高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

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________。

科学家在研究脱落酸的生理作用时，做了如下实验：取棉花幼苗植株一棵，剪去叶片留下叶柄（如下图所示），并在切口A、B处分别滴加不同的溶液，然后将所有处理的材料插在培养皿的湿砂中，24小时后，定期用镊子轻碰叶柄，观察叶柄是否脱落，并记录叶柄脱落时间。

（1）脱落酸是植物体内产生的一种植物激素，主要作用是          细胞分裂，促进        的衰老和脱落，在将要       的器官和组织中含量较多。
（2）实验中需剪去幼苗上的叶片,是因为                。
（3）实验中在图1中A处滴加的是一定浓度的            溶液，B处滴加           ，两处滴加量要相等。
（4）实验进行4天后，观察发现，在一定外力作用下，叶柄脱落。但改用乙烯利（具有与乙烯相同的生理效应）重复本实验时，发现不需施加外力，叶柄可自然脱落。这说明在促进植物器官（叶片）脱落方面，乙烯的作用      （填“大于”或“小于”）脱落酸的作用。
（5）实验证明，细胞分裂素有延缓细胞衰老（即保绿）作用，而乙烯则能加速叶片的衰老。若要设计实验证明这一结论，则至少需要设置             组实验。
（6）在植物的生长和发育过程中，除受激素调节和环境因子的影响外，在根本上是             在一定时间和空间上的程序性表达的结果。

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。

某生物兴趣小组的同学进行探究萘乙酸（NAA）促进插条生根最适浓度的预实验，结果如图所示。在预实验的基础上，他们又进一步设计如下实验探究萘乙酸促进生根的最适浓度。请回答相关问题：

1、材料用具：生长旺盛的一年生月季枝条若干、烧杯、培养皿、量筒、NAA、蒸馏水等。
2、配制一系列具有一定           的萘乙酸溶液5份，编号为1-5。
3、实验步骤：
第一步：将月季枝条随机均分为 5等份；
第二步：将5份枝条的基部分别浸泡在 l-5号 NAA溶液中；
第三步：一天后，取出枝条分别进行扦插：
第四步：每天对扦插的枝条生根情况（或长度）进行观察记录。
（1）配制的NAA溶液浓度应依次为范围               。
（2）该实验中的自变量是       。
（3）实验开始前进行预实验的意义是___________________。
‖某植物有高茎和矮茎，分别由A和a基因控制、宽叶和窄叶分别由X染色体上的B和b基因控制。
1、某基因型为AaX^bY个体，产生一个AaaX^b精子，则与同时产生的另外三个精子的基因型为（    ）
A．AY  AY  aX^b                 B．AaaX^b  Y  Y        
C．AX^b   Y  Y                  D．X^b    AY   AY
2、用³¹P标记该植物体细胞（含10条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含³¹P的培养基中培养，再第二次有丝分裂完成后，每个细胞中被³¹P标记的染色体条数是（     ）
A．0条                       B．10条   
C．大于0小于10条            D．以上都有可能
3、某同学将杂合的高茎雌株用秋水仙素处理后，与正常的矮茎雄性杂交，则子代高茎和矮茎的比例为（  ）
A．3:1         B．5:1         C．1:1         D．4:1

33．A.研究人员同时进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果见下图。请分析回答：

（1）比较曲线__________可知顶芽对侧芽的生长有抑制作用；比较曲线__________可知顶芽产生的生长素抑制了侧芽的生长。
（2）经研究发现，侧芽的生长素浓度远高于顶芽，但顶芽产生的生长素仍可向侧芽运输，这说明此过程生长素的运输方式是___________。
（3）比较曲线1、3、4可知__________________________________。
（4）秋季来临，植物的叶片逐渐衰老和脱落，与此有关的激素是____       _____。
（5）综上可知，植物体的生长、发育是_____________________的结果。
B.某同学想通过实验探究不同浓度的萘乙酸和2，4D对植物生长的影响并比较二者浓度相同时的作用效果是否相同。请完善如下相关内容。
(1)实验原理：略。
(2)供选器材：烧杯、花盆、细沙、一次性塑料手套、月季的枝条、萘乙酸、2，4D、蒸馏水等。
(3)实验课题： ____________________________________________________。
(4)作出假设：略。
(5)实验步骤：
①分别利用萘乙酸和2，4D配制相同浓度及浓度梯度的溶液P₁、P₂、P₃、P₄、P₅，各五种。
②将生长状况相同的月季插条100枝，随机分为10组，分别标号为A₁、B₁、C₁、D₁、E₁、A₂、B₂、C₂、D₂、E₂。
③用   分别处理A₁、B₁、C₁、D₁、E₁五组月季插条，用五种2，4D溶液分别处理A₂、B₂、C₂、D₂、E₂五组月季插条，处理的时间和方法都相同。
④将每枝插条插入花盆内的沙土中，在相同且适宜条件下培养一段时间后，       ，记入表中，分析实验结果及结论。

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

香蕉是一种热带水果，成熟的果实不易保鲜、不耐贮藏。因此香蕉一般在未成熟时采摘，此时果皮青绿、果肉硬实、甜度小。随放置时间的延长，淀粉逐渐转变成还原糖，果肉逐渐变软、甜度增加，果实逐渐成熟。
（1）检测香蕉中的还原性糖可用______试剂，观察此实验结果中的_________可以推测香蕉的成熟程度。
（2）右图是采摘后的香蕉在果实成熟过程中，呼吸速率和乙烯（C₂H₄）含量的变化。

①乙烯是一种植物激素，是在植物的生命活动中起__________作用的微量高效的有机物。
②采摘后的香蕉，其细胞呼吸速率在第___________天达到最大。
（3）根据上图推测，乙烯通过           促进香蕉果实的成熟。
（4）有人要验证上述推测，利用一种乙烯抑制剂设计了下面的实验：
①将采摘后的香蕉均分为两组，实验组需要在采摘后的第___________天之前用乙烯抑制剂进行熏蒸处理，对照组____________。
②检测两组香蕉的__________，如果实验组__________，则支持上述推测。

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
                                                                 。

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，目的是避免光照对________的影响。
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。

回答有关动植物生命活动调节的实验研究问题：
Ⅰ．科研人员在黑暗环境中培养水平放置的豌豆种子，获得图1所示豌豆幼苗，研究生长素（IAA）对植物背地（向上）生长的影响。

（1）豌豆幼苗中合成IAA的主要部位是幼苗的___________。
（2）实验一、科研人员切取幼苗的AB段（上胚轴），分别检测P侧和D侧的IAA含量。结果发现P侧的IAA浓度较高，推测该侧细胞的___________生长较快，导致上胚轴向上弯曲，表现出背地性。
（3）实验二、科研人员将若干幼苗分为两组，每一组切取AB段并纵剖为P侧和D侧两部分，将其中一组B端插入含有¹⁴C－IAA溶液的试管中，另一组A端插入。6 h后分别测定两组不接触¹⁴C—IAA溶液一端的¹⁴C—IAA相对浓度，结果如图2。A端插入和B端插入结果相比较，说明_________________________，并且______________侧运输能力较强。
Ⅱ．图甲为人体手背皮肤（A）接受一定刺激后引起肱二头肌（E）发生收缩而产生屈肘动作的神经传导路径示意图。图乙为图甲中某部分结构放大图，据图回答问题：

（4）当兴奋在B上传导时，兴奋部位的膜内侧电位变化为____________。现切断Ⅰ处，在Ⅱ处施加适宜的电流刺激，则在A、B、C、D、E中能测到电位变化的有_______。
（5）吗啡有镇痛作用，原因是吗啡能和图乙中[    ]______________上的特异性受体结合使其失去与____________结合的能力，从而阻断了兴奋的传递。

(11分）为选出干旱沙漠地区理想的防风抗沙树种，科学家研究了沙柳、黄柳和杞柳的净光合速率日变化及气孔导度日变化，结果如下。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高）

（1）在图1所示的时间段内，三种柳树都在           时有机物积累最多。
（2）三种柳树的净光合速率日变化均呈“双峰”曲线，12: 00左右有明显的“午休”现象。由图2推测主要原因是此时          ，从而影响了光合作用的      阶段。若要证明上述推测成立，还需要测量细胞间隙CO₂的浓度和田间CO2的浓度，只有当净光合速率和细胞间隙CO₂浓度细胞间隙CO₂浓度变化趋势       ，且两者        ，同时的值时，才可认为净光合速率下降主要是由气孔导度减小引起的。
（3）在农业生产上人们通常采用组织培养的方法来繁殖沙柳。此方法所依据的原理是    。配制诱导沙柳愈伤组织的MS培养基含有大量元素、微量元素以及           另外还需要添加                             。
（4）研究发现，生长素和细胞分裂素的协同调控在植物组织培养中非常重要。按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的结果。若要有利于细胞分裂但细胞不分化，使用的顺序是；若同时使用这两类激素，则愈伤组织的             会提高。

赤霉素广泛存在于高等植物体内，它可以通过提高生长素(吲哚乙酸)含量促进植物生长。那么它是如何提高生长素含量的呢？某研究小组开展了探究。生长素在植物体内有一个合成和分解的代谢过程(如图1，IAA氧化酶是一种含铁蛋白)。研究小组据此提出假设：赤霉素通过促进生长素的合成提高生长素含量。

为验证假设，研究小组设计了实验。材料用具包括燕麦幼苗，完全培养液、缺铁培养液、赤霉素溶液(以上溶液浓度均适宜)，蒸馏水、琼脂块、刀片等。
（1）参考图2，补充完成以下实验步骤：
①准备4个配有培养支架的烧杯，分别标记为1～4号。
②向1号和2号烧杯中加入等量适量的完全培养液。
③选取                         燕麦幼苗若干组，平均为2组。分别在1号和2号烧杯中培养一段时间。(注：1号烧杯中的幼苗为1号幼苗，2号烧杯中的幼苗为2号幼苗)
④1号幼苗喷洒适量蒸馏水，2号幼苗喷洒                          。继续培养一段时间。
⑤切下                                    ，分别用琼脂块收集生长素，并将琼脂块                                          。培养一段时间后，观察去尖端胚芽鞘的弯曲情况。
⑥向3号和4号烧杯中加入等量适量的缺铁培养液，重复步骤_______________________。
（2）实验分析：
步骤②～⑤的处理结果是去尖端胚芽鞘弯向1号，这证明______________________。步骤⑥可能出现________种不同的实验结果。
（3）该研究小组只提出了一种假设，请你提出可能存在的其他假设(写出其中一个即可)。
____________________________________________________________________________________

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。

植物激素突变体是研究植物激素合成、代谢途径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1g 1．2、1g 1．4、1g 1．6、1g 1．8、1g 2．0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。
（2）该实验的自变量是         、          ，图中设置③组的作用是             。
（3）根据实验喷施        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        （填“显著”或“不显著”），其原因可能是遗传性矮生植株体内缺少         。

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，实验结果如下表。请分析回答：

（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对性状的        （间接／直接）控制。
（2）上述实验可作为对照组的处理项是                 （填序号）。
（3）该实验结果能否说明生长素对绿豆不定根的发生和生长具有两重性？说明理由：                 。
（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：               。