高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

生长素的主要作用是促进细胞纵向伸长，其作用机理如图所示，请回答下列问题。

（1）被激活的“激素﹣受体复合物”能引起内质网释放Ca²⁺，Ca²⁺促使细胞内的H⁺以__________的方式运往细胞外，增加了细胞壁的延展性，使细胞壁对细胞的压力减小，导致细胞吸水、体积增大而发生不可逆增长。细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是________________。
（2）此外，Ca²⁺还能激活细胞中的转录因子，它进入细胞核后，能引起____________酶催化mRNA合成。
（3）生长素促进根系生长的最适浓度要比茎低得多，稍高浓度的生长素能促进______的生物合成，从而抑制根的伸长。
（4）科学家研究发现紫外光可以抑制植物生长，原因是紫外线增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性，从而促进了生长素氧化为3﹣亚甲基氧代吲哚，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，请完成下列实验步骤，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___________________，给予乙组______________________。
步骤3：观察两组幼苗的_________________并测量___________________的含量。
预测实验结果：略。

食品安全人们日益关注。一种保鲜剂——青鲜素，能抑制植物细胞生长与分裂从而抑制发芽，被用于蔬菜和水果的保鲜，但其残留会损害人体健康。根据材料回答下列问题。
（1）青鲜素和       (一种植物激素)的作用类似，它是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质，是属于           。
（2）青鲜素残留毒性可能会使      发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。
（3）科研人员以小鼠为实验材料，用“动物细胞培养技术”对青鲜素毒害性进行了检测。
①请完善检测青鲜素毒性的实验:
主要实验步骤:
第一步:取大小相同的六只培养瓶编号为1－6，分别加入等量的相同培养液和小鼠细胞。
第二步:向1号培养瓶中加入生理盐水，向2－6号培养瓶中分别加入               。
第三步:培养一段时间后，取样制成临时制片，用显微镜观察，                    。
结果如下表：

培养瓶编号	1	2	3	4	5	6
添加剂中青鲜素浓度（mg/L）	水	10	30	90	270	810
变异细胞比例	0	0	1/10^6	1/10^6	2/10^6	8/10^6

结论:                                                                      。
②该实验检测有毒物质毒性的指标是              ，所用培养液中需要加入的特殊营养成分是            。

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）DNA彻底水解的产物是_________________________________。
（2）“激动素”_________________________（“属于”或“不属于”）植物激素，理由是________________________________________。
（3）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：______________________________________________________。
（4）植物体合成细胞分裂素的主要部位是________________，细胞分裂素与____________（激素）存在拮抗作用。
（5）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。

为了探究不同环境下生长素对植物生长的影响，设计了如下实验：装置A花盆侧放在一个不透光的木箱内(G′、E′表示近地侧，L′、F′表示远地侧)；装置B花盆摆放在一个有小孔的木箱中，右侧固定光源位置，让花盆和木箱一起绕d轴匀速转动。装置C和装置D表示花盆置于密闭的暗箱内，其中装置C幼苗被注入某种溶液。请回答下列问题：

(1)从装置A的实验结果可以看出，生长素具有使根向________弯曲生长的作用，其原因是在重力作用下G′侧生长素分布多，      了近地侧细胞的伸长。对茎而言，E′侧生长素分布多，茎对生长素敏感度     根，      了近地侧细胞的伸长。
(2)实验一段时间后，装置B箱内幼苗地上部分的生长方向是________________________。
(3)若装置C的幼苗被注入的是乙烯利溶液，则实验一段时间后，装置C幼苗高度  装置D的幼苗高度；若装置C的幼苗被注入的是赤霉素溶液，则实验一段时间后，装置C幼苗高度  装置D的幼苗高度。

棉花幼铃（幼果）获得光合产物不足会导致其脱落。为研究某种外激素对棉花光合产物调配的影响，某课题组选择生长整齐的健壮植株，按题9图1步骤进行实验，激素处理方式和实验结果如图所示（上述处理不影响叶片光合与呼吸强度）。

（1）该放射性物质中被标记的元素是_________。光合作用过程中，含标记元素的化合物被光反应提供的___________________还原成糖类。在适宜温度下测得叶片光饱和点，若其他条件不变，进一步提高温度，则该叶片光饱和点的变化是_________________。
（2）由实验结果推断，幼铃脱落显著减少的是_________组。B组幼铃放射性强度百分比最低，说明B组叶片的光合产物____________________。为优化实验设计，增设了D组（激素处理叶片），各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是____________________。
（3）若该激素不能促进插条生根，却可促进种子萌发和植株增高，其最可能是________________________。

甲图表示生长素浓度对植物根和茎生长的影响；乙图表示为研究吲哚乙酸（IAA）与脱落酸（ABA）的运输特点,用放射性同位素¹⁴C标记IAA和ABA开展的实验，请回答下列问题。

(1)由图甲可知，生长素的作用特点是                                  ；两种器官对生长素反应的灵敏程度依次为            ；C点表示的意义是         。
(2)若某植物幼苗已表现出向光性，且测得其背光面的生长素浓度为2 m，则其向光面生长素浓度范围是       。
（3）若图乙中AB为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是          （填序号）；琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明                               。若先用某种抑制剂（不破坏IAA、不影响细胞呼吸）处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块①和②中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是                           。
（4）若图乙中AB为成熟茎切段，琼脂块①、②、③和④均出现较强放射性，说明                                                 。
（5）适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液，加入IAA溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水浴处理冷却后，不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有                   。研究已证实光也有降解IAA的作用，这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长          （填“有利”、“不利”或“无影响”）。

(10分)如图表示棉花的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)比较图一中三条曲线，能说明_________________________________。
(2)图一中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，生物兴趣小组设计了图二的实验方案进行探究。
实验假设：植株中存在的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，做图二所示的处理，观察三组植株叶片脱落的先后。
请回答下列问题。
①脱落酸能抑制           ，促进叶和果实的衰老和脱落。主要分布在              。
②根据科学实验原则，上图中的X处应放置        ，则乙、丙两组的实验变量是       。
③预测三组                      ，得出实验结论：若__________________________，则假设成立。若__________________________，则假设不成立。

回答下列关于植物激素调节的问题。
为获得棉纤维既长又多的优质棉花植株，研究者对棉花植株中生长素与棉纤维生长状况的关系做了一系列研究。
（1）在研究中发现，生长素在棉花植株中可以逆浓度梯度运输，缺氧会严重阻碍这一过程，这说明生长素在棉花植株中的运输方式是________。
（2）图12所示棉花植株①、②、③三个部位中，生长素合成旺盛的部位是_______，生长素浓度最高的部位是___________。

（3）研究者比较了棉纤维将要从棉花胚珠上发生时，无纤维棉花、普通棉花和优质棉花胚珠表皮细胞中生长素的含量，结果如图13。从图中信息可知，生长素与棉纤维生长状况的关系是___________。
（4）研究者用生长素类似物处理细胞，得到结果如表1，据此分析生长素类似物作用于植物细胞的分子机制是_______________。

为了验证“植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长”，某同学进行了以下实验：
①选取健壮、生长状态一致的幼小植株，分为甲、乙、丙、丁4组，甲组植株不做任何处理，其他三组植株均切除顶芽。然后乙组植株切口不做处理；丙组植株切口处放置不含生长素的琼脂块；丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块。
②将上述4组植株置于相同的适宜条件下培养。
回答下列问题：
（1）各组植株侧芽的预期生长情况分别为：甲组_   ___；乙组_   ___；丙组___  _；丁组_      ___。
（2）比较甲组与乙组的预期结果，能够说明__                   __。
（3）比较乙组和丙组的预期结果，能够说明__                   __。
（4）比较丙组和丁组的预期结果，能够说明__                   __。
（5）顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是__                 __。

请回答有关植物生命活动调节的问题：
（1）生产上常用生长素类似物萘乙酸（NAA）处理扦插枝条，促其生根。为了验证萘乙酸的生理作用与生长素作用相似，某人取生长状况一致的某植物嫩枝若干条，随机平分为A、B、C三组，进行了如表A中所示实验：

①实验中有               组（1或2或3）对照实验。
②用黑纸包住烧杯遮光的原因可能是                                         。
（2）研究者取生长良好4-5周龄拟南芥完全展开的叶，照光使气孔张开。撕取其下表皮，做成临时装片。从盖玻片一侧滴入不同浓度乙烯利溶液（能放出乙烯），另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，在光下处理30 min，测量并记录气孔直径。之后滴加蒸馏水，用同样方法清除乙烯利，再在光下处理30 min，测量并记录气孔直径，结果如左下图l所示。

①图1中用乙烯利处理叶片后，气孔的变化说明，乙烯可诱导__                    _。
②用     浓度的乙烯利处理拟南芥叶，既不会伤害保卫细胞，又能获得较好诱导效果。
（3）为研究乙烯调控气孔运动的机制，研究者用乙烯利、cPTIO（NO清除剂）等处理拟南芥叶，并测定气孔直径和细胞内NO含量，结果如右上图2所示。由图2所示结果可以推测___                   。

一植株的不同器官或同一器官不同部位生长素浓度往往不同。甲图是一株盆载植物，乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应。据图回答下列问题(要求：用乙图根、茎、芽三条曲线上相应字母所对应的浓度来表示甲图相应各点的生长素浓度)：

(1)乙图________点浓度可以表示甲图①处顶芽生长素浓度，________点表示②处侧芽生长素浓度。②处侧芽生长受抑制的原因是___________，解决的办法是________，此后②处生长素浓度将会低于10^－6mol·L^－1。
(2)将该植物较长时间置于右侧光照射下，乙图________点浓度可表示③侧生长素浓度；________点表示④侧生长素浓度。此时，植物茎将________生长。
(3)将该植物向左侧放倒水平放置一段时间，可表示⑦侧浓度的是乙图中________点浓度。表示⑧侧生长素浓度的是乙图中_____     _    __点浓度，因此根将__           生长。这种现象说明了生长素的作用表现出                    的特点。
（4）右图是根、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）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，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。此人所做实验的自变量是______________，因变量是_______           _。

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，①②③表示有关过程。据图回答下列问题：

(1)催化①过程的酶是________。a、b表示mRNA的两端，完成②过程时，核糖体在mRNA上移动的方向为________。若产物中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—精氨酸—”，携带丝氨酸和精氨酸的tRNA上的反密码子分别为UCA、GCC，则基因中供转录用的模板链的碱基序列为______________。
(2)大麦种子萌发时，赤霉素与细胞膜表面的特异性受体结合后，能活化赤霉素信息传递中间体，导致GAI阻抑蛋白降解。结合图解判断，GAI阻抑蛋白的功能是__________________。
(3)大麦种子萌发时，赤霉素诱导合成α—淀粉酶，其意义是____________________。

为研究赤霉素（GA₃）和生长素（IAA）对植物生长的影响，切取菟丝子茎顶端2.5cm长的部分（茎芽），置于培养液中无菌培养（图1）。实验分为A、B、C三组，分别培养至第1、8、15天，每组再用适宜浓度的激素处理30天，测量茎芽长度，结果见图2。

（1）植物激素是植物细胞之间传递                    的分子。
（2）本实验中，试管用滤膜封口是为了在不影响             通过的情况下，起到              作用。用激素处理时，应将IAA加在              （填“培养液中”或“茎芽尖端”）。
（3）图2数据显示，GA₃和IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出            作用，GA₃的这种作用更为显著。
（4）植物伸长生长可能是细胞数量和/或              增加的结果。当加入药物完全抑制DNA复制后，GA₃诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，说明GA₃影响茎芽伸长生长的方式是                                  。
(5)从图2中，B组（或C组）数据可知，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA₃单独处理的           倍、IAA单独处理的             倍，由此可以推测GA₃和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在                的关系。
（6）A组数据未显示出GA₃和IAA具有上述关系，原因可能是离体时间短的茎芽中     的量较高。

如图中甲图是一盆栽植物，乙图表示该植物不同器官对不同浓度的生长素的反应。据图回答下列问题：

（1）乙图中            点的浓度可表示甲图①处的生长素浓度。解除②处受抑制的方法是             。
（2）将甲图中植物置于左侧光照下，一段时间后，测得③④两侧生长素含量之比为1:2，则据丙图推测④处生长素浓度范围是                   。丙图中曲线HC说明                                                    。
（3）若将甲图中植物向左侧水平放置，则生长素浓度⑤              ⑥（填低于、高于、等于），此时⑤处生长素作用相当于乙图中的               点（填图中字母）。
（4）植物的生长发育是由多种激素相互协调、共同调节的。                 、               和                均有促进生长的效应，而                      可抵消三者的效应而抑制生长。

如图表示植物生长素的不同浓度对植物生长的促进作用，请据图回答下列问题：

（1）曲线上C点表示                   ；
（2）若某植物顶芽的生长素浓度为g时，产生顶端优势现象，则侧芽生长素浓度范围是                  。
（3）若用燕麦幼苗做向光性实验，并测得幼苗胚芽鞘尖端向光一侧与背光一侧生长素含量之比为1：2，则据图推测燕麦幼苗胚芽鞘尖端背光一侧的生长素浓度范围是           。