如下图所示，用水培法栽培某植物，请回答下列问题：

（1）若要使该植物正常生长，需向水中添加哪些物质？

答：________________________________

（2）若给水中持续加入大量，则会出现何种后果？

答：________________________________

（3）若持续加入适量的，又会出现什么结果，叶片的颜色会有什么变化吗？为什么？

答：________________________________

（4）从理论上计算，若该植物吸收了3 mol的，则需要消耗多少摩尔的氧气？（假设该条件下的电高度a＝5%）

答：________________________________

（5）剪取该植物数条根浸泡到质量浓度为0.01%的亚甲基蓝溶液中染色1～2分钟，然后将根取出且用蒸馏水洗去浮色，再分别放入盛有等量蒸馏水和溶液的小烧杯中，可观察到溶液变成蓝色，这是因为亚甲基蓝的阳离子（呈蓝色）与根细胞表面的发生了交换吸附，而后吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子又与溶液中的发生交换吸附，故溶液变蓝。

在以上实验中，根细胞表面的与亚甲基蓝溶液中的发生了交换吸附吗？请设计一个实验进行证明。

答：________________________________

（6）将该植物水平放置一周后将会有何变化？其原因是什么？如果是在太空舱中呢？

答：________________________________

（7）如上图所示，将叶片X暴露在放射性同位素标记的中数小时，然后将叶片Ⅰ、Ⅱ和组织Ⅲ、Ⅳ分别切下来，可以预期会在何种组织中测出放射性标记的有机物？

[　　]

A．只有叶片Ⅰ

B．只有叶片Ⅰ和Ⅱ

C．只有Ⅲ和Ⅳ两部分

D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的所有组织中

（8）上题中检测组织中放射性的方法通常为

[　　]

（9）若要使该植物有最大的净生产量，以下哪些措施是正确的？请在其后面画上“T”

①长光照、短黑暗；

(　　)

③长黑暗、短光照；

(　　)

③恒温25℃；

(　　)

④白昼25℃，夜间15℃；

(　　)

⑤白昼15℃，夜间25℃；

(　　)

（10）1939年希尔（R．Hill）将分离出的叶绿体加到草酸铁溶液中，经过光照后放出，同时草酸铁盐被还原成草酸亚铁盐；

请问，希尔实验的重要意义是什么？若在光合作用中，有何作用？

答：________________________________

（11）在研磨叶片获得叶绿素提取液时，通常加入少量的碳酸钙以防止叶绿素受到破坏，这是什么道理？

答：________________________________

（12）观察叶绿素提取液时，对着光源将看到试管内提取液呈________色；背着光源将看到试管内提取液呈________色。

(9分)下图甲是高等动物细胞亚显微结构示意图，图乙是该雄性动物体内5个不同时期的细胞正常分裂图。请据图回答下列问题：

(1)研究表明，结构⑨的功能越复杂，其上的________种类和数量就越多。图乙中含有同源染色体的细胞分裂图像有________(填字母)；基因的分离定律和自由组合定律发生在________图所示的细胞中；该动物体细胞最多有    条染色体，图中染色体是核DNA数一半的时期有：      。

(2)若图甲是该动物的      细胞，则该细胞可能会发生类似于图乙中所示的分裂现象。分裂时星射线的形成与[　]________(填序号和名称)密切相关。

(3) 某些金属元素对细胞分裂有较大的影响。请设计实验探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响，完善实验步骤。

①材料用具：洋葱、1.0 g/L的AlCl₃溶液、显微镜、解离液、龙胆紫溶液、蒸馏水、镊子、烧杯、培养皿、载玻片、盖玻片等。

②实验步骤：

a．将两个洋葱分别放入盛有水的A、B洁净培养皿中，在室温下培养生根，每天换水一次。约38～48 h后洋葱萌生新根。

b．在A、B培养皿中分别加入                                          

c．培养相同时间后，各取A、B培养皿中洋葱根尖数个，经过                    过程临时装片。

d．观察A、B中各100个细胞，分别计算分裂指数。

酵母菌是研究细胞呼吸常用的实验材料。请分析回答：

（1）酵母菌有氧呼吸过程中[H]在___________________处与氧结合生成水，水中的氢来自于反应物中的__________________。适宜温度下，在锥形瓶中加入含有酵母菌的葡萄糖溶液并密封（如图1），图2曲线中能正确表示实验结果的是_____________________。

（2）某研究小组利用如图3所示装置进行酵母菌细胞呼吸的研究。图中刻度玻璃管可以用来读取液面的高度（假设水压对气体体积变化的影响忽略不计）。

实验步骤：

a. 将10mL酵母菌培养液和10mL加热煮沸后冷却的酵母菌培养液分别加入甲、乙两个烧杯中。

b. 将甲、乙两个烧杯分别放入气密性完好的两个气球中，排尽空气后分别向两个气球内注入等量且适量的氧气，扎紧气球保持密闭状态，再分别放入如图实验装置中。

c. 两组装置均放入20℃恒温水浴中。从注水口注入等量的温水，调节刻度玻璃管液面至起始刻度。

d. 记录实验结果。

实验分析：

① 该实验的自变量是______________，因变量是__________________。

② 实验刚开始的短时间内，两组装置的刻度玻璃管液面均不发生变化的原因分别是________________________；__________________。

③ 一段时间后，装有甲烧杯的装置中刻度玻璃管液面________________，原因是_______________________。

以下是有关现代生物技术的两个问题，请回答：
Ⅰ（5分）：下列三图分别表示基因的结构示意图和利用基因工程培育抗虫棉过程示意图。请据图回答下列有关问题：

（1）图C中的目的基因是从图A和图B中的哪一个图所表示的基因提取的？   ___，图C中科学家在进行[①]操作时，要用___            ____分别切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端通过___          ____而结合。
（2）[III]是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交产生F₁代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的_______。
（3）将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是_________________  ____。
Ⅱ（10分）：现有甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质，实验室研究人员计划通过动物细胞培养的方法来鉴定它们是否有毒性并比较二者毒性的强弱。请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列有关问题。
实验原理：_____________________________________    __。（2分）根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数（以下称Q值），可判断该化学物质的毒性。
材料用具：活的小白鼠胚胎、胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、适宜浓度的化学物质甲溶液、适宜浓度的化学物质乙溶液、蒸馏水、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常有丝分裂各时期的高倍显微照片。
实验步骤：
（1）制备细胞悬浮液。
把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液。
（2）进行细胞培养。
①取A、B、C3个洁净的培养瓶，分别放入___________________________________；
②向A、B两个培养瓶中分别加入等量的甲、乙溶液，C瓶中加入等量的蒸馏水，摇匀；
③把3个培养瓶放在适宜温度的恒温箱中培养。
（3）制作临时装片。
①当细胞增殖到大约8代左右时，同时从恒温箱中取出3个培养瓶，用            
处理，加入动物细胞固定液，迅速杀死细胞并固定细胞分裂相；
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央，滴加__________________进行染色，3—5min后，盖上盖玻片。
（4）镜检和统计。
把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜观察，为清晰观察染色体的形态，最好寻找处于______________期的细胞，并与小白鼠正常细胞有丝分裂同时期高倍显微照片进行对比，统计并计算该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q值）。
结果分析与结论：
（1）经研究人员实验得知，A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：Q_A=1．3%, Q_B=12．5%, Q_C=0．1%,
由此可知该实验的结论是__________________________________________。（2分）⑵在实验中，C培养瓶起______________作用，C瓶的Q值说明____________________。

（13分）酵母菌是一种单细胞真菌，其结构简单，是研究生命科学的理想微生物。下图甲表示酵母菌中线粒体发生的“自噬”现象，图乙是研究酵母菌细胞呼吸方式的装置图，请回答下列问题：

（1）线粒体增大膜面积的方式是______________________，从代谢的角度分析，其现实

意义是_____________________。

（2）由图甲可知，线粒体在_____________的条件下会损伤，由线粒体产生的一种外膜蛋白可以引起其发生特异性的“自噬”现象。“自噬”后的线粒体形成“自噬体”，并与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”。该过程体现了生物膜具有____________。

（3）若该酵母菌的线粒体均遭此“损伤”，则在有氧的条件下，葡萄糖氧化分解的最终产物是__________，对其进行检测所需的试剂是_____________________。

（4）如果人的精子中线粒体基因发生了突变，这种变异一般__________（填“能”或“不能”）遗传给后代。

（5）某研究小组利用图乙所示装置进行酵母菌细胞呼吸的研究。图中刻度玻璃管可以用来读取液面的高度（假设水压对气体体积变化的影响忽略不计）。

实验步骤：

a．将10mL酵母菌培养液和10mL加热煮沸后冷却的酵母菌培养液分别加入甲、乙两个烧杯中。

b．将甲、乙两个烧杯分别放入气密性完好的两个气球中，排尽空气后分别向两个气球内注入等量且适量的氧气，扎紧气球并保持密闭状态，再分别放入如图乙所示的实验装置中。

c．两组装置均放入20℃恒温水浴中，从注水口注入等量的温水，调节刻度玻璃管液面至起始刻度。

d．记录实验结果。

实验分析：

①该实验的自变量是___________，因变量是_____________________________。

②在实验刚开始的短时间内，两组装置的刻度玻璃管液面均不发生变化的原因分别是____________________、_____________________。

③一段时间后，装有甲烧杯的装置中刻度玻璃管液面____________________，原因是________________________________________________________________。