高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

动植物的生命活动的调节均受到激素的调节，而动物的调节要比植物的更加复杂。回答下列问题：
（1）动物的生命活动调节中，激素调节的特点有___________。不同激素作用的范围不同，其中甲状腺激素的作用范围比较广泛，几乎能与全身所有活细胞的相应受体结合并发挥作用，这是因为___________。
（2）人体内，能分泌促甲状腺激素的器官还能分泌的激素有生长激素、___________等人体内能产生生长激素，但不能产生生长素。然而，科学家最早从人的尿液中分离出了生长素，从根本原因上分析：人体缺少___________，致使植物体内合成的生长促进素不能被人体所分解。如图是生长素两重性示意图，其中A点对应的生长素浓度下，该植物能否生长？___________。

葡萄种植基地为解决葡萄滞销易腐烂问题，引进果酒、果醋生产线进行葡萄的深加工，获得了较好效益，其生产流程如图所示，据图回答：

（1）在筛选菌种A时，需要在接种前用______法对葡萄果汁进行灭菌。对于需要长期保存的菌种，可以采用       的方法。
（2）在纯化菌种A时接种了5个平板，每个平板均接种了0．1mL样品并培养。其中乙平板的菌落分布如图，纯化菌种A的接种方法是_______，推测出现平板乙可能的操作失误是涂布不均匀。其余的甲、丙、丁、戊平板的菌落数分别是180、220、480、200，则样品中菌种A的数量为_________个/mL，用该方法统计的结果，一般_______（低于、高于）实际值。
（3）与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和细胞分裂素，这些植物激素一般需要事先单独配置成_________保存备用。

(8分)下表是植物细胞分裂素发现过程中的几个主要历程。请据此作答。

历程	时间	科学家	科学事实
①	1954年	斯库格等	一定条件下腺嘌呤能促进细胞分裂
②	1955年	米勒等	将存放了4年的鲱鱼精细胞的DNA，加入到烟草髓组织的培养基中，能诱导细胞分裂。
③	1956年	斯库格等	用新提取的鲱鱼精细胞DNA，不能促进细胞分裂；但在pH＜4的条件下进行高压灭菌处理后，却能促进细胞分裂。从处理物中分离出这种活性物质，并命名为“激动素”。
④	1963年	莱撒姆	从未成熟的玉米籽粒中分离出类似于“激动素”的促进细胞分裂的物质，命名为“玉米素”，其生理活性高于“激动素”。

（1）DNA彻底水解的产物是____________________。
（2）“激动素”__________（“属于”或“不属于”）植物激素。理由是____________________。
（3）从②和③分析，“激动素”可能是_____（物质）。请写出对此加以验证的简要实验思路：将___________             _________加入烟草髓组织的培养基中，观察结果。
（4）植物体合成细胞分裂素的主要部位是____________，细胞分裂素与____________（激素）存在拮抗作用。
（5）在植物组织培养中，通过调整细胞分裂素与________________（激素）的比例，可诱导愈伤组织形成完整的植株。

请回答有关生长素的问题。
（1）如图所示是生长素发现过程的部分示意图，据图回答。

图1和图2可以证明胚芽鞘具有___________；图2和图3可以证明___________是胚芽鞘生长不可缺少的部位。胚芽鞘向光弯曲的部位是                   。
（2）为验证顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位而抑制侧芽的生长。请补充完成设计实验。
实验用品：编号为甲、乙、丙、丁四组同龄、生长正常、长势相同的烟草，剪刀，含有一定浓度生长素的琼脂块，不含有生长素的琼脂块。
实验方法和步骤：
①用剪刀剪去乙、丙的顶芽，甲、丁保留顶芽。
②对乙不再处理，对丙应做得处理是在剪去顶芽后的切口处放置               。
③预计乙的生长情况是               ；丙的生长情况是                    。
④为了进一步证明丙的生长情况是由于生长素的作用而不是羊毛脂的作用，则应对丁做的处理是        。
实验现象、实验结论：略。

为研究某种矮生南瓜的矮生突变体是属于“激素合成缺陷型突变体”还是“激素不敏感型突变体”，研究者应用赤霉素和生长素溶液进行了相关实验，结果如图所示。

(1)南瓜果实成熟前由小到大，主要是通过＿＿＿＿和＿＿＿＿过程实现。
(2)赤霉素对正常南瓜茎有＿＿＿作用；生长素的生理作用具有＿＿＿＿＿＿的特点；南瓜茎对＿＿＿＿更敏感。
(3)喷施赤霉素或生长素＿＿＿＿(能/不能)使矮生南瓜的茎恢复至正常，由此可推测:该矮生南瓜不属于＿＿＿＿突变体。
(4)从图c显示的结果看，两种南瓜茎中赤霉素和生长素的含量＿＿＿＿，该结果＿＿＿＿(支持/不支持)上述推测。

（1）下图是水平放置的植物的根、茎对生长素作用的反应曲线，图示字母中表示根远地侧的是________，茎近地侧的是__________。
（2）有科学家认为根的向地生长不仅与生长素有关，还与乙烯的作用有关。为了研究二者的关系，做了这样的实验：将某种开花植物的根尖放在含不同浓度的生长素的培养液中，并加入少量蔗糖做能源。发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，培养液中乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制也越强。
①此人所作实验的自变量是_____             __，因变量是__                 __________。
②为使实验严谨，还需要另将一些等量的根尖放在__________________，作为对照组。
③据此实验结果。可推知水平放置的植物根向重力生长的原因是高浓度的__________诱导产生了_______________，从而__________近地侧根的生长。
(3)下表所示为五大类植物激素的部分生理效应，请分析回答：
种子发芽        顶端优势        果实生长        器官脱落        插条生根
生长素             促进        促进        抑制        促进
赤霉素    促进        促进        促进        抑制        抑制
细胞分裂素    促进        降低        促进        抑制        
脱落酸    一般抑制                           促进        
乙烯                           抑制        促进        
①表中结果显示，同一激素在植物不同生长发育阶段引起的生理效应       ，五大类激素中，在果实生长的调节中起协同作用的激素有               。表中结果说明植物的正常生长发育过程是        的结果。
②膨大剂是一种植物生长调节剂，其作用主要是促进细胞分裂，增加细胞的数量，以此推断膨大剂的作用与            类激素的作用相似。

下图表示下丘脑对某些组织器官生命活动的控制，图中A～C表示三种不同的组织器官，1～8表示相关的组织或细胞，虚线箭头表示下丘脑经由延髓进一步发出的自主神经，实线箭头表示通过相关激素建立的联系。据图分析：

(1)若图中A表示肾脏的部分结构，已知“刺激因素”是机体失水，则“某种激素X”是     (填名称)。
(2)图中B表示胰腺的部分结构。在饥饿时，指向B的虚线箭头促进8细胞分泌某种激素，该激素作用的靶器官主要是         ，与该激素相互拮抗的激素是由7        细胞(填名称)分泌的。
(3)图中C表示甲状腺，如果人突然进入寒冷环境中，产生冷觉的场所是___      ___。同时，由下丘脑分泌    (填激素名称)，促进        分泌促甲状腺激素。进而导致甲状腺激素水平升高，代谢加快，产热增加。甲状腺激素分泌的这种调节机制称为         调节。

为研究生长素类似物2，4—D对某植物插条生根的影响，一实验小组按下表进行了实验，请分析回答问题：

组别 步骤	A组	B组	C组	D组	E组	F组
配制溶液	蒸馏水	30mg／L 2,4—D溶液	50mg／L 2,4—D溶液	80mg／L 2,4—D溶液	110mg／L 2,4—D溶液	140mg／L 2,4—D溶液
选择插条	选取该植物生长、带芽数等相同的适宜插条若干，随机分成六组，并编号
浸泡插条	分别用等量蒸馏水、相应浓度2,4—D溶液浸泡插条12h
扦插及培养	浸泡后的插条扦插在潮湿沙土中，培养时间及其他条件均相同且适宜
实验结果

（1）本实验中的对照组是         。
（2）根据实验结果可确定，促进插条生根的最适生长素类似物浓度在         mg／L之间。
（3）实验结果说明，生长素类似物对插条生根的影响具有         性。
（4）有人提出插条生根可能需要光照，为此开展了如下探究实验。
实验步骤：
①将用适宜浓度2，4—D溶液处理过的插条随机均分为甲、乙两组，分别扦插在潮湿沙土中。
②甲组置于光照条件下培养，乙组置于         条件下培养，其它条件         。
③培养一段时间后，分别计数甲乙两组插条的         。
预期实验结果和结论：
a．                   ，则光照有利于插条生根；
b．                   ，则黑暗有利于插条生根；
c．如果甲乙两组的插条生根数目相当，则光照、黑暗对插条生根没有影响。

(8分)胡杨是干旱荒漠风沙前沿地区唯一天然分布的高大乔木，它耐盐碱，抗干旱，耐强光高温与风袭沙埋，在防风固沙和保护自然环境上起着重要作用。请完成下列问题：
（1）胡杨插条生根困难，种子繁殖实生苗性状分离严重，参差不齐，难以成材，为解决此问题，可采用          技术解决其繁殖问题。将愈伤组织经液体悬浮培养可以分散成单细胞，这些细胞发育成的            可用于制备人工种子。
（2）为确定胡杨根部根毛区细胞的细胞液浓度，可用观察植物细胞         的方法检测。当50%细胞发生这一现象时，即认为相应外界溶液浓度为细胞液的浓度。相比洋葱鳞片叶外表皮的观察，胡杨根部细胞在显微镜下观察时应适当      （增大/减少）进光量。
（3）用单侧光照射胡杨幼苗尖端一段时间，细胞壁伸长现象在幼苗尖端下部          侧更明显。若要在细胞水平上进行验证，可取弯曲处作        (横切/纵切)片制成装片，用显微镜观察并测量相应细胞长度。判断并解释显微镜下观察到的现象能否说明生长素的作用具有两重性                      。

油菜素内酯是植物体内一种重要的激素。为探究油菜素内酯（BL）对生长素(IAA)生理作用的影响，研究人员做了如下实验。
（1）实验一：利用相应浓度的BL和IAA处理油菜萌发的种子，观察其对主根伸长的影响．结果如图所示。

由图可知，单独IAA处理，对主根伸长的影响是        ________________________________________。
BL与IAA同时处理，在IAA浓度为                  时，BL对主根伸长的抑制作用逐渐增强。
（2）实验二：PIN蛋白与生长素的运输有关。研究人员测定了PIN蛋白基因表达的相关指标。
测定方法：从植物特定组织中提取RNA，利用RNA为模板经           得cDNA；以该cDNA为模板进行PCR，向反应体系中加入                       等得到不同的DNA片段。扩增出的不同DNA片段的量不同，反映相关基因在特定组织中的表达水平不同。写出PIN基因的表达过程                 _____________。检测BL处理的根部组织中PIN蛋白基因的表达水平，结果如表所示。

写出表格中的对照组的处理方式                                                   
（3）上述系列实验结果表明，BL通过影响根细胞中                     ，从而影响生长素在根部的                 ，进而影响了生长素的生理作用。

为研究油菜素内酯（BR）在植物向性生长中对生长素（IAA）的作用，科研人员以拟南芥为材料进行了如下实验。
（1）BR作为植物激素，与IAA共同_____              ___植物的生长发育。
（2）科研人员在黑暗条件下用野生型和BR合成缺陷突变体拟南芥幼苗进行实验，三组幼苗均水平放置，其中一组野生型幼苗施加外源BR，另外两组不施加，测定0～14 h内三组幼苗胚轴和主根的弯曲度，结果如下图所示。

①上述实验均在黑暗条件下进行，目的是________                       __。
②由实验结果可知，主根和胚轴弯曲的方向______            __。施加外源BR的野生型幼苗的胚轴、主根在________h时就可达到最大弯曲度，BR合成缺陷突变体的最大弯曲度形成的时间较其他两组______  __，说明______________________________                    ____。
（3）IAA可引起G酶基因表达，G酶可催化无色底物生成蓝色产物。科研人员将转入G酶基因的野生型和BR合成缺陷突变体植株主根用含有无色底物的溶液浸泡一段时间后，观察到，野生型植株主根的蓝色产物分布于分生区和伸长区，而BR合成缺陷突变体植株主根的蓝色产物仅分布于____________，说明BR影响IAA的分布，推测BR能够促进IAA的______________________。由于重力引起水平放置的幼苗主根中近地侧和远地侧IAA浓度不同，________侧细胞伸长较快，根向地生长。
（4）为验证上述推测，可进一步检测并比较野生型和BR合成缺陷突变体植株主根细胞中_________________   ___（填“IAA合成基因”或“IAA极性运输载体基因”）的表达量，若检测结果是野生型植株主根细胞中该基因表达量______ __BR合成缺陷突变体，则支持上述推测。

为了验证植物向光性与植物生长素的关系，有人设计了如下实验方案。
（一）方法步骤 取6个小花盆，各栽入一株品种、粗细和大小都相同的玉米幼苗（要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘）。按下图所示方法进行实验处理。接通台灯电源24h后，打开纸盒，观察并记录6株玉米幼苗的生长情况。

（二）实验结果预测 在以上装置中，玉米幼苗保持直立生长的是_____装置，而玉米幼苗基本停止生长的是_____装置。
（三）部分实验结果的分析与推论
（1）根据_____号与_____号装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的。
（2）根据_____号与_____号装置实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗尖端的存在与否有关。
（3）根据_____号与_____号装置实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗感光部位在尖端。
（4）根据5号和6号装置之间实验记录的对照分析，只能说明__________。

（每空1分，共8分）根据下图所示的甲状腺激素的分泌过程，回答问题：

(1)甲:                 .乙:                .丙:                
①                     ②                       
(2)寒冷环境中激素①和②在血液中的含量______，人体调节体温的主要中枢位于____________。
（3）血液中甲状腺激素的含量过高时，抑制甲和乙的分泌活动，该调节方式称为____________。

生产实践中总结出“根深叶茂”和“育秧先育根”的宝贵经验，即根必须生长得好，地上部分才能很好地生长。请回答：
（1）根尖是植株细胞分裂素合成的中心，细胞分裂素合成后向上运输，能够抑制侧根向周围生长，促进主根向更深的土层生长；蔬菜育苗移栽时，切除主根，可促进侧根生长。以上现象说明根也具有________现象。
（2）在用IAA处理插条生根时，如果IAA的浓度较低，适合采用____________法处理插条，此时室内的环境最好是遮阴且________，以保持IAA溶液的较低浓度。
（3）IAA除具有促进生根的功能外，还具有防止脱落的功能。某研究结果如图甲所示。据图甲可知，IAA对脱落的效应与____________有关。

甲                                     乙
（4）脱落的生物化学过程主要是水解离层的细胞壁和中胶层，使细胞分离。与脱落有关的酶类较多，其中__________是较为关键的。
（5）在农业生产中，常用一定浓度的生长素类似物除去单子叶农作物田地中的双子叶杂草，据图乙回答：生长素类似物除草剂的作用原理是____________；图中①②曲线中代表双子叶杂草的是________；所用的生长素类似物的浓度最好在________(用字母表示)点左右。

植物激素突变体是研究植物激素合成、代谢途径以及生理功能的重要实验材料。某课题组为了研究生长素和赤霉素对遗传性矮生植物的作用效应，将适宜浓度的生长素和赤霉素分别喷施到5个不同突变体（生长速率分别为lg1.2、lg1.4、lg1.6、lg1.8、lg2.0毫米/7天）的矮生豌豆幼苗上，实验结果如图。请回答下列问题：
  
（1）赤霉素能促进__________从而引起植株增高；生长素也具有促进生长的功能，其作用特点是_______，        两种激素在植物体内都不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种_________代谢的信息。赤霉素和生长素都能促进生长，体现了激素间的      关系。
（2）该实验的自变量为________________，图中设置③组的作用是___________。
（3）根据实验结果可知，体外喷施_________能明显促进矮生豌豆的生长，生长速率越慢的品种，对该激素生长反应越_________（显著、不显著），其原因可能是遗传性矮生植株的体内缺少_________。