研究人员为了制备烟草(四倍体,4n=48)的叶片细胞与紫罗兰(二倍体,2n=14)的紫色花瓣细胞的原生质体,并诱导其融合形成紫罗兰烟草植株,进行了如下实验:
一、原生质体的制备
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 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
缓冲液(mL) |
0 |
2 |
1 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
果胶酶液(mL) |
0 |
0 |
0 |
0.5 |
0 |
0 |
蜗牛酶液(mL) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.5 |
0 |
纤维素酶液(mL) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.5 |
实验结果(绿色深浅程度) |
— |
— |
— |
+ + + |
+ + + + |
+ + |
(注:“+”越多表示绿色越深,“—”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)如果对制取的烟草叶肉细胞原生质体是否还有活性进行检验,其检验的方法可以是 。
二、用同样方法制取紫罗兰花瓣细胞原生质体悬浮液
三、原生质体融合
将等量的紫罗兰花瓣细胞原生质体悬浮液与烟草叶肉细胞原生质体悬浮液加入到装有20%的PEG溶液的离心管中混合后,离心10min,将分离得到的融合成团的原生质体悬浮液与含有琼脂的液体培养基混合均匀后,凝固形成很薄的平板。再利用有关显微镜观察、鉴定融合的原生质体。请分析:
(4)步骤三中,若所有的原生质体均两两融合,则所得到的某一个融合的原生质体中含有的染色体数可能是 。
(5)只利微镜观察,不借助其他手段 (能,不能)鉴别出杂种融合的原生质体,你所依据的观用显察现象是 。
四、制取紫罗兰烟草的人工种子
(6)如下图2中,包埋形成人工种子过程中,先适当加热使海藻酸钠溶化,然后将溶化的海藻酸钠溶液 ,再加入 充分搅拌混合均匀。 若将得到的人工种子播种后成长为成紫罗兰烟草植株,杂种植株为 倍体。
回答有关动物体内稳态调节的问题。
G基因可能与肥胖的产生有关,某研究用高脂肪食物喂养G基因缺失小鼠和正常小鼠8周后,发现基因缺失小鼠的体重明显大于正常小鼠,测量两种小鼠的能量消耗,结果见图。
1.据图18分析,G基因缺失导致小鼠肥胖的原因之一是_____。
2.G基因在下丘脑中表达。G基因缺失会使下丘脑“摄食中枢”的兴奋性增加,进而减少下丘脑细胞分泌_____激素,此变化通过垂体,将减弱_____和_____两种靶腺的活动,从而影响动物体内的能量消耗。
肥胖可能导致糖尿病,为了研究新药T对糖尿病的疗效,需要创建糖尿病动物模型。科学研究中常用药物S创建糖尿病动物模型。给甲、乙、丙、丁4组大鼠注射药物S,下图显示各组大鼠进食后血糖浓度的变化,虚线表示基础血糖值。
3.图中_____组能用于研究新药T疗效。
分别让糖尿病大鼠服用新药T或另外一种治疗糖尿病的药物P后,测定空腹血糖浓度、肝糖原含量、血液总胆固醇浓度和低密度脂蛋白受体表达量(低密度脂蛋白受体存在于组织细胞表面,可与低密度脂蛋白结合,参与血脂调节)。数据见图。图中N表示正常大鼠、M表示无药物处理的糖尿病大鼠、T表示新药T处理的糖尿病大鼠、P表示药物P处理的糖尿病大鼠。*表示与正常大鼠相比有显著差异,#表示与糖尿病大鼠相比有显著差异。
4.利用图中的数据,针对新药T调节糖尿病大鼠血糖和血脂的机制分别做出分析_____。
生长素在植物体各器官都有分布,具有重要作用。请回答下列相关问题:
(1)下图表示植物不同器官对不同浓度生长素的反应。图中曲线的来历:材料培养用某种溶剂配置的一定浓度的生长素溶液处理
测量、记录
统计、计算并分析。如果选择小麦,需要将切取的胚芽鞘尖端下的一段用蒸馏水浸泡,其目的是 。图中的三条曲线呈现出生长素作用的共同特点是 ;相同浓度的生长素对不同器官的作用效果说明 。
(2)下图表示赤霉素对植物体内生长素含量的调节关系。
①图示中X表示赤霉素对生长素的分解具有 作用,这种作用很可能是通过降低该过程中__ 的活性实现的。
②生长素浓度过高时细胞的伸长却受到抑制,这与另一种植物激素 的含量增加有关。
③请写出探究IAA促进离体豌豆节间切段伸长的适宜浓度的实验思路 。
④青少年食用豆芽,豆芽中所含的生长素,会不会影响身体的生长发育? 。请说明理由。 。
为了探讨某种植物的一些生理特性,科研人员做了一系列的相关试验。下图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况。请分析回答:
(1)从图中a—b段可以看出,限制叶片光合速率的主要环境因素是 。若其他条件不变,对叶绿素而言,有效辐射的光主要是 。
(2)图中c—d对应时段,植物体内有机物总量的变化情况是 ,i点时叶肉细胞内合成[H]的场所有 。
(3)经测定,晴天遮光条件下该植物的CO2释放速率为0.6 mol/m2
s,则g点时该植物O2产生速率为
mol/m2
s。
(4)每分子叶绿素含有一个Mg2+,可被H+、Cu2+等置换。在用该植物的绿叶做“色素的分离与提取”实验时,滤液用5%的HCl处理一段时间后,其颜色与研磨时未加 的颜色相似,呈黄褐色。实验室常用含Cu2+的试剂处理叶片,可形成铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色,其原因可能是 。
(5)该植物收获后的果实可采用 (植物激素)进行催熟。经测定,该植物细胞内DNA、RNA和蛋白质的物质含量比值为l:3.1:11,研究者用生长素处理该植物细胞后,细胞内物质含量比值变为1:5.4:21.7,据此分析,生长素作用于植物细胞的分子机制是 。
现代耕作制度的一项改革是免耕法,2,4-D是生长素类似物,用于种植禾谷类的田间以杀除双子叶植物类杂草。为研究2,4 – D对植物的调节作用,有实验小组做了“2,4-D对某植物插条生根的影响”实验,请你按照下表进行分析回答:
组别 步骤 |
A组 |
B组 |
C组 |
D组 |
E组 |
F组 |
配制溶液 |
蒸馏水 |
20mg/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 |
选择插条 |
选取该植物生长日期、带芽数目等相同的适宜插条若干支,随机均分成六份,并编号 |
|||||
浸泡插条 |
分别用等量蒸馏水、相应浓度2,4-D溶液浸泡插条12h |
|||||
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适宜且相同 |
|||||
实验结果 |
![]() |
(1)设置A组实验的目的是______________。
(2)可确定促进插条生根的最适2,4-D溶液浓度在 mg/L之间。
(3)实验结果说明 。
(4)有人提出上述实验处理的插条生根可能需要光照,为此开展了如下探究实验。
实验步骤:
①将用 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 条件下培养,其它条件相同且适宜;
③培养一段时间后,分别计数甲乙两组插条生根数目。
请设计表格,预期实验结果和结论:
I.下图是人体内有关神经调节和体液调节部分结构示意图,图中A、B和a、b、c代表相关结构,①、②、③代表不同的激素。回答下列问题:
(1)兴奋从A传到B导致B兴奋,c的膜内电位变化是______________。
(2)人体受到寒冷刺激后,将兴奋传至的体温调节中枢_________,一方面使骨骼肌颤栗,另一方面使肾上腺素和___________(填序号)的含量升高,产热增加。
(3)血糖含量降低时,会刺激_______细胞合成并分泌胰高血糖素,该激素调节血糖升高的原理是___________________。
(4)某病人体内产生的某种抗体作用于乙酰胆碱(一种兴奋性递质)受体后,使乙酰胆碱受体退化且再生受阻,从免疫角度上说,该疾病属于____________病。临床上可以切除________来治疗重度患者,其原因是切除该器官能抑制T细胞的发育,使淋巴因子不能产生,从而减少抗体的产生。
II.下列是有关植物生长素的一些信息,请结合所学内容,根据所给信息回答问题:
(1)生长素的化学本质是_______________,其极性运输的方式是______________。
(2)图甲利用琼脂块收集来自小麦胚芽鞘尖端所产生的生长素(1AA),研究比较小麦胚芽鞘尖端在光下和暗处产生生长素的量。除所需探究的变量外,其他无关变量相同且适宜。根据实验结束时收集到的生长素量(图中数字),可能得出的实验结论是_________________________。
(3)将生长正常的植株幼苗水平放置时受重力的影响,根向地生长、茎背地生长。则图乙是水平放置后,幼苗根和茎的生长与生长素浓度的关系。则曲线上与茎的近地侧和根的远地侧对应的点依次是:___________。图丙为生长素浓度与茎生长关系的曲线。若测得茎的近地侧生长素浓度为2f,茎的远地侧生长素浓度为x,用数学式表示x的范围:______________。