高中生物单倍体诱导与利用综合题

某校学生做完“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO₂时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们对实验进行了改进：将等量的无菌葡萄糖溶液及等量的酵母菌混匀后分别加入到A、B两个锥形瓶中并密封（瓶中无氧气），如下图装置实验。一段时间后，当测定甲、乙装置中澄清石灰水变浑浊生成CaCO₃相等时，立刻停止实验，将A、B两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，分别得到滤液1和滤液2。请分析回答：

（1）甲、乙两组的实验变量是__________，实验中NaOH的作用是__________。
（2）A、B两个锥形瓶中酵母菌产生CO₂的场所分别是__________和__________。
（3）下图曲线中能正确表示B瓶实验结果的是__________。

（4）在此实验中，可以利用___________的原理进行探究。如下图，取等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记，一段时间后观察两侧液面的变化。如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多；如果___________，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；反之，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多。

互花米草是一种滩涂草本盐沼植物，对水淹的生态环境有很强适应能力，曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”｡某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题，设计了如下实验:
Ⅰ.实验思路:
（1）选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中｡
（2）将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成    组，分别每天以0h、3h、6h、12h和24h进行水淹处理｡
（3）在处理50d后，采集整株植株并测定    含量，其比值如曲线甲所示。

Ⅱ.分析实验过程及实验结果，回答以下问题:
（1）在该实验中，    是自变量，自由水与结合水的含量是因变量。
（2）自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系｡根据实验结果可知，互花米草在水淹时间为   h/d的环境下，抗逆性最强;在水淹时间为    h/d的环境下，代谢活动最旺盛｡
（3）在实验结束时水淹时间为24h/d的实验组互花米草长势最差，甚至死亡，主要原因是长期水淹导致互花米草进行   呼吸所致｡
（4）该实验小组同时测定K⁺吸收速率与水淹时间的关系，如曲线乙所示｡由图可知，互花米草吸收K⁺的方式是    ｡

成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，下图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察的某一时刻的图像。请据图回答下列问题：

(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和_________________的分离，后者的结构包括[      ]和[     ]以及二者之间的细胞质。
(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是____________，植物细胞自身应具备的结构特点是______________________。
(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是____________。
(4)将形状、大小相同的红心萝卜A和红心萝卜B幼根各5段，分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲～戊)中，一段时间后，取出红心萝卜的幼根称重，结果如图c所示，据图分析：
①红心萝卜A比红心萝卜B的细胞液浓度____________。
②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水，一段时间后红心萝卜A的细胞液浓度会____________。

甲图为某植物细胞的亚显微结构模式图；乙图为甲中的两种膜结构，以及发生的生化反应；丙图为某高等动物分泌细胞。请据图回答。

（1）假设甲图细胞为洋葱鳞片叶表皮细胞，多画的结构有        （填图中标号）。
（2）请写出两种鉴定甲细胞是否为活细胞的实验方法：                                
                            。
（3）图乙中的两种生物膜分别存在于图甲的        和       （填标号）中，两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生的物质是             。
（4）影响图乙中两种膜上生化反应的主要环境因素分别是        和       。

为了探究植物矿质吸收是否与水分吸收同步(即植物根系是否等比例吸收矿质和水分)，设计如下图实验：通过光照控制大麦叶片的蒸腾作用(水分蒸发忽略不计)，然后测定大麦根系所处溶液中矿质元素含量的变化。

【探究假设】植物根系等比例吸收矿质和水分。
【实验设计】依据上述研究目的设计的实验记录表如下表。

（1）表5中，如果实验条件X1代表光照，检测变量Y2代表大麦培养液中的Ca²⁺浓度，那么X2应为_______，而作为Y1的大麦根系水分吸收(或蒸腾量)可借助于__________测得。
（2）表5中的实验数据应按_________方式处理方可初步证实探究假设的成立与否。

A．比较Z1：Z3和Z2：Z4两个比值

B．比较Z1+Z2和Z3+Z4两个加和

C．比较Z1一Z3和Z2一Z4两个差值

D．比较Z1×Z2和Z3×Z4两个乘积

（3）为了进一步调查上述假设的普遍适用性，表5中的Y3至Yn应为            。
（4）检测变量Y2的初始浓度(大麦插入前)不宜过高，否则                      。
【探究结论】植物根系以不等比例的方式吸收矿质和水分。

如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如下表。

装置编号	甲	乙	丙
半透膜面积	S	S/2	S
蔗糖溶液体积	T	T	2T

图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系应是 (  )
A.1-丙；2-甲；3-乙     B.1-乙；2-甲；3-丙
C.1-甲；2-乙；3-丙     D.1-丙；2-乙；3-甲

下列为以洋葱（2n=16）为实验材料进行不同方面的研究所得到的三幅图，请回答下列问题。

(1)三幅图中，能够利用光学显微镜观察到的是        图。与丙图相毛，甲图细胞不具有的细胞器有             。
(2）甲图A细胞中应有    条染色单体，请将图中细胞A-E按照正确的细胞分裂次序排列               。
（3）乙图所示现象称作      ，造成这一现象的内因是         ，外因是                   。
(4)丙图中①和④在膜结构上的共同特点是            ，③与＿＿＿＿＿＿＿（用图中的标号和名称表示）的形成有关．

洋葱是常用的生物学实验材料之一，下列是利用洋葱为实验材料进行的一系列实验，请回答有关问题。
(1)洋葱的叶可用于叶绿体中色素的提取实验。提取色素时要充分研磨，加入碳酸钙粉末的目的是__________。将提取的色素溶液加入富含CO₂的水中，给予适宜光照________（填“能”、“不能”）释放出氧气．
(2)紫色洋葱鳞叶的外表皮可用于植物细胞吸水和失水实验。将已经发生质壁分离的洋葱鳞叶外表皮细胞，置于某低浓度的蔗糖溶液中，观察到液泡开始变大，此过程中细胞吸水的能力________（填“变大”、“变小”“不变”）。后来液泡体积不再变化，此时细胞液浓度和外界溶液浓度的大小关系为____。
(3)洋葱新生根尖可用于观察植物细胞的有丝分裂实验。洋葱根尖细胞周期为12h。某同学观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片并统计各时期细胞数目（个）如下表：
 
根据表中数据计算有丝分裂后期的时间约为____h（保留小数点后两位）。
(4)培养分散开的连续分裂的洋葱根尖细胞，并根据DNA含量分类，结果如下图：

有丝分裂中期、后期的细胞分别包含在图中的____、____组。如果在培养液中加入适量的秋水仙素，会使____组细胞相对数目增多；如果加入DNA合成抑制剂，会使____组细胞相对数目增多。

下图1表示渗透作用装置，一段时间后液面上升的高度为h，其中半透膜为膀胱膜，装置溶液A、a起始浓度分别用M_A、M_a表示；图2表示一个洋葱鳞片叶表皮细胞放在蔗糖溶液后发生质壁分离过程图。请根据图回答问题：

（1）图1中，如果A、a均为蔗糖溶液，且开始时M_a＞M_A，则达到平衡后M_A________M_a（填大于、等于、小于），图1中的半透膜相当于图2中的_______________________________，由________________（填数字）组成。
（2）图2中，如果B、b分别表示蔗糖溶液和细胞液，且起始浓度分别为M_B、M_b，则达到平衡后M_B________M_b（填大于、等于、小于）。
（3）若将图2细胞制成临时装片，并用光学显微镜观察，能观察到染色体吗？________   原因是_____________________________________________。

某兴趣小组设计了两套渗透装置来探究关于渗透作用的问题。
(1)图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如下表。

①写出该实验的研究课题：________________________________________________。
②如果最终结果如图2所示，写出该实验相应的结论：
________________________________________________________________________。
(2)另一装置如图3，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，开始时B溶液浓度大于C溶液，且两个漏斗的体积、半透膜面积及漏斗管内径均相等，过一段时间后漏斗管内液面不再发生变化，分别用H₁、H₂表示B、C漏斗管内液面与清水的高度差。
①试在图3中画出H₁、H₂的高度。
②当液面不再上升时两溶液浓度大小的关系为______________________(填“B＞C”、“B＝C”或“B＜C”)。
③在此过程中A中水分子扩散到B的速率__________(填“大于”、“等于”或“小于”)A中水分子扩散到C的速率。

关于生物实验
Ⅰ.有关“显微镜的结构和使用”实验
(1)用显微镜的一个目镜分别与4个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如下图所示。如果载玻片位置不变，用哪一物镜在一个视野中看到的细胞最多

A．ａ               B．ｂ               C．ｃ               D．ｄ
（2）下图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察，其中正确的一组是（   ）

①A过程叫解离，作用是使根尖组织细胞分散开
②B过程叫漂洗，主要目的是洗净解离液
③D过程中需要对载玻片上的根尖进行按压，使细胞相互分散开
④E过程中需要先在高倍镜下找到根尖的生长点，才能进行下一步的观察。
A．①②      B．②③       C．③④       D．①④
⑶下图为某同学对植物叶绿体中色素分离的结果，其中所标记的色素名称或颜色正确的是                                                                    

⑷下图是高中生物有关实验过程，其中操作和叙述都正确的是

①图甲是用低倍显微镜观察洋葱根尖细胞时某视野中的图像，如要看清有丝分裂期的细胞，应将装片适当向右移动
②图乙是某研究性学习小组的同学在2m×2m样方范围内进行的双子叶草本苦荬菜种群密度的调查，圆圈表示个体。则这块地苦荬菜的种群密度为3.25（单位：株/m²）
③图丙是在高倍显微镜下观察到的黑藻叶细胞的细胞质处于不断流动的状态，图中所标记的那一个叶绿体实际流动所处的位置是位于右下角，逆时针方向流动
④图丁是植物细胞质壁分离与复原实验的操作过程，其中最佳的植物组织是根尖分生区细胞
A．①②            B．①③           C．②③          D．③④
⑸紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的正确图是

⑹显微测微尺的使用
显微测微尺是测量微小生物体或结构的有效工具。经标定安装于l6×目镜中的测微尺在低倍镜(10×)视野中的每小格长度为6.71um，在高倍镜(40×)视野中每小格长度为1.68um。如果在l6×目镜和40×物镜构成的视野中，蚕豆叶表皮气孔保卫细胞在目镜测微尺的测量下测得其细胞长度是12格，则该细胞的具体长度值是       微米；如果目镜不变物镜换成10×，则酵母菌在目镜测微尺上的长度是         格。
Ⅱ.关于生物多样性。
生物多样性是人类社会赖以生存和发展最为重要的物质基础，它为人类提供了食物、药物资源、工业原料及适宜的环境。保护生物多样性已成为全球共同关注的问题。
（1）目前，检测种内、种群间遗传多样性的最简便的方法是             。
（2）某同学对校园一角的生物种群丰富度进行了测量，并得到相应数据如下：

物种（编号）	个体数
甲	5
乙	10
丙	15
丁	20

若物种丰富度指数公式为：

则该校园一角物种丰富度指数的计算结果为：             。在物种数目一定的情况下，各物种生物个体均匀程度越高，该指数就越     。

(14分) 将发芽率相同的甲、乙两种植物的种子，分别种在含有不同浓度(质量分数)钠盐的全营养液中，并用珍珠砂通气、吸水和固定种子。种子萌发一时间后，测定幼苗平均重量，结果如下图。

请据图回答问题：
（1）甲、乙两种植物相比，更适宜在盐碱地种植的是       。
（2）导致甲种植物的种子不能萌发的最低钠盐浓度为       %。
（3）将钠盐浓度为0.1%的全营养液中的甲种植物的幼苗，移栽到钠盐浓度为0.8%的全营养液中，其根尖成熟区的表皮细胞逐渐表现出质壁分离的现象，原因是                                                   。
（4）取若干生长状况相同并能够进行光合作用的乙种植物的幼苗，平均分成A、B两组。A组移栽到钠盐浓度为0.8%的全营养液中，B组移栽到钠盐浓度为1.0%的全营养液中，在相同条件下，给与适宜的光照。培养一段时间后，A组幼苗的长势将       B组。
（5）通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：

①A是       。C是       性状的幼芽。
②若目的植株丢失1条染色体，不能产生正常配子而高度不育，则可用       （试剂）处理幼芽，以便获得可育的植株。

右图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：

（1）漏斗内溶液（S₁）和漏斗外溶液（S₂）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时液面差为△h，此时S₁和S₂浓度的大小关系为     。
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的     ，两者在物质透过功能上的差异是     。
（3）为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。
实验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO₃溶液，
部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO₃溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有     （填代号）
②选两片洁净的载玻片，          ，在载玻片中央分别滴加     ，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO₃溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是     。
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是      。

气孔是植物与外界进行气体交换的主要入口，它的开闭受保卫细胞控制。保卫细胞失水，则气孔逐渐关闭，保卫细胞吸水，则气孔逐渐开放。某同学将同一部位的蚕豆叶下表皮制成临时装片，使表皮分别置于清水、0．3g/ml蔗糖溶液、0．3g/ml KNO₃溶液和95%的乙醇溶液中。下图甲表示实验开始时气孔开放度，随着时间的变化，分别测定四种溶液中气孔的开放度变化，将实验结果绘制成图乙所示的四条曲线，分析回答：

（1）形成d曲线的原因是____________________________________________。
（2）曲线b和曲线c对应的溶液分别是______________和____________。曲线b表示保卫细胞发生了_________（填“吸水”或“失水”）；曲线c表示，随着时间的推移，气孔的变化情况是______________，出现这种变化的原因是___________________________。

如图所示,A为渗透作用装置,B为用显 微镜观察紫色洋葱表皮细胞的临时装片所看到的图像,洋葱表皮已浸入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中。请据图回答:

(1)A中④为实验开始时液面，⑤为液柱上升后的液面,液面由④升到⑤根本原因是③内的溶液浓度
                (大于或小于)①,在半透膜处发生了               作用的结果。
(2)B中相当于A中②的是               ,由              、             、            构成。
(3)图B所示细胞处于               状态。⑥处的物质是               。外界溶液中的大小分子均可自由通过⑧,它是               性的。
(4)图中⑦               的颜色与实验初相比,变得较               。
(5)(多选)关于选择透过性膜与半透膜的关系,正确的是               。

A．具有半透性就一定具有选择透过性	B．具有选择透过性就一定具有半透性
C．活的生物膜才具有选择透过性	D．只有活的生物膜才具有半透性