高中生物单倍体诱导与利用综合题

如图是有关扩散的图解。

（1）设计一个实验，证明图解是成立，（要求：直接在图示的装置Ⅰ和装置Ⅱ的括号内填上适当的溶液或试剂的代号，以表明你的设计）。可供选择的溶液及试剂：①淀粉溶液  ②葡萄糖溶液 ③蒸馏水  ④I₂－kI溶液 ⑤少量班氏试剂（班氏试剂能跨膜扩散，葡萄糖遇班氏试剂形成砖红色沉淀）。
（2）根据你的设计方案，预测一段时间后，两个透析袋内的颜色变化：装置Ⅰ、装置Ⅱ分别是：__________________________________。

实验室有新配制的蔗糖溶液(0．9 mol／L)和硝酸钾溶液(0．45 mol／L)各一瓶，另有蒸馏水一瓶，因忘记贴标签，仅凭肉眼已无法鉴别。你能以活细胞为材料设计一个鉴别方案，将这三瓶液体区分开吗?
实验材料：3瓶液体、新鲜的紫色洋葱鳞片叶适量、清水。
实验用具：刀片、滴管、载玻片、盖玻片、镊子、显微镜等。
实验步骤：
(1)对三种未知溶液进行编号标记。
(2)                                                                               
(3)                                                                          。
结果预测：(表示在坐标图上并加以说明)

说明图a为滴加                                                             ；
图b为滴加                                                              
图C为滴加                                                             。

某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”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。他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），按下图装置实验。当测定甲、乙装置中CaCO₃沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌，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     ，实验需控制的无关变量主要有      （答二点即可）。
（2）酵母菌产生CO₂的场所是                  。
（3）利用提供的U型管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U型管底部的半透膜，其余物质能通
过)、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验：
实验步骤：

①将      的滤液1和滤液2分别倒入U型管的A、B两侧并标记；
②一段时间后观察         的变化。
实验结果预测和结论：
①                                                           ；
②                                                           ；
③                                                           。

(10分)把水稻和番茄培养在相同的环境下，培养液、温度、湿度、光照等环境均相同。经过一段时间后，两种植物吸收N、K、Mg、Si等元素的结果如下图，图示实验结束时培养液中各养分的浓度与实验开始时培养液中各养分浓度的百分比：
      
（1）番茄和水稻吸收K⁺的方式是_________，其遵循的是下列曲线图中的      项(填字母)，依赖的条件有_______________________。
（2）水稻对培养液中的N、Mg、Si三种元素的吸收量均不相同，其中吸收        最多，造成吸收量差异的主要原因是__________________________。

用紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞为材料观察植物细胞的质壁分离与复原,选用
了以下试剂:   30%的蔗糖溶液、70%的蔗糖溶液、30%的氯化钠溶液、清水、30%的
盐酸溶液。下图是不同试剂处理的结果。请分析：

⑴观察质壁分离时，使用30%的盐酸溶液，实验结果为曲线　     ，此时细胞膜表现的特性为　       。
⑵观察质壁分离时，使用30%的氯化钠溶液，实验结果为曲线　    ，该实验现象可描述为　                           ；在整个实验过程中物质过膜的方式依次为　                                                          。
⑶曲线⑤发生的原因是                                      。(２分)
⑷5条曲线中能观察到质壁分离的是　                  ，(２分)质壁分离后能观察到复原的是　             。(２分)

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达到平衡的状态。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              。
（4）若把根毛细胞放在30%的蔗糖溶液中，它将出现                   现象，再放入 
清水中，它又出现                     现象。
（5）若把根毛细胞放在90%的蔗糖溶液中，它会出现什么变化？                    。      
过一段时间再放入清水中，此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗？为什么？                                                                        。            
（6）盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是                                  。

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。

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

 
①  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）另一装置如右上图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（在答题纸上作答）；
②当液面不再上升时两溶液浓度大小的关系为               （B﹥C；B﹦C；B﹤C）
③在此过程中A中水分子扩散到B的速率       （大于；等于；小于）A中水分子扩散到C的速率

下面甲、乙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，漏斗内外的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两个条件：A_________________；B__________________。
(2)比较乙图中①和②处溶液浓度的大小：_______________________。
(3)丙图中④的名称为____________，甲图中③相当于丙图中的________________。
(4)若把根毛细胞放入90％的蔗糖溶液中，它会出现什么变化?___________________，过一段时间再放入清水中，此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗?_________。

前苏联科学家V．S．Chardakov设计的简单有效的测定植物组织细胞的细胞液浓度(植物组织水势)的方法。(如下图)
说明：

①a、b为一组，同组试管内溶液浓度已知并相等。建立多个组别，并形成浓度梯度。
②a试管溶液中放置植物组织，b试管溶液中加入一粒极小的亚甲蓝结晶(它对溶液浓度影响极小，可忽略不计)。
③从b管中吸一滴蓝色溶液小心地滴到a管中，如果a管溶液浓度上升，蓝色溶液小滴将漂浮在无色溶液上面；如果溶液浓度下降，蓝色溶液小滴将下沉；如果溶液浓度不变，蓝色小滴将均匀扩散。
请分析回答以下问题：
(1)如果某组试管溶液在第一步操作时，植物细胞在溶液中发生       则进行第二步操作时发现蓝色小滴往下沉。
(2)如果溶液浓度最低的一组进行第二步操作，发现蓝色小滴往下沉，实验应该如何进行下去?                                                                 
(3)实验进行第一步操作应在尽量短的时间内(约5-15min) 进行，以减少误差，因时间长而造成的误差主要来自                       、                       。
(4)尽量利用不切伤的组织进行测量，否则也会产生误差。这种误差是由于     而产生的。

今年山东省部分地区遭遇百年大旱，随着干旱时间持续，作物叶片开始发黄，光合速率下降，植株生长缓慢，甚至死亡。某研究性学习小组采用盆栽幼苗的方式，探究土壤干旱对叶片光合速率的影响原因。实验开始时土壤水分充足，然后A组停止浇水，B组土壤水分条件保持适宜，根据实验测得的数据，绘制坐标曲线如下。请回答有关问题：

（1）在干旱的环境中，农作物的根系不能从土壤中吸水，这是由于             。
（2）在不破坏叶片结构的前提下，测定光合速率所选用的指标可以是单位时间内单位面积叶片的                       。
（3）据甲乙曲线图，分析植物光合速率下降的原因有：
①干旱初期（2—4天），                      ，此时细胞内C₃化合物的含量          ；
②干旱后期（4—8天），                  ，进而进一步影响暗反应的进行。
（4）研究发现在干旱条件下某种植物激素能够刺激植物体增加脯氨酸、甜菜碱等物质的含量，这些物质是重要的渗透压调节物质，有助于细胞保水。该小组推测这种激素可能是脱落酸，并且在一定浓度范围内随着脱落酸浓度的增加植物抗旱能力不断增强。请完善下面实验设计，以探究上述推测是否正确。
材料用具：生长状态一致且良好的大豆盆栽幼苗若干株，高浓度的脱落酸溶液，蒸馏水、喷壶等。
①实验步骤：
第一步：将盆栽幼苗均分为四组，每组多株，编号1、2、3、4（1号为对照组）；
第二步：                                                    ；
第三步：将盆栽幼苗进行       （条件）处理后，                     ；
第四步：在其他条件相同且适宜的条件下培养一段时间后，测量细胞内的          含量及细胞的                  。
②预期结果及结论：
a．若                                           ，则假设成立；
b．若                                           ，则假设不成立；
c．若                                           ，则假设不成立。

植物根尖成熟区的主要功能是吸收水分和矿质元素离子。下图表示刚施肥后的根尖成熟区表皮细胞在土壤溶液中的状态。请据图回答：

(1)该部位的表皮细胞与功能相适应的结构特点是________________________和
________________________。
(2)图中根表皮细胞此时所处的生理状态是________________________________。此时，还能吸收水分和矿质离子吗？
________________________________________________________________________。
(3)现提供0.3 g/mL的蔗糖溶液、1 mol/L的硝酸钾溶液、1 mol/L的醋酸溶液三种药品(以上溶液的浓度均比一般细胞液浓度大)，紫色洋葱、显微镜。请你选择一种正确的药品及其他必要的仪器用具，设计一个简单的实验，证实你对第(2)题第二问的判断。
实验步骤：①取一干净的载玻片，在中央加入1滴__________________________；②撕取紫色洋葱鳞片叶表皮，平展于液滴中，盖上盖玻片，置于显微镜下观察。
实验现象：细胞先出现__________，后慢慢__________；
实验结论：由此证明了
________________________________________________________________________。

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”实验看到的处于30％蔗糖溶液的紫色洋葱表皮细胞。请回答：

⑴ 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），______________相当于图A中的a溶液，4处的物质为_________，这种物质能到达4处是因为________________________。

⑵ 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l．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O）。

某小组确定研究课题：探究植物细胞外界溶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。该小组学生设计的实

验步骤如下：
（一）配制10%、20%、30%的蔗糖溶液，分别盛于培养皿中。
（二）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。
（三）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为原生质体的长度)。在此基础上，
请你参与设计、分析与讨论。
(1)请你设计一张表格，用于记录原始数据，去除最大值与最小值，计算并记录B/A(%)值。
(2)该小组同学根据记录数据所作的曲线如图。请你就该结果作出分析并得出结论。
分析：__________                           
                         ____________。
结论：_____________________________________
___________________________。
(3)讨论：
①该小组同学应选用记录表中哪组数据作图？
_______________________________。
②如果要说明上述质壁分离现象是由相应浓度的外界溶液引起的，而非细胞本身的原因，你怎么处理实验？________________________________________________________________________。

将一植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 g/mL蔗糖溶液和0.5 g/mL尿素溶液中，观察原生质体(植物细胞除去细胞壁后的部分称原生质体)的体积随时间的变化，如右图所示：

(1)在A、B、C中，细胞在蒸馏水中的是__________；在0.3 g/mL蔗糖溶液中的是
__________；在0.5 g/mL尿素溶液中的是__________。
(2)ab段的下降速度较ae段的快，这是因为
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
ef段的细胞体积变化为__________；cd段的细胞液浓度__________0.5 g/mL。
(3)试简要分析B、C曲线差异的原因。

生物体细胞膜具有一定的选择透过性，即水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。请根据下列提供的条件探究细胞膜的选择透过性。
实验材料和用具：
新鲜的大红花花瓣、烧杯、玻璃笔、质量分数为15%的盐酸、清水、量筒。
(1)简要说明膜的成分与选择透过性的关系
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)大红花花瓣中的红色部分可以指示细胞的哪一结构？
________________________________________________________________________。
(3)完成下列实验设计，验证膜具有选择透过性。
第一步：选择两只大小相同的烧杯，用玻璃笔标记上A和B；
第二步：
________________________________________________________________________；
第三步：
________________________________________________________________________。
结果预测：
________________________________________________________________________。
原因分析：
_______________________________________________________________________。