 ______。
（4）实验小组在实验中发现，如果将幼苗横放，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。实验小组查阅资料，发现“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，并根据假说绘制了解释模型图如图：
分析模型图，根向地弯曲生长的原因是：
①当重力方向发生改变时、平衡石细胞中的“淀粉体”就会 ______；
②该重力信号引起一系列信号分子的改变；
③通过影响生长素的运输导致生长素 ______；
④______浓度生长素促进远地侧根尖生长，从而造成重力对植物生长的影响。
【答案】
色氨酸 从形态学的上端向下端运输 两重性 低浓度NAA促进生根、高浓度NAA抑制生根在NAA溶液浓度为50～200mg L-1间设置更小的浓度梯度进行实验 沿着重力方向沉降 沿着重力刺激的方向不对称分布 低
【解析】解：（1）生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而成的。
（2）生长素的极性运输是指生长素只能从形态学的上端向形态学下端运输。
（3）表中数据显示：与对照组（NAA浓度为0mg L-1的一组）相比，低浓度NAA促进生根、高浓度NAA抑制生根，说明NAA对该植物插条生根的影响具有两重性；根据表中数据可知，NAA促进该植物插条生根的最适浓度在50～200mg L-1间，因此进一步探究α-萘乙酸溶液促进植物插条生根的最适浓度的思路是：在NAA溶液浓度为50～200 mg L-1间设置更小的浓度梯度进行实验。
（4）据图分析可知，植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激。当重力方向发生改变时，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，低浓度生长素促进远地侧根尖生长，从而造成重力对植物生长的影响。
故答案为：
（1）色氨酸
（2）从形态学的上端向下端运输
（3）两重性 低浓度NAA促进生根、高浓度NAA抑制生根 在NAA溶液浓度为50～200 mg L-1间设置更小的浓度梯度进行实验
（4）沿着重力方向沉降 沿着重力刺激的方向不对称分布 低
分析表格：NAA浓度为0mg L-1的一组为对照组，浓度在50～200mg L-1间表现为促进作用，浓度为200mg L-1时表现为抑制作用，且最适浓度在50～200mg L-1间。
生长素的生理作用具有两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长；不同植物器官对生长素敏感性不同，根最为敏感，其次是芽，茎最不敏感；根向地生长、茎背地生长的原因（提示：考虑根和茎对生长素的敏感性不同）：地心引力 →横向运输（远地侧→近地侧）→生长素分布不均匀→近地侧浓度高。
本题结合表格数据，考查探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用，要求考生识记生长素的产生、运输，掌握生长素作用特性及生长素类似物的应用，能正确分析表格数据，从中提取有效信息准确答题。
7.光照对动植物会产生多种影响。回答下列问题：
（1）鸟类的繁殖具有季节性，春季日照逐渐延长时，鸟类大多进入繁殖期。光照调节鸟类繁殖活动是通过下丘脑-垂体-性腺轴实现的（字母代表不同的激素）。
光→感受器→传入神经→下丘脑→A→垂体→B→性腺→C
①感受器接受光照刺激产生兴奋，兴奋经过传导和传递后，效应器作出的应答是 ______。养鸡时，在增加营养的基础上延长光照时间后，______激素会刺激卵巢的发育和雌激素的分泌。
②从信息的种类来看，光照属于 ______信息，从信息传递在生态系统的作用来看，光照影响鸟类的产卵率说明 ______。
（2）光照可作为信号调控植物生长发育的全过程。如图是光调控植物生长发育的反应机制示意图。
①感受信号阶段，在受到光照射时，光敏色素被激活后结构发生变化，这一变化的信息经过 ______传导到细胞核内，特定基因通过a ______和b ______过程完成遗传信息的表达，从而表现出生物学效应。
②除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物生长发育，试各举出一例。 ______、______。
【答案】
分泌促性腺激素释放激素（或“分泌激素A”） 促性腺（或“B”） 物理 种群的繁衍离不开信息传递 信息传递系统 转录 翻译 冬小麦的春化作用 根的向地生长
【解析】解：（1）①性腺分泌的性激素受下丘脑和垂体的分级调节，感受器接受光照刺激产生兴奋，兴奋经过传导和传递后，位于下丘脑的效应器作出的应答是：分泌促性腺激素释放激素（或“分泌激素A”）。养鸡时，在增加营养的基础上延长光照时间后，促性腺（或“B”）激素会刺激卵巢的发育和雌激素的分泌，使鸡多产蛋。
②从信息的种类来看，光照属于物理信息，从信息传递在生态系统的作用来看，光照影响鸟类的产卵率说明种群的繁衍离不开信息传递。
（2）①感受信号阶段，看图可知：在受到光照射时，光敏色素被激活后结构发生变化，这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核内，特定基因通过a转录和b翻译过程完成遗传信息的表达，从而表现出生物学效应。
②除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物生长发育，如冬小麦的春化作用受温度影响，根的向地生长受重力的影响。
故答案为：
（1）①分泌促性腺激素释放激素（或“分泌激素A”） 促性腺（或“B”）
②物理 种群的繁衍离不开信息传递
（2）①信息传递系统 转录 翻译
②冬小麦的春化作用 根的向地生长
由（1）的信息可以看出性腺分泌的性激素受下丘脑和垂体的分级调节，联想所学的知识点甲状腺激素的分级调节，可以得出：A是促性激素释放激素，B是促性激素，C是性激素。
分析示意图：受到光照射后，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。
本题考查光对动植物生长发育的调节，意在考查考生能运用所学知识与观点，对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。
培优第二阶——拓展培优练
单选题
1.植物的生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合,下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 植物的生长、发育、繁殖、休眠都受到基因表达的调控
B. 激素作为信息分子,可以影响植物细胞的基因表达,从而起到调节作用
C. 植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果,不受环境因素的影响
D. 光、温度、重力等环境因素也可以调控植物的生命活动
【答案】
C
【解析】植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果,同时也受环境因素的影响,C错误。
2.为研究赤霉素和光敏色素（接受光信号的蛋白质）在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、光敏色素A突变体、光敏色素B突变体的水稻种子播种在含有不同浓度赤霉素合成抑制剂（ PAC）的培养基中，在光照条件下培养8天后测量地上部分和主根长度，得到如图所示结果。
对实验结果的分析，不正确的是（ ）
A. 三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制
B. 浓度为10-5和10-4mol/L的PAC对主根生长均为抑制作用
C. 适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用
D. 光敏色素B接受光信号异常使赤霉素对主根伸长的抑制减弱
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题结合曲线图可知，研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用，对探究实验的分析和处理实验结果，分析题干明确实验的自变量、因变量是解题的突破口，对于实验数据的处理能力是本题考查的重点。
分析图中曲线图可知，自变量为 PAC浓度和水稻种类，因变量为地上部分和主根长度，由左图可知，三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制；由右图可知，适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用。
【解答】
A、由左图可知，三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制，A正确；
B、由右图可知，浓度为10-5和10-4mol/L的PAC对主根生长均为促进作用，只是促进作用较弱而已，B错误；
C、由右图可知，适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用，C正确；
D、由右图可知，光敏色素B接受光信号异常使赤霉素对主根伸长的抑制减弱，D正确。
故选：B。
3.下列对于植物生长发育相关的叙述，不正确的是（ ）
A. 生长素在植物体内起作用时并不直接参与细胞代谢
B. 幼苗中激素的合成既受基因的调控又受光照等环境因素的影响
C. 植物生长发育从根本上讲是多种激素协调配合共同作用的结果
D. 光敏色素接受到光照射时会发生结构改变进而影响基因的表达
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的作用，要求考生识记植物激素在生长发育和适应环境中的作用，理解引起植物激素变化的因素，并结合选项作答，难度不大。
【解答】
A、生长素在植物体内起作用时并不直接参与细胞代谢，A正确；
B、幼苗中激素的合成既受基因的调控又受光照等环境因素的影响，B正确；
C、植物的生长发育和适应环境变化的过程，激素不是孤立地起作用，常常是多种激素共同作用，共同调节的，是植物生命活动调节的一部分，从根本上说是基因在一定的时间和空间上有序表达的结果，C错误；
D、光敏色素接受到光照射时会发生结构改变进而影响基因的表达，D正确。
故选：C。
4.高等植物的生长发育受到环境因素调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要,请判断下列说法正确的有几项（ ）
对植物来说,光只是提供能量
光敏色素是—类—色素蛋白复合体,主要吸收红光和远红光
受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的
高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合
年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节
“淀粉—平衡石假说”认为植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
A. 三项 B. 四项 C. 五项 D. 六项
【答案】
C
【解析】对植物来说,光不只是起提供能量的作用,还能作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,错误;光敏色素是一类色素一蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,正确;受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化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,正确;植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的,错误;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调节共同完成的,需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合,正确;年轮的宽窄同当年降水和温度关系十分密切,春化作用指低温诱导促使植物开花,说明温度参与植物生长发育的调节,正确;“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,正确。C符合题意。
5.某些植物必须经过春化作用(低温诱导促使植物开花)才能开花结实。如表是对冬小麦进行相关处理的研究结果。以下对研究结果的分析错误的是（ ）
处理方式 未经低温处理
(第1组) 经低温处理
(第2组) 先低温处理后高温处理
(第3组)
检测结果 没有某些特殊
蛋白质 有某些特殊
蛋白质 出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失
现象 不能抽穗开花 抽穗开花 不能抽穗开花
A. 温度是决定冬小麦抽穗开花的环境因素
B. 高温可以解除冬小麦的春化作用
C. 春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果
D. 北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
【答案】
C
【解析】第1组未经低温处理,冬小麦不能抽穗开花,而第2组经低温处理,冬小麦抽穗开花,说明温度是决定冬小麦抽穗开花的环境因素,A正确;第2组经低温处理,冬小麦抽穗开花,而第3组先低温处理后高温处理,冬小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B正确;细胞中原来就存在这些特殊蛋白质基因,只是这些基因在低温条件下进行了选择性表达,C错误;北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果,因为没有经过低温处理,D正确。
6.“淀粉平衡石假说“认为根向地生长的原因是在根冠中存在一种平衡细胞，含有能感受重力刺激的淀粉体。当植株横放时，平衡细胞的生命活动如图所示，①～④是调节过程。内质网释放钙离子的量会影响钙调蛋白的激活数量。下列叙述错误的是（ ）
A. 切除根冠后，幼根的向地生长会受到抑制
B. 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C. 生长素泵功能的正常进行依赖被激活的钙调蛋白
D. 当内质网中初始钙离子水平较低时，根横放时其向地性程度增强
【答案】
D
【解析】A、根冠切除后的幼根可能不会发生生长素的横向运输，其向地生长会受到抑制，A正确；
B、据图分析可知，通过重力作用可以激活钙调蛋白，进而影响生长素的释放，B正确；
C、图中生长素泵功能的正常进行依赖被激活的钙调蛋白，C正确；
D、当内质网中初始钙离子水平较低时，其释放钙离子减少，不能激活足够的钙调蛋白，导致生长素泵活性降低，进而使根横放时其向地性程度减弱，D错误。
故选：D。
植物生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，同时还与植物器官的种类有关。由于受到重力的作用，近地侧生长素浓度高于远地侧，而根对生长素最敏感，所以近地侧生长素浓度高抑制生长，背地侧浓度低促进生长植物存在。
本题考查了生长素生理作用的两重性，意在考查考生的识记能力和分析能力，要求考生能够识记植物不同器官对生长素的敏感性不同。
二、填空题
7.1952年，科学家用单色光处理莴苣种子时发现，红光（波长在660nm左右）促进种子萌发，远红光（波长在730nm左右）抑制种子萌发；如果用红光（R）和远红光（FR）交替处理，则两种波长的光对种子萌发的影响结果如下表所示。请回答下列问题：
光处理 萌发率% 光处理 萌发率%
R 70 R﹣FR﹣R﹣FR 6
R﹣FR 6 R﹣FR﹣R﹣FR﹣R 74
R﹣FR﹣R 76 R﹣FR﹣R﹣FR﹣R﹣FR 6
（1）温度、水分是该实验的 ______（自变量/因变量/无关变量）。通过对上表的分析可以得出：红光和远红光交替处理时，种子萌发率的高低取决于 ______。
（2）后来的研究发现，上述吸收红光和远红光的光受体是一种叫光敏色素的蛋白质。光敏色素有两种类型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）。Pr和Pfr实际上是同一色素的两种存在形式，它们相互关系如图所示（箭头代表转化关系）。综合以上信息推测：Pr和Pfr之间的相互转化的本质是蛋白质 ______的改变，它们中能促进种子萌发的是 ______。
（3）更进一步的研究发现，光敏色素会导致细胞内部分mRNA发生选择性剪辑，使产生的mRNA比通常时多了一段序列，据此推断光敏色素调控基因表达的 ______阶段。
【答案】
（1）无关变量 种子最后一次曝光的波长
（2）空间结构 Pfr
（3）转录
【解析】（1）根据表格可知，该实验中，光属于自变量，萌发率属于因变量，其余因素（如温度、水分）均为无关变量。根据交替处理的几组的实验结果可知，红光的促进作用可以被随后照射的远红光降低。若用红光和远红光交替多次处理，则种子的萌发率取决于最后一次处理的是哪种波长的光，若是远红光，则萌发率低，若是红光，则萌发率较高。
（2）吸收红光和远红光的光受体叫光敏色素，本质是蛋白质，红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）光敏色素实际上是同一色素的两种存在形式，则它们之间的相互转化的本质是蛋白质空间结构的改变。据图分析，红光诱导光敏色素发生空间结构变化，使P转化为Pf形式，已知红光能促进种子萌发，说明能促进种子萌发的是Pfr。
（3）光敏色素会导致细胞内部分mRNA发生选择性剪辑，使产生的mRNA比通常时多了一段序列，mRNA是DNA经过转录过程形成的，据此推断光敏色素调控基因表达的转录阶段。
分析表格：第一组为单色红光处理组，属于对照组，其余均为实验组。与第--组（对照组）相比，第二组R-FR交替处理组种子的萌发率明显降低，说明红光促进莴苣种子萌发，远红光抑制种子萌发；根据后几组的实验结果可知，红光的促进作用可以被随后照射的远红光降低。
本题以资料为载体，考查了不同光质交替处理对种子萌发的影响、植物光敏色素的作用，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养学生分析题意、获取信息、解决问题的能力。
培优第三阶——高考沙场点兵
一、单选题
1.在研究植物开花的科学发展史上，人们发现经过光周期诱导的叶片上可以产生一种生化信号，能够长距离运输，具有刺激开花的效果。20世纪 30年代苏联科学家曾提出在植物中存在一种通用的开花刺激物质，将其命名为开花素。并通过嫁接实验证实了这种刺激物的存在。在后期的进一步研究中，科学家对分离出的经过诱导和没有经过诱导的叶组织提取物中的小分子进行生物分析，最终并未成功提取出开花素这种物质。以下相关叙述错误的是（ ）
A. 叶片上经光周期诱导的这种生化信号，可以从产生部位运输到作用部位并发挥作用
B. 将光周期诱导后的叶片移植到未经过诱导的植株上，可以使后者开花
C. 植物能够接受光周期诱导的原因是细胞内含有可以吸收红光和蓝光的光敏色素
D. 开花素最终未被成功提取的原因可能是这种刺激物质是一种大分子物质
【答案】
C
【解析】解：A、由题干信息分析可知，这种生化信号可以长距离运输，故叶片上经光周期诱导的这种生化信号，可以从产生部位运输到作用部位并发挥作用，A正确；
B、科学家进行了嫁接实验证实了这种刺激物的存在，说明将光周期诱导后的叶片移植到未经过诱导的植株上，可以使后者开花，B正确；
C、光敏色素主要吸收红光和远红光，植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体，C错误；
D、对叶组织提取物中的小分子进行生物分析，未成功提取的原因可能是开花素是一种大分子物质，D正确。
故选：C。
由题干信息分析可知，开花素是一种生化信号，能够长距离运输，科学家通过嫁接实验证明这种刺激物的存在，但是在叶组织提取物中小分子进行生物分析并没有成功提取。
本题考查植物激素的作用，要求考生识记相关知识，能够结合题干信息，运用所学知识完成分析判断。
2.在植物生长发育的调节过程中，环境因素也起到了重要的作用。下列有关说法错误的是（ ）
A. 植物分布的地域性就是由温度因素决定的
B. 受光照刺激后光敏色素的结构发生变化，变化信息会传导至细胞核影响基因的表达
C. 重力对植物的影响，是通过“平衡石”细胞引起植物体内信号分子的转变而实现的
D. 植物的生长发育实际上是植物响应环境变化进行调节，而表现出来的器官和个体的变化
【答案】
A
【解析】解：A、植物分布的地域性不仅与温度有关，还与气候、土壤、海拔等都有关系，A错误；
B、光敏色素的结构发生变化，会影响基因的表达，例如前体mRNA分子的选择性剪接，导致产生不同的转录产物，B正确；
C、当重力方向发生改变时，“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，C正确；
D、环境变化会影响植物的生长发育，如根的向地性、茎的背地性等等，D正确。
故选：A。
在不同地域上，由于气候、土壤、海拔等的差异，导致植物资源类型出现有较大差异，从而显示出植物资源的地域性。吸收红光远红光可逆转换的光受体（色素蛋白质），称之为光敏色素。光敏色素分布在植物各个器官中，-般来说，蛋白质丰富的分生组织中含有较多的光敏色素。在细胞中，胞质溶胶和细胞核中都有光敏色素。
本题考查植物激素的相关知识，意在考查学生的识记和理解能力。
3.如图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的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）。根据该模型，下列分析正确的是（ ）
A. IAA在根部只能从伸长区向根冠运输
B. 在水平放置的根中，近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧
C. 若把去除根冠的玉米根水平放置，仍能观察到根向地弯曲生长
D. 玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关
【答案】
D
【解析】解：A、看图可知：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，A错误；
B、在水平放置的根中，近地侧伸长慢的原因是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，远地侧生长素浓度低，生长较快，B错误；
C、若把去除根冠的玉米根水平放置，失去了平衡石的作用，根水平生长，C错误；
D、根据试题分析，玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关，D正确。
故选：D。
分析题意可知：在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布；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，根对生长素比较敏感，近地侧生长素浓度高，生长受到抑制，远地侧生长素浓度低，生长较快，故根向地生长。
本题考查了根向地性生长的原理，意在考查考生审题能力，获取信息的能力，难度适中。
二、填空题
4.赤霉素广泛分布于植物生长旺盛的部位,光敏色素(接受光信号的蛋白质)分布在植物的各个器官中。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光敏色素A的突变体、光敏色素B的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂(PAC)的固体培养基上,在光照条件下培养8天后,测量幼苗地上部分高度和主根长度,得到如图所示结果。请分析回答:
(1)研究人员将种子播种在固体培养基上,而不是播种在培养液中,其原因是固体培养基能为种子萌发提供 ,同时有利于幼苗扎根。水稻幼苗中赤霉素的主要合成部位是 。
(2)据图一分析,光照条件下,PAC处理对水稻地上部分的生长具有 作用,而光敏色素 (填“A”或“B”)突变体传递的光信号减弱了PAC的该效果。
(3)据图二分析,PAC浓度分别为mol/L、mol/L时对野生型水稻幼苗主根生长分别起 、 作用。
(4)农业生产中常用赤霉素进行稻谷浸种,利用的是其 作用。赤霉素在绿叶菜、根菜、果菜类等蔬菜生产中应用广泛。据题目信息分析,使用赤霉素应该注意 。
【答案】
(1)充足氧气(空气) 幼根和幼芽
(2)抑制 B
(3)促进 促进
(4)促进种子萌发 合理控制赤霉素的浓度
【解析】由题意知:PAC抑制赤霉素的合成。分析曲线图:图一和图二中自变量为PAC浓度和水稻种类,因变量是幼苗地上部分和主根的相对长度。图一中随着PAC浓度的增加,地上部分相对高度减小,而光敏色素B突变体相对生长较快。图二中,随着PAC浓度的增加,对根的生长促进作用先增加后降低,最后表现为抑制作用。
(1)相对于培养液,固体培养基可以为种子萌发提供充足的氧气,同时有利于幼苗扎根;赤霉素的合成部位主要是幼根和幼芽。
(2)从图一可看出,随着PAC浓度的增加,植物地上部分相对高度逐渐减小,所以PAC对地上部分的生长有抑制作用;光敏色素B突变体的抑制效果相对较小,即减弱了PAC的作用。
(3)PAC浓度分别为mol/L和mol/L时根的相对长度比PAC浓度为0时的长,说明都是起促进作用。
(4)赤霉素可以促进种子萌发;根据题目信息,使用赤霉素需要合理控制赤霉素的浓度。
光对植物生长发育的调节作用及植物生长发育调控的复杂性和整体性。
植物生长发育调控的复杂性和整体性。
一、光对植物生长发育的调节
光的调控作用
例1：光在种子萌发中的作用
种子萌发所需的环境条件主要有足够的水分、充足的氧气和适当的温度，有些种子还需要光照条件。有些种子（如：莴苣）萌发时，发现与光的波长有关。
例2：光在植物营养生长期的作用
光既促进叶绿素的合成，又是高等植物形态建成必不可少的条件。
例3：光在植物开花中的作用
植物开花是光照时长在起作用，与植物激素的分泌有关。如：IAA能促进长日植物开花，抑制短日植物成花。CTK对长日和短日植物成花有促进作用。
可见，植物向光生长、种子萌发、植物生长、开花、衰老等都会受到光的调控。所以，光不仅是植物制造有机物的能源，光还作为一种信号，影响、调控植物生长、发育全过程，即：形态建成。
间接作用：植物的生长发育受多种环境因子所影响,包括光、温度、水分等。其中，光作为一种能量，通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量，光照不足会影响光合作用的光反应和暗反应两个阶段,最终影响到植物光合产物的形成。
直接作用:光除了作为一种能源控制着光合作用,还作为一种信号影响着植物生长发育,从种子发芽和脱黄化作用到对营养形态学、昼夜节律的开始、基因 表达、向地性和向光性,对植物的生长发育有广泛的调节作用,植物受光诱导和调节的发育称为植物的光形态建成。
光的调控机制
（1）植物的光感受系统 即：能接受光信号的分子
光敏色素：吸收红光和远红光并发生可逆转换的光受体
蓝光受体：感受蓝光和近紫外光区域的光
UV-B受体：
（2）光敏色素 本质：是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）
分布：植物的各个部位，在分生组织细胞内较丰富
吸收光能：主要吸收红光和远红光
光敏色素影响种子萌发
植物体内能吸收红光和远红光并进行可逆转换的光受体是光敏色素，有两种不同形式：一种叫红光吸收型Pr，一种叫远红光吸收型Pfr。Pr吸收红光后，转变成Pfr；而Pfr吸收远红光后，又逆转为Pr。Pr是没有活性的形式，Pfr才是有活性的形式。需光种子在Pfr型光敏色素作用下，才能开始萌发。
（4）光敏色素在开花中的作用
光敏色素诱导植物成花不决定于Pr和Pfr的绝对含量，而取决于的比值。
（5）关于光敏色素的作用机理，有两种假说：膜作用假说与基因调节假说。
1）膜作用假说：认为光敏色素能改变细胞中一种或多种膜的特性或功能，从而引发一系列的反应。其依据是某些光敏色素调控的快速反应与膜性质的变化有关。
2）基因调节假说：认为光敏色素对光形态建成的作用，对植物生长发育的调节是通过影响基因表达来实现的。其依据是某些光敏色素调控的长期反应与基因表达有关。 目前判断一个光调节的反应过程是否包含有光敏色素作为其中光敏受体的实验标准是：如果一个光反应可以被红闪光诱发，又可以被紧随红光之后的远红闪光所充分逆转，那么，这个反应的光敏受体就是光敏色素，即所进行的生理过程与光敏色素有关。
作用机理：
二、温度对植物生长发育的调节
参与植物的生长发育
温度影响种子萌发
温度影响植物生长（年轮）
温度影响开花结果（冬小麦的春化作用）
温度影响叶的衰老和脱落
2.温度决定植物分布的地域性
三、重力对植物生长发育的调节
调控实例：根的向地性、茎的背地性
调控机制：淀粉-平衡石假说
四、植物生长发育的整体调控
种子萌发作为植物营养生长的开始，要求一定的水分、适宜的温度和充足的氧气，有些种子还需要光照或黑暗。植物生长又是体内各个生理代谢活动协调进行的综合表现，主要受光照、温度、水分、矿质等的影响。
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。
激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起调节作用。
激素的产生和分布是基因表达的结果，也受环境因素影响。
植物激素会影响细胞的表达，而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。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调节共同构成的网络。
(
课后培优练
级练
)
培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1.高等植物的生长发育会受到环境因素的调节，其中光、温度和重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 光敏色素是一类色素-蛋白复合体，被激活后其结构会发生改变
B. 光敏色素不仅能吸收红光和远红光，还能感受蓝光的刺激
C. 植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
D. 树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节
2.如图为植物开花所需的光照条件示意图，下列表述错误的是（ ）
A. 植物可以感知光信号并据此调整生长发育
B. 长夜闪光对于植物能否开花并无明显影响
C. 短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花
D. 通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期
3.下列关于光对植物生长发育的影响的叙述,不正确的是（ ）
A. 光能够影响植物种子的萌发
B. 植物的向光性是植物对光刺激的反应
C. 对植物来说,光只是起提供能量的作用
D. 光可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
4.淀粉体-平衡石假说认为植物依靠内含淀粉体的细胞感受对重力的单一方向的刺激，使横放的茎、根等部位发生生长素的横向运输。植物光合作用产生的葡萄糖经由聚合转变成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中。下列叙述错误的是（ ）
A. 淀粉体可感受重力的方向
B. 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C. 植物根部的向地生长体现了生长素作用的两重性
D. 根的远地侧生长素分布较多，生长较快，而使根向地生长
5.植物的生命活动除了直接受化学物质的调节之外，同时也受环境因素的影响。下列有关叙述错误的是（）
A. 原产于热带地区的玉米适应短日照条件，在从热带地区引种至温带地区时，可能出现不适应的现象
B. 冬小麦的正常开花离不开春化作用，实验室夏季种植冬小麦时，可合理使用冷库，调节冬小麦的开花
C. 环境因素和植物激素对植物的影响是相互独立的，但二者都具有重要的影响
D. 由于光敏色素的存在，光照可调节植物体内有关基因的表达，进而调节植物的生命活动
二、填空题
6.适宜浓度的生长素可以促进植物生根，生产上常用的是其类似物。请回答下列问题：
（1）植物体内，生长素是由 ______（填氨基酸名称）经过一系列反应转变而成的。
（2）幼根中、生长素进行极性运输，即 ______。
（3）α-萘乙酸（NAA）是常用的生长素类调节剂，为探究其对某植物插条生根的影响，某实验小组进行了预实验，结果如表：
NAA/（mg L-1） 0 50 100 200 300
平均根数/条 9.63 11.70 18.33 17.25 8.33
平均根长/cm 13.52 15.49 17.24 16.95 7.53
预实验的结果说明，NAA对该植物插条生根的影响是 ______。进一步探究α-萘乙酸溶液促进植物插条生根的最适浓度的思路是 ______。
（4）实验小组在实验中发现，如果将幼苗横放，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。实验小组查阅资料，发现“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，并根据假说绘制了解释模型图如图：
分析模型图，根向地弯曲生长的原因是：
①当重力方向发生改变时、平衡石细胞中的“淀粉体”就会 ______；
②该重力信号引起一系列信号分子的改变；
③通过影响生长素的运输导致生长素 ______；
④______浓度生长素促进远地侧根尖生长，从而造成重力对植物生长的影响。
7.光照对动植物会产生多种影响。回答下列问题：
（1）鸟类的繁殖具有季节性，春季日照逐渐延长时，鸟类大多进入繁殖期。光照调节鸟类繁殖活动是通过下丘脑-垂体-性腺轴实现的（字母代表不同的激素）。
光→感受器→传入神经→下丘脑→A→垂体→B→性腺→C
①感受器接受光照刺激产生兴奋，兴奋经过传导和传递后，效应器作出的应答是 ______。养鸡时，在增加营养的基础上延长光照时间后，______激素会刺激卵巢的发育和雌激素的分泌。
②从信息的种类来看，光照属于 ______信息，从信息传递在生态系统的作用来看，光照影响鸟类的产卵率说明 ______。
（2）光照可作为信号调控植物生长发育的全过程。如图是光调控植物生长发育的反应机制示意图。
①感受信号阶段，在受到光照射时，光敏色素被激活后结构发生变化，这一变化的信息经过 ______传导到细胞核内，特定基因通过a ______和b ______过程完成遗传信息的表达，从而表现出生物学效应。
②除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物生长发育，试各举出一例。 ______、______。
培优第二阶——拓展培优练
单选题
1.植物的生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合,下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 植物的生长、发育、繁殖、休眠都受到基因表达的调控
B. 激素作为信息分子,可以影响植物细胞的基因表达,从而起到调节作用
C. 植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果,不受环境因素的影响
D. 光、温度、重力等环境因素也可以调控植物的生命活动
2.为研究赤霉素和光敏色素（接受光信号的蛋白质）在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、光敏色素A突变体、光敏色素B突变体的水稻种子播种在含有不同浓度赤霉素合成抑制剂（ PAC）的培养基中，在光照条件下培养8天后测量地上部分和主根长度，得到如图所示结果。
对实验结果的分析，不正确的是（ ）
A. 三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制
B. 浓度为10-5和10-4mol/L的PAC对主根生长均为抑制作用
C. 适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用
D. 光敏色素B接受光信号异常使赤霉素对主根伸长的抑制减弱
3.下列对于植物生长发育相关的叙述，不正确的是（ ）
A. 生长素在植物体内起作用时并不直接参与细胞代谢
B. 幼苗中激素的合成既受基因的调控又受光照等环境因素的影响
C. 植物生长发育从根本上讲是多种激素协调配合共同作用的结果
D. 光敏色素接受到光照射时会发生结构改变进而影响基因的表达
4.高等植物的生长发育受到环境因素调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要,请判断下列说法正确的有几项（ ）
对植物来说,光只是提供能量
光敏色素是—类—色素蛋白复合体,主要吸收红光和远红光
受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的
高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合
年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节
“淀粉—平衡石假说”认为植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
A. 三项 B. 四项 C. 五项 D. 六项
5.某些植物必须经过春化作用(低温诱导促使植物开花)才能开花结实。如表是对冬小麦进行相关处理的研究结果。以下对研究结果的分析错误的是（ ）
处理方式 未经低温处理
(第1组) 经低温处理
(第2组) 先低温处理后高温处理
(第3组)
检测结果 没有某些特殊
蛋白质 有某些特殊
蛋白质 出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失
现象 不能抽穗开花 抽穗开花 不能抽穗开花
A. 温度是决定冬小麦抽穗开花的环境因素
B. 高温可以解除冬小麦的春化作用
C. 春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果
D. 北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
6.“淀粉平衡石假说“认为根向地生长的原因是在根冠中存在一种平衡细胞，含有能感受重力刺激的淀粉体。当植株横放时，平衡细胞的生命活动如图所示，①～④是调节过程。内质网释放钙离子的量会影响钙调蛋白的激活数量。下列叙述错误的是（ ）
A. 切除根冠后，幼根的向地生长会受到抑制
B. 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C. 生长素泵功能的正常进行依赖被激活的钙调蛋白
D. 当内质网中初始钙离子水平较低时，根横放时其向地性程度增强
二、填空题
7.1952年，科学家用单色光处理莴苣种子时发现，红光（波长在660nm左右）促进种子萌发，远红光（波长在730nm左右）抑制种子萌发；如果用红光（R）和远红光（FR）交替处理，则两种波长的光对种子萌发的影响结果如下表所示。请回答下列问题：
光处理 萌发率% 光处理 萌发率%
R 70 R﹣FR﹣R﹣FR 6
R﹣FR 6 R﹣FR﹣R﹣FR﹣R 74
R﹣FR﹣R 76 R﹣FR﹣R﹣FR﹣R﹣FR 6
（1）温度、水分是该实验的 ______（自变量/因变量/无关变量）。通过对上表的分析可以得出：红光和远红光交替处理时，种子萌发率的高低取决于 ______。
（2）后来的研究发现，上述吸收红光和远红光的光受体是一种叫光敏色素的蛋白质。光敏色素有两种类型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）。Pr和Pfr实际上是同一色素的两种存在形式，它们相互关系如图所示（箭头代表转化关系）。综合以上信息推测：Pr和Pfr之间的相互转化的本质是蛋白质 ______的改变，它们中能促进种子萌发的是 ______。
（3）更进一步的研究发现，光敏色素会导致细胞内部分mRNA发生选择性剪辑，使产生的mRNA比通常时多了一段序列，据此推断光敏色素调控基因表达的 ______阶段。
培优第三阶——高考沙场点兵
一、单选题
1.在研究植物开花的科学发展史上，人们发现经过光周期诱导的叶片上可以产生一种生化信号，能够长距离运输，具有刺激开花的效果。20世纪 30年代苏联科学家曾提出在植物中存在一种通用的开花刺激物质，将其命名为开花素。并通过嫁接实验证实了这种刺激物的存在。在后期的进一步研究中，科学家对分离出的经过诱导和没有经过诱导的叶组织提取物中的小分子进行生物分析，最终并未成功提取出开花素这种物质。以下相关叙述错误的是（ ）
A. 叶片上经光周期诱导的这种生化信号，可以从产生部位运输到作用部位并发挥作用
B. 将光周期诱导后的叶片移植到未经过诱导的植株上，可以使后者开花
C. 植物能够接受光周期诱导的原因是细胞内含有可以吸收红光和蓝光的光敏色素
D. 开花素最终未被成功提取的原因可能是这种刺激物质是一种大分子物质
2.在植物生长发育的调节过程中，环境因素也起到了重要的作用。下列有关说法错误的是（ ）
A. 植物分布的地域性就是由温度因素决定的
B. 受光照刺激后光敏色素的结构发生变化，变化信息会传导至细胞核影响基因的表达
C. 重力对植物的影响，是通过“平衡石”细胞引起植物体内信号分子的转变而实现的
D. 植物的生长发育实际上是植物响应环境变化进行调节，而表现出来的器官和个体的变化
3.如图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的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）。根据该模型，下列分析正确的是（ ）
A. IAA在根部只能从伸长区向根冠运输
B. 在水平放置的根中，近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧
C. 若把去除根冠的玉米根水平放置，仍能观察到根向地弯曲生长
D. 玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关
二、填空题
4.赤霉素广泛分布于植物生长旺盛的部位,光敏色素(接受光信号的蛋白质)分布在植物的各个器官中。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光敏色素A的突变体、光敏色素B的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂(PAC)的固体培养基上,在光照条件下培养8天后,测量幼苗地上部分高度和主根长度,得到如图所示结果。请分析回答:
(1)研究人员将种子播种在固体培养基上,而不是播种在培养液中,其原因是固体培养基能为种子萌发提供 ,同时有利于幼苗扎根。水稻幼苗中赤霉素的主要合成部位是 。
(2)据图一分析,光照条件下,PAC处理对水稻地上部分的生长具有 作用,而光敏色素 (填“A”或“B”)突变体传递的光信号减弱了PAC的该效果。
(3)据图二分析,PAC浓度分别为mol/L、mol/L时对野生型水稻幼苗主根生长分别起 、 作用。
(4)农业生产中常用赤霉素进行稻谷浸种,利用的是其 作用。赤霉素在绿叶菜、根菜、果菜类等蔬菜生产中应用广泛。据题目信息分析,使用赤霉素应该注意 。
5.4 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作用及植物生长发育调控的复杂性和整体性。
植物生长发育调控的复杂性和整体性。
一、光对植物生长发育的调节
光的调控作用
例1：光在种子萌发中的作用
种子萌发所需的环境条件主要有足够的水分、充足的氧气和适当的温度，有些种子还需要光照条件。有些种子（如：莴苣）萌发时，发现与光的波长有关。
例2：光在植物营养生长期的作用
光既促进叶绿素的合成，又是高等植物形态建成必不可少的条件。
例3：光在植物开花中的作用
植物开花是光照时长在起作用，与植物激素的分泌有关。如：IAA能促进长日植物开花，抑制短日植物成花。CTK对长日和短日植物成花有促进作用。
可见，植物向光生长、种子萌发、植物生长、开花、衰老等都会受到光的调控。所以，光不仅是植物制造有机物的能源，光还作为一种信号，影响、调控植物生长、发育全过程，即：形态建成。
间接作用：植物的生长发育受多种环境因子所影响,包括光、温度、水分等。其中，光作为一种能量，通过光合作用制造有机物为植物生长发育提供物质和能量，光照不足会影响光合作用的光反应和暗反应两个阶段,最终影响到植物光合产物的形成。
直接作用:光除了作为一种能源控制着光合作用,还作为一种信号影响着植物生长发育,从种子发芽和脱黄化作用到对营养形态学、昼夜节律的开始、基因 表达、向地性和向光性,对植物的生长发育有广泛的调节作用,植物受光诱导和调节的发育称为植物的光形态建成。
光的调控机制
（1）植物的光感受系统 即：能接受光信号的分子
光敏色素：吸收红光和远红光并发生可逆转换的光受体
蓝光受体：感受蓝光和近紫外光区域的光
UV-B受体：
（2）光敏色素 本质：是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）
分布：植物的各个部位，在分生组织细胞内较丰富
吸收光能：主要吸收红光和远红光
光敏色素影响种子萌发
植物体内能吸收红光和远红光并进行可逆转换的光受体是光敏色素，有两种不同形式：一种叫红光吸收型Pr，一种叫远红光吸收型Pfr。Pr吸收红光后，转变成Pfr；而Pfr吸收远红光后，又逆转为Pr。Pr是没有活性的形式，Pfr才是有活性的形式。需光种子在Pfr型光敏色素作用下，才能开始萌发。
（4）光敏色素在开花中的作用
光敏色素诱导植物成花不决定于Pr和Pfr的绝对含量，而取决于的比值。
（5）关于光敏色素的作用机理，有两种假说：膜作用假说与基因调节假说。
1）膜作用假说：认为光敏色素能改变细胞中一种或多种膜的特性或功能，从而引发一系列的反应。其依据是某些光敏色素调控的快速反应与膜性质的变化有关。
2）基因调节假说：认为光敏色素对光形态建成的作用，对植物生长发育的调节是通过影响基因表达来实现的。其依据是某些光敏色素调控的长期反应与基因表达有关。 目前判断一个光调节的反应过程是否包含有光敏色素作为其中光敏受体的实验标准是：如果一个光反应可以被红闪光诱发，又可以被紧随红光之后的远红闪光所充分逆转，那么，这个反应的光敏受体就是光敏色素，即所进行的生理过程与光敏色素有关。
作用机理：
二、温度对植物生长发育的调节
参与植物的生长发育
温度影响种子萌发
温度影响植物生长（年轮）
温度影响开花结果（冬小麦的春化作用）
温度影响叶的衰老和脱落
2.温度决定植物分布的地域性
三、重力对植物生长发育的调节
调控实例：根的向地性、茎的背地性
调控机制：淀粉-平衡石假说
四、植物生长发育的整体调控
种子萌发作为植物营养生长的开始，要求一定的水分、适宜的温度和充足的氧气，有些种子还需要光照或黑暗。植物生长又是体内各个生理代谢活动协调进行的综合表现，主要受光照、温度、水分、矿质等的影响。
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。
激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起调节作用。
激素的产生和分布是基因表达的结果，也受环境因素影响。
植物激素会影响细胞的表达，而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。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调节共同构成的网络。
(
课后培优练
级练
)
培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1.高等植物的生长发育会受到环境因素的调节，其中光、温度和重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 光敏色素是一类色素-蛋白复合体，被激活后其结构会发生改变
B. 光敏色素不仅能吸收红光和远红光，还能感受蓝光的刺激
C. 植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
D. 树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节
【答案】
B
【解析】
【分析】
激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。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。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
【详解】
A、光敏色素是一类色素-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、光敏色素是一类色素-蛋白复合体，主要吸收红光和远红光，植物感受蓝光是由于植物含有感受蓝光的受体，B错误；
C、植物根部存在一类富含淀粉体的细胞，即平衡石细胞，当重力方向改变，平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉降，引起信号改变，从而造成重力对植物的影响，C正确；
D、年轮的形成是由于在夏季细胞分裂快，细胞体积大，在树干形成较浅的颜色带，而在秋冬季，细胞分裂慢，细胞体积小，形成了较深的颜色带，由于夏季温度高，所以树木上年轮的形成说明温度参与植物生长发育的调节，D正确。
故选B。
2.如图为植物开花所需的光照条件示意图，下列表述错误的是（ ）
A. 植物可以感知光信号并据此调整生长发育
B. 长夜闪光对于植物能否开花并无明显影响
C. 短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花
D. 通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期
【答案】
B
【解析】A、植物可以感知光信号并据此调整生长发育，A正确；
B、长夜闪光使长日照植物开花，使短日照植物不开花，因此长夜闪光对于植物能否开花有明显影响，B错误；
C、短日照植物一般在日照时间短于一定数值时开花，C正确；
D、通过人为控制光照时间可以有效调控植物的花期，D正确。
故选：B。
3.下列关于光对植物生长发育的影响的叙述,不正确的是（ ）
A. 光能够影响植物种子的萌发
B. 植物的向光性是植物对光刺激的反应
C. 对植物来说,光只是起提供能量的作用
D. 光可作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
【答案】
C
【解析】对植物来说,光不只是起提供能量的作用,还能作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,C错误。
4.淀粉体-平衡石假说认为植物依靠内含淀粉体的细胞感受对重力的单一方向的刺激，使横放的茎、根等部位发生生长素的横向运输。植物光合作用产生的葡萄糖经由聚合转变成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中。下列叙述错误的是（ ）
A. 淀粉体可感受重力的方向
B. 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C. 植物根部的向地生长体现了生长素作用的两重性
D. 根的远地侧生长素分布较多，生长较快，而使根向地生长
【答案】
D
【解析】解：A、由题干信息可知，植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，所以，“淀粉体”可感受重力的方向，A正确；
B、由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”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，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，C正确；
C、根的近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，体现了生长素作用的两重性，C正确；
D、植物的根系在生长过程中由于重力的作用近地的一面生长素浓度高，高浓度生长素对植物根有抑制生长的作用，根的近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长，D错误。
故选：D。
生长素的生理作用具有两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长；不同植物器官对生长素敏感性不同，根最为敏感，其次是芽，茎最不敏感；根向地生长、茎背地生长的原因（提示：考虑根和茎对生长素的敏感性不同）：地心引力 →横向运输（远地侧→近地侧）→生长素分布不均匀→近地侧浓度高。
本题考查生长素的作用及其两重性，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。
5.植物的生命活动除了直接受化学物质的调节之外，同时也受环境因素的影响。下列有关叙述错误的是（）
A. 原产于热带地区的玉米适应短日照条件，在从热带地区引种至温带地区时，可能出现不适应的现象
B. 冬小麦的正常开花离不开春化作用，实验室夏季种植冬小麦时，可合理使用冷库，调节冬小麦的开花
C. 环境因素和植物激素对植物的影响是相互独立的，但二者都具有重要的影响
D. 由于光敏色素的存在，光照可调节植物体内有关基因的表达，进而调节植物的生命活动
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题主要考查环境对植物生长发育影响的相关知识，意在考查理解记忆知识，并把握知识间内在联系，结合生产生活实际现象进行分析应用的能力。
由题干可知:植物生命活动除了直接受植物激素及激素类似物的的调节之外，也受环境因素的影响，环境变化会影响植物体内-些代谢活动的进行,进而影响植物的生长发育。
【解答】
A.原产于热带地区的玉米适应短日照条件,在从热带地区引种至温带地区时,由于环境日照时间及温度发生变化，有可能引起基因的表达受到影响,进而影响生长发育,故可能出现不适应的现象, A正确;
B、冬小麦的正常开花离不开春化作用,在实验室夏季种植冬小麦时，合理使用冷库可以达到温度条件,能调节冬小麦的开花，B正确；
C、环境因素和植物激素对植物的影响是相互联系的,对植物都具有重要的影响，C错误;
D、光敏色素的存在，使植物感受到光照的变化，可调节植物体内有关基因的表达，进而调节植物的生命活动, D正确。
故选C。
二、填空题
6.适宜浓度的生长素可以促进植物生根，生产上常用的是其类似物。请回答下列问题：
（1）植物体内，生长素是由 ______（填氨基酸名称）经过一系列反应转变而成的。
（2）幼根中、生长素进行极性运输，即 ______。
（3）α-萘乙酸（NAA）是常用的生长素类调节剂，为探究其对某植物插条生根的影响，某实验小组进行了预实验，结果如表：
NAA/（mg L-1） 0 50 100 200 300
平均根数/条 9.63 11.70 18.33 17.25 8.33
平均根长/cm 13.52 15.49 17.24 16.95 7.53
预实验的结果说明，NAA对该植物插条生根的影响是 ______。进一步探究α-萘乙酸溶液促进植物插条生根的最适浓度的思路是 ______。
（4）实验小组在实验中发现，如果将幼苗横放，茎会弯曲向上生长，根则弯曲向下生长。实验小组查阅资料，发现“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，并根据假说绘制了解释模型图如图：
分析模型图，根向地弯曲生长的原因是：
①当重力方向发生改变时、平衡石细胞中的“淀粉体”就会 ______；
②该重力信号引起一系列信号分子的改变；
③通过影响生长素的运输导致生长素 ______；
④______浓度生长素促进远地侧根尖生长，从而造成重力对植物生长的影响。
【答案】
色氨酸 从形态学的上端向下端运输 两重性 低浓度NAA促进生根、高浓度NAA抑制生根在NAA溶液浓度为50～200mg L-1间设置更小的浓度梯度进行实验 沿着重力方向沉降 沿着重力刺激的方向不对称分布 低
【解析】解：（1）生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而成的。
（2）生长素的极性运输是指生长素只能从形态学的上端向形态学下端运输。
（3）表中数据显示：与对照组（NAA浓度为0mg L-1的一组）相比，低浓度NAA促进生根、高浓度NAA抑制生根，说明NAA对该植物插条生根的影响具有两重性；根据表中数据可知，NAA促进该植物插条生根的最适浓度在50～200mg L-1间，因此进一步探究α-萘乙酸溶液促进植物插条生根的最适浓度的思路是：在NAA溶液浓度为50～200 mg L-1间设置更小的浓度梯度进行实验。
（4）据图分析可知，植物依靠富含“淀粉体”的平衡细胞感受重力的刺激。当重力方向发生改变时，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，低浓度生长素促进远地侧根尖生长，从而造成重力对植物生长的影响。
故答案为：
（1）色氨酸
（2）从形态学的上端向下端运输
（3）两重性 低浓度NAA促进生根、高浓度NAA抑制生根 在NAA溶液浓度为50～200 mg L-1间设置更小的浓度梯度进行实验
（4）沿着重力方向沉降 沿着重力刺激的方向不对称分布 低
分析表格：NAA浓度为0mg L-1的一组为对照组，浓度在50～200mg L-1间表现为促进作用，浓度为200mg L-1时表现为抑制作用，且最适浓度在50～200mg L-1间。
生长素的生理作用具有两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长；不同植物器官对生长素敏感性不同，根最为敏感，其次是芽，茎最不敏感；根向地生长、茎背地生长的原因（提示：考虑根和茎对生长素的敏感性不同）：地心引力 →横向运输（远地侧→近地侧）→生长素分布不均匀→近地侧浓度高。
本题结合表格数据，考查探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用，要求考生识记生长素的产生、运输，掌握生长素作用特性及生长素类似物的应用，能正确分析表格数据，从中提取有效信息准确答题。
7.光照对动植物会产生多种影响。回答下列问题：
（1）鸟类的繁殖具有季节性，春季日照逐渐延长时，鸟类大多进入繁殖期。光照调节鸟类繁殖活动是通过下丘脑-垂体-性腺轴实现的（字母代表不同的激素）。
光→感受器→传入神经→下丘脑→A→垂体→B→性腺→C
①感受器接受光照刺激产生兴奋，兴奋经过传导和传递后，效应器作出的应答是 ______。养鸡时，在增加营养的基础上延长光照时间后，______激素会刺激卵巢的发育和雌激素的分泌。
②从信息的种类来看，光照属于 ______信息，从信息传递在生态系统的作用来看，光照影响鸟类的产卵率说明 ______。
（2）光照可作为信号调控植物生长发育的全过程。如图是光调控植物生长发育的反应机制示意图。
①感受信号阶段，在受到光照射时，光敏色素被激活后结构发生变化，这一变化的信息经过 ______传导到细胞核内，特定基因通过a ______和b ______过程完成遗传信息的表达，从而表现出生物学效应。
②除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物生长发育，试各举出一例。 ______、______。
【答案】
分泌促性腺激素释放激素（或“分泌激素A”） 促性腺（或“B”） 物理 种群的繁衍离不开信息传递 信息传递系统 转录 翻译 冬小麦的春化作用 根的向地生长
【解析】解：（1）①性腺分泌的性激素受下丘脑和垂体的分级调节，感受器接受光照刺激产生兴奋，兴奋经过传导和传递后，位于下丘脑的效应器作出的应答是：分泌促性腺激素释放激素（或“分泌激素A”）。养鸡时，在增加营养的基础上延长光照时间后，促性腺（或“B”）激素会刺激卵巢的发育和雌激素的分泌，使鸡多产蛋。
②从信息的种类来看，光照属于物理信息，从信息传递在生态系统的作用来看，光照影响鸟类的产卵率说明种群的繁衍离不开信息传递。
（2）①感受信号阶段，看图可知：在受到光照射时，光敏色素被激活后结构发生变化，这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核内，特定基因通过a转录和b翻译过程完成遗传信息的表达，从而表现出生物学效应。
②除了光，温度和重力等环境因素也会参与调节植物生长发育，如冬小麦的春化作用受温度影响，根的向地生长受重力的影响。
故答案为：
（1）①分泌促性腺激素释放激素（或“分泌激素A”） 促性腺（或“B”）
②物理 种群的繁衍离不开信息传递
（2）①信息传递系统 转录 翻译
②冬小麦的春化作用 根的向地生长
由（1）的信息可以看出性腺分泌的性激素受下丘脑和垂体的分级调节，联想所学的知识点甲状腺激素的分级调节，可以得出：A是促性激素释放激素，B是促性激素，C是性激素。
分析示意图：受到光照射后，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。
本题考查光对动植物生长发育的调节，意在考查考生能运用所学知识与观点，对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。
培优第二阶——拓展培优练
单选题
1.植物的生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合,下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 植物的生长、发育、繁殖、休眠都受到基因表达的调控
B. 激素作为信息分子,可以影响植物细胞的基因表达,从而起到调节作用
C. 植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果,不受环境因素的影响
D. 光、温度、重力等环境因素也可以调控植物的生命活动
【答案】
C
【解析】植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果,同时也受环境因素的影响,C错误。
2.为研究赤霉素和光敏色素（接受光信号的蛋白质）在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、光敏色素A突变体、光敏色素B突变体的水稻种子播种在含有不同浓度赤霉素合成抑制剂（ PAC）的培养基中，在光照条件下培养8天后测量地上部分和主根长度，得到如图所示结果。
对实验结果的分析，不正确的是（ ）
A. 三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制
B. 浓度为10-5和10-4mol/L的PAC对主根生长均为抑制作用
C. 适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用
D. 光敏色素B接受光信号异常使赤霉素对主根伸长的抑制减弱
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题结合曲线图可知，研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用，对探究实验的分析和处理实验结果，分析题干明确实验的自变量、因变量是解题的突破口，对于实验数据的处理能力是本题考查的重点。
分析图中曲线图可知，自变量为 PAC浓度和水稻种类，因变量为地上部分和主根长度，由左图可知，三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制；由右图可知，适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用。
【解答】
A、由左图可知，三种水稻地上部分的生长均随PAC浓度增加而受到抑制，A正确；
B、由右图可知，浓度为10-5和10-4mol/L的PAC对主根生长均为促进作用，只是促进作用较弱而已，B错误；
C、由右图可知，适当降低赤霉素含量对三种水稻主根生长均有促进作用，C正确；
D、由右图可知，光敏色素B接受光信号异常使赤霉素对主根伸长的抑制减弱，D正确。
故选：B。
3.下列对于植物生长发育相关的叙述，不正确的是（ ）
A. 生长素在植物体内起作用时并不直接参与细胞代谢
B. 幼苗中激素的合成既受基因的调控又受光照等环境因素的影响
C. 植物生长发育从根本上讲是多种激素协调配合共同作用的结果
D. 光敏色素接受到光照射时会发生结构改变进而影响基因的表达
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的作用，要求考生识记植物激素在生长发育和适应环境中的作用，理解引起植物激素变化的因素，并结合选项作答，难度不大。
【解答】
A、生长素在植物体内起作用时并不直接参与细胞代谢，A正确；
B、幼苗中激素的合成既受基因的调控又受光照等环境因素的影响，B正确；
C、植物的生长发育和适应环境变化的过程，激素不是孤立地起作用，常常是多种激素共同作用，共同调节的，是植物生命活动调节的一部分，从根本上说是基因在一定的时间和空间上有序表达的结果，C错误；
D、光敏色素接受到光照射时会发生结构改变进而影响基因的表达，D正确。
故选：C。
4.高等植物的生长发育受到环境因素调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要,请判断下列说法正确的有几项（ ）
对植物来说,光只是提供能量
光敏色素是—类—色素蛋白复合体,主要吸收红光和远红光
受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
植物分布的地域性很大程度上是由光照决定的
高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合
年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节
“淀粉—平衡石假说”认为植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
A. 三项 B. 四项 C. 五项 D. 六项
【答案】
C
【解析】对植物来说,光不只是起提供能量的作用,还能作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,错误;光敏色素是一类色素一蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,正确;受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化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,正确;植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的,错误;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调节共同完成的,需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合,正确;年轮的宽窄同当年降水和温度关系十分密切,春化作用指低温诱导促使植物开花,说明温度参与植物生长发育的调节,正确;“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,正确。C符合题意。
5.某些植物必须经过春化作用(低温诱导促使植物开花)才能开花结实。如表是对冬小麦进行相关处理的研究结果。以下对研究结果的分析错误的是（ ）
处理方式 未经低温处理
(第1组) 经低温处理
(第2组) 先低温处理后高温处理
(第3组)
检测结果 没有某些特殊
蛋白质 有某些特殊
蛋白质 出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失
现象 不能抽穗开花 抽穗开花 不能抽穗开花
A. 温度是决定冬小麦抽穗开花的环境因素
B. 高温可以解除冬小麦的春化作用
C. 春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果
D. 北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
【答案】
C
【解析】第1组未经低温处理,冬小麦不能抽穗开花,而第2组经低温处理,冬小麦抽穗开花,说明温度是决定冬小麦抽穗开花的环境因素,A正确;第2组经低温处理,冬小麦抽穗开花,而第3组先低温处理后高温处理,冬小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B正确;细胞中原来就存在这些特殊蛋白质基因,只是这些基因在低温条件下进行了选择性表达,C错误;北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果,因为没有经过低温处理,D正确。
6.“淀粉平衡石假说“认为根向地生长的原因是在根冠中存在一种平衡细胞，含有能感受重力刺激的淀粉体。当植株横放时，平衡细胞的生命活动如图所示，①～④是调节过程。内质网释放钙离子的量会影响钙调蛋白的激活数量。下列叙述错误的是（ ）
A. 切除根冠后，幼根的向地生长会受到抑制
B. 淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C. 生长素泵功能的正常进行依赖被激活的钙调蛋白
D. 当内质网中初始钙离子水平较低时，根横放时其向地性程度增强
【答案】
D
【解析】A、根冠切除后的幼根可能不会发生生长素的横向运输，其向地生长会受到抑制，A正确；
B、据图分析可知，通过重力作用可以激活钙调蛋白，进而影响生长素的释放，B正确；
C、图中生长素泵功能的正常进行依赖被激活的钙调蛋白，C正确；
D、当内质网中初始钙离子水平较低时，其释放钙离子减少，不能激活足够的钙调蛋白，导致生长素泵活性降低，进而使根横放时其向地性程度减弱，D错误。
故选：D。
植物生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，同时还与植物器官的种类有关。由于受到重力的作用，近地侧生长素浓度高于远地侧，而根对生长素最敏感，所以近地侧生长素浓度高抑制生长，背地侧浓度低促进生长植物存在。
本题考查了生长素生理作用的两重性，意在考查考生的识记能力和分析能力，要求考生能够识记植物不同器官对生长素的敏感性不同。
二、填空题
7.1952年，科学家用单色光处理莴苣种子时发现，红光（波长在660nm左右）促进种子萌发，远红光（波长在730nm左右）抑制种子萌发；如果用红光（R）和远红光（FR）交替处理，则两种波长的光对种子萌发的影响结果如下表所示。请回答下列问题：
光处理 萌发率% 光处理 萌发率%
R 70 R﹣FR﹣R﹣FR 6
R﹣FR 6 R﹣FR﹣R﹣FR﹣R 74
R﹣FR﹣R 76 R﹣FR﹣R﹣FR﹣R﹣FR 6
（1）温度、水分是该实验的 ______（自变量/因变量/无关变量）。通过对上表的分析可以得出：红光和远红光交替处理时，种子萌发率的高低取决于 ______。
（2）后来的研究发现，上述吸收红光和远红光的光受体是一种叫光敏色素的蛋白质。光敏色素有两种类型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）。Pr和Pfr实际上是同一色素的两种存在形式，它们相互关系如图所示（箭头代表转化关系）。综合以上信息推测：Pr和Pfr之间的相互转化的本质是蛋白质 ______的改变，它们中能促进种子萌发的是 ______。
（3）更进一步的研究发现，光敏色素会导致细胞内部分mRNA发生选择性剪辑，使产生的mRNA比通常时多了一段序列，据此推断光敏色素调控基因表达的 ______阶段。
【答案】
（1）无关变量 种子最后一次曝光的波长
（2）空间结构 Pfr
（3）转录
【解析】（1）根据表格可知，该实验中，光属于自变量，萌发率属于因变量，其余因素（如温度、水分）均为无关变量。根据交替处理的几组的实验结果可知，红光的促进作用可以被随后照射的远红光降低。若用红光和远红光交替多次处理，则种子的萌发率取决于最后一次处理的是哪种波长的光，若是远红光，则萌发率低，若是红光，则萌发率较高。
（2）吸收红光和远红光的光受体叫光敏色素，本质是蛋白质，红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）光敏色素实际上是同一色素的两种存在形式，则它们之间的相互转化的本质是蛋白质空间结构的改变。据图分析，红光诱导光敏色素发生空间结构变化，使P转化为Pf形式，已知红光能促进种子萌发，说明能促进种子萌发的是Pfr。
（3）光敏色素会导致细胞内部分mRNA发生选择性剪辑，使产生的mRNA比通常时多了一段序列，mRNA是DNA经过转录过程形成的，据此推断光敏色素调控基因表达的转录阶段。
分析表格：第一组为单色红光处理组，属于对照组，其余均为实验组。与第--组（对照组）相比，第二组R-FR交替处理组种子的萌发率明显降低，说明红光促进莴苣种子萌发，远红光抑制种子萌发；根据后几组的实验结果可知，红光的促进作用可以被随后照射的远红光降低。
本题以资料为载体，考查了不同光质交替处理对种子萌发的影响、植物光敏色素的作用，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养学生分析题意、获取信息、解决问题的能力。
培优第三阶——高考沙场点兵
一、单选题
1.在研究植物开花的科学发展史上，人们发现经过光周期诱导的叶片上可以产生一种生化信号，能够长距离运输，具有刺激开花的效果。20世纪 30年代苏联科学家曾提出在植物中存在一种通用的开花刺激物质，将其命名为开花素。并通过嫁接实验证实了这种刺激物的存在。在后期的进一步研究中，科学家对分离出的经过诱导和没有经过诱导的叶组织提取物中的小分子进行生物分析，最终并未成功提取出开花素这种物质。以下相关叙述错误的是（ ）
A. 叶片上经光周期诱导的这种生化信号，可以从产生部位运输到作用部位并发挥作用
B. 将光周期诱导后的叶片移植到未经过诱导的植株上，可以使后者开花
C. 植物能够接受光周期诱导的原因是细胞内含有可以吸收红光和蓝光的光敏色素
D. 开花素最终未被成功提取的原因可能是这种刺激物质是一种大分子物质
【答案】
C
【解析】解：A、由题干信息分析可知，这种生化信号可以长距离运输，故叶片上经光周期诱导的这种生化信号，可以从产生部位运输到作用部位并发挥作用，A正确；
B、科学家进行了嫁接实验证实了这种刺激物的存在，说明将光周期诱导后的叶片移植到未经过诱导的植株上，可以使后者开花，B正确；
C、光敏色素主要吸收红光和远红光，植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体，C错误；
D、对叶组织提取物中的小分子进行生物分析，未成功提取的原因可能是开花素是一种大分子物质，D正确。
故选：C。
由题干信息分析可知，开花素是一种生化信号，能够长距离运输，科学家通过嫁接实验证明这种刺激物的存在，但是在叶组织提取物中小分子进行生物分析并没有成功提取。
本题考查植物激素的作用，要求考生识记相关知识，能够结合题干信息，运用所学知识完成分析判断。
2.在植物生长发育的调节过程中，环境因素也起到了重要的作用。下列有关说法错误的是（ ）
A. 植物分布的地域性就是由温度因素决定的
B. 受光照刺激后光敏色素的结构发生变化，变化信息会传导至细胞核影响基因的表达
C. 重力对植物的影响，是通过“平衡石”细胞引起植物体内信号分子的转变而实现的
D. 植物的生长发育实际上是植物响应环境变化进行调节，而表现出来的器官和个体的变化
【答案】
A
【解析】解：A、植物分布的地域性不仅与温度有关，还与气候、土壤、海拔等都有关系，A错误；
B、光敏色素的结构发生变化，会影响基因的表达，例如前体mRNA分子的选择性剪接，导致产生不同的转录产物，B正确；
C、当重力方向发生改变时，“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，C正确；
D、环境变化会影响植物的生长发育，如根的向地性、茎的背地性等等，D正确。
故选：A。
在不同地域上，由于气候、土壤、海拔等的差异，导致植物资源类型出现有较大差异，从而显示出植物资源的地域性。吸收红光远红光可逆转换的光受体（色素蛋白质），称之为光敏色素。光敏色素分布在植物各个器官中，-般来说，蛋白质丰富的分生组织中含有较多的光敏色素。在细胞中，胞质溶胶和细胞核中都有光敏色素。
本题考查植物激素的相关知识，意在考查学生的识记和理解能力。
3.如图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的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）。根据该模型，下列分析正确的是（ ）
A. IAA在根部只能从伸长区向根冠运输
B. 在水平放置的根中，近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧
C. 若把去除根冠的玉米根水平放置，仍能观察到根向地弯曲生长
D. 玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关
【答案】
D
【解析】解：A、看图可知：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，A错误；
B、在水平放置的根中，近地侧伸长慢的原因是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，远地侧生长素浓度低，生长较快，B错误；
C、若把去除根冠的玉米根水平放置，失去了平衡石的作用，根水平生长，C错误；
D、根据试题分析，玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关，D正确。
故选：D。
分析题意可知：在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布；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，根对生长素比较敏感，近地侧生长素浓度高，生长受到抑制，远地侧生长素浓度低，生长较快，故根向地生长。
本题考查了根向地性生长的原理，意在考查考生审题能力，获取信息的能力，难度适中。
二、填空题
4.赤霉素广泛分布于植物生长旺盛的部位,光敏色素(接受光信号的蛋白质)分布在植物的各个器官中。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用,科研人员将野生型、光敏色素A的突变体、光敏色素B的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂(PAC)的固体培养基上,在光照条件下培养8天后,测量幼苗地上部分高度和主根长度,得到如图所示结果。请分析回答:
(1)研究人员将种子播种在固体培养基上,而不是播种在培养液中,其原因是固体培养基能为种子萌发提供 ,同时有利于幼苗扎根。水稻幼苗中赤霉素的主要合成部位是 。
(2)据图一分析,光照条件下,PAC处理对水稻地上部分的生长具有 作用,而光敏色素 (填“A”或“B”)突变体传递的光信号减弱了PAC的该效果。
(3)据图二分析,PAC浓度分别为mol/L、mol/L时对野生型水稻幼苗主根生长分别起 、 作用。
(4)农业生产中常用赤霉素进行稻谷浸种,利用的是其 作用。赤霉素在绿叶菜、根菜、果菜类等蔬菜生产中应用广泛。据题目信息分析,使用赤霉素应该注意 。
【答案】
(1)充足氧气(空气) 幼根和幼芽
(2)抑制 B
(3)促进 促进
(4)促进种子萌发 合理控制赤霉素的浓度
【解析】由题意知:PAC抑制赤霉素的合成。分析曲线图:图一和图二中自变量为PAC浓度和水稻种类,因变量是幼苗地上部分和主根的相对长度。图一中随着PAC浓度的增加,地上部分相对高度减小,而光敏色素B突变体相对生长较快。图二中,随着PAC浓度的增加,对根的生长促进作用先增加后降低,最后表现为抑制作用。
(1)相对于培养液,固体培养基可以为种子萌发提供充足的氧气,同时有利于幼苗扎根;赤霉素的合成部位主要是幼根和幼芽。
(2)从图一可看出,随着PAC浓度的增加,植物地上部分相对高度逐渐减小,所以PAC对地上部分的生长有抑制作用;光敏色素B突变体的抑制效果相对较小,即减弱了PAC的作用。
(3)PAC浓度分别为mol/L和mol/L时根的相对长度比PAC浓度为0时的长,说明都是起促进作用。
(4)赤霉素可以促进种子萌发;根据题目信息,使用赤霉素需要合理控制赤霉素的浓度。