高中生物单倍体诱导与利用综合题

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。

(6分)为了探究“植物细胞在什么情况下会失水和吸水？”某同学针对这一问题作出的假设是：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。为了检验这一假设，该同学设计并进行了如下实验。
材料用具：紫色的洋葱鳞片叶，质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，清水，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。
实施实验：

（1）制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片。
（2）用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生质层的
（3）在盖玻片的一侧滴入                    ，在另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次。
（4）用低倍显微镜观察细胞。右上图为该同学观察到的一个正处于质壁分离状态的洋葱鳞片叶表皮细胞示意图，图中            （填序号）合起来称为原生质层。细胞发生质壁分离的原因，除存在中央液泡外，其结构上的原因还有原生质层比             的伸缩性大。在⑤中发现与外界相同的蔗糖溶液，这说明细胞壁具有          性。
（5）在盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次。
（6）用低倍显微镜观察细胞，发现原生质层逐渐恢复到原来状态。在此过程中，中央液泡的颜色变化是                                 。
实验结论：                                                               。

下图示处于不同生理状态的四个洋葱鳞叶表皮细胞,请回答:

(1) 图 C 细胞所处的生理状态是           ，是细胞__________的结果，①中充满了            。
(2)图D细胞②④⑤共同构成了_________________。
(3) 若图中A、B、C是处于三种不同浓度溶液的同种洋葱鳞片叶表皮细胞，那么它们的外界溶液浓度依次为     ＞     ＞     。

现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知它们分别属于质量浓度为0.1g/mL的蔗糖溶液、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.1g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用下图装置设计了两组实验。（注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）

实验Ⅰ同时将等量的A液和B液分放入到装置中U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高。
实验Ⅱ将等量的B液和C液分放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了下列变化：先右高于左，后左高于右。
（1）本实验应用的原理是__________________。
（2）根据实验现象得出结论：A是_____________溶液，B是_____________溶液。
（3）用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中，常选用_________溶液，观察指标主要有_________________________及细胞大小。

（共10分）撕取紫色万年青的叶表皮，剪成大小相等的小块，分别浸入不同浓度的KNO₃溶液中，经过一段时间后，用显微镜观察到的实验结果如下表：

KNO3溶液（mol/L）	A	B	C	D	E	F
0.11	0.12	0.125	0.13	0.14	0.50
质壁分离程度	―	―	初始分离	分离	显著分离	显著分离
质壁分离复原状况	―	―	自动复原	自动复原	诱发复原	不能复原

（1）万年青叶表皮细胞的细胞液浓度约为__________________________。
（2）C和D均发生质壁分离的自动复原，对该现象的合理解释是_______________________________。
（3）在实验时如要在最短的时间里观察到明显的质壁分离现象，选用哪一组的溶液浓度更好？_________________________
（4）用KNO₃诱发质壁分离，有时会出现自动复原的现象。若要避免质壁分离后自动复原的情况发生，可选用________________溶液进行实验，选用该溶液的理论依据是____________________________________________________________。

甲图为某植物成熟的叶肉细胞的亚显微镜结构模式图；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。请据图分析回答：

（1）假设甲图细胞为菠菜根尖分生区细胞，多画的结构有         （填图中标号）。
（2）请写出一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         （填标号）中，两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生                   。
（4）影响乙图两种膜上生化反应的主要环境因素分别是           和            。
（5）若已知丙细胞的分泌物是蛋白质类物质，除酶外，还可能是                等。（写出两种可能的分泌物的名称）

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     。

(15分)下图为植物细胞亚显微结构示意图，据图回答：([ ]中填字母，横线上填文字)

（1）如果此细胞为叶肉细胞，与能量转换有关的细胞器有[ ]       和[ ]       。含有色素的细胞器有____________和__________
（2）如果此细胞为根毛细胞，可以通过       的方式选择性吸收矿质离子，这种选择性与细胞膜上的              有关。当土壤溶液浓度高于细胞液浓度时，结构[ ]       中的水分会大量渗出细胞。此时，由于       的伸缩性有限，随时间延长，细胞将出现       与[A]分离的现象。
（3）如果此为动物细胞,应不具有图中____  ______和______等结构.

(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

下面是蚕豆叶的保卫细胞影响气孔开闭的一些生理过程示意图：

请根据上图回答：
（1）从图中可以看出，引起气孔开闭的外界因素主要是            。
（2）保卫细胞与周围的叶表皮细胞相比，在结构上最主要的区别是前者具有      。
（3）保卫细胞吸水膨胀到一定程度时水分出入平衡，制约其继续吸水的细胞结构是         。
（4）夏季中午气孔关闭的直接原因是保卫细胞            （吸水、失水），导致叶肉细胞中3-磷酸甘油酸的含量     （增加、减少）。
（5）将蚕豆叶片放入质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液中，气孔会    （张开、关闭）；将其放入pH=7的某溶液中（此pH有利于淀粉酶活性增高），气孔会       （张开、关闭）。
（6）影响保卫细胞光合作用的内部因素有       和            的含量等。

保卫细胞的吸水膨胀、失水收缩引起气孔开闭。为了探究影响气孔开闭的因素，研究者预实验的分组和实验结果如下：
（ l ）实验分组：甲组：蚕豆叶片＋ l00mLpH 为7的KCI溶液＋太阳光照
乙组：蚕豆叶片十 l00mLpH 为7的KCI溶液十黑暗处理
丙组：蚕豆叶片十 100mL pH 为4．5的KCI溶液＋太阳光照
丁组：蚕豆叶片十 l00mL pH 为7的NaCI 溶液＋太阳光照
每组设置若干个重复样品。
（ 2 ）制片观察每组烧杯中叶片的下表皮的气孔开闭情况，结果记录如下表：
 
请回答： （l）该预实验的目的是                                 。
（2）与气孔的开闭调节过程密切相关的细胞器有                      （写出2种）。
（3）请根据上表数据用柱形图表示 Na⁺和 K⁺对气孔开闭影响的实验结果。
（4）为进一步探究 Na⁺和Ca⁺对豌豆叶片气孔开放的复合影响，请补充设计思路。
① 在上面实验的基础上，再 取三个烧杯编号，分别加人100ml 的             和蒸馏水。
② 在暗处理的同一蚕豆叶上撕取下表皮若干，分别置于上述三个烧杯中。
③ 将烧杯置于适宜光照和 pH 条件下照光  4h 左右。
④                                    ，记录并统计实验结果。

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（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。