高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

(10分)回答下列有关植物激素调节的问题：
（1）赤霉素能促进                ，所以外加赤霉素能使矮生植株明显增高。遗传上的矮生性状通常由单个基因突变引起的，这种突变使植物体内缺少合成赤霉素的酶，赤霉素合成代谢受阻，体内缺少内源赤霉素或赤霉素浓度太低。由此说明基因控制性状的方式是             
                                     。上述矮生植株明显增高的性状能否遗传？       ，理由是                                                              。
（2）赤霉素可以诱导淀粉酶的形成。现已证实，赤霉素对a—淀粉酶的诱导作用，只有在胚乳糊粉层存在时才发生。在去掉糊粉层的胚乳中，赤霉素就再也不能诱导淀粉酶的形成。这说明赤霉素作用的靶细胞是                ，而赤霉素合成的部位主要是                     。赤霉素的这种作用应用在生产啤酒上,可以使大麦种子无须            ，就可以产生a-淀粉酶，从而简化工艺，减低成本。
（3）为研究赤霉素(GA₃)和生长素（IAA)对植物生长的影响和作用关系，切取已萌发的黄豆豆芽的胚轴2.5cm，置于培养液中无菌培养，8天后测定胚轴的长度。实验处理与结果如下图。

①实验结果表明，GA₃和IAA对离体胚轴的伸长都表现出          作用，且GA₃的这种作用更为显著。
②由图可知，GA₃和IAA联合处理后胚轴伸长的长度显著大于单独处理的长度，由此推测GA₃和IAA在对胚轴伸长生长的作用上存在               关系。
③植物体激素的合成受光照、温度等环境因子的影响，但从根本上说是受                控制，从而使激素调节在植物的生长发育和适应环境过程中发挥着重要作用。

分析有关科学探究的资料，回答问题。（共11分）
I．细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。
请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。
(1)实验原理：
叶绿素逐渐丧失而失去绿色是叶片衰老最明显的特点，离体叶片很快就会出现衰老的特点，因此，可通过用细胞分裂素处理离体的叶片，记录              来证明。
(2)实验步骤：
第一步：选取                                                叶片随机分成A、B两大组，每大组再分别平分为三小组，分别标记为A₁、A₂、A₃和B₁、B₂、B₃；
第二步：在A大组叶片上涂满一定浓度的细胞分裂素，在B大组叶片的______________。
第三步：                                                                  。
(3)设计记录结果的表格
(4)预测实验结果，并得出实验结论。
                                                                         。
(5)举一例说明细胞分裂素在生产实践中的运用：                             。
II．对“细胞分裂素”对植物生长的影响作进一步探究：将甲乙丙三株大小相近的同种植物分别进行如下处理，甲：摘除顶芽；乙：保留顶芽，用一定浓度的细胞分裂素浸泡；丙：保留顶芽，不做处理。每隔两天测量侧芽长度。
图14示研究小组记录的甲、乙、丙侧芽的长度
（单位：mm）

(6)根据以上研究内容，请为此项探究拟订一课题名称：                        。
(7)实验结论                                                              。

光合促进剂是一种与生长素有类似生理作用的生长调节剂。某科研人员利用番茄为实验材料来探究光合促进剂的生理作用，其实验过程和结果如下：
实验材料：生长状况相同且长势良好的番茄若干株，适宜浓度的光合促进剂、蒸馏水、尺、天平等。
（1）实验步骤：（请补充完善）
第一步：选取生长状况相同且长势良好的番茄若干株，随机均分为甲、乙、丙、丁四组。
第二步：对甲、丙两组喷洒________________；对对照组乙、丁两组喷洒_______________。
第三步：将四组番茄放置于_____________的条件下培养，观察四组番茄的叶片颜色，测量并计算每组番茄的____________；待成熟后计算每组坐果数量、称量并计算单果重量的平均值。
（2）实验结果：如下表所示。
植物生长状况、产量记录表

名称	平均株高（cm）	坐果数（个）	叶色	平均单果重（g）
甲组	220．2	28．2	深绿	172．5
乙组	206．6	26．4	绿	156
丙组	222．8	27．6	深绿	170
丁组	218．8	25．8	绿	152．5

（3）根据所学知识回答下列问题：
①该实验中，因变量有______个。设置甲、丙两组（或乙、丁两组）相同实验遵循的是__________实验原则。
②据表中叶色情况分析推断：光合促进剂增加番茄产量的原因可能是促进了________（物质）的合成，提高了光能利用率，进而提高果实产量。据表中数据分析推断：光合促进剂具有与生长素类似的生理作用，如促进生长、____________。
③若实验过程中使用的光合促进剂浓度为a，则当光合促进剂的浓度小于a时，番茄产量_______（填“会”“不会”或“不一定”）降低。

Ⅰ.小麦是小麦属植物的统称，是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物，起源于中东地区，于公元前2600年从古伊朗经海路传入中国，首先在胶东半岛种植。小麦已经成为我国重要的粮食作物。对小麦的结构及生理过程的研究有利于指导农业生产、提高粮食产量。请回答下列有关问题：    
（1）为了研究小麦体细胞中染色体的形态，应选择根尖分生区的细胞进行观察，而找到分生区的依据是                           。
（2）图甲为小麦叶肉细胞中的一种生物膜及其所完成的一个生化反应。①、②和③三种物质中可用双缩脲试剂鉴定的是__________（填序号）。该生物膜上还能产生ATP，该处产生的ATP的作用是                         。

（3）小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。图乙是在CO₂浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度。请据图分析：
①C点时，该植物的总光合速率为                     （用CO₂吸收量表示）。
②请在图乙中用实线绘出去掉一半叶片时（其他条件不变），光合作用强度随光照强度变化的曲线。
Ⅱ.某些植物生长调节剂，在微量的情况下，具有刺激植物生长的作用，一旦用量稍高时，就会严重地破坏植物的生命活动，导致植物死亡。据此原理，有些植物的生长调节剂可当做除草剂使用。2，4－D是一种最早应用的选择性除草剂，它在质量浓度为10mg/L的浓度下，可促进植物的生长，具有生长素的生理作用，如果把浓度升高到500－1000mg/L，就可使一些双子叶植物死亡。因此，在农业生产上常常把它作为双子叶植物杂草的除草剂，同时还可促进单子叶农作物的生长。
 
(1)上图是单子叶农作物与双子叶杂草对2，4－D浓度的反应曲线，其中表示单子叶农作物的曲线是           。
(2)分析上图可知在施用2，4－D时，应把浓度控制在            范围内。
(3)近几年春末夏初，媒体中经常会出现报道农民使用除草剂导致作物绝产的消息。有两位农民都使用了某品牌的除草剂，使用后农作物绝产颗粒无收。假如你是该生产厂家的技术员，准备在一块实验田中通过实验证实该除草剂不是假货，设计了如下实验方案。
实验步骤：
a.把某块实验田分成甲、乙、丙三块。
b.在甲块实验田喷洒按使用说明配制的除草剂，乙块实验田喷洒按该农民的方法配制（高浓度）的除草剂，丙块实验田                ，作为对照。
c.定期观察，记录实验结果。
实验结果：如下表所示，请根据上述步骤将“组别”栏补充完整（用甲、乙、丙表示）。

植物 组别	单子叶农作物	双子叶杂草
	正常生长	正常生长
	长势好良好	死亡
	不正常（或死亡）	死亡

实验结论：该除草剂是正品，农作物绝收是因为该农民未按照说明书使用所致。

已知植物根系可以通过细胞间隙的扩散和活细胞的转运两种途径吸收矿质元素。科学家为研究根系吸收矿质元素的规律，分别在正常条件和缺氧条件下用含有⁴²K完全培养液培养大麦，得到如图所示结果。

(1)正常条件和缺氧条件对第一阶段和第二阶段影响不同。第一阶段⁴²K进入根系的过程             (不受、受)代谢控制;第二阶段是⁴²K进人            (细胞间隙、细胞内)的转运过程。
(2)分析根的结构，植物根系能合成的植物激素有           (多选)

A．赤霉素

B．细胞分裂素

C．脱落酸

D．乙烯 E.生长激素

(3)既能抑制根的生长又能促进果实和叶片脱落的激素是           

根据所学的相关知识，回答下列有关植物激素的问题：

（1）右图表示棉花的根、芽、茎在不同浓度的生长素的作用下的生长情况单独观察图中一条曲线，能说明                     ，                             ．
（2）脱落酸能抑制____________________，促进叶和果实的衰老和脱落，主要分布在___________________________
（3）某棉农获知脱落酸可促进叶片脱落的原理后，采收前在棉田喷施了一定量的脱落酸，试图除去棉花叶片便于机械采收，但效果不明显。为探究其原因，生物兴趣小组设计了下面的实验方案。
实验假设：生长素对脱落酸的功能有抑制作用。
实验方案：取若干长势相同的，处于生殖生长末期的棉花植株，均分成甲、乙、丙三组，做下图所示的处理，观察三组植株叶片脱落的先后。

根据科学实验原则，上图中X处应放置                     ，则乙丙两组的实验变量是                                         。
预测三组植株的落叶情况，得出实验结论：
若                                                        ，则假设成立；
若                                                      ，则假设不成立。
（4）生长素类似物在农业生产上的应用除了防止落花落果外，还有               
                         （至少两项）。

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            。

某生物兴趣小组开展“温度对生长素类似物活性的影响”课题研究。实验材料包括：生长素类似物溶液、可供扦插的植物枝条若干、经40⁰C处理过的生长素类似物溶液、培养瓶（内含培养液）等。请完成以下实验设计并回答相关问题：
①取三只培养瓶分别标记甲、乙、丙。
②甲瓶中插入          做对照组。乙瓶中插入用生长素类似物浸泡过的枝条。丙瓶中插入         。
③为提高实验的可信度，除培养条件相同以外，还应注意                 等相同。
④本实验采用何种指标（写出一种即可）来确定温度对生长素类似物活性的影响
                                                          。
⑤根据你所采用的指标，说明温度对生长素类似物活性具有促进作用。
                                                                  

为研究脱落酸（ABA）和赤霉素（GA₃）对瓜尔豆叶片光合作用的影响。设置7个处理(见表1)，每个处理进行3次重复。分别于瓜尔豆生长的四个时期对其喷施适量外源激素，处理7天取样。除喷施激素处理不同外，其他采用相同的常规方法管理。用相应仪器测定瓜尔豆表观光合速率（Pn），
统计分析得图1。

表1 脱落酸和赤霉素的施用水平 mg/L

激素种类  高水平  中水平   低水平   CK

脱落酸      3.96     2.64     1.32     0 （ABA）   （A3）  （A2）  （A1）

赤霉素      750      500      250      0 （GA3）   （G3）  （G2）  （G1）

注：CK表示对照组
请回答：
（1）植物激素是植物体内信息的   ，起着信息传递的作用。
（2）图1曲线显示，赤霉素处理能   表观光合速率。而在   期，脱落酸处理能降低表观光合速率，其原因是脱落酸促使叶片   关闭，导致吸收的   减少，进而影响植物的光合作用。
（3）研究表明赤霉素还能增加植株叶片内生长素的含量。赤霉素通过促进蛋白酶活性，使蛋白质分解产生较多的合成生长素的原料―    （填氨基酸名称）；同时还能    生长素氧化酶活性，从而提高了植株叶片内生长素的含量。

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：

人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题：

(1)由图1得出的初步结论是：甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是__     、       。
(2)由图1的结果   （填“能”或“不能”）判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3 μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计  __种培养基。
(3)已知甲为生长素类似物，图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则：
①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有          作用。
②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是                。

I．下图是人体内有关神经调节和体液调节部分结构示意图，图中A、B和a、b、c代表相关结构，①、②、③代表不同的激素。回答下列问题：

（1）兴奋从A传到B导致B兴奋，c的膜内电位变化是______________。
（2）人体受到寒冷刺激后，将兴奋传至的体温调节中枢_________，一方面使骨骼肌颤栗，另一方面使肾上腺素和___________（填序号）的含量升高，产热增加。
（3）血糖含量降低时，会刺激_______细胞合成并分泌胰高血糖素，该激素调节血糖升高的原理是___________________。
（4）某病人体内产生的某种抗体作用于乙酰胆碱（一种兴奋性递质）受体后，使乙酰胆碱受体退化且再生受阻，从免疫角度上说，该疾病属于____________病。临床上可以切除________来治疗重度患者，其原因是切除该器官能抑制T细胞的发育，使淋巴因子不能产生，从而减少抗体的产生。
II．下列是有关植物生长素的一些信息，请结合所学内容，根据所给信息回答问题：

（1）生长素的化学本质是_______________，其极性运输的方式是______________。
（2）图甲利用琼脂块收集来自小麦胚芽鞘尖端所产生的生长素（1AA），研究比较小麦胚芽鞘尖端在光下和暗处产生生长素的量。除所需探究的变量外，其他无关变量相同且适宜。根据实验结束时收集到的生长素量（图中数字)，可能得出的实验结论是_________________________。
(3)将生长正常的植株幼苗水平放置时受重力的影响，根向地生长、茎背地生长。则图乙是水平放置后，幼苗根和茎的生长与生长素浓度的关系。则曲线上与茎的近地侧和根的远地侧对应的点依次是：___________。图丙为生长素浓度与茎生长关系的曲线。若测得茎的近地侧生长素浓度为2f，茎的远地侧生长素浓度为x，用数学式表示x的范围：______________。

设计实验验证生长素是以酸化细胞的方式促进细胞生长的。
Ⅰ 材料用具
燕麦胚芽鞘若干，中性缓冲溶液，弱酸性缓冲溶液，适宜浓度的生长素中性缓冲液，蒸馏水，锥形瓶等其他相关实验器材。
Ⅱ 方法步骤
（1）选取_____________的燕麦胚芽鞘若干，切去尖端；测量并记录长度，用蒸馏水浸洗胚鞘切段，吸干表面水分。
（2）取锥形瓶3个，编号为A、B、C；把_____________分别放入3个锥形瓶中。
（3）在A瓶中加入中性缓冲液2mL；B瓶中加入____________；C瓶中加入____________。分别加盖，并放在____________条件下培养。
(4)一段时间后____________。
Ⅲ 结果预测
A组胚芽鞘切段的长度变化不明显；B组胚芽鞘____________；C组胚芽鞘____________。

某科研人员为了探究生长素类似物萘乙酸对萝卜幼苗生长的影响做了如下实验：
①将长势一致的萝卜幼苗随机分为若干组，每组1株。
②配制四组不同浓度的萘乙酸溶液：A=2.500mg/L、B="3.125" mg/L、C="4.165" mg/L、D="6.250" mg/L。
③用不同浓度的萘乙酸溶液分别处理四组萝卜幼苗，并置于相同且适宜的环境条件下培养一段时   对幼苗叶绿素含量测量数据如图所示：

（1）据图可知，随着萘乙酸浓度的升高，萝卜幼苗的叶绿素含量逐渐______。
（2）有人指出本实验的操作步骤①、②均存在缺陷，不仅无法证明萘乙酸的作用，也不能保证实验数据的准确性。请你提出修改意见：
①____________。
②____________。
（3）本实验还获取了不同浓度萘乙酸对样品中可溶性蛋白含量的有关数据，如下表：

注：E用等量蒸馏水处理
由数据分析可以得出，单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高的组别是_______。表中数据_______（是／否）支持萘乙酸能够增高萝卜幼苗单位重量中蛋白质含量，原因是__________。欲确定使用萘乙酸的最适浓度，应该在________浓度范围内设计实验进一步确定其精确值。

某种油菜的黄化突变体叶片呈现黄化色泽。与野生型相比，突变体的叶绿素、类胡萝卜素含量均降低。净光合速率、呼吸速率及相关指标见下表。

（1）CO₂浓度通过直接影响              的产生来影响光合作用强度。若适当降低CO₂ 浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是                  。
（2）            的减少使叶片呈现黄化色泽。突变可能          （填“促进”或“抑制”）叶绿素a向叶绿素b转化的过程。另据测定，突变体处于发育初期的叶片，类胡萝卜素与叶绿素的比值为0.48，可以推测，类胡萝卜素在色素组成中所占的比例随叶片发育逐渐                      。
（3）突变体叶片中叶绿体的CO₂的消耗速率比野生型低          μmolCO₂·m^-2·s^-1。研究人员认为气孔因素不是导致突变体光合速率降低的限制因素，依据是：                                         。
（4）与苗期相比，野生型油菜发育到越冬期时，叶内脱落酸和生长素所占百分比的变化分别是        和           。