高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

为研究不同浓度的脱落酸溶液对水稻幼根生长情况的影响，某研究人员进行了如下实验。

(1)方法步骤、结果及结论：
①将状况相同的200粒刚萌发的水稻种子平均分为甲、乙、丙、丁4组，分别放在浓度为0、5、10、15umol/L 的脱落酸溶液中处理l天后，转至培养皿中培养，培养条件适宜且相同。
②培养至第3天后，　　　　　　　　　　　　　　　。
③实验结果：如右图所示。
④实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)水稻染色体上的BGLU2基因的表达产物促进幼根的生长。研究人员在第3天分别取上述甲、丁两组幼苗的等量幼根进行相关实验，过程及结果如下图。

请回答：
①过程a表示　　　　　　，其所利用的原料是　　　　　　　　　　　。
②过程b的PCR反应体系中，除需模板cDNA和原料外，至少还需向缓冲液中加入的物质有　　　和引物。设计引物是PCR技术关键步骤之一，某同学设计的一组引物(只标注了部分碱基序列)是不合理的，请说明理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

③甲组水稻幼根细胞中BGLU2基因含量　　　　　(小于／等于／大于)丁组细胞中该基因的含量。依据电泳结果推测，乙、丙水稻幼根细胞中的BGLu2基因转录出的mRNA含量的关系是　　　，导致这种情况出现的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。

请回答下列有关赤霉素的问题：
（1）用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞，其细胞周期明显变短。说明在赤霉素具有               的作用。
（2）赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl₂和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的实验，结果如右图所示。由图分析可知，一定浓度的CaCl₂溶液对细胞壁的伸展起              作用；加入赤霉素溶液的时间在图中的      （a点、b点、c点）。根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原因是                    。

（3）生长素（IAA ）可影响豌豆幼苗茎内赤霉素的合成。如下图所示，图中GA₁、GA₈、GA₂₀、GA₂₉是四种不同的赤霉素，只有GA₁能促进豌豆茎的伸长。

试分析:去掉顶芽后豌豆幼苗茎内GA₁、GA₂₉这2种赤霉素的含量变化是                             。

为研究细胞分裂素的生理作用，研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中(图1)，对插条的处理方法及结果见图2。

（1） 细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的特定部位产生，再被运输到作用部位，对生长发育起____________作用的____________有机物。
（2）制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是____________________________________。
（3）从图2中可知，对插条进行的实验处理包括用_____________分别处理A、B叶片、________________。
（4）在实验I中，对A叶进行实验处理，导致B叶____________。该实验的对照处理是__________________。
（5）实验III、IV的结果表明，A叶数量越少，B叶生长越_________。
（6）研究者推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”。为证明此推测，用图1所示插条去除B叶后进行实验，实验组应选择的操作最少包括________(填选项前的符号)
a．用细胞分裂素溶液涂抹A₁叶      b．用细胞分裂素溶液涂抹A_２叶
c．用¹⁴C-淀粉溶液涂抹A₁叶       d. 用¹⁴C-淀粉溶液涂抹A ₂叶
e.用¹⁴C-氨基酸溶液涂抹A₂叶       f.用¹⁴C-细胞分裂素溶液涂抹A₂叶
g.检测A₁叶的放射性强度

（7分，每空1分）实际生产中，农户常用一定浓度的生长素类似物除去与单子叶农作物混生的双子叶杂草。左图表示不同浓度的生长素类似物对单子叶植物和双子叶植物的影响，请据图分析回答：

（1）生长素类似物作为除草剂的原理是：生长素对植物生长的作用具有       。
（2）图中代表单子叶农作物的曲线是        （填序号）。
（3）所用的生长素类似物的浓度最好在图中        左右（字母ABCDE中任选一个表示）。
（4）当生长素类似物的浓度在B～C段时，其对曲线①所代表的植物的作用是           。
（5）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                                          。
（6）如图一为桃树，二为龙爪槐，请回答龙爪槐顶芽产生的生长素的运输方向（答A→B或B→A）：龙爪槐          。
（7）刚刚收获的马铃薯块茎种到土壤里不能发芽，其原因是块茎中含有较多的脱落酸使其进入休眠期，要解除它的休眠，促使其发芽，可用           处理。

图1表示绿豆在两种二氧化碳浓度条件下，光照强度与光合速率的关系；图2表示绿豆在适宜条件下叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系（叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量，此值越大，表示植物叶片交错程度越大）。请回答：

（1）根据图1图2信息，请提出对农业增产有价值的措施_________。
（2）在图1中的b点时，叶肉细胞中合成淀粉的场所是，若由c点条件突然变为b点时，叶肉细胞中3-磷酸甘油酸的含量_______。
（3）图2为全天测得的数据汇总。在白天，叶面积指数为10，光照、温度都适宜情况下，绿豆光合作用________呼吸作用（填“＞”“＝”“＜”）。叶面积指数到8以后，植株光合作用合成物质量不再增加的原因是　　　　　。叶面积指数在________左右最有利于实现增产。
（4）生产上为破除顶端优势现象，有效调控叶面积，可结合打顶（摘除顶芽）的措施，喷施适宜浓度的________激素促进叶的生长。

某小组同学在探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度时，选用了不同浓度2，4—D溶液处理扦插枝条。3天后，扦插枝条生根的长度如下表所示。

分组编号	A	B	C	D	E	F	G
2，4—D浓度（mol/L）	0	10^－10	10^－8	10^－6	10^－4	10^－2	1
根的长度（cm） （3d前最初根长度为0）	0.4	1.8	2.9	2.9	1.6	0.4	0.3

请回答下列相关问题：
（1）2，4—D         （填“属于”或“不属于”）植物激素。根据表格中3天后扦插枝条生根情况，说明对扦插枝条生根有促进作用的2，4—D溶液浓度范围是        ，有抑制作用的2，4—D溶液浓度范围是        。
（2）由于不能确认2，4—D促进扦插枝条生根的最适浓度，该实验可称为          实验。若要在该实验的基础上进一步探究2，4—D促进扦插枝条生根的最适浓度，请写出实验思路                             。
（3）若C、D两组由于疏忽未标明2，4—D的浓度，为了确定两组浓度的高低，可以采用的方法
和结果是                。

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。

盐胁迫下，植物内源激素的含量会发生变化，从而调控植物的一系列生理和生化反应。ABA被认为是植物感知逆境的信息物质，在盐胁迫条件下，抗盐性强的植物ABA含量较稳定；而一些植物激素（如赤霉素GA₃）可提高植物抗盐性，抵消盐分胁迫，促进植物生长。研究人员对我国的盐生植物（广布种——红砂、特有种——长叶红砂）进行了相关研究。请回答下列问题：
（1）研究人员在位于东阿拉善——西鄂尔多斯（106°35'107°25' E，39°20' 40°15' N）地区，选取了4块有代表性的样地，在每块样地中以_______法设置50 m × 50 m区域3个，并在其中_______采集足量的生理状态相似的红砂和长叶红砂的叶片液氮保存，用以测定植物内源激素含量，同时采集根系附近土壤。
（2）植物内源激素（脱落酸ABA、生长素IAA、细胞分裂素ZR、赤霉素GA₃）含量的测定采用酶联免疫吸附法。该方法最终的检测原理为：激素的浓度与其显色后溶液的吸光值成正比。此检测技术与泡菜亚硝酸盐含量测定类似，称为_______法。操作过程如下：
①、制备各激素的_______溶液并进行显色，测定吸光值并绘制标准曲线；
②、萃取红砂和长叶红砂叶片中的植物内源激素，制备待测液；
③、待测液显色后，测定_______，并通过标准曲线计算得出待测液中激素的浓度。
（3）获得各样地植物材料的ABA含量如图1，并计算（IAA+ZR+GA₃）/ABA的比值，绘制如图2。

（4）根系附近土壤pH、含水量、盐分含 量的测定结果显示，pH：四块样地均为8.5左右；含盐量：4号样地（非盐渍化土）＜1、2号样地（盐渍化土）＜3号样地（重盐土）；含水量：4号样地＜3号样地＜2号样地＜1号样地。
（5）结果分析：
①、植物内源激素是一类重要的具有_______作用的物质，与植物的生长发育、抗逆性息息相关。根据图1推测，两种植物中_______的抗盐性更强。
②、根据根系附近土壤相关性质的测定结果，图2样地1和2中的红砂的（IAA+ZR+GA₃）/ABA比值有显著性差异的原因可能是_______所致。
③、计算长叶红砂在各样地的IAA/ABA、GA₃/ABA比值，均表现类似图2所示的（IAA+ZR+GA₃）/ABA的结果。在样地3该比值最低，说明_______。
④、通过①、③的分析，广布种红砂生态适应性强于特有种长叶红砂的原因之一是_______的结果。
⑤、从进化的角度看，长叶红砂在盐渍化土壤环境下经过长期的_______已经进化出相应的内在适应机制，但该机制却不适用于_______土壤环境。