高中生物单倍体诱导与利用综合题

某小组确定研究课题：探究植物细胞外液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻作为实验材料，并作实验假设：如果将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。该小组学生设计实验步骤如下：
配制10%、20%、30%蔗糖溶液，分别盛于培养皿中。从黑藻茎上取下叶片，用吸水纸吸干叶片表面的水分，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡10分钟。取出叶片制成装片，显微镜下观察，选取5个细胞测量其A、B值（如图A为细胞的长度，B为原生质体长度）。在此基础上，请你参与设计、分析与讨论。

（1）请你设计一表格，用于记录数据，计算并记录B/A（%）值。
（2）该小组同学根据记录数据作曲线如图。请你就该结果作分析并得出结论         。

（3）讨论
如果要说明上述质壁分离现象是由于相应浓度的外界溶液引起，而非细胞本身的原因，你怎么处理实验？
(4)该小组同学想进一步了解“生长在盐碱地上的植物与水生植物的细胞液浓度是否有差别？”，请你设计实验并简要分析。

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。

如图中甲、乙两图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题(甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是甲图发生了较长时间的渗透作用之后达到的平衡状态)。（每空1分，共9分）

(1)、典型的渗透装置必须具备两个条件：________、________。
(2)、比较甲图中①和②处溶液浓度的大小：①________②(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(3)、丙图中⑦为________，其在渗透系统中的作用类似于甲图中的________。
(4)、甲图和丙图中都有渗透膜，两者相比其本质的区别是细胞膜作为生物膜具有________性，细胞膜的这一特性与其膜上________的作用有关。
(5)、若把根毛细胞放在30%的蔗糖溶液中，它会出现的变化是________。
(6)、盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是___________________。

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    ｡

水与生物息息相关。
⑴冬季植物细胞产生许多可溶性糖，阻止细胞内的水结冰，此时，细胞内自由水/结合水会    ，代谢会       。
⑵夏季中午气孔关闭，对植物生命活动的影响是①          ，从而防止干旱致死；②通过影响光合作用的     阶段，降低光合速率。
⑶某沙漠植物体内碳（C）的代谢途径如下：

上图A、B两个过程中，    是在晚上进行的，理由是         
⑷有些动物为了适应干旱的环境，可通过           （答一生理过程）产生水。
⑸用达尔文的观点来看，生物适应环境是           的结果。

(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。

下图A为二个渗透装置，溶液a、b为等浓度的同种溶液，液体c为清水；图B为“观察植物细胞质壁分离与复原”实验看到的紫色洋葱表皮细胞。请回答：

(1)(多选题)显微镜下某细胞处于B状态，则水分进出细胞的情况可能是（  ）
A．渗透吸水       B．渗透失水        C．渗透平衡       
（2）一个成熟的植物细胞可看作一个封闭的渗透系统，因为图B中的     
    相当于图A中的2（半透膜），包含了                               
        三部分。      相当于图A中的a溶液，若图B细胞是放在0.3g/ml的蔗糖溶液中，4处的物质为         ，这种物质能到达4处是因为                                   。
(3)若把0.3g/ml的蔗糖溶液换为0.3g/ml的KNO3溶液，发生质壁分离后，不作任何处理质壁分离自动复原了。这是因为K+和NO3-进入了细胞，导致         浓度变大，细胞又渗透吸水。
（4）若要探究溶液浓度对渗透作用的影响，则要调整图A中的某一溶液浓度，调整后，a、b、c三种溶液浓度大小顺序最好为:         ，并根据所学知识，在坐标图中用曲线表示实验过程装置1、装置2的液面高度变化趋势（二个渗透装置的起始液面高度定为0）。
用“  ”实线表示装置1的液面高度变化，用“  ”实线表示装置2的液面高度变化

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

图中甲、乙两图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图，请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：(甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后通过漏斗内外水分子达到平衡时的状态。甲图中：①为清水，②为30％的蔗糖溶液)。

（1)典型的渗透装置必须具备2个条件：
①              (指明甲图中相应部位)；
②                             。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小：         。
(3)丙图中④的名称为        相当于甲图中的         。
(4)若把根毛细胞放在30％的蔗糖溶液中，它将出现      ，再放入清水中，它又出现                     。

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___________________________。

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。

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____________。

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．

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

某同学在实验室中做“观察植物细胞的质壁分离和复原”这个实验时，在实验室老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：

实验组	5分钟的现象	再过5分钟	滴加清水5分钟
①	0.3g·mL^-1蔗糖溶液	x	无变化	质壁分离复原
②	0.5g·mL^-1蔗糖溶液	质壁分离	y	无变化
③	1mol·L^-1KNO3溶液	质壁分离	质壁分离复原	z
④	1mol·L^-1醋酸溶液	无变化	无变化	无变化

（1）上表中x、y、z三处的实验现象分别是            、            、            。
（2）实验组②中，发生质壁分离的细胞滴加清水5分钟后不会出现质壁分离的复原，其原因可能是                                                           。
（3）实验组③中，再过5分钟会出现质壁分离复原的现象，原因是                    。
（4实验组④始终没有现象出现，原因是                                    。
（5植物细胞的质壁分离和复原的内因是                                      ，
外因是_________________________________________。