高中生物单倍体诱导与利用综合题

下面是蚕豆叶的保卫细胞影响气孔开闭的一些生理过程示意图：

请根据上图回答：
（1）从图中可以看出，引起气孔开闭的外界因素主要是            。
（2）保卫细胞与周围的叶表皮细胞相比，在结构上最主要的区别是前者具有      。
（3）保卫细胞吸水膨胀到一定程度时水分出入平衡，制约其继续吸水的细胞结构是         。
（4）夏季中午气孔关闭的直接原因是保卫细胞            （吸水、失水），导致叶肉细胞中3-磷酸甘油酸的含量     （增加、减少）。
（5）将蚕豆叶片放入质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液中，气孔会    （张开、关闭）；将其放入pH=7的某溶液中（此pH有利于淀粉酶活性增高），气孔会       （张开、关闭）。
（6）影响保卫细胞光合作用的内部因素有       和            的含量等。

保卫细胞的吸水膨胀、失水收缩引起气孔开闭。为了探究影响气孔开闭的因素，研究者预实验的分组和实验结果如下：
（ l ）实验分组：甲组：蚕豆叶片＋ l00mLpH 为7的KCI溶液＋太阳光照
乙组：蚕豆叶片十 l00mLpH 为7的KCI溶液十黑暗处理
丙组：蚕豆叶片十 100mL pH 为4．5的KCI溶液＋太阳光照
丁组：蚕豆叶片十 l00mL pH 为7的NaCI 溶液＋太阳光照
每组设置若干个重复样品。
（ 2 ）制片观察每组烧杯中叶片的下表皮的气孔开闭情况，结果记录如下表：
 
请回答： （l）该预实验的目的是                                 。
（2）与气孔的开闭调节过程密切相关的细胞器有                      （写出2种）。
（3）请根据上表数据用柱形图表示 Na⁺和 K⁺对气孔开闭影响的实验结果。
（4）为进一步探究 Na⁺和Ca⁺对豌豆叶片气孔开放的复合影响，请补充设计思路。
① 在上面实验的基础上，再 取三个烧杯编号，分别加人100ml 的             和蒸馏水。
② 在暗处理的同一蚕豆叶上撕取下表皮若干，分别置于上述三个烧杯中。
③ 将烧杯置于适宜光照和 pH 条件下照光  4h 左右。
④                                    ，记录并统计实验结果。

某兴趣小组设计了两套渗透装置来探究关于渗透作用的问题。
（1）图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液，且漏斗内液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同，如下表。

装置编号	甲	乙	丙
半透膜面积	S	S／2	S
蔗糖溶液体积	T	T	2T

①写出该实验的研究课题：                                 。
②如果最终结果如图2所示，写出该实验相应的结论：                  。

（2）另一装置如图3，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，开始时B溶液浓度大于C溶液，且两个漏斗的体积、半透膜面积及漏斗管内径均相等，过一段时间后漏斗管内液面不再发生变化，分别用H₁、H₂表示B、C漏斗管内液面与清水的高度差。

①试在图3中画出H₁、H₂ 的高度（在答题纸上作答）；
②当液面不再上升时两溶液浓度大小的关系为               （B﹥C；B﹦C；B﹤C）
③在此过程中A中水分子扩散到B的速率       （大于；等于；小于）A中水分子扩散到C的速率。

下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题:

（1）漏斗内溶液（）和漏斗外溶液（）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。 渗透平衡时的液面差为吟，此时 和 浓度大小关系为。
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的，两者在物质透过功能上的差异是。
（3）为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。
实验材料:紫色洋葱。
实验器具:如图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。
实验试剂:蒸馏水，0.3 的蔗糖溶液和与其等渗的KNO₃溶液。
部分实验步骤和结果如下:
①选两套渗透装置，标上代号 和 。 在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置 和 的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和 溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。 渗透平衡时出现液面差的装置有（填代号）。
②选两片洁净的载玻片，，在载玻片中央分别滴加，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和 溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是。
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是。

某小组确定研究课题：探究植物细胞外液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻作为实验材料，并作实验假设：如果将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。该小组学生设计实验步骤如下：
配制10%、20%、30%蔗糖溶液，分别盛于培养皿中。从黑藻茎上取下叶片，用吸水纸吸干叶片表面的水分，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡10分钟。取出叶片制成装片，显微镜下观察，选取5个细胞测量其A、B值（如图A为细胞的长度，B为原生质体长度）。在此基础上，请你参与设计、分析与讨论。

（1）请你设计一表格，用于记录数据，计算并记录B/A（%）值。
（2）该小组同学根据记录数据作曲线如图。请你就该结果作分析并得出结论         。

（3）讨论
如果要说明上述质壁分离现象是由于相应浓度的外界溶液引起，而非细胞本身的原因，你怎么处理实验？
(4)该小组同学想进一步了解“生长在盐碱地上的植物与水生植物的细胞液浓度是否有差别？”，请你设计实验并简要分析。

为探究膜的透性，设计了如图所示的实验装置，其中E、F、G为用猪膀胱制成的小袋，内盛有溶液甲或溶液乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管，起初3支小玻璃管内的液面高度相同，已知体积V_G＞V_E＝V_F，甲、乙，丙三种溶液分别为质量浓度为0.2 g/mL、0.1 g/mL、0.3 g/mL的蔗糖溶液。

(1)几分钟后，3支小玻璃管中的液面      （上升、下降），其程度排序是_________________________。
(2)对比分析e、f小玻璃管中的现象可知，引起实验差异的原因是_______。
(3)该实验说明_______________________________。
(4)若将两组这样的装置，一组放于37 ℃的恒温箱中，一组放于0 ℃的恒温箱中，几分钟后观察，可见两装置中e玻璃管中的现象是两装置中e玻璃管的液面都下降，放于37 ℃恒温箱中的较放于0 ℃恒温箱中的下降程度大，说明_______________________。

如图中甲、乙两图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题(甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是甲图发生了较长时间的渗透作用之后达到的平衡状态)。（每空1分，共9分）

(1)、典型的渗透装置必须具备两个条件：________、________。
(2)、比较甲图中①和②处溶液浓度的大小：①________②(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(3)、丙图中⑦为________，其在渗透系统中的作用类似于甲图中的________。
(4)、甲图和丙图中都有渗透膜，两者相比其本质的区别是细胞膜作为生物膜具有________性，细胞膜的这一特性与其膜上________的作用有关。
(5)、若把根毛细胞放在30%的蔗糖溶液中，它会出现的变化是________。
(6)、盐碱地中的植物常出现萎蔫现象，其原因是___________________。

(7分)如图M是人工合成的半透膜，蔗糖不可通过单糖可通过，刚开始时左右两侧体积相等。

（1）若容器两侧分别为 0 .5mol / L ，0 . 3mol / L 的蔗糖溶液，（假定M是固定不动的）则     侧液面上升。此侧溶液总量与时间关系可用图     表示（从图 1 、图 2 中选择）。
（2）若容器两侧分别为 0 .5mol / L ，0 . 3mol / L的葡萄糖溶液，则以下各项可用图 3 中哪条曲线形象描述其变化？（填字母）左侧葡萄糖分子的总量变化       ；左侧水分子的总量变化       。
（3）若容器两侧分别为 0 .5mol / L ，0 . 3mol / L 的蔗糖溶液，（假定M是可滑动的，滑动摩擦力不计）则M向  ____  侧滑动。停止滑动时此侧溶液总量占总体积的  ____  。若此时再向右侧滴加少量蔗糖酶（不影响溶液浓度），则M的滑动情况是   ________     。

水与生物息息相关。
⑴冬季植物细胞产生许多可溶性糖，阻止细胞内的水结冰，此时，细胞内自由水/结合水会    ，代谢会       。
⑵夏季中午气孔关闭，对植物生命活动的影响是①          ，从而防止干旱致死；②通过影响光合作用的     阶段，降低光合速率。
⑶某沙漠植物体内碳（C）的代谢途径如下：

上图A、B两个过程中，    是在晚上进行的，理由是         
⑷有些动物为了适应干旱的环境，可通过           （答一生理过程）产生水。
⑸用达尔文的观点来看，生物适应环境是           的结果。

I、将长势相同的大豆幼苗随机的均分成A、B、C三组，分别放在相同的完全培养液中，最初检测表明，他们对K⁺吸收量相同，对水的吸收量也基本相同，随后三组幼苗分别进行如下处理，回答下列问题；

植株	A	B	C
处理	添加高浓度的KHNO3溶液	注射“呼吸阻断剂”	减去部分叶片

（1）吸水能力由小到大的顺序是                  ；
（2）B植株对矿质离子的吸收量会受到严重影响，其原因是                ；
（3）A植株根尖成熟区细胞可能会发生                现象，根对水分和矿质离子吸收是一个                的过程。
（4）在正常情况下根尖成熟区表皮细胞能够进行的生命活动是          。（填编号）
①细胞增殖   ②渗透吸水    ③光合作用     ④细胞核DNA只转录不复制
⑤有mRNA经核孔进入细胞质中
II.下面的甲、乙两图反映了二氧化碳含量和光照强度对绿色植物光合作用的影响，请根据图回答：

（1）对温室中农作物增施农家肥可以提高光能利用率，其原理符合上图中的       图，若要用豆科作物作为绿肥，可以显著增加土壤中               元素的含量。
（2）限制乙图曲线最终趋于平缓的外界因素主要是             （至少两项），若乙图表示某植物在恒温30℃时光合速率于光照强度的关系，将温度调节到25℃，曲线中B点将向        移动，C点将向               移动。
（3）乙图中的D点时刻，小麦叶片维管束鞘细胞中能产生ATP的细胞器是              
（4）乙图中a点和c点相比，C₃含量                （增多，减少或不变）
（5）某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度，设计了下面的实验：首先取若干生长状况相同的西红柿植株，平均分为7组，分别放在密闭的玻璃容器中。实验开始时测定CO₂的浓度，12小时后再次测定CO₂的浓度。实验结果如下表：请分析回答：

①这一实验的自变量是           ，写出该实验设计的一种无关变量：           。
②实验中第1组在12小时后CO₂浓度变化的原因是                       。
③如果在实验过程中使用了不同品种的西红柿植株，这样设计违背了科学实验的      原则。
④若将第7组植株突然移至第4组的条件下，短时间内光合细胞中的ATP含量会           ，C₅化合物的含量会           。
⑤该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度，请你提出进一步探究的实验设计思路：                                    。

下图A为二个渗透装置，溶液a、b为等浓度的同种溶液，液体c为清水；图B为“观察植物细胞质壁分离与复原”实验看到的紫色洋葱表皮细胞。请回答：

(1)(多选题)显微镜下某细胞处于B状态，则水分进出细胞的情况可能是（  ）
A．渗透吸水       B．渗透失水        C．渗透平衡       
（2）一个成熟的植物细胞可看作一个封闭的渗透系统，因为图B中的     
    相当于图A中的2（半透膜），包含了                               
        三部分。      相当于图A中的a溶液，若图B细胞是放在0.3g/ml的蔗糖溶液中，4处的物质为         ，这种物质能到达4处是因为                                   。
(3)若把0.3g/ml的蔗糖溶液换为0.3g/ml的KNO3溶液，发生质壁分离后，不作任何处理质壁分离自动复原了。这是因为K+和NO3-进入了细胞，导致         浓度变大，细胞又渗透吸水。
（4）若要探究溶液浓度对渗透作用的影响，则要调整图A中的某一溶液浓度，调整后，a、b、c三种溶液浓度大小顺序最好为:         ，并根据所学知识，在坐标图中用曲线表示实验过程装置1、装置2的液面高度变化趋势（二个渗透装置的起始液面高度定为0）。
用“  ”实线表示装置1的液面高度变化，用“  ”实线表示装置2的液面高度变化

如图是渗透装置示意图，请依图回答

（1）典型的渗透装置必须具备：①具有[   ]           ；
②在其两侧具有              。
（2）图中所示，溶液浓度 [  ]>[  ]号
（3）假定[1]为清水，[2]为稀淀粉糊。[1]与[2]的液面相同。过一段时间后，[1]与[2]的液面高度     ；若分别向[1]与［2］中各滴3滴碘液，则[1]显       色，[2]显       色。

图中甲、乙两图是渗透装置示意图，丙图是根毛细胞示意图，请根据甲、乙、丙三图回答下列问题：(甲图是发生渗透作用的初始状态，乙图是发生了较长时间的渗透作用之后通过漏斗内外水分子达到平衡时的状态。甲图中：①为清水，②为30％的蔗糖溶液)。

（1)典型的渗透装置必须具备2个条件：
①              (指明甲图中相应部位)；
②                             。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小：         。
(3)丙图中④的名称为        相当于甲图中的         。
(4)若把根毛细胞放在30％的蔗糖溶液中，它将出现      ，再放入清水中，它又出现                     。

如右图，不同生理状态下的三个洋葱细胞，回答：

（1）图A细胞处于何种生理状态？               
（2）图中各细胞液的浓度依次是     >     >     
（3）如果反映一个细胞质壁分离复原过程,变化顺序将如图所示的从    →     →   。

某同学在实验室中做“观察植物细胞的质壁分离和复原”这个实验时，在实验室老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：

实验组	5分钟的现象	再过5分钟	滴加清水5分钟
①	0.3g·mL^-1蔗糖溶液	x	无变化	质壁分离复原
②	0.5g·mL^-1蔗糖溶液	质壁分离	y	无变化
③	1mol·L^-1KNO3溶液	质壁分离	质壁分离复原	z
④	1mol·L^-1醋酸溶液	无变化	无变化	无变化

（1）上表中x、y、z三处的实验现象分别是            、            、            。
（2）实验组②中，发生质壁分离的细胞滴加清水5分钟后不会出现质壁分离的复原，其原因可能是                                                           。
（3）实验组③中，再过5分钟会出现质壁分离复原的现象，原因是                    。
（4实验组④始终没有现象出现，原因是                                    。
（5植物细胞的质壁分离和复原的内因是                                      ，
外因是_________________________________________。