高中生物植物体细胞杂交的应用综合题

烯效唑(S-3307)是一种广谱、高效的植物生长延缓剂，具有低毒、低残留的特点。研究结果和生产上使用表明烯效唑对小麦具有很好的壮苗和增产的效果，显示出广阔的应用前景。某实验小组为了探究不同浓度的烯效唑(S-3307)对植物根冠比（植物地下部分与地上部分的干重的比值，在作物苗期，根冠比越大越有利于植物的生长）的影响进行了以下实验：
（1）实验材料：小麦种子、0.1％二氯化汞、烯效唑、蒸馏水
实验步骤：
①选取若干数量的生理状况一致的健康、饱满的小麦种子，平均分为四组。
②用0.1％二氯化汞消毒15-20 min，蒸馏水冲洗4-5次
③分别用等量的0 mg/L、20 mg/L、X mg/L、60 mg/L的烯效唑浸种24 h。种子洗净后于瓷盘中培养，催芽3 d后移栽。
④一段时间后分别称量植物的                            ，并计算根冠比。
（2）实施实验过程，得到了以下数据：

请据图分析回答下列问题
①表中的X应为：     理由是：                                     。
②图中的数据表明不同浓度烯效唑(S-3307)下植物的根冠比不同，主要体现在不同浓度烯效唑能通过                                ，从而提高幼苗的根冠比，为了有利于植物作物苗期的生长，烯效唑的浓度应当控制在           左右。
（3）烯效唑对植物具有一定的矮化作用，推测可能是通过抑制      的合成，抑制了植物细胞的伸长，从而抑制了植物增高。

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                       。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）赤霉素有促进细胞分裂的作用。用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞，其细胞周期的________期明显变短，此时期分子水平上所发生的变化主要是        和         。
（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。

某中学生物兴趣小组用生长素类似物2，4－D进行了相关的一些实验研究，请分析作答：
(1)甲组同学欲确定最适于柳树枝条生根的2，4－D溶液浓度，他们用两种不同浓度的2.4－D溶液及蒸馏水分别处理生理状况相同的柳树枝条，结果发现三组柳树枝条生根状况差异不大，请你给他们提出建议，以使他们达到预期目的。
                                                                      。
实验前的柳树枝条应浸泡在蒸馏水中，目的是                                    。
(2)乙组同学为探究2,4—D溶液浓度对月季枝条生根的影响，首先按照图一所示步骤配制了一系列浓度梯度的2,4—D溶液，然后选择插条，分组、编号，浸泡枝条，适宜条件培养，得到实验结果如图二所示。

由图分析可知，对5号烧杯中的2，4－D溶液的操作还应           ，该操作体现了           原则。
②由图二可确定促进月季枝条生根的最适2,4—D溶液浓度的范围是           ，实验结果        (能，不能)体现两重性。

种子萌发时化合物和激素的含量都会发生变化，某小组对大豆种子萌发过程中蛋白质含量的变化进行了研究(如图)，请回答下列相关问题。

实验目的：检测在种子萌发过程中，蛋白质含量是否升高。
实验原理：蛋白质可用双缩脲试剂检测呈紫色，其颜色深度与蛋白质含量呈正相关。
实验步骤：
①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液；
②取3支试管，编号1、2、3，分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液；
③在上述试管中各加入等量的双缩脲试剂A和B按比例配置的混合液，振荡均匀后，在60℃左右的水中加热，观察颜色的变化。
实验结果：（略）
(1)更正实验步骤中的错误操作：                                             。
(2)除图中物质外，请再说出在种子萌发时含量会增加的两种物质                 。
(3)种子萌发过程中，总糖量下降的原因是                                     。
(4)在实验中经常会出现“等量、相同”等这样的描述，是因为实验应遵循         原则。

植物中广泛存在着细胞分裂素，某生物兴趣小组调查发现:在幼苗期喷洒一次40 μg/mL细胞分裂素溶液，2周后检测，发现能使叶片中叶绿素的含量增加。低于或高于该浓度时，其作用效果尚不清楚，请设计实验探究，完善实验思路，并将预期结果用直方图表示。实验材料和用具：子叶刚刚完全展开的萝卜幼苗、浓度为60 μg/mL的细胞分裂素溶液、蒸馏水、量筒、喷壶、叶绿素含量测定所需用具和试剂等。、
（1）实验思路:
①利用60 μg/mL的细胞分裂素溶液配制浓度为20 μg/mL、40 μg/mL的细胞分裂素溶液。
②将萝卜幼苗随机均分为   组，并编号。 
③               。 
④2周后，各组取                    的叶片，放入烘箱中烘干，再取等量干粉放入研钵中，加入等量的二氧化硅、碳酸钙和   ，研磨后提取色素并测量叶绿素的含量。
⑤重复④若干次，取   。 
（2）预测实验结果:理论上预测的实验结果有多种，假设上述实验所用的细胞分裂素浓度中，使用40 μg/mL时叶绿素相对含量最高，且各种浓度的实验结果各不相同，请在此基础上推测合理的实验结果，用直方图（柱形图)表示。（注:提供一个坐标系作参考，若有多种结果请画相同的坐标系并把不同结果画在不同的坐标系中)

研究发现脱落酸在高温条件下容易降解。研究还发现在正常人的体内也存在脱落酸。请回答：
(1)下图表示水稻种子成熟过程中生长素、脱落酸和有机物总量的变化情况。

①在将要脱落的器官和组织中脱落酸的含量   。
②由图可知，脱落酸促进水稻种子有机物总量增加最明显的时期是   ；这些有机物主要由    (器官)合成。
(2)脱落酸能抑制人肝癌细胞分裂，胡萝卜含较多的脱落酸；而且          （熟食/生吃）胡萝卜防肝癌的效果更好，原因是           。
(3)目前发现脱落酸可增强吞噬细胞的功能，吞噬细胞在人体免疫调节过程中的主要功能是     。

用玉米胚芽鞘作为实验材料，研究生长素（IAA）对植物生长的影响模式：
实验1：将切除的胚芽鞘尖端放置于琼脂块上（图1），移去尖端后，将琼脂切成体积相等的若干个方块，将方块不对称地放在除去尖端的胚芽鞘上，实验保持在完全黑暗处进行12h，每个胚芽鞘弯曲的角度以图2的方法测量，并计算平均值。每次放入等面积、等体积琼脂块中的胚芽鞘尖端数量不同，这样重复上述过程。

实验2：用含有不同浓度IAA的琼脂块代替胚芽鞘尖端进一步实验。上述两个实验的结果分别如图3和图4所示。

（1）绘图表示，如何将琼脂块放置于胚芽鞘上，才能得到图3的结果?
（2）为什么实验要在完全黑暗处进行?
（3）根据实验结果，两种实验条件下的最大弯曲度分别为l5°和18°，这种差异与生长素的来源有关：
①实验I中琼脂块的生长素来自于胚芽鞘尖端，当放在琼脂块上的胚芽鞘尖端数量介于8-12个之间，琼脂块内的生长素含量为          ，植物表现为                      ；
②实验Ⅱ中人为添加不同浓度生长素到琼脂块内，当琼脂块中的外源生长素含量高于________时，就会导致对植物               ，因此该浓度是促进胚芽鞘生长的最适浓度。

研究发现脱落酸在高温条件下容易降解。研究还发现在正常人的体内也存在脱落酸。请回答：
(1)下图表示水稻种子成熟过程中生长素、脱落酸和有机物总量的变化情况。

①在将要脱落的器官和组织中脱落酸的含量   。
②由图可知，脱落酸促进水稻种子有机物总量增加最明显的时期是   ；这些有机物主要由    (器官)合成。
(2)脱落酸能抑制人肝癌细胞分裂，胡萝卜含较多的脱落酸；而且          （熟食/生吃）胡萝卜防肝癌的效果更好，原因是           。
(3)目前发现脱落酸可增强吞噬细胞的功能，吞噬细胞在人体免疫调节过程中的主要功能是     。

油菜素内酯是植物体内一种重要的激素。为探究油菜素内酯（BL）对生长素（IAA）生理作用的影响，研究人员做了如下实验。

（1）实验一：利用不同浓度的BL和IAA处理油菜萌发的种子，观察其对主根伸长的影响。结果如图所示。
由图可知，单独IAA处理，对主根伸长的影响是________________________________；BL与IAA同时处理，在IAA浓度为__________nM时，BL对主根伸长的抑制作用逐渐增强；当IAA浓度继续增加时，BL对主根伸长的影响是__________________。
（2）实验二：用放射性碳标记的IAA处理主根，检测油菜素内酯对于生长素运输的影响。实验方法及结果如下。

上图表明标记的生长素在根部的运输方向为___________________，BL可以__________
（促进/抑制）生长素运输，且对___________________（运输方向）的作用更显著。

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___________。

（共14分，每空2分）植物的根是合成激素的主要器官，又是植株生长发育的基础。请回答相关问题。

(1)生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，在这些部位，_______经过一系列的反应可转变成生长素。并且在这些部位，生长素只能进行单一方向的_______运输。
(2)主要由根尖产生并且与生长素和赤霉素等有协同作用的激素是__________________。
(3)干旱会导致植物体内生长素、赤霉素等明显减少，乙烯和________大量增加，从而抑制细胞的分裂和生长，促进叶片等器官________过程。
(4)当研究水稻胚芽鞘的向光生长时，发现根具有背光生长现象，经研究该现象也是由于生长素分布不均引起的。现已测得图中A、B、C、D四处生长素浓度，请在坐标曲线上标出A、B、C、D对应的位点。根的背光生长现象体现了生长素的作用具有________________的特点。

为研究生长素类似物2,4-D对某植物插条生根的影响，一实验小组按下表进行了实验。请分析回答：

	A组	B组	C组	D组	E组	F组
①配制溶液	蒸馏水	30mg/L 2,4-D溶液	50mg/L 2,4-D溶液	80mg/L 2,4-D溶液	110mg/L 2,4-D溶液	140mg/L 2,4-D溶液
②选择插条	选取该植物生长时期、带芽数目等相同的适宜插条6支，并编号
③浸泡插条	分别用等量的X、相应浓度2，4﹣D溶液浸泡插条12小时
④扦插及培养	浸泡后的插条扦插在潮湿沙土中，培养时间及其他条件均相同适宜
⑤实验结果

(1)可确定促进插条生根的最适生长素类似物浓度在___________mg/L之间。
(2)上面表格中的步骤里有一项不够严谨，请找到并加以改正_______________________________
(3)为进一步探究插条生根是否需要光照，实验小组继续做了如下实验：
①将用适宜浓度2，4﹣D溶液处理过的插条随机均分为甲、乙两组，分别扦插在潮湿沙土中。
②甲组置于光照条件下培养，乙组置于_______下培养，其它条件相同且适宜。
③培养一段时间后，__________________。
预期实验结果和结论：
a．______________________________，则光照有利于插条生根；
b．如果甲组的插条生根数目低于乙组，则黑暗有利于插条生根；
c．如果甲乙两组的插条生根数目相当，则___________________。

如图所示是生长素发现过程示意图。请据图回答：

(1)综合图1和2可以证明胚芽鞘具有_________________。
(2)综合图2和3可以证明与生长和弯曲有关的部位是__________________。
(3)综合图2和4可以证明感受光刺激的部位是____________，而仔细观察可以发现发生弯曲的部位是尖端______________。
(4)综合图6和7可以证明__________能够产生某种___________的物质并且向下部运输。
(5)经科学家努力，从植物组织中分离出了生长素并鉴定出了它的化学本质是_______。

为研究细胞分裂素的生理作用，研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中(图1)，对插条的处理方法及结果见图2。

(1)细胞分裂素是一种          。它是由植物体的特定部位________，再被运输到作用部位，对生长发育起________作用的________有机物。
(2)制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是_______________，插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是             。
(3)在实验Ⅰ中，对A叶进行实验处理，导致B叶      ___。该实验的对照处理是       。
(4)实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明，B叶的生长与A叶的关系是：                 。

每年的7月～9月为某品种苹果果实的成熟期。研究人员在此期间，每隔10天，采摘果树外围的果实测定其中内源激素的含量，结果见下图。请分析回答：

（1）苹果果实体积增大主要取决于果肉细胞       的增加和细胞       的增大。
（2）根据上述实验结果分析：
①在7月29日～9月27日期间，果实内        含量下降，可导致成熟期果肉细胞的       减弱。
②在9月7日～9月17日期间，果实内       和   的含量增加，同时测得果实中花青素和可溶性糖的含量不断增多，果实的颜色和口味（成熟度）也会发生变化。由此推测上述激素含量的增加，可能促进了       生成，促进果实的成熟。
（3）由上述实验结果可以得出，苹果果实的成熟是       的结果。