Question

【題目】番茄是我們日常生活中非常喜愛的果蔬，“宇番1號”番茄是黑龍江省農科院以“北京黃”番茄為試材，經多代單選提純，在1992年把提純種子搭載衛星上天，在宇宙空間經強宇宙射線、高真空、微重力和較強的輻射強流等因素作用后，培育而成的番茄新品種，該品種臭有個頭大、產量高、風味佳、抗病性強等優良性狀。請結合圖1所示，分析回答：

（1）根據花的結構中雌蕊和雄蕊的有無進行分類，番茄的花應屬______。

（2）在由花到果實的過程中，必須經歷兩個重要的生理過程是______。

（3）果實是由[]______發育而成的，種子是由受精后的[_]______發育而成。一個番茄果實中會有許多粒種子的主要原因是______。

（4）番茄的種子雖然在大小、形狀等方面與菜豆種子有著很大的差異，但經解剖發現其基本結構是相同的。由此可知，為番茄種子萌發提供營養物質的結構是______，同時必須提供的外界環境條件是______。

（5）幼苗中的莖和葉是由種子結構中的______發育而來。幼苗在生長過程中，所需水分和無機鹽主要由圖甲中的[]______吸收，并通過圖乙中的[]______運輸到植物體各部分。番茄植株在生長過程中，其莖不能無限加粗的主要原因是______。

（6）番茄的繁殖方式屬于______生殖，其優點是______。

（7）當番茄植株生長到一定高度后，菜農常常采用“摘心”措施，以增加產量，采取該措施所依據的是______原理。同時科學施肥可使番茄接近最高產量而又不會造成肥料浪費，圖3為鋅肥的施用量與番茄的果實產量關系曲線圖，從圖中看出，施用鋅肥的最佳濃度范圍應是______mg/L。

（8）種子搭載衛星上天，在宇宙空間經強宇宙射線、高真空、微重力和較強的輻射強流等因素作用后，可以獲得新品種的原因是______。

（9）“宇番1號”的果皮為黃色，若讓它與紅色果皮的“航育大紅”番茄雜交，將雜交獲得的種子進行種植后，發現其后代果皮的顏色全為紅色（由一對顯隱性基因F、f控制），由此可判斷控制“宇番1號”果皮顏色的基因組成為______，該雜交后代果實內所結種子的胚的基因組成為______。

（10）為了解決番茄抗凍的問題，科學家就將比目魚的抗凍蛋白質基因轉移到番茄里，培育出了抗凍番茄植株。這項技術稱為______技術，在本題中______可被稱為轉基因生物。

Answer 1

【答案】兩性花 傳粉和受精 1子房 2 胚珠 一個子房中有許多個胚珠 子葉 適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣 胚芽 A成熟區 E導管 沒有形成層 有性 后代具有較強的生命力和適應環境的能力 頂端優勢 12～16 遺傳物質發生變化 ff Ff 轉基因 抗凍的番茄

【解析】

花根據是否有雌蕊或雄蕊分為單性花和兩性花，一朵花中只有雄蕊或雌蕊，是單性花；一朵花中既有雄蕊，又有雌蕊的花是兩性花。花粉成熟后落到雌蕊的柱頭上的過程叫傳粉。當花粉落到雌蕊的柱頭上后，在柱頭黏液的刺激下，花粉萌發出花粉管，花粉管穿過花柱到達子房胚珠珠孔后，前端破裂釋放出兩個精子，其中一個精子與卵細胞融合形成受精卵，另一個精子與中央細胞結合，形成受精的中央細胞，叫做雙受精。這種經過兩性生殖細胞的結合的生殖方式叫做有性生殖。綠色開花植物要形成果實和種子，必須經過傳粉和受精；綠色開花植物的果實和種子形成的過程如圖所示：

種子萌發時，吸水膨脹，種皮變軟，呼吸作用增強，將儲存在子葉內的營養物質逐步分解，轉化為可以被細胞吸收利用的物質，輸送到胚的胚軸、胚根和胚芽。種子萌發必須滿足一定的外界條件，即適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣。根尖的結構包括根冠、分生區、伸長區和成熟區，導管運輸水和無機鹽，篩管運輸有機物。木本植物的莖由樹皮，形成層，木質部和髓組成。植物的生殖方式包括有性生殖和無性生殖。在植物的生長發育過程中，頂芽對側芽有一定的制約關系。當頂芽生長旺盛時，側芽的生長就會受到抑制，這種現象叫做頂端優勢。變異是指子代與親代之間、子代個體之間的差異的現象。變異是普遍存在的，引起生物變異的原因多種多樣。按照變異的原因可以分為可遺傳的變異和不遺傳的變異：可遺傳的變異是由遺傳物質改變引起的，可以遺傳給后代；由環境改變引起的變異，遺傳物質不發生改變，是不遺傳的變異，不能遺傳給后代。生物的性狀由基因控制，基因有顯性和隱性之分；顯性基因是控制顯性性狀發育的基因，隱性基因，是控制隱性性狀的基因；當細胞內控制某種性狀的一對基因都是顯性或一個是顯性、一個是隱性時，生物體表現出顯性基因控制的性狀；當控制某種性狀的基因都是隱性時，隱性基因控制的性狀才會表現出來。轉基因技術是指運用科學手段從某種生物中提取所需要的基因，將其轉入另一種生物中，使與另一種生物的基因進行重組，從而產生特定的具有變異遺傳性狀的物質。

（1）花根據是否有雌蕊或雄蕊分為單性花和兩性花，一朵花中只有雄蕊或雌蕊，是單性花；一朵花中既有雄蕊，又有雌蕊的花是兩性花。因此，據圖可見：番茄花中既有雄蕊又有雌蕊，屬于兩性花。

（2）花粉成熟后落到雌蕊的柱頭上的過程叫傳粉。當花粉落到雌蕊的柱頭上后，在柱頭黏液的刺激下，花粉萌發出花粉管，花粉管穿過花柱到達子房胚珠珠孔后，前端破裂釋放出兩個精子，其中一個精子與卵細胞融合形成受精卵，另一個精子與中央細胞結合，形成受精的中央細胞，叫做雙受精。因此，一朵花開放之后要經過傳粉和受精才能形成果實和種子。

（3）綠色開花植物要形成果實和種子，必須經過傳粉和受精；綠色開花植物的果實和種子形成的過程如圖所示：

可見子房壁發育成果皮，里面的胚珠發育成種子，子房發育成果實，種子的胚，是由兩性生殖細胞的結合成受精卵發育而來，受精的極核發育成胚乳，珠被發育成種皮。胚珠發育成種子，種子的數目取決于胚珠的數目，正常情況下，一個番茄果實內有許多粒種子，這是因為一個子房中有許多個胚珠。因此，果實是由1子房發育而成的，種子是由受精后的2胚珠發育而成。一個番茄果實中會有許多粒種子的主要原因是一個子房中有許多個胚珠。

（4）種子萌發時，吸水膨脹，種皮變軟，呼吸作用增強，將儲存在子葉內的營養物質逐步分解，轉化為可以被細胞吸收利用的物質，輸送到胚的胚軸、胚根和胚芽。種子萌發必須滿足一定的外界條件，即：適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣。因此，番茄的種子雖然在大小、形狀等方面與菜豆種子有著很大的差異，但經解剖發現其基本結構是相同的。由此可知，為番茄種子萌發提供營養物質的結構是子葉，同時必須提供的外界環境條件是適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣。

（5）種子萌發時，胚根生長最快，首先突破種皮向地生長，并發育成根，隨后胚軸伸長，胚芽突破種子背地生長，發育成莖和葉。根尖的結構包括根冠，分生區、伸長區和成熟區，其中吸收水分和無機鹽的主要器官是成熟區；運輸水分和無機鹽的是導管。單子葉植物莖不能逐年加粗，是因為沒有形成層。因此，幼苗中的莖和葉是由種子結構中的胚芽發育而來。幼苗在生長過程中，所需水分和無機鹽主要由圖甲中的A成熟區吸收，并通過圖乙中的E導管運輸到植物體各部分。番茄植株在生長過程中，其莖不能無限加粗的主要原因是沒有形成層。

（6）用番茄種子繁殖，個體發育的起點是受精卵，屬于有性生殖，經過兩性生殖細胞結合形成受精卵，特點是后代具有較強的生命力和適應環境的能力。

（7）在植物的生長發育過程中，頂芽對側芽有一定的制約關系。當頂芽生長旺盛時，側芽的生長就會受到抑制，這種現象叫做頂端優勢。如果摘除頂芽，側芽會很快就發育成枝條。在生產實踐中，人們經常利用植物的頂端優勢原理，對作物、果樹、花卉等進行整枝、打杈或摘心，調整頂芽和側芽的生長發育狀況，提高作物和果樹產量以及花卉的觀賞價值。所以，

當番茄植株生長到一定高度后，菜農常常采用“摘心”措施，以增加產量，采取該措施所依據的是頂端優勢原理。同時科學施肥可使番茄接近最高產量而又不會造成肥料浪費，圖3為鋅肥的施用量與番茄的果實產量關系曲線圖，從圖中看出，施用鋅肥的最佳濃度范圍應是12～16mg/L。

（8）變異是指子代與親代之間、子代個體之間的差異的現象。變異是普遍存在的，引起生物變異的原因多種多樣。按照變異的原因可以分為可遺傳的變異和不遺傳的變異：可遺傳的變異是由遺傳物質改變引起的，可以遺傳給后代；由環境改變引起的變異，遺傳物質不發生改變，是不遺傳的變異，不能遺傳給后代。因此，科學家將一些作物的種子搭載人造衛星進入太空，經過宇宙射線、高度真空和微重力等綜合因素的作用，使種子遺傳物質發生變化，從而培育出優質高產的新品種。

（9）生物的性狀由基因控制，基因有顯性和隱性之分；顯性基因是控制顯性性狀發育的基因，隱性基因，是控制隱性性狀的基因；當細胞內控制某種性狀的一對基因都是顯性或一個是顯性、一個是隱性時，生物體表現出顯性基因控制的性狀；當控制某種性狀的基因都是隱性時，隱性基因控制的性狀才會表現出來。“宇番1號”的果皮顏色為黃色，如果讓它與紅色果皮的“航育大紅”番茄雜交，雜交后代番茄的果皮顏色全為紅色，表明黃色性狀不能表現，黃色性狀是隱性性狀，控制黃色性狀的基因是隱性基因。因此，“宇番1號”體細胞中，控制果皮顏色的基因組成是ff，紅色果皮的“航育大紅”番茄基因組成是FF。遺傳圖解如下：

該雜交后代果實內所結種子的胚的基因組成為Ff。

（10）轉基因技術是指運用科學手段從某種生物中提取所需要的基因，將其轉入另一種生物中，使與另一種生物的基因進行重組，從而產生特定的具有變異遺傳性狀的物質。利用轉基因技術可以改變動植物性狀，培育新品種，科學家就將比目魚的抗凍蛋白質基因轉移到番茄里，培育出抗凍的番茄，這項技術稱為轉基因技術。在本題中抗凍的番茄可被稱為轉基因生物。