高中生物单倍体诱导与利用综合题

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    ｡

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。

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．

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     。

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。

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。

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___________________________。

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_____________________________________________。

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。

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