高中生物单倍体诱导与利用综合题

下图为一实验装置，各种试管中装有一长度与体积均相同的新鲜马铃薯条，处理如下。约1小时后取出各马铃薯条，并观察它的长度变化，实验室的温度和湿度在实验过程中保持不变，试分析：

（1）甲试管中马铃薯条长度的变化是_____________，原因是_____________。
乙试管中马铃薯条长度的变化是_____________，原因是_____________。
丙试管中马铃薯条长度的变化是_____________，原因是_____________。
（2）丙试管中的马铃薯，在实验中的作用是_____________。（3）此实验的原理是___________________.

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。

人体肌细胞中可以以水作为反应物的生化反应有(    )
①光合作用 ②糖原水解  ③呼吸作用  ④氨基酸的脱水缩合 ⑤H₂O₂的分解

A．②③

B．①②③

C．③⑤

D．①③④

甲图为某植物细胞的亚显微结构模式图；乙图为甲中的两种膜结构，以及发生的生化反应；丙图为某高等动物分泌细胞。请据图回答。

（1）假设甲图细胞为洋葱鳞片叶表皮细胞，多画的结构有        （填图中标号）。
（2）请写出两种鉴定甲细胞是否为活细胞的实验方法：                                
                            。
（3）图乙中的两种生物膜分别存在于图甲的        和       （填标号）中，两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生的物质是             。
（4）影响图乙中两种膜上生化反应的主要环境因素分别是        和       。

正常人一昼夜形成的原尿大约有180Ｌ，而排出的尿液却只有1.5Ｌ左右，说明原尿在经过肾小管时，大量的物质又被重新吸收。对正常人肾小囊腔的原尿和排出的尿液的成分进行分析，可以推测肾小管的功能。请根据以下数据回答：

成　　　分	原尿中的含量 （mg／100ml）	尿液中的含量 （mg／100ml）
尿　素	30	2000
Ｎa^+	320	350
Ｋ^+	20	150
肌　酐	1	150
葡萄糖	100	无

以上物质中几乎全部重吸收的物质是         。这种物质被吸收的方式是        不仅不被重吸收，反而会向尿液中分泌的物质是            。
K⁺ 也能被肾小管重吸收，但尿液中的浓度反而比原尿中还高，原因是
                                                               。
尿素能被重吸收吗？                    。    
如果向此人血液中注射醛固酮，则尿液中Na⁺ 含量将会      ，K⁺ 含量将会     。
若某人尿检发现尿液中有葡萄糖，可能的原因有哪些？
_________________________________________________________________________
甘露醇几乎不被肾小管重吸收，临床上常用甘露醇浓溶液（20%）作利尿剂，请简述其原理。_________________________________________________________________________

前苏联科学家V．S．Chardakov设计的简单有效的测定植物组织细胞的细胞液浓度(植物组织水势)的方法。(如下图)
说明：

①a、b为一组，同组试管内溶液浓度已知并相等。建立多个组别，并形成浓度梯度。
②a试管溶液中放置植物组织，b试管溶液中加入一粒极小的亚甲蓝结晶(它对溶液浓度影响极小，可忽略不计)。
③从b管中吸一滴蓝色溶液小心地滴到a管中，如果a管溶液浓度上升，蓝色溶液小滴将漂浮在无色溶液上面；如果溶液浓度下降，蓝色溶液小滴将下沉；如果溶液浓度不变，蓝色小滴将均匀扩散。
请分析回答以下问题：
(1)如果某组试管溶液在第一步操作时，植物细胞在溶液中发生       则进行第二步操作时发现蓝色小滴往下沉。
(2)如果溶液浓度最低的一组进行第二步操作，发现蓝色小滴往下沉，实验应该如何进行下去?                                                                 
(3)实验进行第一步操作应在尽量短的时间内(约5-15min) 进行，以减少误差，因时间长而造成的误差主要来自                       、                       。
(4)尽量利用不切伤的组织进行测量，否则也会产生误差。这种误差是由于     而产生的。

将4株长势和大小相同的豌豆幼苗分别培养在相同的培养液中，并对甲、乙、丙3株幼苗作如下处理：将甲株幼苗剪去大部分叶片；将乙株幼苗注射呼吸阻断剂；将丙株幼苗的培养液中添加高浓度的KHCO₃；丁株幼苗不作任何处理。2小时后测定各株幼苗培养液中H₂O和K⁺的相对含量，结果如下图所示：

 

20090210

  （1）甲株的实验事实证明根系吸水的主要动力是                     。

  （2）乙株的实验事实说明了                                      。
（3）丙株的实验事实说明了根细胞能否吸水主要取决于                 。
（4）本实验的事实还可以说明根对矿质元素的吸收过程与对水的吸收过程是         
                                        。
（5）请你用丁株幼苗和培养液，设计一组证明温度对培养液中K⁺相对含量影响的实验，并预期实验结果。
①                                                                   。
②                                                                    。  ③                                                                    。

酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取；果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，某实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。

试管编号 项目	I	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	V	Ⅵ
蒸馏水(mL)	2	O	1	1	1	1
缓冲液(mL)	0	2	1	0.5	0.5	0.5
果胶酶液(mL)	O	0	O	0.5	O	0
蜗牛酶液(mL)	O	0	O	O	0.5	0
纤维素酶液(mL)	0	O	0	O	0	0.5
实验结果 (绿色深浅程度)	-	-	-	+++	++++	++

(注："+"越多表示绿色越深，"一"表示颜色无显著变化)
(1)实验过程中，需要轻摇试管，其目的是，使原生质体从叶小片中游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。
(2)从绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有等多种酶。该实验中是空白对照组，其设置意义是。
(3)用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用洗涤。(4)原生质体是否符合要求还需进行检验，其检验的方法是。

(10分)把水稻和番茄培养在相同的环境下，培养液、温度、湿度、光照等环境均相同。经过一段时间后，两种植物吸收N、K、Mg、Si等元素的结果如下图，图示实验结束时培养液中各养分的浓度与实验开始时培养液中各养分浓度的百分比：
      
（1）番茄和水稻吸收K⁺的方式是_________，其遵循的是下列曲线图中的      项(填字母)，依赖的条件有_______________________。
（2）水稻对培养液中的N、Mg、Si三种元素的吸收量均不相同，其中吸收        最多，造成吸收量差异的主要原因是__________________________。

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。

豌豆种子萌发时，吸水可分为3个阶段，即急剧的吸水、吸水暂停和胚根长出后重新迅速吸水。


图一                                   图二
（1）图一是豌豆种子萌发时吸水暂停阶段及胚根长出后二氧化碳释放量（QCO₂）与氧气吸收量（QO₂）之间的关系图。
①在豌豆吸水暂停后胚根长出前，豌豆种子呼吸作用的主要方式是            ，此过程只在               阶段释放少量能量，用于ATP的合成。
②胚根长出一段时间后，主要的呼吸方式中能大量产生能量的阶段是在         （填结构）中进行的，该阶段            （填“能”或者“不能”）产生二氧化碳。
（2）图二是豌豆幼苗长出2片真叶后，外界温度和时间对豌豆幼苗呼吸速率的影响示意图。
①由图可推知温度影响呼吸速率的主要原因是温度影响了              ；呼吸速率与温度之间的关系是                                            。
②要探究15天内不同温度对生长状况一致的豌豆幼苗呼吸作用速率的影响，如何排除光照这一无关变量的干扰？                                         。

研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验一、二的结果分别用下图中的（1）、（2）表示，请据图回答问题：

（1）实验一除满足植物对水和无机盐的需要外，还必需在适宜的                等外界条件下进行。
（2）实验一的自变量是               ，图（1）中a点条件下番茄植株相对生长速率低于b点的主要原因是                  。日温26℃、夜温20℃一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？               ，理由是                  。
（3）图（2）表示一个种植有番茄植株的密闭容器内O₂含量的变化，据图分析：
①番茄植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂量相等的点是              。
②该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？                         ，理由是              。
③根据图（2）在图（3）中以A为起点画出该密闭容器内CO₂含量变化的曲线。

将一植物细胞依次浸入蒸馏水、0.3 g/mL蔗糖溶液和0.5 g/mL尿素溶液中，观察原生质体(植物细胞除去细胞壁后的部分称原生质体)的体积随时间的变化，如右图所示：

(1)在A、B、C中，细胞在蒸馏水中的是__________；在0.3 g/mL蔗糖溶液中的是
__________；在0.5 g/mL尿素溶液中的是__________。
(2)ab段的下降速度较ae段的快，这是因为
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
ef段的细胞体积变化为__________；cd段的细胞液浓度__________0.5 g/mL。
(3)试简要分析B、C曲线差异的原因。

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。

用紫色的洋葱鳞片叶表皮细胞为材料观察植物细胞的质壁分离与复原,选用
了以下试剂:   30%的蔗糖溶液、70%的蔗糖溶液、30%的氯化钠溶液、清水、30%的
盐酸溶液。下图是不同试剂处理的结果。请分析：

⑴观察质壁分离时，使用30%的盐酸溶液，实验结果为曲线　     ，此时细胞膜表现的特性为　       。
⑵观察质壁分离时，使用30%的氯化钠溶液，实验结果为曲线　    ，该实验现象可描述为　                           ；在整个实验过程中物质过膜的方式依次为　                                                          。
⑶曲线⑤发生的原因是                                      。(２分)
⑷5条曲线中能观察到质壁分离的是　                  ，(２分)质壁分离后能观察到复原的是　             。(２分)