高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

(8分）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）如上右图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    。

研究人员设计如下实验方案探究单侧光下水稻根生长特性。
第一步：取黑暗条件下培养的水稻种子（如图A）随机分成甲、乙两组，甲组放在水稻培养液中，乙组放在添加50mo1·L^－1CaCl₂的水稻培养液中，同时用适宜强度的单侧光照射两组水稻根尖，培养24h后，依图B所示分别侧量甲、乙两组种子根弯曲角 度。
第二步：分别剪取甲、乙两组种子根尖4mm，用刀片将根尖均匀纵切成向光侧和背光侧两部分，随后测量这两部分的生长素含量。实验结果如下表。

请回答：
（1）比较图A,B可知，水稻根具有  弯曲生长特性。
（2）据表分析，该浓度CaCl₂促进了生长素从根尖  侧向  侧运输，从而  （增强／减弱／不影响）水稻根的上述生长特性。
（3）为进一步探究不同浓度CaCl₂对水稻根的上述生长特性的影响，研究人员增设实验组进行实验，总的结果如图。

①实验增设了Ca Cl₂浓度为  mol/L的实验组。
②实验结果表明，Ca Cl₂对水稻根的上述生长特性的影响具有  性。

回答下列有关生长素的问题。
(1)图甲表示乙烯促进离层细胞合成和分泌酶X的过程，酶X能够水解离层细胞的细胞壁导致叶柄脱落。图乙表示叶柄离层细胞两侧（近基端和远基端）的生长素浓度与叶片脱落关系。请回答。

①与乙烯上述作用类似的植物激素是      。
②当远基端生长素浓度            近基端生长素浓度时，叶柄脱落。已知生长素在叶柄内是从远基端向近基端进行极性运输，通过对上图分析，该运输过程对乙烯的合成有      作用。
(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在两组实验中若α相同，则琼脂块中含有生长素的浓度________(填“一定”或“不一定”)相同。
(3)下图是根、茎对生长素作用的反应曲线，图示字母中分别表示根近地侧和茎的远地侧的是____________。

(4)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。

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）。

回答下列有关生长素的问题。

(1)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。
(2)上图是根、茎对生长素作用的反应曲线，图示字母中表示根近地侧（植物横放时，接触地面的一侧）的是   、茎的远地侧的是   。
(3)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   。
②为使实验更加严谨，还需将另一些同样的根尖放在      中，作为对照。
③请你用表格形式呈现本实验的设计思路。
④据此实验结果，推知图中根向地生长的原因是   。

分植物能通过调节气孔的开闭来适应环境条件的变化，研究表明气孔的开闭与乙烯有关。某研究小组为探究乙烯与气孔开闭的关系，选取生长良好、4～5周龄拟南芥完全展开的叶片，光照使气孔张开，撕取其下表皮做成多个相同的临时装片。选取一个装片，从盖玻片一侧滴入某一浓度的乙烯利溶液（能释放出乙烯），另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，在光下处理30min，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30min，测量并记录气孔直径。改换装片，用不同浓度的乙烯利溶液重复实验，结果如图所示。

（1）植物体内存在多种激素调节着植物的各种生命活动。其中生长素对植物的作用具有______性，其作用会因_______、________、_______不同而有差异。
（2）乙烯对植物的主要作用是_________，在“瓜熟蒂落”的果实中，除乙烯外，________含量也比较高。
（3）上述实验的自变量是_______，实验结果表明，乙烯利对气孔的影响是______，由此推测气候干旱时，拟南芥叶片内乙烯的含量将_____。
（4）从图示结果看，用浓度为________％的乙烯利处理拟南芥叶，既不会伤害构成气孔的保卫细胞，又能获得较好的实验效果。

已知大麦在萌芽过程中可以产生α-淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：

试管号	GA溶液	缓冲液	水	半粒种子10个	实验步骤	实验结果
步骤1	步骤2
1	0	1	1	带胚	25℃保温24h后去除种子，在各试管中分别加入1mL淀粉液	25℃保温10min后各试管中分别加入1mL碘液，混匀后观察溶液颜色深浅	++
2	0	1	1	去胚	++++
3	0.2	1	①	去胚	++
4	0.4	1	0.6	去胚	+
5	0.4	1	0.6	去除糊粉层的种子	②

注：实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。
回答下列问题：
（1）请完成表格中的①       ，表格中的②        。
（2）综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的_______，这两支试管中淀粉量不同的原因是__                         。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该实验中GA的作用是_ ___            
（4）综合分析试管2、3和4的实验结果，说明___________                 ___________。
（5）推测糊粉层细胞和α淀粉酶的关系可能是________，糊粉层细胞和赤霉素的关系可能是________。

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）为研究乙烯影响植物根生长的机理，研究者以拟南芥幼苗为材料进行实验
（1）乙烯和生长素都要通过与       结合，将       传递给靶细胞，从而调节植物的生命活动。
（2）实验一：研究者将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC（乙烯前体，分解后产生乙烯）、IAA（生长素）的培养液中培养，测量并记录幼苗                  ，结果如下表。

结果说明乙烯和生长素都能够          根生长，与单独处理相比较，两者共同作用时         。
（3）实验二：将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度 ACC的培养液中培养，12小时后测定幼苗根中生长素的含量，实验结果如图所示。据图分析，乙烯通过促进       来影响根生长。

（4）研究者将拟南芥幼苗放在含NPA（生长素极性运输阻断剂）的培养液中培养，一段时间后，比较实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度，结果无显著差异。由此分析，研究者的目的是探究乙烯是否通过影响           来影响根生长。

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。