高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

研究者以脱落酸水平正常的野生型玉米幼苗和脱落酸缺陷型突变体玉米幼苗为材料，测量玉米茎和根在不同水分条件下的生长情况，结果如下图所示。请分析回答：

（1）植物激素在植物生长发育过程中起着    作用，每种激素的作用除取决于植物的种类、发育时期、激素的作用部位外，还与       有关。
（2）由图可知：在水分适宜条件下，脱落酸促进       。在缺水条件下，脱落酸____茎的生长，同时____根的生长；脱落酸的这种作用，有利于植物____。
（3）已知乙烯对根的生长有抑制作用。研究者提出假设：脱落酸对根生长所产生的作用，是通过抑制乙烯合成而实现的。为检验这种假设，选用脱落酸缺陷型突变体幼苗为实验材料，实验组需用一定浓度的    进行处理；一段时间后，检测____含量。若检测结果是         ，则支持上述假设。

现代耕作制度的一项改革是免耕法，2，4-D是生长素类似物，用于种植禾谷类的田间以杀除双子叶植物类杂草。为研究2，4 – D对植物的调节作用，有实验小组做了“2，4-D对某植物插条生根的影响”实验，请你按照下表进行分析回答：

组别 步骤	A组	B组	C组	D组	E组	F组
配制溶液	蒸馏水	20mg/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	选取该植物生长日期、带芽数目等相同的适宜插条若干支，随机均分成六份，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适宜且相同
实验结果

（1）设置A组实验的目的是______________。
（2）可确定促进插条生根的最适2，4-D溶液浓度在            mg/L之间。
（3）实验结果说明                                                        。
（4）有人提出上述实验处理的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              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，其它条件相同且适宜；
③培养一段时间后，分别计数甲乙两组插条生根数目。
请设计表格，预期实验结果和结论：

为研究吲哚乙酸（IAA）与脱落酸（ABA）的运输特点,用放射性同位素¹⁴C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题：（每空2分，共10分）

（1）若图中AB为茎尖切段，`琼脂块①和②中出现较强放射性的是  （填序号）；琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输不是极性运输。若先用某种抑制剂（不破坏IAA、不影响细胞呼吸）处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块①和②中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是                
（2）若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①、②、③和④均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输  (填“是”或“不是”)极性运输。
（3）适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液，加入IAA溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水浴处理冷却后，不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有                。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长  （填“有利”、“不利”或“无影响”）。

(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。

近年来，世界各地的台风、酷热、暴雨等极端天气越来越多，科学家普遍认为，这与大气中CO₂等温室气体的浓度持续上升而造成全球气候变暖密切相关。
（1）请指出人类社会中的一项可以导致大气中CO₂浓度上升的活动：______________。
（2）气温升高，某些植物生长受阻，下图一提示造成这种状况的一种原因，即高温不利于_______________。

（3）有研究表明，每当一种植物灭绝后，由于_______________或栖息环境受破坏，可能直接或间接地造成多种动物灭绝。因此气候变暖可能降低__________________，从而降低生态系统的抵抗力稳定性。
（4）在高温环境中，植物能通过释放脱落酸来促进休眠。上图二表示一个验证脱落酸促进叶片脱落的实验，1～4是剪去叶片的叶柄，对1做了如图所示的处理，那么，应选择______作为对照组，处理是__________。
（5）脱落酸能抑制种子萌发，赤霉素能促进种子萌发。某研究性学习小组计划探究这两种激素在大麦种子a-淀粉酶的合成上是否存在拮抗作用，步骤见以下图解。请你帮助他们设计实验结果记录表。

下图表示不同浓度生长素或生长素类似物对植物某部位的影响，请据图回答相关问题：

（1）若上图表示甲、乙两种生长素类似物对某植物插条生根的影响，则甲、乙在50μmol/L时对该插条的影响分别为     、     。（填“促进”或“抑制”）
（2）若上图表示不同浓度生长素对某植物同一枝条的顶芽和侧芽生长的影响，则甲和乙中表示侧芽的为    ；当生长素浓度加大到1000μmol/L时，甲的的生长长度为0，说明不同浓度的生长素对甲的作用具有   。
（3）生长素的化学本质是     ，在农业生产中破除植物顶端优势的操作是     。

被弃耕的农田多年后将演替至顶极群落（演替所达到的最终平衡状态），其上物种甲、乙、丙的光合速率受光照强度的影响如图所示，据图回答下列问题：

（1）在气候条件适宜的情况下，该弃耕农田最终将演替到相对稳定的          阶段，这种演替属于        。
（2）物种甲、乙、丙在演替的不同阶段开始生长，最先定居于该生态系统的物种可能是            ，至顶极群落后三者在垂直结构上的分布自下而上依次为              。
（3）该生态系统中，物种甲种群的增长会受到其他生物及无机环境的抑制，这反映了生态系统中普遍存在的                   调节。

近年来，世界各地的台风、酷热、暴雨等极端天气越来越多，科学家普遍认为，这与大气中CO₂等温室气体的浓度持续上升而造成全球气候变暖密切相关。
（1）请指出人类社会中的一项可以导致大气中CO₂浓度上升的活动：______________。
（2）气温升高，某些植物生长受阻，下图一提示造成这种状况的一种原因，即高温不利于_______________。

（3）有研究表明，每当一种植物灭绝后，由于_______________或栖息环境受破坏，可能直接或间接地造成多种动物灭绝。因此气候变暖可能降低__________________，从而降低生态系统的抵抗力稳定性。
（4）在高温环境中，植物能通过释放脱落酸来促进休眠。上图二表示一个验证脱落酸促进叶片脱落的实验，1～4是剪去叶片的叶柄，对1做了如图所示的处理，那么，应选择______作为对照组，处理是__________。
（5）脱落酸能抑制种子萌发，赤霉素能促进种子萌发。某研究性学习小组计划探究这两种激素在大麦种子a-淀粉酶的合成上是否存在拮抗作用，步骤见以下图解。请你帮助他们设计实验结果记录表。

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)从图中a—b段可以看出，限制叶片光合速率的主要环境因素是         。若其他条件不变，对叶绿素而言，有效辐射的光主要是    。
(2)图中c—d对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是        ，i点时叶肉细胞内合成[H]的场所有         。
(3)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。
(4)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        。
(5)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            。

科研人员用不同培养液处理萌发的绿豆，观察生长素对不定根发生和生长的影响，实验结果如表。请分析回答：

	平均每个绿豆芽长出不定根数（条）	每条不定根平均长度（mm）
①幼嫩的植物茎叶研磨后分离得到的提取液	5.92	37
②老的植物茎叶研磨后分离得到的提取液	4.16	18
③全营养液	3.82	17
④浓度为50 μmol/L的生长素溶液	4.85	20
⑤浓度为100 μmol/L的生长素溶液	5.02	23
⑥浓度为150 μmol/L的生长素溶液	5.44	29
⑦蒸馏水	3.17	14

（1）生长素在植物体内由_________转化而来，生长素调节植物的生命活动体现了基因通过控制__________控制生物体的性状。
（2）上述实验可作为对照组的处理项是________（填序号）。
（3）该实验结果__________（能/不能）说明生长素对绿豆芽不定根的发生和生长具有两重性，原因是：__________。
（4）根据上表各项分析，①的各项数据均高于②，最可能的原因是_______________。
（5）小孩食用绿豆芽，绿豆芽中所含的生长素不会影响身体的生长发育，请说明理由：______________。

镉是水稻生产的主要重金属污染物。有关研究如下，请回答：
（1）用镉超标的大米喂雄性小鼠，其神经细胞的线粒体内膜断裂，则小鼠完成反射的时间将       。此外，小鼠的睾丸组织受损而逐渐萎缩，将导致其体内雄性激素的分泌量            ，促性腺激素的分泌量               。
（2）少华龙葵是一种耐高镉污染并富集镉的植物。下图为去掉其顶芽前后侧芽部位生长素和细胞分裂素的浓度变化及侧芽长度变化坐标图，据图分析：

①激素甲代表的是            ，判断的依据是             。
②上图表明，高浓度的生长素和细胞分裂素对侧芽萌动分别起什么作用？             。

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。

一位同学配置了浓度为5、10、20 ppm的细胞分裂素溶液，取3套培养皿分别加入新配置的上述三种细胞分裂素溶液各20ml，各培养皿中放入苗岭和长势相同的萝卜子叶1g，加盖后放在 25—30℃黑暗的地方培养。2天后取出材料，用吸水纸吸干子叶上的溶液，然后用专门仪器测定各处理组子叶中所含的总叶绿素含量(mg叶绿素/g鲜组织)。请问：
(1)该同学的实验目的是                                            。
(2)请之处该同学实验不足之处并改正
(3)请说出实验材料需要在黑暗环境培养的理由
(4)该实验应该控制哪些无关变量                                  （至少两个）
(5)请设计一个表格用于记录实验结果

某生物兴趣小组为研究某植物生长发育过程中植物激素间的共同作用，进行了相关实验。下图为去掉其顶芽前后，侧芽部位生长素和细胞分裂素的浓度变化及侧芽长度变化坐标曲线图，据图分析：

（1）据图分析可推知：高浓度的激素甲对侧芽萌动起的作用是________，高浓度的激素乙对侧芽萌动起的作用是________。
（2）为研究根向地生长与生长素和乙烯的关系，该兴趣小组又做了这样的实验：将该植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中，并加入少量蔗糖做能源。发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度较高，乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制也越强。
①该实验的因变量有________和________。
②为使实验严谨，还需要另设对照组，对照组的处理是________。
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可能是：近地侧生长素浓度高，诱导产生________，从而________。

（1）在高温环境中，植物能通过释放脱落酸来促进休眠。下图表示一个验证脱落酸促进叶柄脱落的实验，1～4号是剪去叶片的叶柄，对1号做了如图所示的处理，应选择   号作为对照组，处理是   。

（2）脱落酸能抑制种子萌发，赤霉素能促进种子萌发。某研究性学习小组计划验证这两种激素在大麦种子α-淀粉酶合成上存在拮抗作用（指一种物质的作用被另一种物质所阻抑的现象），步骤见以下图解。

①实验原理为：        。
②请你帮助他们设计实验结果记录表，并预测实验结果（在表格中用“高、中、低”来表示麦芽糖的相对含量）。