高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

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_______           _。

植物的根具有向重力生长的特性，下列是研究根向重力生长机理的两个实验。
实验一：将空白琼脂和含EDTA的琼脂做成帽状，分别套在甲、乙两组玉米胚根的根冠外（示意图如下）。提示：EDTA的作用是去除与其临接部位的Ca²⁺。

（1）将胚根水平放置培养一定时间后，观察到甲组胚根向重力(下)生长，乙组胚根水平生长。
根据上述实验结果，得结论：                                          。
（2）实验二：水平放置的胚根弯曲向下生长，与根冠近地侧的Ca²⁺浓度明显高于远地侧有关。研究表明，根总是朝着Ca²⁺浓度高的方向弯曲生长。为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，并回答问题。
实验材料和用具：胚根等长的萌发玉米种子，含EDTA的琼脂帽，含Ca²⁺的琼脂块，空白琼脂块，培养皿等。
实验步骤：
第一步：取若干个培养皿，在每个培养皿中放置适量的萌发玉米种子，按实验一中乙组的方法处理胚根一定时间后，移去根冠外的琼脂帽。
第二步：                                                           
第三步：                                                           
第四步：                                                           
请作图辅助说明：                                                   
（3）实验结果：                                                   。
(4)科学家进一步证实，根冠中生长素的分布受Ca²⁺浓度影响。当胚根水平放置时，重力诱导Ca²⁺向根冠下侧移动，导致近地侧的生长素浓度比远地侧高。请分析胚根的生长素分布与向重力生长的关系：                            。

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            。

植物激素对植物的生长发育产生显著调节作用，植物的生长发育是多种激素间相互协调、共同调节的结果。请分析回答下列问题：
（1）目前公认的植物激素共有五大类、除生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸四大类外，植物体内还有       ，也属于植物激素。
（2）已知顶芽中生长素、赤霉素、细胞分裂素含量高，伸长茎中生长素、赤霉素含量高，从细胞学角度来分析，说明生长素和赤霉素主要通过促进            而促进生长，细胞分裂素主要通过促进                  而促进生长。
（3）甲同学为验证“幼嫩叶片可产生生长素，生长素可阻止叶柄脱落”的结论。设计了一个实验，实验步骤为：
①取一盆生长状况良好的植物，去掉幼叶的叶片，保留叶柄；
②观察幼叶叶柄的脱落情况。
请你用所学知识，指出甲同学实验设计的两点不足之处。
其一：                        ；其二：                            。
（4）乙同学发现成熟叶中含有较多的脱落酸而不含细胞分裂素，细胞分裂素能否抑制叶片衰老？设计如下实验探究细胞分裂素的作用。
实验步骤：①选取一片生长健壮、面积大小适宜的叶片，沿叶脉在叶片左半部分涂上一定浓度的细胞分裂素，在叶片右半部分                      。
②记录叶片左右两部分保持鲜绿的时间。
实验预测结果与结论：
①若                                   ，则细胞分裂素无延缓叶片衰老的作用。
②若                                   ，则细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。
③若                                   ，则细胞分裂素有促进叶片衰老的作用。

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。

某同学从一本《植物生理学》中查到“幼嫩叶片可产生生长素，生长素可阻止叶柄脱落”的结论。于是它设计了一个实验来证实该结论，请你把他的实验步骤补充完整，并回答问题：

（1）材料用具：同品种生长发育状况相同的三个植株、脱脂棉、剪刀、镊子、适宜浓度的生长素溶液、烧杯。
（2）方法步骤：
①取同一品种生长发育状况相同的三个植株，均去掉顶芽（如上图所示），编号A、B、C。
②…
③…

(11分）为选出干旱沙漠地区理想的防风抗沙树种，科学家研究了沙柳、黄柳和杞柳的净光合速率日变化及气孔导度日变化，结果如下。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高）

（1）在图1所示的时间段内，三种柳树都在           时有机物积累最多。
（2）三种柳树的净光合速率日变化均呈“双峰”曲线，12: 00左右有明显的“午休”现象。由图2推测主要原因是此时          ，从而影响了光合作用的      阶段。若要证明上述推测成立，还需要测量细胞间隙CO₂的浓度和田间CO2的浓度，只有当净光合速率和细胞间隙CO₂浓度细胞间隙CO₂浓度变化趋势       ，且两者        ，同时的值时，才可认为净光合速率下降主要是由气孔导度减小引起的。
（3）在农业生产上人们通常采用组织培养的方法来繁殖沙柳。此方法所依据的原理是    。配制诱导沙柳愈伤组织的MS培养基含有大量元素、微量元素以及           另外还需要添加                             。
（4）研究发现，生长素和细胞分裂素的协同调控在植物组织培养中非常重要。按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的结果。若要有利于细胞分裂但细胞不分化，使用的顺序是；若同时使用这两类激素，则愈伤组织的             会提高。

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           。

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                                    。

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__________________________。

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。

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？_____________。

植物激素突变体是研究植物激素合成、代谢途径以及生理功能的重要实验材料。某课题组为了研究生长素和赤霉素对遗传性矮生植物的作用效应，将适宜浓度的生长素和赤霉素分别喷施到5个不同突变体(生长速率分别为lg 1.2、lg 1.4、lg 1.6、lg 1.8、lg 2.0毫米/7天)的矮生豌豆幼苗上，实验结果如图。

请回答下列问题：
（1）赤霉素能促进______________从而引起植株增高；生长素调节植物生长的功能，其作用表现出________性。
（2）该实验的自变量是_______________、_______________，图中设置③组的作用是______       __。
（3）根据实验结果可知，体外喷施_____________能明显促进矮生豌豆的生长，生长速率越慢的品种，对该激素生长反应越__________(填“显著”或“不显著”)，其原因可能是遗传性矮生植株体内缺少___________。

（每空1分，共6分）为验证生长素和赤霉素对植物生长的影响，某同学将胚芽鞘尖端以下的切段浸入蒸馏水中1h，然后分别转入5种不同浓度的生长素和赤霉素溶液中，同时以含糖的磷酸盐缓冲液作对照，在23℃的条件下培养24h后逐一测量切段长度。实验重复5次，结果取平均值，并绘制成下图。请回答：

（1）生长素和赤霉素是对植物生长发育具有重要______________作用的一类化合物；赤霉素的主要合成部位有______________（未成熟的/成熟的/萌发的）种子、幼根和幼芽。
（2）某同学将胚芽鞘尖端以下的切段浸入蒸馏水中1h的目的是排除_______________对实验结果的影响。要得到5种浓度的溶液，应将生长素和赤霉素溶解于________________________中。
（3）该生物兴趣小组的同学在分析实验结果时发现，浓度为0.1mg/L的赤霉素实验所进行的5次实验中，有一次的结果与其它4次有明显差异，从而导致该浓度下的平均值偏差较大。你认为在做原始记录时，对该次的实验数据______（应该/不应该）舍弃。本次实验结果______（能/不能）体现生长素作用的两重性。

甲图表示燕麦幼苗生长素浓度与作用的关系；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）甲图中，C点生长素浓度对根生长的效应是                ，对芽的效应是                  。
（2）乙图中b侧生长素浓度         （选填“大于”、“小于”或“等于”）a侧，这是由于             引起的。
（3）为验证在单侧光照射下，丙图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是发生在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：
①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。
②实验过程；给右侧以单侧光照射，在下列图中绘出插入云母片的位置，并在下面用文字说明。