Question

【题目】番茄是我们日常生活中非常喜爱的果蔬，“宇番1号”番茄是黑龙江省农科院以“北京黄”番茄为试材，经多代单选提纯，在1992年把提纯种子搭载卫星上天，在宇宙空间经强宇宙射线、高真空、微重力和较强的辐射强流等因素作用后，培育而成的番茄新品种，该品种臭有个头大、产量高、风味佳、抗病性强等优良性状。请结合图1所示，分析回答：

（1）根据花的结构中雌蕊和雄蕊的有无进行分类，番茄的花应属______。

（2）在由花到果实的过程中，必须经历两个重要的生理过程是______。

（3）果实是由[]______发育而成的，种子是由受精后的[_]______发育而成。一个番茄果实中会有许多粒种子的主要原因是______。

（4）番茄的种子虽然在大小、形状等方面与菜豆种子有着很大的差异，但经解剖发现其基本结构是相同的。由此可知，为番茄种子萌发提供营养物质的结构是______，同时必须提供的外界环境条件是______。

（5）幼苗中的茎和叶是由种子结构中的______发育而来。幼苗在生长过程中，所需水分和无机盐主要由图甲中的[]______吸收，并通过图乙中的[]______运输到植物体各部分。番茄植株在生长过程中，其茎不能无限加粗的主要原因是______。

（6）番茄的繁殖方式属于______生殖，其优点是______。

（7）当番茄植株生长到一定高度后，菜农常常采用“摘心”措施，以增加产量，采取该措施所依据的是______原理。同时科学施肥可使番茄接近最高产量而又不会造成肥料浪费，图3为锌肥的施用量与番茄的果实产量关系曲线图，从图中看出，施用锌肥的最佳浓度范围应是______mg/L。

（8）种子搭载卫星上天，在宇宙空间经强宇宙射线、高真空、微重力和较强的辐射强流等因素作用后，可以获得新品种的原因是______。

（9）“宇番1号”的果皮为黄色，若让它与红色果皮的“航育大红”番茄杂交，将杂交获得的种子进行种植后，发现其后代果皮的颜色全为红色（由一对显隐性基因F、f控制），由此可判断控制“宇番1号”果皮颜色的基因组成为______，该杂交后代果实内所结种子的胚的基因组成为______。

（10）为了解决番茄抗冻的问题，科学家就将比目鱼的抗冻蛋白质基因转移到番茄里，培育出了抗冻番茄植株。这项技术称为______技术，在本题中______可被称为转基因生物。

Answer 1

【答案】两性花 传粉和受精 1子房 2 胚珠 一个子房中有许多个胚珠 子叶 适宜的温度、一定的水分和充足的空气 胚芽 A成熟区 E导管 没有形成层 有性 后代具有较强的生命力和适应环境的能力 顶端优势 12～16 遗传物质发生变化 ff Ff 转基因 抗冻的番茄

【解析】

花根据是否有雌蕊或雄蕊分为单性花和两性花，一朵花中只有雄蕊或雌蕊，是单性花；一朵花中既有雄蕊，又有雌蕊的花是两性花。花粉成熟后落到雌蕊的柱头上的过程叫传粉。当花粉落到雌蕊的柱头上后，在柱头黏液的刺激下，花粉萌发出花粉管，花粉管穿过花柱到达子房胚珠珠孔后，前端破裂释放出两个精子，其中一个精子与卵细胞融合形成受精卵，另一个精子与中央细胞结合，形成受精的中央细胞，叫做双受精。这种经过两性生殖细胞的结合的生殖方式叫做有性生殖。绿色开花植物要形成果实和种子，必须经过传粉和受精；绿色开花植物的果实和种子形成的过程如图所示：

种子萌发时，吸水膨胀，种皮变软，呼吸作用增强，将储存在子叶内的营养物质逐步分解，转化为可以被细胞吸收利用的物质，输送到胚的胚轴、胚根和胚芽。种子萌发必须满足一定的外界条件，即适宜的温度、一定的水分和充足的空气。根尖的结构包括根冠、分生区、伸长区和成熟区，导管运输水和无机盐，筛管运输有机物。木本植物的茎由树皮，形成层，木质部和髓组成。植物的生殖方式包括有性生殖和无性生殖。在植物的生长发育过程中，顶芽对侧芽有一定的制约关系。当顶芽生长旺盛时，侧芽的生长就会受到抑制，这种现象叫做顶端优势。变异是指子代与亲代之间、子代个体之间的差异的现象。变异是普遍存在的，引起生物变异的原因多种多样。按照变异的原因可以分为可遗传的变异和不遗传的变异：可遗传的变异是由遗传物质改变引起的，可以遗传给后代；由环境改变引起的变异，遗传物质不发生改变，是不遗传的变异，不能遗传给后代。生物的性状由基因控制，基因有显性和隐性之分；显性基因是控制显性性状发育的基因，隐性基因，是控制隐性性状的基因；当细胞内控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时，生物体表现出显性基因控制的性状；当控制某种性状的基因都是隐性时，隐性基因控制的性状才会表现出来。转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。

（1）花根据是否有雌蕊或雄蕊分为单性花和两性花，一朵花中只有雄蕊或雌蕊，是单性花；一朵花中既有雄蕊，又有雌蕊的花是两性花。因此，据图可见：番茄花中既有雄蕊又有雌蕊，属于两性花。

（2）花粉成熟后落到雌蕊的柱头上的过程叫传粉。当花粉落到雌蕊的柱头上后，在柱头黏液的刺激下，花粉萌发出花粉管，花粉管穿过花柱到达子房胚珠珠孔后，前端破裂释放出两个精子，其中一个精子与卵细胞融合形成受精卵，另一个精子与中央细胞结合，形成受精的中央细胞，叫做双受精。因此，一朵花开放之后要经过传粉和受精才能形成果实和种子。

（3）绿色开花植物要形成果实和种子，必须经过传粉和受精；绿色开花植物的果实和种子形成的过程如图所示：

可见子房壁发育成果皮，里面的胚珠发育成种子，子房发育成果实，种子的胚，是由两性生殖细胞的结合成受精卵发育而来，受精的极核发育成胚乳，珠被发育成种皮。胚珠发育成种子，种子的数目取决于胚珠的数目，正常情况下，一个番茄果实内有许多粒种子，这是因为一个子房中有许多个胚珠。因此，果实是由1子房发育而成的，种子是由受精后的2胚珠发育而成。一个番茄果实中会有许多粒种子的主要原因是一个子房中有许多个胚珠。

（4）种子萌发时，吸水膨胀，种皮变软，呼吸作用增强，将储存在子叶内的营养物质逐步分解，转化为可以被细胞吸收利用的物质，输送到胚的胚轴、胚根和胚芽。种子萌发必须满足一定的外界条件，即：适宜的温度、一定的水分和充足的空气。因此，番茄的种子虽然在大小、形状等方面与菜豆种子有着很大的差异，但经解剖发现其基本结构是相同的。由此可知，为番茄种子萌发提供营养物质的结构是子叶，同时必须提供的外界环境条件是适宜的温度、一定的水分和充足的空气。

（5）种子萌发时，胚根生长最快，首先突破种皮向地生长，并发育成根，随后胚轴伸长，胚芽突破种子背地生长，发育成茎和叶。根尖的结构包括根冠，分生区、伸长区和成熟区，其中吸收水分和无机盐的主要器官是成熟区；运输水分和无机盐的是导管。单子叶植物茎不能逐年加粗，是因为没有形成层。因此，幼苗中的茎和叶是由种子结构中的胚芽发育而来。幼苗在生长过程中，所需水分和无机盐主要由图甲中的A成熟区吸收，并通过图乙中的E导管运输到植物体各部分。番茄植株在生长过程中，其茎不能无限加粗的主要原因是没有形成层。

（6）用番茄种子繁殖，个体发育的起点是受精卵，属于有性生殖，经过两性生殖细胞结合形成受精卵，特点是后代具有较强的生命力和适应环境的能力。

（7）在植物的生长发育过程中，顶芽对侧芽有一定的制约关系。当顶芽生长旺盛时，侧芽的生长就会受到抑制，这种现象叫做顶端优势。如果摘除顶芽，侧芽会很快就发育成枝条。在生产实践中，人们经常利用植物的顶端优势原理，对作物、果树、花卉等进行整枝、打杈或摘心，调整顶芽和侧芽的生长发育状况，提高作物和果树产量以及花卉的观赏价值。所以，

当番茄植株生长到一定高度后，菜农常常采用“摘心”措施，以增加产量，采取该措施所依据的是顶端优势原理。同时科学施肥可使番茄接近最高产量而又不会造成肥料浪费，图3为锌肥的施用量与番茄的果实产量关系曲线图，从图中看出，施用锌肥的最佳浓度范围应是12～16mg/L。

（8）变异是指子代与亲代之间、子代个体之间的差异的现象。变异是普遍存在的，引起生物变异的原因多种多样。按照变异的原因可以分为可遗传的变异和不遗传的变异：可遗传的变异是由遗传物质改变引起的，可以遗传给后代；由环境改变引起的变异，遗传物质不发生改变，是不遗传的变异，不能遗传给后代。因此，科学家将一些作物的种子搭载人造卫星进入太空，经过宇宙射线、高度真空和微重力等综合因素的作用，使种子遗传物质发生变化，从而培育出优质高产的新品种。

（9）生物的性状由基因控制，基因有显性和隐性之分；显性基因是控制显性性状发育的基因，隐性基因，是控制隐性性状的基因；当细胞内控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时，生物体表现出显性基因控制的性状；当控制某种性状的基因都是隐性时，隐性基因控制的性状才会表现出来。“宇番1号”的果皮颜色为黄色，如果让它与红色果皮的“航育大红”番茄杂交，杂交后代番茄的果皮颜色全为红色，表明黄色性状不能表现，黄色性状是隐性性状，控制黄色性状的基因是隐性基因。因此，“宇番1号”体细胞中，控制果皮颜色的基因组成是ff，红色果皮的“航育大红”番茄基因组成是FF。遗传图解如下：

该杂交后代果实内所结种子的胚的基因组成为Ff。

（10）转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种，科学家就将比目鱼的抗冻蛋白质基因转移到番茄里，培育出抗冻的番茄，这项技术称为转基因技术。在本题中抗冻的番茄可被称为转基因生物。