高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

研究人员测定了香梨果实从形成到成熟及采收后某些植物激素含量的动态变化，其结果如图所示，请分析回答下列问题：

（1）在香梨果实发育初期（花后15d左右）达到高峰，且在果实迅速膨大期间（花后60d左右）含量比值加大的两种植物激素是           ，在此过程中          （填植物激素名称）的作用也是不可缺少的，说明果实正常发育是                的结果。
（2）香梨果实采收后30d才进入完全成熟阶段，在此过程中乙烯含量的变化说明其主要作用是              。
（3）采收后              的骤减是果实成熟的必要条件，脱落酸的积累可能触发了果实的衰老过程，            的含量再次升高，可能促使衰老阶段乙烯的大量合成，因此在果实成熟后期调节            至较低水平将是延缓香梨果实衰老的关键。

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            。

将培养在琼脂培养基上的蚕豆幼苗分别放入四个暗箱中一段时间（如下图）。其中第2号和第4号暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线能射入，请据图回答：

（1）选择_______两个装置进行实验，可了解蚕豆茎的生长与光的关系。
（2）选择_______两个装置进行实验，可了解蚕豆茎和根的生长与重力的关系。
（3）装置④中的蚕豆幼苗的茎尖生长情况是____________。如将④的幼苗放在匀速旋转器上，茎尖生长情况是___________________。
（4）为验证单侧光照射下，下图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素其横向运输发生在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：
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:给予左侧单侧光照射，在下列图中绘出插入云母片的位置

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）。

科学家在研究脱落酸的生理作用时，做了如下实验：取棉花幼苗植株一棵，剪去叶片留下叶柄（如下图所示），并在切口A、B处分别滴加不同的溶液，然后将所有处理的材料插在培养皿的湿砂中，24小时后，定期用镊子轻碰叶柄，观察叶柄是否脱落，并记录叶柄脱落时间。

（1）脱落酸是植物体内产生的一种植物激素，主要作用是          细胞分裂，促进        的衰老和脱落，在将要       的器官和组织中含量较多。
（2）实验中需剪去幼苗上的叶片,是因为                。
（3）实验中在图1中A处滴加的是一定浓度的            溶液，B处滴加           ，两处滴加量要相等。
（4）实验进行4天后，观察发现，在一定外力作用下，叶柄脱落。但改用乙烯利（具有与乙烯相同的生理效应）重复本实验时，发现不需施加外力，叶柄可自然脱落。这说明在促进植物器官（叶片）脱落方面，乙烯的作用      （填“大于”或“小于”）脱落酸的作用。
（5）实验证明，细胞分裂素有延缓细胞衰老（即保绿）作用，而乙烯则能加速叶片的衰老。若要设计实验证明这一结论，则至少需要设置             组实验。
（6）在植物的生长和发育过程中，除受激素调节和环境因子的影响外，在根本上是             在一定时间和空间上的程序性表达的结果。

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：               。

植物激素突变体是研究植物激素合成、代谢途径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1g 1．2、1g 1．4、1g 1．6、1g 1．8、1g 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。
（2）该实验的自变量是         、          ，图中设置③组的作用是             。
（3）根据实验喷施        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         。

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            。

这儿年，市场上销售的有些豆芽在生产时添加了植物激素或其类似物，如生长素类、乙烯利（乙烯类）等物质，如果处理得当，对人体危害并不大。

(1)某兴趣小组用不同浓度的生长素（实验一）、乙烯利（实验二）分别处理刚开始发芽的火豆芽，三
大后观察到的胚轴生长情况依次如下图甲、乙（“一”表示未用激素处理，“+”表示用相应的激素处理，
“+”越多激素浓度越高）。
①从实验一的A组结果来看，植物自身也产生生长素，促进了          。在植物体内，生长素主要
的合成部位是幼嫩的芽、叶和____               。若实验一是探究生长素促进胚轴伸长的最适浓度的
预实验，则在正式实验时，____    （需要／不需要）设计不用生长素的空白对照组。
②已知生长素要影响乙烯合成，通过比较实验一和实验二的实验结果，可以推测出较高浓度的生长素
能___    _（促进，抑制）乙烯的合成。
(2)植物激素进入人体内并不能起调节作用，因为动植物激素的化学本质是不同的，如动物的生长激素
的化学本质是        ，而常见的植物生长素的化学本质是         。但若使用不当，植物激素
或其类似物也会对人体造成伤害，如过多的乙烯利会抑制乙酰胆碱酯酶的活性，而乙酰胆碱酯酶是分解
乙酰胆碱的酶。乙烯利的抑制会造成突触后神经元    （持续兴奋／不能兴奋／不受影响）。

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。

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？_____________。

对燕麦胚芽鞘做如下图所示处理：

①放在暗盒里；②在胚芽鞘尖端的下部用锡箔遮住；③在尖端横向插入云母片；④在尖端横向插入琼脂片；⑤切去胚芽鞘尖端；⑥切去胚芽鞘尖端，但在切口上放一含有一定浓度长素的琼脂小块；⑦切去尖端，在切口上放一含有一定浓度的生长素的琼脂小块，放在暗盒里；⑧切去胚芽鞘尖端，放在暗盒里。都用单侧光照射。看图请回答下列问题：
（1）有单侧光照射时，仍直立生长的有________________。
（2）弯向光源生长的有________________。
（3）不生长不弯曲的有________________。
（4）如把④放在匀速转盘上，给予右侧光照，它的生长情况是__________。
（5）向光弯曲生长的原因是____________________________。
（6）以上实验说明，植物的茎具有________，感受光刺激的部位在________________，向光弯曲生长的部位在________________。胚芽鞘尖端能够产生________________，从尖端运输到下部，能________________。