高中生物单倍体诱导与利用综合题

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。

下图是某同学画的几个植物细胞的示意图，请回答：

(1)注明图中各标号所指结构的名称：1_________；2_________；3_________。
(2)表示质壁分离的正确图解是_________。
(3)发生质壁分离的原因是____________________________。
(4)发生质壁分离的结构基础是________________________________。
(5)将发生了质壁分离的细胞置于清水中，如果不能复原，则说明_________________。
(6)质壁分离和复原的实验说明：成熟的植物细胞的____________可以通过_________(由_________、_________和_________________构成)与外界环境的溶液发生渗透作用从而进行__________________。

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

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。

在一项研究温度对浸在蒸馏水中马铃薯方块质量的影响的实验中，所得到的结果如下表所示：

	质量改变的百分比（%）
时间（小时）	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
水温	20℃	0	+5	+7	+9	+12	+14	+16	+17	+17
50℃	0	+7	0	-5	-8	-10	-10	-10	-10

（1）请以时间为横坐标、质量百分比为纵坐标，在同一坐标上将上表数据绘成曲线。
（2）假如每个马铃薯方块在开始时的质量是50克，计算马铃薯方块在两个不同温度下4小时后的质量。
（3）马铃薯方块的质量在哪一个小时内增加得最多？
（4）根据最初30分钟的实验结果，你认为温度对马铃薯方块质量的改变有什么影响？
（5）你怎样判断马铃薯细胞的细胞膜在高温下受到破坏？ 

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___________________.

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。_________________________________________________________________________

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。

某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO₂时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），按下图装置实验。当测定甲、乙装置中CaCO₃沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答：

（1）甲、乙两组的实验变量是     ，实验需控制的无关变量主要有      （答二点即可）。
（2）酵母菌产生CO₂的场所是                  。
（3）利用提供的U型管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U型管底部的半透膜，其余物质能通
过)、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验：
实验步骤：

①将      的滤液1和滤液2分别倒入U型管的A、B两侧并标记；
②一段时间后观察         的变化。
实验结果预测和结论：
①                                                           ；
②                                                           ；
③                                                           。

有同学用洋葱作为实验材料进行生物学实验，请回答以下问题：

（1）用洋葱的绿色叶子进行色素的提取和分离实验，一般用                  作溶剂来提取色素，通过              （方法）分离色素。
（2）若收集到的滤液绿色过浅，其原因不可能是                           。
A.未加石英砂、研磨不充分
B.一次加入过量的无水乙醇提取
C.分次加入少量无水乙醇提取
D.使用放置数天的菠菜叶
（3）若某个同学做出的结果是滤纸条上出现了5条色素带，其中有一条为蓝色，则以下的分析最可能的
是             。
A.洋葱的叶绿体中含有5种光合色素
B.该植物发生了基因突变
C.该同学在制备滤纸条时，用蓝色圆珠笔画滤液细线
D.叶绿素A是蓝绿色，分离为绿色和蓝色
（4）若用洋葱的鳞片叶表皮制备临时装片观察质壁分离和复原，将一洋葱鳞片放在某一浓度的蔗糖溶液
中，制成装片，放在显微镜下观察，发现有3种状态的细胞，如下图。你认为这3个细胞（均为正常的
活细胞）在未放入蔗糖溶液之前，其吸水力大小关系为                   。
A.A>B>C            B.A<B<C         C.B>A>C                D.B<A<C
(5)若想判定洋葱的鳞片叶细胞中是否含有还原糖，应该选用                （紫色洋葱/白色洋葱）。

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。

(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__________________________。

某校学生做完“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO₂时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们对实验进行了改进：将等量的无菌葡萄糖溶液及等量的酵母菌混匀后分别加入到A、B两个锥形瓶中并密封（瓶中无氧气），如下图装置实验。一段时间后，当测定甲、乙装置中澄清石灰水变浑浊生成CaCO₃相等时，立刻停止实验，将A、B两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，分别得到滤液1和滤液2。请分析回答：

（1）甲、乙两组的实验变量是__________，实验中NaOH的作用是__________。
（2）A、B两个锥形瓶中酵母菌产生CO₂的场所分别是__________和__________。
（3）下图曲线中能正确表示B瓶实验结果的是__________。

（4）在此实验中，可以利用___________的原理进行探究。如下图，取等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记，一段时间后观察两侧液面的变化。如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多；如果___________，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；反之，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多。

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)