高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

为研究细胞分裂素的生理作用，研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中(图1)。对插条的处理方法及结果见图2。

图1　　　　　　　　　             　图2
（1）细胞分裂素是一种植物激素,它是植物体的特定部产生，再被运输到作用部位，对生长发育起____      ____作用的_______     ___有机物。
（2）制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是______   __                        ____。
（3）从图2中可知，对插条进行的实验处理包括                                          
和_________               ___________________________________。
（4）在实验Ⅰ中，对A叶进行实验处理，导致B叶___                ____。该实验的对照处理是___________________________________________________。
（5）实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明，B叶的生长与A叶的关系是：                            
______________________________________________。
（6）研究者推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部分运输”。为证明此推测，用图1所示插条去除B叶后进行实验，实验组应选择的操作最少包括____________(填选项前的符号)。
a．用细胞分裂素溶液涂抹A₁叶          b．用细胞分裂素溶液涂抹A₂叶
c．用¹⁴C－淀粉溶液涂抹A₁叶           d．用¹⁴C－淀粉溶液涂抹A₂叶
e．用¹⁴C－氨基酸溶液涂抹A₂叶         f．用¹⁴C－细胞分裂素溶液涂抹A₂叶
g．检测A₁叶的放射性强度

桃树的开花受光照、温度、自身有机物含量等多种因素的影响。
实验假设：适当降低温度可促使桃树提前开花。
（1）实验思路：将桃树枝条（带花芽）．种植在不同的              条件下，观察并记录              。实验过程中需确保              （至少答出2个）等条件均适宜。
（2）实验记录和分析请设计一个平面直角坐标系以便对实验结果进行记录和分析   。
（3）较大的昼夜温差也可促使桃树提前开花，从代谢角度推测，其主要原因是          ，因而昼夜积累的有机物较多，有利于桃树提前开花。根据这个原理、在阴雨天气条件下若需促使桃树开花，应调节        （白天／夜晚）的温度较为合理。
（4）生产上还可利用              （激素）处理桃树花芽，打破花芽休眠，促其开花
（5）除题目所述因素外，在促使桃树提前开花方面你还有哪些想法和建议，请拟定一个探究性研究课题。 课题：                                                      。

Ⅰ．(8分)为了探讨某种植物的一些生理特性，科研人员做了一系列的相关试验。下图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况。请分析回答：

(1)经测定，晴天遮光条件下该植物的CO₂释放速率为0．6 mol/m²s，则g点时该植物O₂产生速率为        mol/m²s。
(2)每分子叶绿素含有一个Mg²⁺，可被H⁺、Cu²⁺等置换。在用该植物的绿叶做“色素的分离与提取”实验时，滤液用5％的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加          的颜色相似，呈黄褐色。实验室常用含Cu²⁺的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是                               。
(3)该植物收获后的果实可采用         (植物激素)进行催熟。经测定，该植物细胞内DNA、RNA和蛋白质的物质含量比值为l：3．1：11，研究者用生长素处理该植物细胞后，细胞内物质含量比值变为1：5．4：21．7，据此分析，生长素作用于植物细胞的分子机制是                                   。
Ⅱ．下图是人体内某些信息分子作用的示意图，字母A～E表示信息分子，数字表示相关生理变化。请据图回答：

(1)请写出相关信息分子的名称：A       ___，B_   ______。
(2)寒冷时，控制骨骼肌战栗的神经中枢位于________。

早在1926年，科学家就观察到，当水稻感染了赤霉菌后，会出现植株疯长的现象。据研究，赤霉素（GA₃）促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。细胞壁里的Ca^2＋有降低细胞壁伸展性的作用，有人用赤霉素消除细胞壁中Ca^2＋的作用来解释赤霉素促进细胞延长的原因。据报道，用CaCl₂处理莴苣下胚轴，生长变慢；当加入GA₃（50 μmol）后，生长迅速增快，如下图所示。请回答：

（1）植物体内赤霉素的合成部位主要是 ________ 。用一定浓度的赤霉素多次喷洒水稻植株后，引起其生长速度过快，将导致稻谷产量________。
（2）赤霉素有促进细胞分裂的作用。用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞，其细胞周期的________期明显变短，此时期分子水平上所发生的变化主要是________和________。
（3）请完成以下实验步骤，证明Ca^2＋抑制植物生长，而赤霉素通过消除细胞壁中Ca^2＋而促进植物生长。
实验材料：一定浓度的CaCl₂溶液和赤霉素溶液、生长状况相同的植物若干、蒸馏水。
实验步骤：①取生长状况相同的植物若干，均分为甲、乙两组。
②____________________________________________________________。
③培养一段时间后，观察两组植物的生长状况。
④_____________________________________________________________。
⑤继续培养一段时间后，观察两组植物的生长状况。
实验结果：甲组植物________________，乙组植物正常生长。

为研究细胞分裂素的生理作用，研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中(图1)。对插条的处理方法及结果见图2。

（1）细胞分裂素是一种植物激素,它是植物体的特定部产生，再被运输到作用部位，对生长发育起________作用的_______     ___有机物。
（2）制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是______   __                        ____。
（3）从图2中可知，对插条进行的实验处理包括                                          
和_________               ___________________________________。
（4）在实验Ⅰ中，对A叶进行实验处理，导致B叶___                ____。该实验的对照处理是___________________________________________________。
（5）实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明，B叶的生长与A叶的关系是：                            
______________________________________________。
（6）研究者推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部分运输”。为证明此推测，用图1所示插条去除B叶后进行实验，实验组应选择的操作最少包括____________(填选项前的符号)。
a．用细胞分裂素溶液涂抹A₁叶          b．用细胞分裂素溶液涂抹A₂叶
c．用¹⁴C－淀粉溶液涂抹A₁叶           d．用¹⁴C－淀粉溶液涂抹A₂叶
e．用¹⁴C－氨基酸溶液涂抹A₂叶         f．用¹⁴C－细胞分裂素溶液涂抹A₂叶
g．检测A₁叶的放射性强度

结合资料回答问题
资料一：观察植物根尖细胞有丝分裂的实验中需要对根尖进行解离，即破坏细胞壁纤维素连接点，使细胞壁变得松弛；
资料二：细胞壁的伸缩性小于原生质层，会限制细胞的生长。而低浓度的生长素能促进细胞的生长，其作用原理如下图所示。

（1）观察植物根尖细胞有丝分裂实验中解离液的成分是                  。
（2）生长素与细胞膜上的受体结合，体现了细胞膜具有                       的功能；内质网接受相关信息后释放Ca²⁺进入液泡，使液泡体积     （增大或减小），并使细胞通过          方式将H⁺运输至细胞壁部位。
（3）内质网释放Ca²⁺激活转录因子，转录因子进入细胞核使细胞通过            （过程）合成促细胞生长蛋白；根的近地侧促细胞生长蛋白含量比远地侧     ，原因是                         。
（4）细胞壁伸缩性增大使植物细胞生长成为可能。请由图分析细胞壁伸缩性增大的原因
                                                                 。

研究表明，单向光照可以使风信子的根表现出负向光性，下图一、二分别表示光强和光质对根倾斜角度大小的影响。请据图回答：

(1)植物根的负向光性_________（能，不能）说明生长素的作用具有两重性。若除去风信子的根冠，根只能垂直生长，待根冠修复后又可以表现出负向光性，这说明__________________.
(2)由图一可知，光强为_________ 范围内，对风信子根负向光性的影响呈正相关，由图二可知，光质在波长为_________nm范围内对负向光性诱导最明显。
(3)为了提高风信子的观赏价值，通常使根形成“S”型，请根据上述信息提出最佳造型方案：____________________________________________。
(4)为研究根负向光性生长与生长素的关系，将风信子幼苗分别培养在不同浓度生长素溶液中。用相同的水平单侧光照射根部，测得根的弯曲角度及生长情况如下表：

①中数据表明当外源生长素浓度在________mg·L^－1范围的某个数值时，根长也可为7. 6cm，该浓度的外源生长素对根生长的影响表现为________。
②为进一步探究外源生长素对根负向光性倾斜角度影响最小的浓度，应该在________mg·L^－1范围内再设置更细致的浓度梯度实验。

为了探究外界因素与蜜柑光合作用速率之间的关系，实验人员在4月、6月测定了某地晴朗天气下蜜柑叶片的净光合速率（A图）和胞间CO₂浓度（B图）的日变化．请据图回答下列问题：

(l)与蜜柑叶肉细胞净光合速率大小直接相关的细胞器是　　　　　　　　　　　　　．
(2)影响蜜柑叶片胞间CO₂浓度大小的因素较为复杂，一方面与叶片的　　　　（结构）有关，另一方面也与　　　　　　　　　　　　（环境因素）有关。
(3)在4月晴天的11:00-13:00时，蜜柑叶片净光合速率下降，据图分析，此时蜜柑叶片净光合速率下降的直接原因是　　　　　　　　　　　　　 。
(4)在6月晴天的11:00--13:00时，蜜柑叶片胞间CO₂浓度明显上升，但净光合速率却显著降低，迸一步研究发现，此时叶绿体的ATP相对含量显著降低，一方面可能是　　　　影响有关酶的活性，另一方面可能是叶肉细胞叶绿体中的　　　　　　受损，进而影响了净光合速率。此时，采用向叶片喷雾的方法，则可有效提高蜜柑的净光合速率。
(5)用单侧光照射蜜柑幼苗尖端一段时间，细胞壁明显伸长现象发生在幼苗尖端下部　　　侧．若要在细胞水平上验证该现象，可取幼苗弯曲处作　　　　　（横切，纵切）制成装片进行显微镜观察。根据观察并测量细胞长度的结果能否说明生长素的作用具有两重性：　　。

Ⅰ．生产实践中总结出“根深叶茂”和“育秧先育根”的宝贵经验，即必须根生长得好，地上部分才能很好地生长。请回答：
(1)根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，此时的室内环境最好遮荫且　　　　　　 　，以保持IAA溶液的较低浓度。
(3)IAA除具有促进生根的功能，还具有防止脱落的功能。有些研究结果如右图所示。据图可知，IAA对脱落的效应与　　　　　　　　　 　有关。

(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。
Ⅱ．甘蔗发霉时滋生的节菱孢霉菌能产生三硝基丙酸（3-NP），引起神经细胞中毒或凋亡。图甲表示突触结构，③表示兴奋性神经递质。图乙表示注射生理盐水配制的1ml3-NP（300umol/L）后，小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA（P53）的总含量。请回答。

（1）甲中结构①发生的代谢过程是            。
（2）胆碱酯酶能够分解兴奋性神经递质，而3-NP能抑制胆碱酯酶的合成，则食用发霉甘蔗会使图甲中物质③的含量       ，将导致下一个神经元          。
（3）图乙同期对照组中应加入   。在神经细胞凋亡过程中直接起作用的细胞器是      。
（4）据图乙推测小鼠纹状体细胞凋亡数目可能在   时段内增加的最多，原因是        。

植物体内的激素与激素受体蛋白结合后即表现出调节代谢的功能。乙烯能促进细胞壁降解酶——纤维素酶的合成，促进细胞衰老和细胞壁的分解，在叶柄基部形成离层（如图甲所示），从而使叶从植物体上脱落。离层区细胞相关的生命活动如图乙所示。请据图回答下列问题：

（1）由题意可知，叶柄基部离层的产生与         （植物激素）有密切关系。由图乙分析乙烯诱导纤维素酶的形成是通过调节基因表达的        过程而实现。DNA和RNA在化学组成上的差异是：组成DNA的五碳糖为脱氧核糖，RNA中特有的碱基是          。该图表明基因控制性状是通过控制                  而实现的。
（2）纤维素酶的合成场所为         ，其基本组成单位的结构通式是         。活性纤维素酶从细胞排出的方式，体现了细胞膜具有              的特点。
（3）进一步的研究表明，叶柄基部离层的形成，还有脱落酸等其他植物激素的参与，这说明             。
（4）机体中很多细胞都会同时接触到某一种激素，为什么它却只引起某一种细胞的特定反应？       。

河北杨是我国西北地区耐干旱、抗病虫害能力强的树种之一。但因繁殖困难，导致种苗供应不足。为研究不同基质(其中珍珠岩透气性好但缺乏营养)和不同浓度的萘乙酸对河北杨扦插生根的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，步骤如下：
①剪取1年生未萌发的河北杨种条，按级分别剪取插穗，插穗长20cm，切口上平下斜，上端留1～2个芽；
②选择相同级的插穗捆成束，每束20根，每个处理选用相同级的插穗15束共300枝；
③把插穗放在浓度分别为400 mg/L,600 mg/L,800 mg/L的萘乙酸溶液(NAA)和清水中浸泡30 min；
④将经过处理的插穗在不同基质中进行扦插，60d后，各处理随机抽取100枝观察统计，结果如下表明。
请分析上述实验，回答有关问题：

基质	NAA浓度(mg/L)	生根插条数	平均根长(cm)	平均生根数(条/枝)	生根率(%)
50%园土＋30%河沙＋20%珍珠岩混合	400	69	2.6	6	69
600	85	3.1	13	85
800	43	1.5	8	43
清水	7	0.2	3	7
100%田园土	400	43	1.9	3	43
600	65	2.3	8	65
800	33	1.0	5	33
清水	2	0.1	1	2
100%珍珠岩	400	61	2.3	4	61
600	79	2.9	10	79
800	37	1.5	6	37
清水	5	0.1	2	5

(1)本实验的无关变量有________(至少答2点)，步骤①中每个插穗上都留有1—2个幼芽，其作用主要是______________________________________。
(2)每个处理选用300枝插穗，最后随机计算平均值的原因是___________。
(3)已知插条一旦离开母树扦插以后，水分的供应主要依赖于切口处吸收，而蒸腾失水量往往超过吸水量，且直射光线常造成土壤干燥和插条灼伤，因此扦插后应注意________________。
(4)根据上表结果可以得出如下初步结论：
①浓度为________的萘乙酸促进河北杨插条生根的效果较好，其促进机理主要是促进根原基细胞的________。
②本实验的各种处理中，对河北杨生根具有最佳促进作用的方法是____________。试从培养基质的角度分析的其原因：_______________________。

植物生命活动受多种激素的调控。下图甲表示生长素浓度对根和茎生长的影响，图乙表示种子在解除休眠过程中几种激素的变化情况。下表丙是不同浓度的油菜素内酯水溶液对芹菜幼苗生长影响的实验结果。请回答下列问题。

甲

乙
表丙：不同浓度的油菜素内酯水溶液对芹菜幼苗生长影响的实验结果(a～e依次增大)

组别	清水	浓度a	浓度b	浓度c	浓度d	浓度e
平均株高/cm	16	20	38	51	42	24

(1)若某植物幼苗已表现出向光性，且测得其背光面的生长素浓度为2m，则其向光面生长素浓度范围为________。
(2)从图乙可以看出________对种子萌发起抑制作用，该激素对叶和果实的作用是________________。
(3)油菜素内酯对植物生长发育具有多方面的促进作用，被称为“第六大植物内源激素”。表丙中实验结果能否说明油菜素内酯对芹菜生长具有两重性？________，理由是_________________________________________________。
(4)请完善进一步探究油菜素内酯促进芹菜生长的最适浓度范围的实验步骤：
①_________________________________________________________；
②取同一批种子使其萌发，从中选取株高、长势相同的芹菜幼苗，____________________；
③_______________________________________喷洒对应组芹菜幼苗；
④__________________________________________________________。

已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：

试管号	GA 溶液	缓冲液	水	半粒种子10个	实验步骤		实验结果
1	0	1	1	带胚	步骤1	步骤2	++
2	0	1	1	去胚	25^oC保温24h后去除种皮，在各试管中分别加入1mL淀粉液	25^oC保温10min后各试管中分别加入1mL碘液，混匀后观察溶液颜色深浅	++++
3	0.2	1	0.8	去胚			++
4	0.4	1	0.6	去胚			+
5	0.4	1	0.6	不加种子			++++
注：实验结果中“+”越多表示颜色越深，表中液体量的单位均为mL。

回答下列问题：
（1）α-淀粉酶催化                  水解可生成二塘，该二塘是                      。
（2）综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的               。这两支试管中淀粉量不同的原因是                              。
（3）综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是                   。
（4）综合分析试管2、3和4的实验结果，说明                                      。

阅读下列内容，回答有关问题：
(1)实验目的：
①验证种子萌发、幼苗生长与生长素有关。
②确定某种植物的种子萌发、幼苗生长的最适生长素浓度范围。
(2)材料用具：
萝卜、水稻、油菜等种子若干；试管、移液管、培养皿、滤纸、生长素溶液(浓度分别为100 mg/L、10 mg/L、1mg/L、0.1 mg/L、0.01 mg/L)。
(3)实验步骤：
①取5支试管，编号。在1～5号试管中，分别加入5 mL不同浓度的生长素溶液。
②在5支试管中各放入2粒某植物种子，浸泡24小时。
③取5个培养皿编号(1～5号)，每个培养皿内事先都垫上用蒸馏水浸湿的滤纸，将从1～5号试管中取出的种子分别放入与之对应的1～5号培养皿中，在湿滤纸上均匀摆放。盖上培养皿盖(假设氧气充足)。
(4)观察与收集数据。
(5)分析与讨论：
问题1：本实验步骤中，有三处不够严谨，请指出并改正：
①__________________________________________；
②___________________________________________；
③____________________________________________。
问题2：为使实验结果真实和具有普遍性，需要__________________________________________。
问题3：若你是该实验小组的成员，负责观察和收集数据，请你按实验目的的要求，设计一张记录表格。

生长素在植物体各器官都有分布，具有重要作用。请回答下列相关问题：
(1)下图表示植物不同器官对不同浓度生长素的反应。图中曲线的来历：材料培养用某种溶剂配置的一定浓度的生长素溶液处理测量、记录统计、计算并分析。如果选择小麦，需要将切取的胚芽鞘尖端下的一段用蒸馏水浸泡，其目的是          。图中的三条曲线呈现出生长素作用的共同特点是       ；相同浓度的生长素对不同器官的作用效果说明            。

(2)下图表示赤霉素对植物体内生长素含量的调节关系。

①图示中X表示赤霉素对生长素的分解具有        作用，这种作用很可能是通过降低该过程中__    的活性实现的。
②生长素浓度过高时细胞的伸长却受到抑制，这与另一种植物激素      的含量增加有关。
③请写出探究IAA促进离体豌豆节间切段伸长的适宜浓度的实验思路                   。
④青少年食用豆芽，豆芽中所含的生长素，会不会影响身体的生长发育?      。请说明理由。               。