高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

结合资料回答问题
资料一：观察植物根尖细胞有丝分裂的实验中需要对根尖进行解离，即破坏细胞壁纤维素连接点，使细胞壁变得松弛；
资料二：细胞壁的伸缩性小于原生质层，会限制细胞的生长。而低浓度的生长素能促进细胞的生长，其作用原理如下图所示。

（1）观察植物根尖细胞有丝分裂实验中解离液的成分是                  。
（2）生长素与细胞膜上的受体结合，体现了细胞膜具有                       的功能；内质网接受相关信息后释放Ca²⁺进入液泡，使液泡体积     （增大或减小），并使细胞通过          方式将H⁺运输至细胞壁部位。
（3）内质网释放Ca²⁺激活转录因子，转录因子进入细胞核使细胞通过            （过程）合成促细胞生长蛋白；根的近地侧促细胞生长蛋白含量比远地侧     ，原因是                         。
（4）细胞壁伸缩性增大使植物细胞生长成为可能。请由图分析细胞壁伸缩性增大的原因
                                                                 。

回答下列有关植物生长与激素调节的问题。

图1
（1）仅在茎的中部将束切断（如图1A），在不断绝正常生长素（ $IAA$ ）来源的情况下，一段时间后会发生如图18B样的变化，该现象说明 $IAA$ 具有的功能是（多选）。

A．	促进细胞休眠
B．	促进细胞分裂
C．	促进细胞分化
D．	促进细胞破裂

科学工作者用 ${}^{14}C$ 标记的 $IAA$ 从完成了以下四组实验（图2）。
（2）根据图2， $IAA$ 运输的规律可归纳为。

图2

实验表明， $IAA$ 的短距离运输以细胞到细胞的方式进行，且输入与输出细胞的载体不同，其中输出与 $PIN$ 蛋白相关。 $PIN$ 蛋白会通过胞吐（依赖于生长素应答因子 $ARF$ ）输出 $IAA$ ，图3为部分作用机理。

图3

（3）据图3判断下列表述正确的是（多选）。

A．

$GNOM$ 蛋白活性增强，抑制 $PIN$ 蛋白胞吐

B．

$IAA、AUX/IAA与TIR1$ 蛋白结合，促进 $IAA$ 输出

C．

高浓度 $IAA\mathrm{促进}AUX/IAA$ 被分解为碎片

D．

$TPL与AUX/IAA$ 蛋白结合物含量升高，无助于 $IAA$ 的输出

（4）若植物茎某处的 $IAA$ 浓度恰好为最适生长浓度，假设顶芽细胞的 $PIN$ 蛋白被持续抑制，则对茎该处的生长。

A．

有利

B．

不利

C．

无影响

D．

不确定

（5）结合 $PIN$ 蛋白的功能，解释顶端优势现象中"顶芽优先生长"（不考虑侧芽）的原理是。

根据有关知识回答下列问题：
（1）在进行插条繁殖时，如果在枝条上保留一些正在生长的芽或幼叶，扦插枝条就容易生根，这是因为              。
（2）农业生产上常用生长素类似物喷洒在生长有某种双子叶植物杂草的水稻田，结果水稻正常生长，杂草死亡，结合下图分析说明原因                 。

（3）松柏、杉树的树冠明显呈宝塔型，请解释其形成原因。
                                                          
（4）刚刚收获的马铃薯块茎种到土壤中不能萌发，其原因是块茎含有较多的            ，进入休眠期。要解除它的休眠，促使其发芽，可用       处理。

下图是大麦种子萌发过程中赤霉素诱导α-淀粉酶合成和分泌的示意图，其中甲、乙、丙表示有关结构，①、②、③表示有关过程。据图回答：

（1）催化①过程的酶是        。α-淀粉酶mRNA通过        （结构）运输到细胞质。a、b表示mRNA两端，其上常结合多个细胞器丙，意义是        。
（2）甲、乙、丙中不属于生物膜系统的是           。③过程反映了生物膜在结构上具有           特点。
（3）结合图形，赤霉素打破种子体眠的机制为：赤霉素与细胞膜表面的       结合后，能活化赤霉素信号传递中间体，导致GAI阻抑蛋白降解失活，从而       （用促进或抑制作答） GA-MYB基因表达。

为研究赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）在植物正常生长和盐碱、干旱等逆境条件下生长所起的调控作用，研究者向野生型拟南芥中转入基因E可使其细胞中GA含量降低（突变体），结果如图。
 
（1）赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）均为植物激素。它们是由植物体内产生，从产生部位运输到作用部位，对生长发育有_____________的微量          （填“有机物”或“无机物”）。
（2）由图1可知，一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后，__________拟南芥的存活率更高，由此可知，GA含量____（填“高”或“低”）更有利于拟南芥在逆境中生长发育。
（3）由图2可知，野生型拟南芥对ABA的敏感性__________（填“高于”或“低于”）突变体拟南芥，其原因是与野生型相比，突变体拟南芥中GA和ABA的含量分别是__________________。
（4）综合上述结果可推测，GA含量与拟南芥抵抗逆境生存能力有关，GA还可通过影响细胞中的ABA信号途径调控植株生长状态，所以在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立起作用，而是多种激素_____________________。

（共10分）将风信子幼苗分别培养在不同浓度生长素溶液中，用相同的水平单侧光照射根部，测得根弯曲角度及生长情况如下表。回答下列问题：

（1）根尖感受光刺激的部位应在根的__________，弯曲部分应在_________（分生区/伸长区/成熟区/）。根尖发生弯曲生长的原因是___________________________。
（2）从实验结果可以推测：风信子根的生长方向受____________共同调控，外源生长素对风信子幼苗根生长调节的特点是______________________________________。
（3）若想确定外源生长素对根负向光性倾斜角度影响最小的浓度，还应该做进一步实验，实验的设计思路是：_________________________________________________________。

不同浓度的植物激素或植物生长调节剂对植物的生长发育有着不同的作用效果，请根据图1、图2回答下列问题：

（1）为探究不同浓度6—苄基氨基嘌呤（生长调节剂）对洋兰插条生根的影响，完成了一组预实验，结果如图1。
①若要探究6—苄基氨基嘌呤促进洋兰插条生根的最适浓度，还应增设实验组，从图中数据判断，6—苄基氨基嘌呤浓度的取值应设在           ppm之间。
②用6—苄基氨基嘌呤处理洋兰插条比较简便的方法有蘸沾法和       两种。
（2）生长素对茎、根等器官的生长均有影响，图2是水平放置的绿豆幼苗根、茎对生长素作用的反应曲线，图示字母中表示根近地侧的是         。若将同样的绿豆幼苗根、茎水平放置在一失重的装置中，则茎的近地侧和远地侧生长素浓度关系是          。

据报道，在某地现代高效设施农业示范园里，许多西瓜未成熟就竞相炸裂，引发人们的关注，初步调查发现西瓜的炸裂可能与使用膨大剂有关。膨大剂名为氯吡苯脲（CPPU），20世纪80年代由日本首度开发之后引入中国，是经过国家批准的植物生长调节剂。回答下列有关问题。
（1）植物生长调节剂是一类人工合成的对植物的________有调节作用的化学物质，具有________等优点。
（2）下面是“0．1%CPPU可溶性液剂对西瓜产量和品质的影响研究”，请你补充完成。
①配制0．1%CPPU可溶性液剂：配制浓度为50 mg·kg^－1、45 mg·kg^－1、40 mg·kg^－1的0．1%（体积百分比）的CPPU可溶性液剂。
②抽样处理：选一块平整的西瓜地，把实验地划分为20个小区，每小区定植24株。每次随机抽取1个小区依次用等量的三种浓度的CPPU液剂和________涂抹西瓜雌花的果柄，每株上涂抹一个雌花，并注意挂牌标记。重复，直到20个小区全部涂抹即可。
③调查与统计：涂抹药液后，加强田间管理。施药后15 d调查各小区的坐果数，并分别统计坐果率（有效坐果数/涂抹总果数），在西瓜成熟采收当天测定各小区西瓜的含糖量和维生素C含量。下表是本研究的实验数据：

根据实验结果，可以得出的结论：①0．1%CPPU可溶性液剂可以________；②生产中提高西瓜产量和品质的0．1%CPPU可溶性液剂最佳使用浓度为________左右。
（3）科学家以³H—CPPU处理植物，结果发现在豌豆叶绿体的类囊体膜上出现较强的放射性，提取分离只有放射性的物质，经鉴定发现是细胞分裂素结合蛋白（受体），这一事实说明，CPPU是________类植物生长调节剂。
（4）植物生长调节剂在农业生产中使用可以提高作物产量和品质，但人们也有很多疑虑，比如这些人工合成的化学物质对人体健康是否会造成危害？请以小鼠肝细胞悬液为材料，设计实验探究CPPU是否抑制动物细胞的增殖，简单实验思路是
①              ②              
③              ④__________     _。

在验证生长素类似物A对小麦胚芽鞘（幼苗）伸长影响的实验中，将如图1所示取得的切段浸入蒸馏水中1小时后，再分别转入5种浓度的A溶液（实验组）和含糖的磷酸盐缓冲液（对照组）中。在23 ℃的条件下，避光振荡培养24小时后，逐一测量切段长度（取每组平均值），实验进行两次，结果见图2。


请分析并回答：
（1）生长素类似物是对植物生长发育有重要调节作用的一类化合物。本实验中________mg/L浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显。
（2）振荡培养的目的是：①增加溶液中的________以满足切段细胞呼吸的需求；②使切段与溶液成分接触更________。
（3）图2中，对照组切段的平均长度是________mm。浓度为0．001 mg/L的溶液对切段伸长________（选填“有”或“无”）促进作用；与浓度为1 mg/L的结果相比，浓度为10 mg/L的溶液对切段的影响是________。
（4）图2中，浓度为0．1 mg/L时实验二所得数据与实验一偏差较大，在做原始记录时对该数据应________（选填下列选项前的字母）
A．舍弃    B．修改    C．如实填写
为检验该浓度下相关数据的可靠性，还应____________。

早衰是棉花生产中普遍存在的现象，由此引起的一系列不良反应使棉花产量和品质受到严重影响。有研究表明，棉花的早衰可能与打顶处理有关。
（1）适时打顶是棉花高产栽培的关键技术之一，打顶的意义在于________________________。
资料：细胞分裂素（CTK）是维持植物生长和分化的重要激素，与植物衰老密切相关，可延缓衰老；脱落酸（ABA）促进叶片衰老，促进蛋白水解酶和RNA酶活性上升，加速蛋白质和核酸降解。为探究棉花打顶与早衰之间可能的因果关系，某研究小组在查阅资料后进行了探究：
【假设】棉花打顶后，生长素减少引起叶片出现内源激素失衡，ABA/CTK的比值 ①   （选填“升高”“降低”或“不变”），引发了早衰现象。
【实验】实验设两个施氮水平：低氮组（N150）-每千克土壤中掺入氮肥150mg；高氮组（N500）-每千克土壤中掺入氮肥500mg。两个施氮水平各设4个处理：1-  ②  ；2-打顶；3-打顶并加 ③ ；4-打顶并加含萘乙酸（NAA）的羊毛脂。打顶后10天，取棉株的相同部位着生叶测定CTK和ABA两种激素含量，数据如下图所示：
  
【结论】低氮组和高氮组中，实验数据更能支持假设的一组是    ④       。
（2）完成填空，将上述探究过程补充完整①______ ②______③______④______
（3）在处理4中，打顶后加的是含萘乙酸（NAA）的羊毛脂，却没有使用含生长素（IAA）的羊毛脂，原因
在于_____________________________________。
（4）该研究小组进一步测定了低氮水平下不同打顶处理的棉花叶片中淀粉含量，发现：打顶并加萘乙酸（NAA）
的一组淀粉含量最高，打顶的一组淀粉含量最低。试分析出现这一现象的可能原因：___________。

回答下列有关植物激素的问题。
（1）当植物表现出顶端优势时，顶芽产生的生长素运到相邻侧芽________（填“需要”或“不需要”）消耗ATP。
（2）某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后，将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，一段时间后测量并记录弯曲角度（α）。下图为实验示意图。

①α的范围为___________（填“180°≥α>0°”、“180°≥α≥90°”或“90°≥α>0°”）。
②若想在细胞水平上证明生长素对胚芽鞘生长的影响，可以取弯曲处做________（填“横切”或“纵切”）片制成装片，用显微镜观察、测量两侧细胞的平均长度，做出比较。
（3）下列化学物质中，不是植物激素的是              ：

A．乙烯

B．吲哚丁酸

C．吲哚乙酸

D．2，4-D

（4）下图是根、茎对生长素作用的反应曲线，图示字母中表示根近地侧的是______、茎的远地侧的是_______。

（5）细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的某些部位产生，被运输到       部位，对植物的生命活动有显著影响的_______有机物。
（6）有科学家认为根的向地生长不仅与生长素有关，还与乙烯的作用有关。为了研究二者的关系，科研人员做了这样的实验：将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中，并加入少量蔗糖作为能源。发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，培养液中乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制也越强。
①此科研人员所做实验的自变量是_____________，因变量是______________。
②为使实验更严谨，还需将另一些等量的根尖放在________________，作为对照组。

为探究一种生长素类似物促使扦插枝条生根的最适浓度，某生物小组得到如下表实验结果。请回答相关问题：

组别	A	B	C	D
浓度（mol/L）	10^-12	10^-9	10^-6	0
生根数量	5	9	4	2

（1）为进一步精确测定生长素类似物促进插条生根的最适浓度，应采取的改进措施是___________。
（2）该小组又进行了“探究经40℃处理后的生长素类似物活性”的实验。实验材料：适宜浓度的生长素类似物溶液，长势、长度相同的同种植物的扦插枝条若干，培养瓶（内含培养液）等。请回答以下相关问题：
①取3只培养瓶，编号甲、乙、丙，甲瓶中插入_____________作为对照组；乙瓶中插入用适宜浓度生长素类似物溶液浸泡过的扦插枝条；丙瓶中插入_______________。
②为提高实验结果的准确度，除培养条件相同外，还应控制___________________相同。
③____________两组实验结果相同，则说明经40℃处理过的生长素类似物失活。

每年的7月～9月为某品种苹果果实的成熟期。研究人员在此期间，每隔10d，采摘果树外围的果实测定其中内源激素的含量，结果如图。请分析回答

（1）苹果果实体积增大主要取决于果肉细胞      的增加和细胞     的增大。
（2）据图分析，在7月29日—9月27日期间，果实内             含量下降，可导致成熟期果肉细胞的          减弱，果实体积增大减缓。
（3）据图分析，在9月7日～9月17日期间，果实内       和          的含量增加，同时测得果实中花青素和可溶性糖的含量不断增多，果实的颜色和口味（成熟度）也会发生变化。

请回答以下有关激素调节的问题:
（1）人和高等动物体内的激素是由___________合成分泌的，激素种类多，量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起             作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞______________________。激素调节的特点是_____________________________________。
（2）植物的激素调节是植物生命活动的主要调节方式，植物激素是调节植物___________________的一类微量的有机物。植物的生命活动是由多种植物激素相互作用共同调节的，常见的植物激素种类主要有生长素、赤霉素、______________________、脱落酸和乙烯等。在“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中，在正式实验前先做一个_______________,目的是为正式实验摸索条件,实验中用生长素类似物处理插条的方法可选用______________________________等方法。

下表是植物细胞分裂素发现过程中的几个主要历程。请据此作答。

历程	时间	科学家	科学事实
①	1954年	斯库格等	一定条件下腺嘌呤能促进细胞分裂
②	1955年	米勒等	将存放了4年的鲱鱼精细胞的DNA，加入到烟草髓组织的培养基中，能诱导细胞分裂。
③	1956年	斯库格等	用新提取的鲱鱼精细胞DNA，不能促进细胞分裂；但在pH＜4的条件下进行高压灭菌处理后，却能促进细胞分裂。从处理物中分离出这种活性物质，并命名为“激动素”。
④	1963年	莱撒姆	从未成熟的玉米籽粒中分离出类似于“激动素”的促进细胞分裂的物质，命名为“玉米素”，其生理活性高于“激动素”。

（1）“激动素”       （“属于”或“不属于”）植物激素，理由是            。
（2）从②和③分析，“激动素”可能是          （物质）。请写出对此加以验证的简要实验思路：                                                    。
（3）在植物组织培养中，通过调整细胞分裂素与      （激素）的比例，可诱导愈伤组织形成完整的植株。