高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

分析有关科学探究的资料，回答下列问题。
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。

【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集，研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想，因而采取如下图中①～④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒，可促进青蒿愈伤组织生根。

（1）提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是                 。据表1和表2分析，实验一的实验目的不包括 （     ）
A．不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B．不同青蒿组织中的青蒿素含量
C．不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D．不同日照时长对青蒿素含量的影响
（2）实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是       培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是                    。
（3）据实验二分析，下列相关叙述正确的是 （    ） （多选）
A．未分化的青蒿组织中青蒿素含量高  B．该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C．Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程  D．利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 （NAA）是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根，并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。
表6： NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响

组别	NAA浓度 （mg/L）	发根生长比	青蒿素含量 （mg/g）
A	0.025	34.457	0.080
B	0.050	33.500	0.166
C	0.100	29.400	0.128
D	0.250	15.813	0.000
E	0.500	13.059	0.000
F	0.750	8.706	0.000
G	①	27.101	1.480

（注：发根生长比指的是：收获时鲜重/接种量）

③

（4）实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ （写出2种即可）。表6中①表示的数值是        。

（5）根据实验三结果，请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。

（6）由实验三可得出的结论是：
①                                    。
②                                    。

下列是生长素发现的一系列实验（实验材料为燕麦胚芽鞘），请认真分析实验条件和现象，回答下列问题：

（1）A、B实验的推论是：燕麦胚芽鞘具有      。
（2）若要证明感受光刺激的部位是尖端，则应选的实验组合是      。
（3）E、F实验的推论是      。上述实验体现了设计实验的单一变量原则，请你写出E、F实验的单一变量是        。
（4）A、G实验的推论是：向光性是由于      引起的。
（5）预测实验H的现象是      ，预测该现象是依据实验      填图中字母）。

如图为不同浓度的生长素对植物不同器官的作用关系。请据图回答：

（1）比较图中三条曲线，能说明__________________________。
（2）不同浓度的生长素对同一器官的作用不同说明了生长素的作用具有________。
（3）促进芽生长的最适生长素浓度是____mol·L^－1。
（4）B点所对应浓度的生长素对茎生长的效应是__________________。
（5）某生物兴趣小组为探索萘乙酸（生长素类似物）促进某植物插条生根的最适浓度，首先设计了以下三组浓度梯度：

组别	A	B	C
浓度（mol·L^－1）	10^－12	10^－9	10^－6

根据上表可知：该实验是在正式实验前先做的一个______________。为进一步精确测定最适浓度，还应该采取的措施是__________________________。

人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题：
（1）由图1得出的初步结论是：甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是         、         。
（2）由图1的结果         （填“能”或“不能”）判断0．5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3 μmol/L的激素类似物甲和0．5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计         种培养基。

（3）已知甲为生长素类似物，图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则：
①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有         作用。
②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是         。

已经肯定的植物激素有生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯五类。回答下列关于植物激素对棉花生命活动调节的问题。
（1）在图甲所示的棉花植株生长发育时期，部位①的生长素浓度     部位②，且部位①产生的生长素能运输到部位②，但如果缺氧将受阻，则运输方式是     ，要想棉花丰产，就要去除    。
（2）用适宜浓度的生长素类似物喷施，可以促使棉纤维的发生和生长，使棉纤维既多又长。研究者比较了生长素类似物喷施前后细胞内一些物质的含量，得到结果如下表，据此分析生长素类似物作用于植物细胞的分子机制是         。

（3）如甲图③部位显示可知，此时棉花植株体内激素     含量升高，同时它还能     种子萌发，则促进     增多，两者相互拮抗，共同调节。
（4）为了延长棉花生长后期叶片的寿命，可向叶面喷施的植物激素是，收获后的水果也是使用该激素进行储存保鲜；而如果试图除去棉叶便于机械采收，可考虑使用植物激素脱落酸和         。

科研人员选取若干生理状态相同且良好植物（已知该植物体内生长素可由幼芽运输至根部），研究了使用生长素对该植物主根长度及侧根数的影响。下表为研究结果。

请回答问题：
（1）生长素的本质是吲哚乙酸，是由               （填氨基酸的名称）经过一系列反应转变而来。
（2）施用10^-4mol/L生长素，对主根的生长表现为          作用，这是因为植物体内生长素的总量过高，促进了主根处             （填激素名称）的含量升高，从而抑制了细胞伸长的作用。
（3）施用10^-3mol/L生长素，对侧根的生长表现为          作用，将未施用IAA的植物除去部分芽，会导致主根长度             ，侧根数量            。

早在1926年，科学家就观察到，当水稻感染了赤霉菌后，会出现植株疯长的现象。据研究，赤霉素（GA₃）促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。细胞壁里的Ca^2＋有降低细胞壁伸展性的作用，有人用赤霉素消除细胞壁中Ca^2＋的作用来解释赤霉素促进细胞延长的原因。据报道，用CaCl₂处理莴苣下胚轴，生长变慢；当加入GA₃（50 μmol）后，生长迅速增快，如下图所示。请回答：

（1）植物体内赤霉素的合成部位主要是幼芽、幼根和              。用一定浓度的赤霉素多次喷洒水稻植株后，引起其生长速度过快，将导致稻谷产量                 。
（2）与赤霉素有协同作用的植物激素是             ，其作用特点                ，运输的特点             ；植物的向光性是因为该植物激素          造成的。
（3）请完成以下实验步骤，证明Ca^2＋抑制植物生长，而赤霉素通过消除细胞壁中Ca^2＋而促进植物生长。
实验材料：一定浓度的CaCl₂溶液和赤霉素溶液、生长状况相同的植物若干、蒸馏水。
实验步骤：①取生长状况相同的植物若干，均分为甲、乙两组。
②向甲组植物加入                    ，乙组加入等量蒸馏水。
③培养一段时间后，观察两组植物的生长状况。
④向甲组植物中加入                ，乙组不作特殊处理。
⑤继续培养一段时间后，观察两组植物的生长状况。
实验结果：甲组植物加入CaCl₂溶液后，             ，加入赤霉素后正常生长，乙组植物正常生长。

下图表示棉花根、芽、茎在不同生长素浓度下的生长情况。请回答相关问题：
（1）比较图中三条曲线，能说明__________。
（2）若棉花幼苗顶芽处的生长素浓度为b，则最靠近顶芽的侧芽处生长素浓度应为__________（用图中字母回答），二者的生长情况体现了生长素作用的_______________。
（3）某棉农获知脱落酸可以促进叶片脱落的原理后，采收前在棉田喷施了一定量的脱落酸，试图除去棉花叶片便于机械采收，但效果不明显，为探究其原因，生物兴趣小组设计了下面的实验方案。
实验假设：生长素对脱落酸的功能有抑制作用。
实验方案：取若干长势相同的、处于生殖生长末期的棉花植株，均分成甲、乙、丙三组，做下图所示的处理，观察三组植株叶片脱落的先后。

①脱落酸能抑制________，促进叶和果实的衰老和脱落。
②根据科学实验原则，上图中X处应放置________，则乙、丙两组的实验变量是________。
③预测三组植株的落叶情况，得出实验结论：
若________，则假设成立；
若________，则假设不成立。

某生物兴趣小组的同学进行探究萘乙酸（NAA）促进插条生根最适浓度的预实验，结果如图所示。在预实验的基础上，他们又进一步设计如下实验探究萘乙酸促进生根的最适浓度。请回答相关问题：

1、材料用具：生长旺盛的一年生月季枝条若干、烧杯、培养皿、量筒、NAA、蒸馏水等。
2、配制一系列具有一定           的萘乙酸溶液5份，编号为1-5。
3、实验步骤：
第一步：将月季枝条随机均分为 5等份；
第二步：将5份枝条的基部分别浸泡在 l-5号 NAA溶液中；
第三步：一天后，取出枝条分别进行扦插：
第四步：每天对扦插的枝条生根情况（或长度）进行观察记录。
（1）配制的NAA溶液浓度应依次为范围               。
（2）该实验中的自变量是       。
（3）实验开始前进行预实验的意义是___________________。
‖某植物有高茎和矮茎，分别由A和a基因控制、宽叶和窄叶分别由X染色体上的B和b基因控制。
1、某基因型为AaX^bY个体，产生一个AaaX^b精子，则与同时产生的另外三个精子的基因型为（    ）
A．AY  AY  aX^b                 B．AaaX^b  Y  Y        
C．AX^b   Y  Y                  D．X^b    AY   AY
2、用³¹P标记该植物体细胞（含10条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含³¹P的培养基中培养，再第二次有丝分裂完成后，每个细胞中被³¹P标记的染色体条数是（     ）
A．0条                       B．10条   
C．大于0小于10条            D．以上都有可能
3、某同学将杂合的高茎雌株用秋水仙素处理后，与正常的矮茎雄性杂交，则子代高茎和矮茎的比例为（  ）
A．3:1         B．5:1         C．1:1         D．4:1

生长素在植物体各器官都有分布，具有重要作用。请回答下列相关问题：
（1）下图一表示植物不同器官对不同浓度生长素的反应。图中曲线的来历：材料培养→用某种溶剂配置的一定浓度的生长素溶液处理→测量、记录→统计、计算并分析。如果选择小麦，需要将切取的胚芽鞘尖端下的一段用蒸馏水浸泡，其目的是去除           对实验结果的干扰。图中的三条曲线呈现出生长素调节作用的共同特点是           ；A、B、C三点的生长素对不同器官的作用效果说明          。

（2）如图二表示赤霉素对植物体内生长素含量的调节关系。图示中X表示赤霉素对生长素的分解具有____________作用，这种作用很可能是通过降低该过程中            的活性实现的。
（3）生长素的化学本质是             。青少年食用豆芽，豆芽中所含的生长素，会不会影响身体的生长发育?               。
（4）农业上棉花“打顶”有利于增产，依据的原理是            。

根据下图回答问题：

（1）生长素的化学名称叫做           ，促进根、茎生长的最适浓度依次是          、           。
（2）分析10^-8 M对根、芽、茎的作用，得出的结论是               。
（3）从三条曲线可以看出，对生长素最敏感的是                。
（4）若想培养出无根豆芽，配制的生长素溶液的最适浓度是              。
（5）生长素促进根系生长的最适宜浓度要比茎低得多，稍高浓度的生长素能促进乙烯的生物合成，从而抑制了根的伸长，这说明生长素的作用具有              。
（6）科学家研究发现紫外线可以抑制植物生长，原因是紫外线增加了植物体内生长素氧化酶的活性，从而促进了生长素氧化为X物质，而后者没有促进细胞伸长的作用。现在提供生长状况相同的健康的小麦幼苗若干作为实验材料，请完成下列实验方案，以验证紫外线抑制植物生长与生长素的氧化有关。
步骤1：将小麦幼苗平均分为甲组和乙组。
步骤2：给予甲组                  光照，给予乙组                  光照。
步骤3：观察两组幼苗的                  并测量X物质的含量。
预测实验结果                      。

甲图表示燕麦幼苗生长素浓度与所起作用的关系；乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置，培养一段时间后的生长情况；丙图表示燕麦胚芽鞘。

（1）由甲图可知，对于不同的器官来说生长素促进生长的最适浓度________；对于同一器官来说，生长素的作用与浓度的关系是               。
（2）乙图中a侧生长素浓度大于________mol·L^－1，b侧生长素对根生长的效应是________。
（3）为验证在单侧光照下，丙图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是B段，某同学设计了如下实验步骤，请帮助其完成下列有关实验过程。
Ⅰ．实验材料及用具：燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。
Ⅱ．下图表示的是该实验过程。

Ⅲ．实验结果及解释：①装置内胚芽鞘_________ 生长，则表明：                ；
②③装置内胚芽鞘              生长，表明：               。

I、图甲是横放的洋葱根尖结构示意图,A、B、C分别表示根尖上三个部位的细胞结构;图乙表示一段时间后根尖的生长状况;图丙则为生长素浓度与生长状况的关系图．据图回答下列问题．

（1）根尖中生长素相对集中地分布在图甲中     细胞所示的部位,然后转运至        细胞所示的部位,
（2）在细胞C所代表的部位,生长素可通过韧皮部进行     运输．
（3）D、E两侧生长素的浓度分别对应于图丙中的       点．
II、某同学为探究生长素类似物2，4-D对月季枝条生根的影响，首先按照图一所示步骤配制了一系列浓度梯度的2，4-D溶液，然后选择插条，分组、编号，在蒸馏水及不同浓度的2，4-D溶液中浸泡枝条12小时，再在相同且适宜条件下扦插培养，得到实验结果如图二所示．

（1）由图分析可知，对5号烧杯中的2，4-D溶液的操作还应______，该操作体现了______ 原则．
（2）由图二可确定促进月季枝条生根的最适2，4-D溶液浓度的范围是______mol/L，实验结果______（能，不能）体现两重性．
（3）进一步探究2,4-D溶液浓度对月季枝条生根的影响的最适浓度，可将以上实验称为这个实验的______。

草莓果实在成熟过程中，叶绿素被逐渐降解，并在一定阶段合成某种水溶性花色素使果实颜色逐渐变红。现取即将成熟的完整草莓果实进行实验：去除草莓表面种子（去籽），分别喷施等量的水、生长素类似物（NAA）和生长素抑制剂（POA），一段时间后测定果实中花色素含量，结果如图所示。

请回答：
（1）草莓果实细胞中叶绿素存在于      上，花色素存在于果实细胞的      内。
（2）由实验结果可知，完整草莓表面的种子产生     类激素，对果实中花色素的合成起     作用，在草莓果实成熟过程中，该激素含量     。欲获得色泽深红的草莓，可在草莓成熟阶段喷施适宜浓度的      的化合物。
（3）欲延长草莓果实保鲜期，可喷施安全、适宜浓度的      类似物。

植物激素在植物生长、发育和繁殖等过程中至关重要。请回答以下有关植物生命活动调节的问题。
（1）植物激素指的是由植物体内产生，能从__________运送到__________，对植物生长、发育有显著影响的________有机物。植物生长、发育和繁殖等生命现象都是由多种激素共同调节的，其中激素间的关系有__________。
（2）图甲是三个完整的胚芽鞘，现要探究单侧光是影响生长素在尖端的横向运输，还是影响其在尖端以下的横向运输，请在下图中画出云母片安放的位置来设置对照实验，但要符合以下推理：如果胚芽鞘①与③向光弯曲生长，则说明单侧光影响生长素在尖端的横向运输。

（3）图乙是某同学在做探究某激素对月季茎段侧芽生长量的影响实验时绘制的结果图。图中虚线是不使用该激素处理时，所得到的数据绘制的。分析示意图可知，该激素对月季茎段侧芽生长具有________性，如果该激素对月季茎段侧芽生长的最适宜浓度在b与c两浓度之间，能否确定a、b、c三浓度的大小关系？_____________。