高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸(ABA)等植物激素“五兄弟”一直是生命科学研究的热点。
(1)人们在研究中发现，________________都是以促进细胞伸长的方式来促进植物生长的。当种子发育到接近成熟时已获得发芽能力，但ABA会控制种子的休眠和萌发，使种子不会在植株上或恶劣的环境下发芽。在种子萌发方面与ABA具有拮抗作用的激素是________。
(2)研究表明：在干旱状态下，植物体内的ABA会自动增加，帮助气孔关闭，以控制水分散失。怎样从ABA的受体蛋白方面进行研究，证明ABA具有帮助气孔关闭，控制水分散失的功能？请写出你的研究思路。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在“探索2,4D促进插条生根的最适浓度”实验中，自变量和因变量分别是
________________________________________________________________________。
如果对要研究的植物的有关情况所知不多，可以先设计一系列生长素类似物浓度梯度比较大的________进行摸索，再在此基础上设计细致的实验。

阅读以下材料，回答相关问题。
有学者提出了关于植物生长素(IAA)促进生长的“酸生长假说”(如图所示)：生长素与受体结合，通过信号转导促进质子泵活化，把ATP水解，提供能量，同时把H^＋排到细胞壁，使细胞壁pH下降，多糖链被破坏而变得松弛柔软，纤维素的纤丝松开，细胞的渗透压下降，细胞失水，细胞因体积延长而发生不可逆转地增长。回答下列问题：
(1)无论是植物激素还是动物激素，作用于细胞的首要条件是
________________________________________________________________________。
(2)生长素的极性运输是指
________________________________________________________________________。
(3)据图可推测靶细胞上具有的能与激素分子结合的受体蛋白很可能就是________；由材料信息及图示推知，细胞吸收生长素的方式是________。
(4)又有学者提出了关于植物生长素(IAA)促进生长的“基因活化学说”：生长素与质膜上的激素受体蛋白结合后，激活细胞内的信使，并将信息转导至细胞核内，使处于抑制状态的基因解除阻遏，_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________(请用已学知识完善该理论)。

如图1表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响。请回答下列问题。

图1
(1)由图1可知，生长素的作用特点是________________________________________________。
(2)三种器官对生长素反应的灵敏程度依次为________。
(3)C点对应的生长素浓度对根、芽、茎的作用效果分别为________、________、________。
(4)某小组的同学进行了“植物生长调节剂2,4D对扦插枝条生根的作用”的有关实验。

图2
①图2为由10  mL  10^－8  mol/L的2,4D溶液配制系列浓度溶液的操作示意图(由10  mL  10^－8  mol/L的2,4D溶液的烧杯中取1  mL至2号烧杯中，再向其中注入9  mL水，摇匀后取1mL至3号中，以此类推)，对5号烧杯中的2,4D溶液的操作还有________________，该操作体现对照实验的________原则。
②该实验可以用__________________________________________________________________作为观察指标。

图甲是IAA(吲哚乙酸)的浓度对某植物茎和根生长的影响，请据图回答下列问题：

甲                           乙
(1)IAA在植物体内主要的合成部位是____________________。IAA的作用是促进细胞的__________，生理功能特点是具有           性。
(2)图中显示当生长素浓度大于_________时，生长素对茎的生长具有抑制作用。
(3)在农业生产上，利用扦插技术繁殖某植物时，常用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡插条的基部，目的是______________________。
⑷对单侧光照射下，植物组织不均等生长的原因，有两种对立的看法：
假说一：生长素分布不均匀；         假说二：生长抑制物分布不均匀。
请据下列实验分析回答：
实验一 用³H标记的生长素处理玉米完整胚芽鞘尖端的一侧，单侧光照射一段时间后，测得放射性百分率如图乙所示。
实验二 用某种理化方法测得，经单侧光照射后，发生弯曲的向日葵下胚轴，向光侧和背光侧的生长素分布(％)分别为50.5、49.5；黑暗中的向光侧和背光侧生长素分布(％)各为50。
①实验一的结果支持的是哪个假说？______________。
②实验二中的“黑暗”处理，起____________作用。

阅读分析下列材料，回答有关植物生命活动调节的问题：


(1)为研究一定浓度的CaCl₂和赤霉素对某植物种子胚轴生长的影响，研究人员进行了相关实验，结果如甲图所示。由图可知，一定浓度的CaCl₂对胚轴的生长具有________作用。根据赤霉素的生理作用推测，实验中加入赤霉素溶液的时间应在图中的________点。
(2)将大小相近的同种植物分为①②③三组，分别进行不同的处理，实验结果如乙图所示。根据①③组结果可得出的结论是_______________________________________________；继而将②组结果与①③进行比较，可得出的结论是_______________________________。

(l0分)赤霉素广泛存在于高等植物体内，它可以通过提高生长素(吲哚乙酸)含量促进植物生长。已知生长素在植物体内的合成和分解代谢过程如图10所示(IAA氧化酶是一种含铁蛋白)。那么赤霉素是如何提高生长素含量的呢?以下为某研究小组的部分探究过程。
材料用具：燕麦幼苗，完全培养液、缺铁培养液、赤霉素溶液(以上溶液浓度均适宜)，蒸馏水，琼脂块。刀片等。

实验步骤：
①准备4个配有培养支架的烧杯，分别标记为l～4号；向l号和2号烧杯中加入等量适量的完全培养液。
②选取生长状况相同的燕麦幼苗若干株，平均分为四组；
③将其中两组幼苗分别置于l号和2号烧杯中，1号幼苗喷洒适量蒸馏水，2号幼苗喷洒等量赤霉素溶液。培养一段时间后，进行图11所示处理。
④在黑暗处培养去尖端胚芽鞘一段时间后，观察其弯曲情况。
⑤向3号和4号烧杯中加入等量适量的  a 培养液，然后重复步骤  b 。
请分析回答：  
(1)a、b两处分别为_______、___________；该步骤中使用此种培养液的目的是__________。
(2)本探究实验的两个变量分别是_____、____________；若步骤④观察到的结果是去尖端胚芽鞘弯向1号尖端放置一侧，可以说明___________。请写出步骤⑤实验后的两种可能结果__________。
(3)你认为该小组提出的假设是_________；请你提出一条其他假设_________________。

(10分)结合资料回答问题
资料一：观察植物根尖细胞有丝分裂的实验中需要对根尖进行解离，即破坏细胞壁纤维素连接点，使细胞壁变得松弛；
资料二：细胞壁的伸缩性小于原生质层，会限制细胞的生长。而低浓度的生长素能促进细胞的生长，其作用原理如下图所示。

（1）观察植物根尖细胞有丝分裂实验中解离液的成分是                  。
（2）生长素与细胞膜上的受体结合，体现了细胞膜具有                       的功能；内质网接受相关信息后释放Ca²⁺进入液泡，使液泡体积     （增大或减小），并使细胞通过          方式将H⁺运输至细胞壁部位。
（3）内质网释放Ca²⁺激活转录因子，转录因子进入细胞核使细胞通过            （过程）合成促细胞生长蛋白；根的近地侧促细胞生长蛋白含量比远地侧     ，原因是                         。
（4）细胞壁伸缩性增大使植物细胞生长成为可能。请由图分析细胞壁伸缩性增大的原因
。

Ⅰ.下面是有关生物的调节图。请据图回答：

（1）图1中神经信号在X处和Y处传导(传递)的区别是：在X处以   ，在Y处以    ；在Y处给予某种药物后，再在X处给予适宜的刺激，发现神经冲动的传递被阻断，但检测到Y处神经递质的量与给药前相同，说明该药物的作用机制最可能是抑制了        的功能；X处受到刺激时膜两侧的电位表现为        。
（2）如果图1代表人在寒风中瑟瑟发抖时身体内某处的调节示意图，分泌物a代表某种激素，该激素可随血液循环带到垂体，并促进垂体分泌促进某腺体分泌激素b的激素。当血液中的激素b含量增加到一定程度时，又会反过来抑制细胞甲的活动，则细胞甲是        细胞，激素b是        。
（3）研究发现在一定范围内，生长素能促进棉纤维的产生，图2为棉纤维将要从棉花胚珠上产生时，无纤维棉花、普通棉花和优质棉花（棉纤维既长又多）胚珠表皮细胞中生长素的含量，则图中丙表示   棉花。进一步研究发现生长素作用于植物细胞的分子机制是促进细胞内的转录过程。请设计实验验证这种作用机制。
①实验材料:培养液、普通棉花胚珠表皮细胞、适宜浓度生长素溶液、RNA测量装置。
②该实验的目的是：              。
③实验思路：
第一步：取两个培养瓶，编号为A、B，分别加入适量且等量的培养液普通棉花胚珠表皮细胞。
第二步：A瓶不做处理，B瓶加入                      。
第三步：将A、B培养瓶放在培养箱中培养一段合适的时间。
第四步：测定A、B培养瓶细胞中              的含量，做好记录。
④实验结论：略。          ⑤该实验中的自变量是                          。
Ⅱ. 正常人血浆PH为           ；抗体的作用机理：                                。
现天气已转冷，米中学生起早床时常出现全身颤抖：写出此反射弧：                       。

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：                            。

某研究性课题小组的同学对植物生长素非常有研究兴趣。设计了如下实验，以探究单侧光是使胚芽鞘尖端的生长素转移了，还是将生长素分解了。
（1）某同学研究植物向光性的原因时，进行了如图1所示的实验，你从实验中获得的结论是______________________________________________。
你获得这一结论的理由是__________________________________________________________。

（2）另一同学做了如图2所示的实验设计，将经过图2甲处理后的琼脂块分别放在切去胚芽鞘尖端的切面上（见图2中乙），一段时间后，观察胚芽鞘的生长情况。

①若胚芽鞘的长度关系为_____________________，说明单侧光使胚芽鞘尖端的生长素转移了。
②若胚芽鞘的长度关系为_________________________________，说明单侧光将生长素分解了。

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。

根据有关知识，回答下列问题：

(1)在进行插条繁殖时，如果在枝条上保留一些芽或带有幼叶，扦插枝条就容易生根，这是因为_________________________________________________。(2分)
(2)如图一为桃树，二为龙爪槐，则它们顶芽产生的生长素的运输方向怎样?（A→B或B→A）并解释原因。
①桃树________，龙爪槐____________。②原因：_______         _____________
____                                             _______。
(3)农业生产上常用生长素类似物喷洒生长有某种双子叶植物杂草的水稻田，结果水稻正常生长，杂草死亡。这说明_________________          ____________。(2分)
(4)松柏、杉树的树冠都明显呈宝塔形，请解释其形成原因________    ______________
  _                  __。(2分)

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…

Ⅰ(10分)红薯和土豆都富含淀粉，但红薯吃起来比土豆甜。为探究其原因，某兴趣小组在温度不同、其他条件相同的情况下对处于休眠期的红薯块根与土豆块茎处理30 min后测定还原糖的含量。结果如图：

(1)由图中曲线可知，60℃时红薯还原糖含量最高，原因是                  。
(2)与红薯相比土豆不含还原糖的可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为了确定土豆中不含还原糖的原因，请完成以下实验：
实验原理：
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖；
②                                         。
备选材料与用具：
去掉淀粉与还原糖的红薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，斐林试剂A液，斐林试剂B液，苏丹Ⅲ染液，质量分数为3%的淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液等。
实验步骤：
第一步：取A、B两支试管，在A试管中加入去掉淀粉的土豆提取液2 mL，B试管中加入去掉淀粉和还原糖的红薯提取液2 mL。60℃水浴保温5 min。
第二步：向A、B两支试管中各加入等量的水浴加温至60℃的                    溶液。水浴保温5 min。
第三步：将等量的斐林试剂A液和斐林试剂B液注入C试管混合均匀后，向A、B试管内各加入2 mL。然后，50--65℃水浴加热2 min。
实验结果：
最可能的实验结果是                                                  。
Ⅱ(3分)、在用生长素促进某植物枝条生根的实践过程中，发现枝条生根情况不一，分析其原因，认为可能与生长素的浓度有关。请据此拟定一个相关研究的课题，要求写出课题名称及相关研究中的观察指标和影响这一指标的因素。

生长素能促进生长，但它的作用又会被乙烯所抵消吗？