高中生物单倍体诱导与利用综合题

(10分)某同学在做“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验的过程中，进行了大胆创新，分别采用0.3g/ml 蔗糖溶液、0.5g/ml蔗糖溶液、1mol/LKNO₃溶液和1mol/l醋酸溶液制作了四组临时装片，并用显微镜随时观察。发现前三组在2-3分钟后发生了部分质壁分离，5分钟后质壁分离现象明显，而第4组无质壁分离现象发生。
对前三组在观察到明显的质壁分离现象后，再过5分钟观察，发现第1、2组无变化，而第3组却发生了自动复原现象。然后对前2组装片滴加清水，用显微镜观察，发现第1组4-5分钟后复原，而第2组无变化，不能发生复原。
请分析各组装片发生变化的原因。

撕取洋葱外表皮，剪成大小相同的小块，分别浸入不同浓度的硝酸钾溶液中。经过一段时间后，用显微镜观察到的实验结果如下表：

叶表皮小块编号	A	B	C	D	E	F
硝酸钾溶液（mol／L）	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）洋葱表皮细胞的细胞液浓度约为  ▲ 。
（2）C和D处理均发生质壁分离和自动复原，此过程中物质进出细胞的方式先后是  ▲ 。
（3）请以紫色洋葱为实验材料，鉴别清水、2 mol／L蔗糖溶液和2 mol／L的尿素溶液。
实验用具：显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、清水、镊子、刀片。
实验步骤：
第一步：取同一部位的洋葱表皮制作三个临时装片。
第二步：用显微镜分别观察正常的洋葱表皮细胞。
第三步：分别在三个临时装片的盖玻片的一侧滴入三种不同的溶液，在另一侧用吸水纸吸引并  ▲ 。用显微镜观察现象，记录结果。
结果预测与分析：
①如果观察到洋葱表皮细胞未发生质壁分离的现象，则  ▲ ；
②如果观察到洋葱表皮细胞  ▲ ，则滴加的外界溶液为2 mol／L的蔗糖溶液：
③  ▲ 。

(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：                                                               。

温室无土栽培技术已广泛应用于农业生产，请回答有关问题：

（1）无土栽培所用的营养液中的无机盐在植物体内的作用是                         。
（2）若栽培池较长时间通气不畅，作物出现烂根现象的主要原因是                    。
（3）若培养一段时间后，植物开始萎蔫，其根表皮细胞出现上图现象。该现象称为                    ，图中          （填标号）共同构成的结构相当于半透膜；此时可采用的补救措施是                          。
（4）下图表示温室内光照强度与作物光合速率的关系。

在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，AB段光合速率增加的限制因素是          ；限制CD段作物增产的主要因素是             。

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     ＞     ＞     。

下图中甲、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达到平衡的状态）

（ 1 ）典型的渗透装置必须具备两个条件： 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 ⑦为____________，甲图中的 ③相当于丙图中的___________， 它与丙图中相应结构的区别是_____________________。
（ 4 ）若根毛细胞放在 30% 的蔗糖溶液中，它会出现_____________________。再放入清水中，它又出现_____________________。
（ 5 ）盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是_____________________。

植物根吸收水分最活跃的部位是根尖          的表皮细胞。

下图中的甲和乙是植物细胞的两种状态，请根据图回答以下问题：

(1)乙图细胞所处的生理状态叫做________，这种生理状态发生的原因是___________________________________ 。
(2)选择乙图细胞中各结构的编号回答：
从整个细胞来看，可以把_______看成是一层选择透过性膜。而______的结构是全透性的。
(3)在实验中，将乙图细胞放入到             中，细胞能由乙图恢复成甲图的状态，此过程称为                 。

将同一植物细胞依次浸于蒸馏水、0.3 mol∕L蔗糖和0.5 mol∕L尿素溶液中，观察原生质体的体积随时间的变化，结果如下图所示：

(1)  A、B、C中，表示细胞在蒸馏水中的是      ，
表示在0.3 mol∕L蔗糖溶液中的是         ，
表示在0.5 mol∕L尿素溶液中的是       。
(2) 试简要分析B、C曲线差异的原因：           
                                              。

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。

用物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液（可通过原生质层进入细胞液中）和物质的量浓度为2mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其液泡的体积的变化情况如下图表示,请据图回答:
实线为物质的量浓度为2mol/L的乙二醇溶液, 虚线为物质的量浓度为2mol/L的蔗糖溶液。

(1)图1 A一B段所对应细胞形态相当于图2中的         （A或B），这种现象被称为 
            ，发生这种现象的原因是外界溶液的浓度        （大于或小于）细胞液的浓度，细胞液中的水分就进入外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。
(2)A和B细胞来自同一植物体（细胞液浓度相同），同时放入不同溶液中（将A细胞放入甲液中，而B细胞放入乙液中），由图可见A比B细胞液浓度            （填“大或小”），并由此可知甲液浓度          于乙液浓度。（填“大或小或等”）
(2)在1分钟后,处于物质的量浓度为2 mol/L的蔗糖溶液中的细胞在细胞壁和原生质层之间充满了           。
(3)在1分钟后,处于物质的量浓度为2 mol/L的乙二醇溶液中的细胞,由于         逐渐进入细胞的液泡内,引起细胞液浓度变大，水分重新流入细胞液，这种现象叫           
(4)并不是该植物的所有细胞均可发生A细胞的现象，能发生这种现象的细胞还必须得有
         (细胞器)。能发生质壁分离的细胞是            （活或死）细胞。

（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）

右图是一上发生质壁分离的植物细胞图，请据图回答：

（1）细胞的       是全透性的。与质壁分离与复原密切相关的细胞器是       ；
（2）从整个细胞看，可以把包括      和      以及它们之间的细胞质所组成的原生质层，看作是一层        ；
（3）当细胞外界溶液的浓度     细胞液浓度时，     中的水分就向外渗出，原生质层不断收缩，由于       收缩性小，而原生质层收缩性大，结果引起           ；
（4）当农田的作物由于细胞质壁分离，而植物萎蔫时，应采取的紧急措施是         。

如图为真核细胞示意图，据图回答下列问题：

(1)与菠菜叶肉细胞相比，细胞A缺少的细胞器为____________________。
(2)将细胞A浸泡在质量浓度为 0.3g/mL的蔗糖溶液中出现质壁分离，其原因是___________(填代号)的浓度较小。K^＋以______________方式进入细胞，所需能量主要由________________(填代号)提供，若用光学显微镜对其进行观察，可用___________染色。
(3)人饮酒后，酒精通过______________方式吸收进入消化道上皮细胞。若细胞B即为此上皮细胞，则细胞B还应有的细胞器是___________。交警查违章时让司机呼出的气体与含有重铬酸钾的酸性液体反应，若液体变成________色，说明司机酒后驾驶。