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人教版（2019版）选择性必修三2.1.2 植物细胞工程的应用同步练习
一、单选题
1．（2021高三上·杭州期中）下列关于生物变异与育种的叙述正确的是（ ）
A．果蝇由正常的“椭圆形眼”变为“棒眼”，是基因突变的结果
B．减数分裂过程中因基因重组产生的新基因可作为进化的原材料
C．交替使用辐射诱变和化学诱变有利于培育高产青霉菌
D．可通过对花药离体培养获得的单倍体种子进行秋水仙素处理以获得稳定遗传的后代
【答案】C
【考点】基因重组及其意义；诱发基因突变的因素；染色体结构的变异；单倍体育种
【解析】【解答】A、果蝇由正常的“椭圆形眼”变为“棒眼”，是染色体结构变异的结果（X染色体某区段基因重复的结果），A错误；
B、基因重组不能产生新基因，B错误；
C、青霉菌的产量最初是很低的，通过交替使用X射线、紫外线等辐射诱变和化学物质诱发突变，结果选育出了发酵单位提高了数千倍的高产菌株，C正确；
D、花药离体培养获得的单倍体一般高度不育，不能产生种子，可用秋水仙素处理单倍体幼苗，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、染色体结构变异中有缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
2、基因重组：
（1）概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合。
（2）类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
（3）意义：①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。
3、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-10）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
4、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
2．（2021高三上·疏附期中）“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是（ ）
A．基因工程育种时，需要筛选出含有目的基因的受体细胞
B．单倍体育种时，需要对F1的花药进行筛选后才可继续组织培养
C．胚胎移植前，需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查
D．制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
【答案】B
【考点】单克隆抗体的制备过程；胚胎移植；单倍体育种
【解析】【解答】A、基因工程育种时，需要通过标记基因，筛选出含有目的基因的受体细胞，A正确；
B、单倍体育种中，通过对F1的花药离体培养获得的单倍体，需要利用秋水仙素处理幼苗使染色体加倍后，才能筛选出符合要求的品种，B错误；
C、胚胎移植前，需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查，一般选择滋养层细胞检测，因为内细胞团将来发育成胎儿各组织，C正确；
D、单克隆抗体制备过程中，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞算选出来。
2、单倍体育种过程中包括两个技术：花药离体培养、秋水仙素处理单倍体幼苗。
3、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
4、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
3．（2021高三上·疏附期中）普通小麦是六倍体，有42条染色体科研人员用花药离体培养培育出的小麦幼苗是（ ）
A．单倍体、体细胞中有21条染色体
B．三倍体、体细胞中有21条染色体
C．三倍体、体细胞中有三个染色体组
D．单倍体、体细胞中有一个染色体组
【答案】A
【考点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；单倍体育种
【解析】【解答】根据普通小麦为六倍体，42条染色体可判断，体细胞中含有6个染色体组，42条染色体。在减数分裂过程中，染色体数目减半，所以花药中配子含有3个染色体组，21条染色体。因此，科学家用花药离体培养培育出小麦幼苗是单倍体，含三个染色体组，21条染色体。
故答案为：A。
【分析】单倍体育种的原理是染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种），所用的方法是花药离体培养、秋水仙素诱导加倍。
4．（2021高三上·重庆月考）下列关于生物育种的叙述，错误的是（ ）
A．植物单倍体育种和多倍体育种的遗传学原理相同，而且都可用秋水仙素处理
B．在多种生物育种方式中，达到育种目的概率最低的是诱变育种
C．通过杂交育种获得某优良品种都需要用F1连续自交
D．基因工程育种和杂交育种的原理相同，但基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍
【答案】C
【考点】杂交育种；诱变育种；单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】A、植物单倍体育种和多倍体育种的遗传学原理都是染色体数目的变异，都可用秋水仙素处理使染色体数目加倍，A正确；
B、诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有低频性，B正确；
C、若通过杂交育种获得的某品系是隐性纯合子，则只要出现所需性状即可，无须进行连续自交，C错误；
D、基因工程育种和杂交育种的原理都是基因重组，基因工程育种能克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
故答案为：C。
【分析】常见的育种方法有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种，比较如下：
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理 基因重组 基因突变 染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种） 染色体变异（染色体组成倍增加）
优
点 不同个体的优良性状可集中于同一个体上，操作简单，目标性强 提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程 明显缩短育种年限 营养器官增大、提高产量与营养成分
缺
点 时间长，需要及时发现优良性状，育种年限长 有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性 技术复杂，成本高 技术复杂，且需要与杂交育种配合，所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中难以实现
代表实例 矮秆抗
病小麦 高产青
霉菌株 “京花1
号”小麦 无子西瓜、
八倍体小
黑麦
5．（2021高二上·湖北开学考）将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述，错误的一组是（ ）
①是单倍体 ②是二倍体 ③不能形成可育的配子 ④能形成可育的配子 ⑤体细胞内有同源染色体⑥体细胞内没有同源染色体 ⑦可能是纯合子也可能是杂合子 ⑧一定是纯合子
A．②⑤⑦⑧ B．①④⑤⑥ C．②③⑥⑧ D．①④⑤⑦
【答案】C
【考点】单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】①②花药进行离体培养得到了新的植株是单倍体，①正确，②错误；
③④⑤⑥二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理形成四倍体，经过花药离体培养形成的单倍体中含有2个染色体组，即体细胞内含有同源染色体，能形成可育的配子，③错误、④正确；⑤正确、⑥错误；
⑦⑧二倍体玉米的基因型是Aa，用秋水仙素处理后基因型为AAaa，产生的花粉有AA、aa、Aa，经花药离体培养得到的单倍体有AA、aa、Aa，既有纯合子，也有杂合子，⑦正确、⑧错误。
综上所述，错误的有②③⑥⑧。
故答案为：C。
【分析】由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。多倍体可能是纯合子也可能是杂合子。
6．（2021高二上·哈尔滨开学考）下图为利用玉米（基因型为BbTt）进行实验的流程示意图。下列分析正确的是（ ）
A．T与B，b的自由组合发生在①过程
B．植株B为纯合子的概率为1/4
C．①③过程为单倍体育种
D．秋水仙素抑制纺锤体形成
【答案】D
【考点】单倍体育种
【解析】【解答】A、如图所示因为BbTt自交后代植株D只有3种基因型，可判断这两对等位基因是位于同一对同源染色体上，所以不可能发生T与B、b的自由组合，A错误;
B、如图所示植株B是通过单倍体育种获得的，都是纯合子，因此是纯合子的概率为1，B错误;
C、①③过程只是获得单倍体幼苗，而单倍体育种还包括秋水仙素处理单倍体幼苗过程,C错误;
D、秋水仙素作用原理是能够抑制细胞分裂前期纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍，D正确。
故答案为：D。
【分析】单倍体育种的方法是先花药离体培养再秋水仙素处理。单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。
7．（2021高二上·成都开学考）下列关于单倍体育种的叙述，错误的是（ ）
A．单倍体育种的原理主要是染色体的数目变异
B．单倍体育种的目的是为了尽快获得所需的纯种
C．单倍体育种中，通常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
D．单倍体育种中，一般采用花药离体培养的方法获得单倍体
【答案】C
【考点】单倍体育种
【解析】【解答】A、单倍体育种的原理主要是染色体的数目变异，A正确；
B、用单倍体植株培育新品种能明显缩短育种年限，获得所需的纯种，B正确；
C、单倍体植株高度不育，一般不产生种子，C错误；
D、育种工作者常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，D正确。
故答案为：C。
【分析】 育种工作者采用花药（或花粉）离体培养的方法获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。单倍体育种的优势是能够明显缩短育种年限。植株不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。
8．（2021高一下·白山期末）单倍体在动物中比较少见，而许多高等植物中都出现过自发单倍体。下列生物可以称为单倍体的是（ ）
A．IV号染色体缺一条的果蝇 B．大肠杆菌
C．通过单倍体育种得到的新品种 D．蜜蜂中的雄蜂
【答案】D
【考点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；单倍体育种
【解析】【解答】A、单倍体的体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，染色体组成倍的减少，IV号染色体缺一条的果蝇属于单体，A错误；
B、大肠杆菌是原核生物，没有染色体，B错误；
C、单倍体育种是先花药（花粉）离体培养获得单倍体植株，再经人工诱导染色体加倍得到的新品种，属于正常个体，不是单倍体，C错误；
D、蜜蜂中的雄蜂由卵细胞直接发育而来，属于单倍体，D正确。
故答案为：D。
【分析】由配子发育而来的个体，因为其体细胞中只含有本物种配子染色体数目，叫做单倍体。
9．（2021高一下·绥化期末）下列关于单倍体、二倍体、三倍体和多倍体的叙述，错误的是（ ）
A．单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组
B．三倍体减数分裂时出现联会紊乱，一般不能形成可育的配子
C．在自然条件下，玉米和番茄等高等植物不会出现单倍体植株
D．与二倍体相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮、果实较大
【答案】C
【考点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；杂交育种；单倍体育种；多倍体育种；育种方法综合
【解析】【解答】A、单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体，不一定只有一个染色体组，比如，四倍体的配子有两个染色体组，由这种配子发育而来的个体叫做单倍体，但它有两个染色体组，A正确；
B、三倍体细胞中，每种同源染色体有3条，减数分裂时出现联会紊乱，一般不能形成可育的配子，B正确；
C、在自然条件下，玉米、高粱、水稻、番茄等高等植物，偶尔也会出现单倍体植株，C错误；
D、与二倍体相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，D正确。
故答案为：C。
【分析】由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体，含有三个的叫做三倍体，三个以上的叫做多倍体。
由配子发育而来的个体，因为其体细胞中只含有本物种配子染色体数目，叫做单倍体。
10．（2021高一下·绥化期末）下列有关遗传和变异的说法正确的是（ ）
A．染色体结构变异只改变基因的数目
B．单倍体缺少生长发育所需全套遗传信息，植株弱小，种子和果实比较少
C．体细胞中含两个染色体组的个体一定是二倍体
D．低温和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成
【答案】D
【考点】染色体结构的变异；染色体数目的变异；低温诱导染色体加倍实验；单倍体育种
【解析】【解答】A. 染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，缺失和重复改变基因的数目，倒位和易位改变了基因的排列顺序，A错误；
B. 单倍体含有生长发育所需全套遗传信息，B错误；
C. 体细胞中含两个染色体组的个体，如果它是由配子发育而来，那它就是单倍体，C错误；
D. 低温和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成，从而使染色体加倍，D正确。
故答案为：D。
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。可以被光学显微镜观察到。
由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体，含有三个的叫做三倍体，三个以上的叫做多倍体。由配子发育而来的个体，因为其体细胞中只含有本物种配子染色体数目，叫做单倍体。
11．（2021高二上·抚松竞赛）下列关于细胞工程的叙述，错误的是（ ）
A．电刺激可以诱导植物原生质体的融合或动物细胞的融合
B．用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性
C．通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程不涉及染色体数目变异
D．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖
【答案】C
【考点】细胞工程的概述；动物细胞工程的常用技术与应用；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、电刺激可以诱导植物原生质体的融合或动物细胞的融合，A正确；
B、 用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性，B正确；
C、 通过体细胞杂交技术培育杂种植株的体细胞染色体数目是相应植物染色体数目之和，是染色体数目变异，C错误；
D、 烟草叶片离体培养能产生新个体；小鼠杂交瘤细胞可在小鼠腹水中或体外离体培养，然后合成和分泌单克隆抗体，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
细胞工程 植物体细胞杂交 动物细胞融合
理论基础 细胞的全能性、细胞膜的流动性 细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理 酶解法去除细胞壁（纤维素酶、果胶酶） 注射特定抗原，免疫处理正常小鼠
诱导手段 物理法: 离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG） 物理法: 离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG）
生物法：灭活的病毒（灭活的仙台病毒）
诱导过程 第一步：原生质体的制备（酶解法）
第二步：原生质体融合（物、化法）
第三步：杂种细胞的筛选和培养
第四步：杂种植株的诱导与鉴定 正常小鼠免疫处理动物细胞的融合（物、化、生法）杂交瘤细胞的筛选与培养专一抗体检验阳性细胞培养单克隆抗体的提纯
用途和意义 克服远缘杂交的不亲和障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围
应用：克服远缘杂交的不亲和障碍 制备单克隆抗体。诊断、治疗、预防疾病，例如“生物导弹”治疗癌症
2、全能性的大小：受精卵>生殖细胞体细胞；植物细胞一般大于动物细胞。细胞分化与细胞的全能性的关系：随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。卵细胞与受精卵一样，全能性很高，但是卵细胞属于高度分化的细胞，而受精卵属于未分化的细胞。
12．（2021高二下·山东期末）玉米中赖氨酸含量比较低的原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内氨基酸浓度的影响较大。赖氨酸达到一定浓度时会抑制这两种酶的活性。为了提高玉米中的赖氨酸含量，兴趣小组提出的下列方法不可行的是（ ）
A．用紫外线处理玉米愈伤组织，筛选有利突变体
B．将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导人玉米细胞
C．通过基因定点突变技术修饰天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基
D．利用蛋白质工程直接改造天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的空间结构
【答案】D
【考点】基因工程的应用；蛋白质工程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、离体的细胞或组织通过脱分化培养可以形成愈伤组织，愈伤组织分裂能力比较强，用紫外线处理玉米愈伤组织会发生突变，可以筛选有利突变体，A不符合题意；
B、赖氨酸达到一定浓度时会抑制天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，因此将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导人玉米细胞，能充分利用细胞内的赖氨酸合成蛋白质，从而降低细胞内赖氨酸对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的抑制，从而提高玉米中的赖氨酸含量，B不符合题意；
C、将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。因此，增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是通过基因定点突变技术修饰天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基，C不符合题意；
D、蛋白质工程是对基因修饰或基因合成，从而改变蛋白质的结构，而不是直接改造蛋白质的空间结构，这方法不可行，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 1、利用基因突变的原理获取基因突变的组织细胞，进而可以利用组织培养技术获取植物突变体。
2、利用基因工程技术，定向改变玉米的性状。
3、 利用基因定点突变技术修饰 特定的基因，改变生物的性状。
4、蛋白质工程的基本途径是:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测相应的氨基酸序列→确定相应脱氧核苷酸序列→目的基因→表达出蛋白质,经过该过程得到的蛋白质,需要对该蛋白质的生物功能进行鉴定,以保证其发挥正常作用。
13．（2021高二下·山东期末）野生二倍体草莓病毒感染严重，产量低下，用花药离体培养法脱毒率可达100%。以下分析错误的是（ ）
A．获取的草莓花药用酒精进行短时表面消毒后应立即用无菌水清洗
B．花药不用经过脱分化阶段，直接可以分化为单倍体植株
C．与有性繁殖相比，自然界中进行无性繁殖的野生草莓感染的病毒更容易传给后代
D．花药离体培养过程中辐射诱变产生的隐性突变经染色体加倍后更容易显现
【答案】B
【考点】染色体数目的变异；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、为了防止培养过程中的杂菌污染，获取的草莓花药用酒精进行短时表面消毒后应立即用无菌水清洗，A正确；
B、离体的花药需要经过脱分化、再分化阶段，才可以分化为单倍体植株，B错误；
C、与有性繁殖相比，自然界中进行无性繁殖的野生草莓，其感染的病毒更容易传给后代，C正确；
D、花药离体培养过程中辐射诱变产生的隐性突变基因控制的是隐性性状，用二倍体植株的花药离体培养得到的单倍体植株，其细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、花药里含的是精子，由配子发育成的植株都称为单倍体；秋火仙素可抑制纺缠体形成，从而使细胞中染色体数目加倍，秋水仙素要作用于分生组织，主要是茎尖，只有这些部位细胞在发生分裂，易发生染色体数目加倍。
2、花药离体培养的过程为：离体的花药通过脱分化形成愈伤组织；愈伤组织通过再分化形成单倍体；用一定浓度的秋水仙素等处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍，得到纯合的二倍体。
3、应用：植物繁殖的新途径（快速繁殖优良品种、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种和突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
14．（2021高二下·金台期中）下列有关细胞工程的叙述中，正确的是（ ）
A．由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，没有发生细胞分化和基因重组
B．将胰岛素基因导入大肠杆菌可表达获得具有生物活性的胰岛素
C．由花粉培育产生的愈伤组织分化成的单倍体植株均能稳定遗传
D．将两种植物细胞直接用PEG处理后，可获得具有双亲遗传特性的杂种细胞
【答案】A
【考点】动物细胞工程的常用技术与应用；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、在进行组织培养时，由根尖细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，细胞通过脱分化并进行有丝分裂方式增殖，可能会发生染色体变异或基因突变，而不可能发生细胞分化和基因重组，A正确；
B、大肠杆菌没有内质网和高尔基体，无法对核糖体上合成的多肽链进行加工，因此将胰岛素基因导入大肠杆菌不可表达获得具有生物活性的胰岛素，B错误；
C、由花粉培育产生的愈伤组织分化成的单倍体植株，还要通过秋水仙素处理，使染色体加倍，才能得到稳定遗传的植株，C错误；
D、用PEG处理大量混合在一起的两种植物细胞的原生质体，不一定获得具有双亲遗传特性的杂种细胞，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、组织培养指的是在无菌的情况下，将植物体内的某一部分器官或组织，如茎尖、芽尖、形成层、根尖、胚芽和茎的髓组织等从植物体上分离下来，放在适宜培养基上培养，经过一段时间的生长、分化最后长成一个完整的植株。2、转基因技术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优良遗传性状的物质。
15．（2021高二下·吉林期中）生产中，培育香蕉脱毒苗常用的方法是（ ）
A．人工诱导基因突变 B．选择优良品种进行杂交
C．进行远缘植物体细胞杂交 D．取茎尖分生组织进行组织培养
【答案】D
【考点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】培育脱毒苗的方法是取茎尖分生组织（几乎不含病毒）进行组织培养，D正确。
故答案为：D。
【分析】作物脱毒：1．脱毒原因：长期进行无性繁殖的作物，病毒在体内逐年积累，就会导致作物产量下降，品质变差。2．方法：用分生区的细胞进行组织培养。3．结果：形成脱毒苗。
16．（2021高二下·黄陵月考）用甘薯的茎尖分生组织离体培养，可快速繁殖脱毒的种苗。下列说法不正确的是（ ）
A．该过程依据的主要原理是植物细胞的全能性
B．形成脱毒的种苗只经过细胞分裂，没有细胞分化的发生
C．显微镜下观察处于细胞周期中的细胞，在多数细胞中看不到染色体
D．甘薯的茎尖细胞中含有甘薯的全套遗传物质
【答案】B
【考点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，A正确；
B、该过程中细胞都通过有丝分裂方式增殖，由茎尖分生组织到脱毒苗经过植物组织培养，要发生细胞分化过程，B错误；
C、细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂间期所占的时间长，因此显微镜下观察细胞周期中的细胞，绝大多数细胞处于分裂间期，看不到染色体，C正确；
D、甘薯的茎尖细胞是由受精卵有丝分裂形成的，含有甘薯的全套遗传物质，D正确。
故答案为：B。
【分析】 关于植物组织培养技术:
1、来源：离体的植物器官、组织或细胞；
2、用途：微型繁殖（繁殖速度快，能保持亲本的遗传性状）、作物脱毒（选择植物根尖和茎尖，因为它们不含毒）、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产；
3、原理：细胞全能性，即已经分化后的体细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，物质基础是每个体细胞具有该个体的全套遗传物质。
4、地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序；
5、过程：获得离体的植物器官、组织或细胞→脱分化成愈伤组织，再分化→幼苗。
17．（2021高二下·黄陵月考）下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是（ ）
A．利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种
B．利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状
C．利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
D．利用植物体细胞杂交技术获得“白菜—甘蓝”，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
【答案】A
【考点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织（如根尖、茎尖）进行离体培养能获得脱毒植株，但不能获得抗病毒的新品种，A错误；
B、经细胞培养产生的胚状体可直接制作“人工种子”，由于该技术属于无性生殖，因此能保持亲本的优良性状，B正确；
C、组织培养技术除了在农业生产上的应用外，还可广泛应用于另一个重要的领域，即细胞产物的工厂化生产，如利用细胞培养技术可大量获得紫草素，C正确；
D、白菜和甘蓝不属于同一物种，它们之间存在生殖隔离，因此利用植物体细胞杂交技术培育的“白菜一甘蓝”，能够克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
故答案为：A。
【分析】 1、脱毒苗来自植物离体的茎尖等组织而来，培养产生个体的遗传物质和实验材料遗传物质一样，属于同一个物种。
2、人工种子经过植物组织培养得到，实验材料是离体的组织、器官或资本，利用细胞全能性原理，和亲本的性状一样。
3、利用植物组织培养，培养到愈伤组织阶段，进行细胞产物的工厂化生产。
4、植物组织培养技术意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
18．（2021·江苏模拟）某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列有关叙述正确的是（ ）
A．使用体积分数为95%的酒精对外植体进行消毒
B．为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用花粉进行培养
C．在诱导生根时，培养基中应提高细胞分裂素的比例和用量
D．经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种子
【答案】D
【考点】植物组织培养的过程；组织培养基的成分及作用；植物细胞工程的应用；植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、使用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒，A错误；
B、由于产生花粉过程中发生基因分离，故为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用体细胞进行培养，B错误；
C、在诱导生根时，培养基中应提高生长素的比例和用量，C错误；
D、用人工薄膜将胚状体、不定芽等分别包装可制成人工种子，故经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种子，D正确。
故答案为：D。
【分析】植物组织培养：
（1）植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低，全能性容易表达，故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
植物组织培养的流程为：制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
（2）植物组织培养的注意事项：①接种时应注意的事项：a、接种室要消毒；b、无菌操作；接种时要防止交叉污染；c、接种完立刻盖好瓶口。②外植体接种前，需要将接种室、接种箱灭菌和对外植体消毒的操作：a、接种前一天，将接种室的四个角落用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。b、接种前1小时，在接种室内用喷雾器喷洒来苏水；桌椅也用来苏水擦拭；接种箱内用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。c、将灭菌室和接种箱内用紫外灯灭菌。d、接种前，操作者用肥皂清洗双手，擦干，再用酒精棉球擦拭双手。e、用次氯酸钠溶液将外植体消毒。
（3）在离体的植物器言、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度； ④充足的养料。
（4）影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光照。
（5）植物组织培养中植物激素使用：物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素；同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。
19．（2021高二下·福州期中）烟薯﹣25是一种甜度大、抗病力强、产量高的红薯。它是通过无性繁殖的作物，多代繁殖后病毒会在体内积累，导致含糖量不足，产量下降。大面积栽培时，一般都用脱毒苗。下列有关脱毒苗培育过程的叙述，错误的是（ ）
A．脱毒苗培育过程的原理是高度分化的植物细胞具有全能性
B．脱毒苗培育过程需经历脱分化和再分化两个阶段
C．脱分化和再分化的培养基成分是相同的，但两个阶段光照条件不同
D．培育脱毒苗应选用分生组织，因为分裂旺盛，所含的病毒少
【答案】C
【考点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、脱毒苗的培育采用了植物组织培养技术，而该技术的原理是植物细胞具有全能性，A正确；
B、脱毒苗培育过程是植物组织培养的过程，需经过脱分化和再分化两个阶段，B正确；
C、植物组织培养中脱分化和再分化的培养基中激素的含量不同，C错误；
D、由于分生组织细胞分裂旺盛，所含的病毒少，可用分生组织（如芽尖）的组织培养对植物进行脱毒培养，获得无病毒植株，D正确。
故答案为：C。
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。由于分生组织细胞分裂旺盛，所含的病毒少，可用分生组织（如芽尖）的组织培养对植物进行脱毒培养，获得无病毒植株。
20．（2021高二下·湖北期中）下列有关植物细胞工程的应用叙述错误的是（ ）
A．微型繁殖可高效快速的实现种苗的大量繁殖
B．作物脱毒可提高作物的产量和品质
C．人工种子是由受精卵发育而成，不受季节，气候和地域的限制
D．与传统杂交育种相比单倍体育种可明显缩短育种年限
【答案】C
【考点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、利用植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，因此人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫植物的微型繁殖技术，也叫快速繁殖技术，因此微型繁殖可高效快速的实现种苗的大量繁殖，A正确；
B、利用植物组织培养技术可以对植物进行脱毒，提高作物的产量和品质，B正确；
C、人工种子是由植物组织培养过程中产生的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽经过人工薄膜包装得到的种子，C错误；
D、单倍体育种是经过花药离体培养和秋水仙素加倍可以获得纯合子，能够明显缩短育种年限，D正确。
故答案为：C。
【分析】 1、微型繁殖技术利用植物的少量组织进行植物组织培养，快速得到大量的植株个体的技术。
2、作物脱毒的方法是利用植物病毒少（灭病毒处理）或者没有植株病毒的组织在无菌无毒环境下，对离体的植物组织、器官或者细胞进行植物组织培育，得到脱毒苗的技术。
3、人工种子仿照种子的结构，设计出以人工种皮、胶质和胚状体、胚芽等为主要结构的人工种子。胚状体和胚芽等是通过植物组织培养技术得到的，属于无性繁殖的产物。
4、单倍体育种通过花药离体培养和染色体数目加倍的到的纯合子植物，加倍前的幼苗一般情况下高度不育，植株矮小。
二、综合题
21．（2021高二上·沈阳期中）细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题。
（1）若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr的两个玉米品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁，然后诱导其融合，再将这些融合细胞培育出玉米新品种。
①这两个品种的花粉可用化学诱导剂 诱导融合，共可产生 种基因型的融合细胞（仅考虑两两融合），这些融合细胞经过脱分化形成 。
②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用基因型为 （填“yyRr”或“YYrr”）的植株的花粉进行离体培养，得到单倍体植株后再经过 处理并筛选获得，这种方法叫作 。
（2）若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞，请据图回答：
①在“番茄—马铃薯”的培育过程中，运用了植物细胞工程中的 技术，植物体细胞融合完成的标志是 。
②a、b细胞融合之前，要用 处理，得到有活力的 。
（3）若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是 。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有 的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是 。
【答案】（1）聚乙二醇#PEG；6；愈伤组织；yyRr；染色体加倍#或秋水仙素；单倍体育种
（2）植物体细胞杂交；杂种细胞再生出细胞壁；纤维素酶和果胶酶；原生质体
（3）既能无限增殖，又能产生特定的抗体；特异性强、灵敏度高，可大量制备；B淋巴细胞不能在体外无限增殖
【考点】植物体细胞杂交的过程及应用；动物细胞工程的常用技术与应用；细胞融合的方法；单克隆抗体的优点及应用；单倍体育种
【解析】【解答】若该图表示植物体细胞杂交过程，则a、b表示不同植物的体细胞，d是杂种细胞，利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物细胞，具体过程包括：诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程。若该图表示单克隆抗体的制备过程，则a、b表示效应B细胞和骨髓瘤细胞，d表示杂交瘤细胞。单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
（1）①诱导细胞融合时，常用的化学诱导剂是聚乙二醇（PEG）；结合题干信息分析，a的基因型为yyRr，产生yR、yr两种配子，b的基因型为YYrr，产生Yr一种配子，故花粉有3种，即yR、yr、Yr，因此两两融合共可产生6种基因型的融合细胞，即yyRR、yyrr、YYrr、YyRr、Yyrr、yyRr；这些融合细胞经过脱分化形成愈伤组织。
②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用能产生yR配子的植株的花粉培养获得单倍体幼苗（yR），再经过染色体加倍（秋水仙素处理）处理并筛选获得（yyRR），故可选用yyRr的植株，这种方法叫做单倍体育种。
（2）①在“番茄-马铃薯”的培育过程中，运用了植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术，植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁。
②植物细胞融合之前，需要用纤维素酶和果胶酶处理去掉细胞壁，获得有活性的原生质体。
（3）若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞为杂交瘤细胞，该细胞的特点是既能无限增殖，又能产生特定的抗体；由d产生的抗体为单克隆抗体，单克隆抗体与普通血清抗体相比较，具有特异性强、灵敏度高、并可能大量制备；因B淋巴细胞不能在体外无限增殖，故生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体。
【分析】1、动物细胞融合：
（1）动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程.融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
（2）诱导动物细胞融合的方法有物理法（电激等）、化学法（聚乙二醇PEG）、生物法（灭活的病毒）等。
（3）动物细胞融合的意义：打破了生殖隔离，使远缘杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
2、单倍体育种的方法是花药离体培养、秋水仙素诱导加倍，原理是染色体变异。
3、进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁，进行植物原生质体的融合，形成杂种细胞，再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。不同种的植物之间具有生殖隔离，该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍。
4、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
5、单克隆抗体的最主要优点就是特异性强，灵敏度高，能够大量制备。单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂（最广泛的用途）：具有准确、高效、简易、快速的优点；②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。
22．（2021高二下·慈溪期末）利用植物细胞工程技术可实现兰花珍稀品种的培育和快速繁殖。请回答：
（1）取兰花的花梗或茎尖，消毒后接种到已灭菌的琼脂减半的 培养基上，诱导获得愈伤组织。经含较多 的发芽培养基培养，获得大量原球茎，将原球茎切下并分开继续在上述培养基中进行培养，形成较多丛状苗。
（2）丛状苗分株培养到生根培养基上，与发芽培养基相比，诱导根分化需要较低的 （答出两点即可）。生根后，试管苗需要 才能定植。具体操作是：去除培养基。用自来水冲洗，目的是 ，然后移栽至草炭土或蛭石：此后进行日光锻炼和湿度锻炼。
（3）为改良兰花的某些性状，可先在较高渗透压环境下用 混合液处理细胞以获得球形的原生质体，然后借助细胞工程技术获得特定性状的新植株。如何检测原生质体是否具有活性？ （写出一项方法）
【答案】（1）半固体；细胞分裂素
（2）细胞分裂素浓度、MS培养基浓度（无机盐浓度、营养物质浓度、渗透压）（写出一点即可）；锻炼；防止微生物繁殖
（3）纤维素酶和果胶酶；染色后镜检（答出染色即可）
【考点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】（1）愈伤组织的培养采用的是半固体培养基。细胞分裂素和生长素比值较高时，可促进芽的分化。
（2）植物器官的分化需要一定的营养物质及适宜的激素配比，配制丛状苗生根培养基需根据实际情况添加生长素，促进基部细胞形成愈伤组织，与发芽培养基相比，诱导根分化需要较低的细胞分裂素浓度，并进一步分化形成根的分生组织，最终形成根。同时需要降低MS培养基的浓度以促进生根。生根后，试管苗需要锻炼才能定植。具体操作是：去除培养基。用自来水冲洗，目的是防止微生物繁殖，然后移栽至草炭土或蛭石：此后进行日光锻炼和湿度锻炼。
（3）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁可获得原生质体。台盼蓝可将死细胞染色，而不能将活细胞染色，所以可通过台盼蓝染色后镜检观察来判断原生质体是否具有活性。
【分析】1、植物组织培养的基本过程： 。
2、培养条件：①在无菌条件下进行人工操作。②保证水、无机盐、碳源（常用蔗糖）、氮源（含氮有机物）、生长因子（维生素）等营养物质的供应。③需要添加一些植物生长调节物质，主要是生长素和细胞分裂素。④愈伤组织再分化到一定阶段，形成叶绿体，能进行光合作用，故需光照。
3、主要用途：①植物体快速繁殖。②培养无病毒植株（植株脱病毒）。③花药离体培养（单倍体育种）。④制作“人工种子”。⑤利用愈伤组织生产植物细胞产品。
23．（2021高三下·南海月考）用A，B，C，D分别表示不同的染色体组，每个染色体组含有7条染色体。伞形山羊草（CC）含有纯合抗锈病显性基因R，普通小麦（AABBDD）与伞形山羊草杂交后不能产生有活力的种子。科研人员通过杂交育种的方法，将伞形山羊草的R基因转到普通小麦中，培育出抗锈病小麦新品种。回答下列问题：
（1）A、B、C、D每个染色体组中的各染色体属于 （填“同源”或“非同源”）染色体，伞形山羊草与普通小麦分别属于 倍体。
（2）让伞形山羊草与野生型二粒小麦（AABB）杂交得F1，F1需要进行染色体数目加倍才能形成可育的中间亲本，原因是 ，中间亲本的染色体组成是 。
（3）让上述可育的中间亲本与普通小麦杂交后，得到的新型普通小麦具有生殖能力。新型普通小麦进行减数分裂时形成 个四分体。若让新型普通小麦进行多次自交，理论上能获得具有纯合抗锈病基因的新型八倍体小麦植株，则该植株形成的原因是 。
【答案】（1）非同源；二倍体、六
（2）F1为三倍体，缺乏成对的同源染色体，几乎不能产生可育的配；AABBCC
（3）14；新型普通小麦产生配子时，C染色体组中含抗锈病基因的染色体和D组染色体进入同一配子中，含有抗锈病基因的配子彼此结合得到纯合植株
【考点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；单倍体育种
【解析】【解答】（1）由题意可知，A、B、C、D分别表示不同的染色体组，而一个染色体组是由非同源染色体组成的，故A、B、C、D每个染色体组中的各染色体属于非同源染色体；A、B、C、D每个染色体组有7条染色体，所以伞形山羊草（CC）含有两个相同的染色体组，为二倍体，普通小麦（AABBDD）含有六个染色体组，为六倍体。
（2）伞形山羊草与野生型二粒小麦杂交，分别产生配子C和AB，形成的子代为ABC，即F1为三倍体，缺乏成对的同源染色体，减数分裂无法联会，几乎不能产生可育的配子， 故必须经过加倍产生中间亲本，其染色体组成为AABBCC，才能形成可育配子。
（3）中间亲本（AABBCC）产生的配子的染色体组为ABC，普通小麦（AABBDD）产生的配子的染色体组为ABD，受精后产生染色体组为AABBCD的新型普通小麦。新型普通小麦（AABBCD）在减数分裂过程中同源染色体两两配对形成四分体，其中C染色体组和D染色体组中无同源染色体，不能形成四分体，两个A染色体组可形成7个四分体，两个B染色体组可形成7个四分体，共计14个四分体。新型普通小麦产生配子时，C染色体组中含抗锈病基因的染色体和D组染色体可能进入同一配子中，含有抗锈病基因的配子彼此结合得到纯合植株，故让新型普通小麦进行多次自交，理论上能获得具有纯合抗锈病基因的新型八倍体小麦植株。
【分析】 1、染色体组：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。（1）特点：①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息；（2） 染色体组数的判断：①染色体组数， 细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组；②染色体组数，基因型中控制同一性状的基因个数。2、单倍体、二倍体和多倍体：（1）由配子发育成的个体叫单倍体；（2）由受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。3、自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。其实质是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
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人教版（2019版）选择性必修三2.1.2 植物细胞工程的应用同步练习
一、单选题
1．（2021高三上·杭州期中）下列关于生物变异与育种的叙述正确的是（ ）
A．果蝇由正常的“椭圆形眼”变为“棒眼”，是基因突变的结果
B．减数分裂过程中因基因重组产生的新基因可作为进化的原材料
C．交替使用辐射诱变和化学诱变有利于培育高产青霉菌
D．可通过对花药离体培养获得的单倍体种子进行秋水仙素处理以获得稳定遗传的后代
2．（2021高三上·疏附期中）“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是（ ）
A．基因工程育种时，需要筛选出含有目的基因的受体细胞
B．单倍体育种时，需要对F1的花药进行筛选后才可继续组织培养
C．胚胎移植前，需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查
D．制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
3．（2021高三上·疏附期中）普通小麦是六倍体，有42条染色体科研人员用花药离体培养培育出的小麦幼苗是（ ）
A．单倍体、体细胞中有21条染色体
B．三倍体、体细胞中有21条染色体
C．三倍体、体细胞中有三个染色体组
D．单倍体、体细胞中有一个染色体组
4．（2021高三上·重庆月考）下列关于生物育种的叙述，错误的是（ ）
A．植物单倍体育种和多倍体育种的遗传学原理相同，而且都可用秋水仙素处理
B．在多种生物育种方式中，达到育种目的概率最低的是诱变育种
C．通过杂交育种获得某优良品种都需要用F1连续自交
D．基因工程育种和杂交育种的原理相同，但基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍
5．（2021高二上·湖北开学考）将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述，错误的一组是（ ）
①是单倍体 ②是二倍体 ③不能形成可育的配子 ④能形成可育的配子 ⑤体细胞内有同源染色体⑥体细胞内没有同源染色体 ⑦可能是纯合子也可能是杂合子 ⑧一定是纯合子
A．②⑤⑦⑧ B．①④⑤⑥ C．②③⑥⑧ D．①④⑤⑦
6．（2021高二上·哈尔滨开学考）下图为利用玉米（基因型为BbTt）进行实验的流程示意图。下列分析正确的是（ ）
A．T与B，b的自由组合发生在①过程
B．植株B为纯合子的概率为1/4
C．①③过程为单倍体育种
D．秋水仙素抑制纺锤体形成
7．（2021高二上·成都开学考）下列关于单倍体育种的叙述，错误的是（ ）
A．单倍体育种的原理主要是染色体的数目变异
B．单倍体育种的目的是为了尽快获得所需的纯种
C．单倍体育种中，通常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
D．单倍体育种中，一般采用花药离体培养的方法获得单倍体
8．（2021高一下·白山期末）单倍体在动物中比较少见，而许多高等植物中都出现过自发单倍体。下列生物可以称为单倍体的是（ ）
A．IV号染色体缺一条的果蝇 B．大肠杆菌
C．通过单倍体育种得到的新品种 D．蜜蜂中的雄蜂
9．（2021高一下·绥化期末）下列关于单倍体、二倍体、三倍体和多倍体的叙述，错误的是（ ）
A．单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组
B．三倍体减数分裂时出现联会紊乱，一般不能形成可育的配子
C．在自然条件下，玉米和番茄等高等植物不会出现单倍体植株
D．与二倍体相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮、果实较大
10．（2021高一下·绥化期末）下列有关遗传和变异的说法正确的是（ ）
A．染色体结构变异只改变基因的数目
B．单倍体缺少生长发育所需全套遗传信息，植株弱小，种子和果实比较少
C．体细胞中含两个染色体组的个体一定是二倍体
D．低温和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成
11．（2021高二上·抚松竞赛）下列关于细胞工程的叙述，错误的是（ ）
A．电刺激可以诱导植物原生质体的融合或动物细胞的融合
B．用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性
C．通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程不涉及染色体数目变异
D．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖
12．（2021高二下·山东期末）玉米中赖氨酸含量比较低的原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内氨基酸浓度的影响较大。赖氨酸达到一定浓度时会抑制这两种酶的活性。为了提高玉米中的赖氨酸含量，兴趣小组提出的下列方法不可行的是（ ）
A．用紫外线处理玉米愈伤组织，筛选有利突变体
B．将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导人玉米细胞
C．通过基因定点突变技术修饰天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基
D．利用蛋白质工程直接改造天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的空间结构
13．（2021高二下·山东期末）野生二倍体草莓病毒感染严重，产量低下，用花药离体培养法脱毒率可达100%。以下分析错误的是（ ）
A．获取的草莓花药用酒精进行短时表面消毒后应立即用无菌水清洗
B．花药不用经过脱分化阶段，直接可以分化为单倍体植株
C．与有性繁殖相比，自然界中进行无性繁殖的野生草莓感染的病毒更容易传给后代
D．花药离体培养过程中辐射诱变产生的隐性突变经染色体加倍后更容易显现
14．（2021高二下·金台期中）下列有关细胞工程的叙述中，正确的是（ ）
A．由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，没有发生细胞分化和基因重组
B．将胰岛素基因导入大肠杆菌可表达获得具有生物活性的胰岛素
C．由花粉培育产生的愈伤组织分化成的单倍体植株均能稳定遗传
D．将两种植物细胞直接用PEG处理后，可获得具有双亲遗传特性的杂种细胞
15．（2021高二下·吉林期中）生产中，培育香蕉脱毒苗常用的方法是（ ）
A．人工诱导基因突变 B．选择优良品种进行杂交
C．进行远缘植物体细胞杂交 D．取茎尖分生组织进行组织培养
16．（2021高二下·黄陵月考）用甘薯的茎尖分生组织离体培养，可快速繁殖脱毒的种苗。下列说法不正确的是（ ）
A．该过程依据的主要原理是植物细胞的全能性
B．形成脱毒的种苗只经过细胞分裂，没有细胞分化的发生
C．显微镜下观察处于细胞周期中的细胞，在多数细胞中看不到染色体
D．甘薯的茎尖细胞中含有甘薯的全套遗传物质
17．（2021高二下·黄陵月考）下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是（ ）
A．利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种
B．利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状
C．利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
D．利用植物体细胞杂交技术获得“白菜—甘蓝”，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
18．（2021·江苏模拟）某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列有关叙述正确的是（ ）
A．使用体积分数为95%的酒精对外植体进行消毒
B．为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用花粉进行培养
C．在诱导生根时，培养基中应提高细胞分裂素的比例和用量
D．经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种子
19．（2021高二下·福州期中）烟薯﹣25是一种甜度大、抗病力强、产量高的红薯。它是通过无性繁殖的作物，多代繁殖后病毒会在体内积累，导致含糖量不足，产量下降。大面积栽培时，一般都用脱毒苗。下列有关脱毒苗培育过程的叙述，错误的是（ ）
A．脱毒苗培育过程的原理是高度分化的植物细胞具有全能性
B．脱毒苗培育过程需经历脱分化和再分化两个阶段
C．脱分化和再分化的培养基成分是相同的，但两个阶段光照条件不同
D．培育脱毒苗应选用分生组织，因为分裂旺盛，所含的病毒少
20．（2021高二下·湖北期中）下列有关植物细胞工程的应用叙述错误的是（ ）
A．微型繁殖可高效快速的实现种苗的大量繁殖
B．作物脱毒可提高作物的产量和品质
C．人工种子是由受精卵发育而成，不受季节，气候和地域的限制
D．与传统杂交育种相比单倍体育种可明显缩短育种年限
二、综合题
21．（2021高二上·沈阳期中）细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题。
（1）若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr的两个玉米品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁，然后诱导其融合，再将这些融合细胞培育出玉米新品种。
①这两个品种的花粉可用化学诱导剂 诱导融合，共可产生 种基因型的融合细胞（仅考虑两两融合），这些融合细胞经过脱分化形成 。
②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用基因型为 （填“yyRr”或“YYrr”）的植株的花粉进行离体培养，得到单倍体植株后再经过 处理并筛选获得，这种方法叫作 。
（2）若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞，请据图回答：
①在“番茄—马铃薯”的培育过程中，运用了植物细胞工程中的 技术，植物体细胞融合完成的标志是 。
②a、b细胞融合之前，要用 处理，得到有活力的 。
（3）若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞的特点是 。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有 的特点。生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是 。
22．（2021高二下·慈溪期末）利用植物细胞工程技术可实现兰花珍稀品种的培育和快速繁殖。请回答：
（1）取兰花的花梗或茎尖，消毒后接种到已灭菌的琼脂减半的 培养基上，诱导获得愈伤组织。经含较多 的发芽培养基培养，获得大量原球茎，将原球茎切下并分开继续在上述培养基中进行培养，形成较多丛状苗。
（2）丛状苗分株培养到生根培养基上，与发芽培养基相比，诱导根分化需要较低的 （答出两点即可）。生根后，试管苗需要 才能定植。具体操作是：去除培养基。用自来水冲洗，目的是 ，然后移栽至草炭土或蛭石：此后进行日光锻炼和湿度锻炼。
（3）为改良兰花的某些性状，可先在较高渗透压环境下用 混合液处理细胞以获得球形的原生质体，然后借助细胞工程技术获得特定性状的新植株。如何检测原生质体是否具有活性？ （写出一项方法）
23．（2021高三下·南海月考）用A，B，C，D分别表示不同的染色体组，每个染色体组含有7条染色体。伞形山羊草（CC）含有纯合抗锈病显性基因R，普通小麦（AABBDD）与伞形山羊草杂交后不能产生有活力的种子。科研人员通过杂交育种的方法，将伞形山羊草的R基因转到普通小麦中，培育出抗锈病小麦新品种。回答下列问题：
（1）A、B、C、D每个染色体组中的各染色体属于 （填“同源”或“非同源”）染色体，伞形山羊草与普通小麦分别属于 倍体。
（2）让伞形山羊草与野生型二粒小麦（AABB）杂交得F1，F1需要进行染色体数目加倍才能形成可育的中间亲本，原因是 ，中间亲本的染色体组成是 。
（3）让上述可育的中间亲本与普通小麦杂交后，得到的新型普通小麦具有生殖能力。新型普通小麦进行减数分裂时形成 个四分体。若让新型普通小麦进行多次自交，理论上能获得具有纯合抗锈病基因的新型八倍体小麦植株，则该植株形成的原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【考点】基因重组及其意义；诱发基因突变的因素；染色体结构的变异；单倍体育种
【解析】【解答】A、果蝇由正常的“椭圆形眼”变为“棒眼”，是染色体结构变异的结果（X染色体某区段基因重复的结果），A错误；
B、基因重组不能产生新基因，B错误；
C、青霉菌的产量最初是很低的，通过交替使用X射线、紫外线等辐射诱变和化学物质诱发突变，结果选育出了发酵单位提高了数千倍的高产菌株，C正确；
D、花药离体培养获得的单倍体一般高度不育，不能产生种子，可用秋水仙素处理单倍体幼苗，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、染色体结构变异中有缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
2、基因重组：
（1）概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合。
（2）类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
（3）意义：①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。
3、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-10）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
4、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
2．【答案】B
【考点】单克隆抗体的制备过程；胚胎移植；单倍体育种
【解析】【解答】A、基因工程育种时，需要通过标记基因，筛选出含有目的基因的受体细胞，A正确；
B、单倍体育种中，通过对F1的花药离体培养获得的单倍体，需要利用秋水仙素处理幼苗使染色体加倍后，才能筛选出符合要求的品种，B错误；
C、胚胎移植前，需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查，一般选择滋养层细胞检测，因为内细胞团将来发育成胎儿各组织，C正确；
D、单克隆抗体制备过程中，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞算选出来。
2、单倍体育种过程中包括两个技术：花药离体培养、秋水仙素处理单倍体幼苗。
3、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
4、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
3．【答案】A
【考点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；单倍体育种
【解析】【解答】根据普通小麦为六倍体，42条染色体可判断，体细胞中含有6个染色体组，42条染色体。在减数分裂过程中，染色体数目减半，所以花药中配子含有3个染色体组，21条染色体。因此，科学家用花药离体培养培育出小麦幼苗是单倍体，含三个染色体组，21条染色体。
故答案为：A。
【分析】单倍体育种的原理是染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种），所用的方法是花药离体培养、秋水仙素诱导加倍。
4．【答案】C
【考点】杂交育种；诱变育种；单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】A、植物单倍体育种和多倍体育种的遗传学原理都是染色体数目的变异，都可用秋水仙素处理使染色体数目加倍，A正确；
B、诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有低频性，B正确；
C、若通过杂交育种获得的某品系是隐性纯合子，则只要出现所需性状即可，无须进行连续自交，C错误；
D、基因工程育种和杂交育种的原理都是基因重组，基因工程育种能克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
故答案为：C。
【分析】常见的育种方法有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种，比较如下：
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理 基因重组 基因突变 染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种） 染色体变异（染色体组成倍增加）
优
点 不同个体的优良性状可集中于同一个体上，操作简单，目标性强 提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程 明显缩短育种年限 营养器官增大、提高产量与营养成分
缺
点 时间长，需要及时发现优良性状，育种年限长 有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性 技术复杂，成本高 技术复杂，且需要与杂交育种配合，所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中难以实现
代表实例 矮秆抗
病小麦 高产青
霉菌株 “京花1
号”小麦 无子西瓜、
八倍体小
黑麦
5．【答案】C
【考点】单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】①②花药进行离体培养得到了新的植株是单倍体，①正确，②错误；
③④⑤⑥二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理形成四倍体，经过花药离体培养形成的单倍体中含有2个染色体组，即体细胞内含有同源染色体，能形成可育的配子，③错误、④正确；⑤正确、⑥错误；
⑦⑧二倍体玉米的基因型是Aa，用秋水仙素处理后基因型为AAaa，产生的花粉有AA、aa、Aa，经花药离体培养得到的单倍体有AA、aa、Aa，既有纯合子，也有杂合子，⑦正确、⑧错误。
综上所述，错误的有②③⑥⑧。
故答案为：C。
【分析】由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。多倍体可能是纯合子也可能是杂合子。
6．【答案】D
【考点】单倍体育种
【解析】【解答】A、如图所示因为BbTt自交后代植株D只有3种基因型，可判断这两对等位基因是位于同一对同源染色体上，所以不可能发生T与B、b的自由组合，A错误;
B、如图所示植株B是通过单倍体育种获得的，都是纯合子，因此是纯合子的概率为1，B错误;
C、①③过程只是获得单倍体幼苗，而单倍体育种还包括秋水仙素处理单倍体幼苗过程,C错误;
D、秋水仙素作用原理是能够抑制细胞分裂前期纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍，D正确。
故答案为：D。
【分析】单倍体育种的方法是先花药离体培养再秋水仙素处理。单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。
7．【答案】C
【考点】单倍体育种
【解析】【解答】A、单倍体育种的原理主要是染色体的数目变异，A正确；
B、用单倍体植株培育新品种能明显缩短育种年限，获得所需的纯种，B正确；
C、单倍体植株高度不育，一般不产生种子，C错误；
D、育种工作者常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，D正确。
故答案为：C。
【分析】 育种工作者采用花药（或花粉）离体培养的方法获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。单倍体育种的优势是能够明显缩短育种年限。植株不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。
8．【答案】D
【考点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；单倍体育种
【解析】【解答】A、单倍体的体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，染色体组成倍的减少，IV号染色体缺一条的果蝇属于单体，A错误；
B、大肠杆菌是原核生物，没有染色体，B错误；
C、单倍体育种是先花药（花粉）离体培养获得单倍体植株，再经人工诱导染色体加倍得到的新品种，属于正常个体，不是单倍体，C错误；
D、蜜蜂中的雄蜂由卵细胞直接发育而来，属于单倍体，D正确。
故答案为：D。
【分析】由配子发育而来的个体，因为其体细胞中只含有本物种配子染色体数目，叫做单倍体。
9．【答案】C
【考点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；杂交育种；单倍体育种；多倍体育种；育种方法综合
【解析】【解答】A、单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体，不一定只有一个染色体组，比如，四倍体的配子有两个染色体组，由这种配子发育而来的个体叫做单倍体，但它有两个染色体组，A正确；
B、三倍体细胞中，每种同源染色体有3条，减数分裂时出现联会紊乱，一般不能形成可育的配子，B正确；
C、在自然条件下，玉米、高粱、水稻、番茄等高等植物，偶尔也会出现单倍体植株，C错误；
D、与二倍体相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，D正确。
故答案为：C。
【分析】由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体，含有三个的叫做三倍体，三个以上的叫做多倍体。
由配子发育而来的个体，因为其体细胞中只含有本物种配子染色体数目，叫做单倍体。
10．【答案】D
【考点】染色体结构的变异；染色体数目的变异；低温诱导染色体加倍实验；单倍体育种
【解析】【解答】A. 染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，缺失和重复改变基因的数目，倒位和易位改变了基因的排列顺序，A错误；
B. 单倍体含有生长发育所需全套遗传信息，B错误；
C. 体细胞中含两个染色体组的个体，如果它是由配子发育而来，那它就是单倍体，C错误；
D. 低温和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成，从而使染色体加倍，D正确。
故答案为：D。
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。可以被光学显微镜观察到。
由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体，含有三个的叫做三倍体，三个以上的叫做多倍体。由配子发育而来的个体，因为其体细胞中只含有本物种配子染色体数目，叫做单倍体。
11．【答案】C
【考点】细胞工程的概述；动物细胞工程的常用技术与应用；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、电刺激可以诱导植物原生质体的融合或动物细胞的融合，A正确；
B、 用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性，B正确；
C、 通过体细胞杂交技术培育杂种植株的体细胞染色体数目是相应植物染色体数目之和，是染色体数目变异，C错误；
D、 烟草叶片离体培养能产生新个体；小鼠杂交瘤细胞可在小鼠腹水中或体外离体培养，然后合成和分泌单克隆抗体，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
细胞工程 植物体细胞杂交 动物细胞融合
理论基础 细胞的全能性、细胞膜的流动性 细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理 酶解法去除细胞壁（纤维素酶、果胶酶） 注射特定抗原，免疫处理正常小鼠
诱导手段 物理法: 离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG） 物理法: 离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG）
生物法：灭活的病毒（灭活的仙台病毒）
诱导过程 第一步：原生质体的制备（酶解法）
第二步：原生质体融合（物、化法）
第三步：杂种细胞的筛选和培养
第四步：杂种植株的诱导与鉴定 正常小鼠免疫处理动物细胞的融合（物、化、生法）杂交瘤细胞的筛选与培养专一抗体检验阳性细胞培养单克隆抗体的提纯
用途和意义 克服远缘杂交的不亲和障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围
应用：克服远缘杂交的不亲和障碍 制备单克隆抗体。诊断、治疗、预防疾病，例如“生物导弹”治疗癌症
2、全能性的大小：受精卵>生殖细胞体细胞；植物细胞一般大于动物细胞。细胞分化与细胞的全能性的关系：随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。卵细胞与受精卵一样，全能性很高，但是卵细胞属于高度分化的细胞，而受精卵属于未分化的细胞。
12．【答案】D
【考点】基因工程的应用；蛋白质工程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、离体的细胞或组织通过脱分化培养可以形成愈伤组织，愈伤组织分裂能力比较强，用紫外线处理玉米愈伤组织会发生突变，可以筛选有利突变体，A不符合题意；
B、赖氨酸达到一定浓度时会抑制天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，因此将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导人玉米细胞，能充分利用细胞内的赖氨酸合成蛋白质，从而降低细胞内赖氨酸对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的抑制，从而提高玉米中的赖氨酸含量，B不符合题意；
C、将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。因此，增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是通过基因定点突变技术修饰天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基，C不符合题意；
D、蛋白质工程是对基因修饰或基因合成，从而改变蛋白质的结构，而不是直接改造蛋白质的空间结构，这方法不可行，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 1、利用基因突变的原理获取基因突变的组织细胞，进而可以利用组织培养技术获取植物突变体。
2、利用基因工程技术，定向改变玉米的性状。
3、 利用基因定点突变技术修饰 特定的基因，改变生物的性状。
4、蛋白质工程的基本途径是:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测相应的氨基酸序列→确定相应脱氧核苷酸序列→目的基因→表达出蛋白质,经过该过程得到的蛋白质,需要对该蛋白质的生物功能进行鉴定,以保证其发挥正常作用。
13．【答案】B
【考点】染色体数目的变异；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、为了防止培养过程中的杂菌污染，获取的草莓花药用酒精进行短时表面消毒后应立即用无菌水清洗，A正确；
B、离体的花药需要经过脱分化、再分化阶段，才可以分化为单倍体植株，B错误；
C、与有性繁殖相比，自然界中进行无性繁殖的野生草莓，其感染的病毒更容易传给后代，C正确；
D、花药离体培养过程中辐射诱变产生的隐性突变基因控制的是隐性性状，用二倍体植株的花药离体培养得到的单倍体植株，其细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、花药里含的是精子，由配子发育成的植株都称为单倍体；秋火仙素可抑制纺缠体形成，从而使细胞中染色体数目加倍，秋水仙素要作用于分生组织，主要是茎尖，只有这些部位细胞在发生分裂，易发生染色体数目加倍。
2、花药离体培养的过程为：离体的花药通过脱分化形成愈伤组织；愈伤组织通过再分化形成单倍体；用一定浓度的秋水仙素等处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍，得到纯合的二倍体。
3、应用：植物繁殖的新途径（快速繁殖优良品种、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种和突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
14．【答案】A
【考点】动物细胞工程的常用技术与应用；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、在进行组织培养时，由根尖细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，细胞通过脱分化并进行有丝分裂方式增殖，可能会发生染色体变异或基因突变，而不可能发生细胞分化和基因重组，A正确；
B、大肠杆菌没有内质网和高尔基体，无法对核糖体上合成的多肽链进行加工，因此将胰岛素基因导入大肠杆菌不可表达获得具有生物活性的胰岛素，B错误；
C、由花粉培育产生的愈伤组织分化成的单倍体植株，还要通过秋水仙素处理，使染色体加倍，才能得到稳定遗传的植株，C错误；
D、用PEG处理大量混合在一起的两种植物细胞的原生质体，不一定获得具有双亲遗传特性的杂种细胞，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、组织培养指的是在无菌的情况下，将植物体内的某一部分器官或组织，如茎尖、芽尖、形成层、根尖、胚芽和茎的髓组织等从植物体上分离下来，放在适宜培养基上培养，经过一段时间的生长、分化最后长成一个完整的植株。2、转基因技术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优良遗传性状的物质。
15．【答案】D
【考点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】培育脱毒苗的方法是取茎尖分生组织（几乎不含病毒）进行组织培养，D正确。
故答案为：D。
【分析】作物脱毒：1．脱毒原因：长期进行无性繁殖的作物，病毒在体内逐年积累，就会导致作物产量下降，品质变差。2．方法：用分生区的细胞进行组织培养。3．结果：形成脱毒苗。
16．【答案】B
【考点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，A正确；
B、该过程中细胞都通过有丝分裂方式增殖，由茎尖分生组织到脱毒苗经过植物组织培养，要发生细胞分化过程，B错误；
C、细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂间期所占的时间长，因此显微镜下观察细胞周期中的细胞，绝大多数细胞处于分裂间期，看不到染色体，C正确；
D、甘薯的茎尖细胞是由受精卵有丝分裂形成的，含有甘薯的全套遗传物质，D正确。
故答案为：B。
【分析】 关于植物组织培养技术:
1、来源：离体的植物器官、组织或细胞；
2、用途：微型繁殖（繁殖速度快，能保持亲本的遗传性状）、作物脱毒（选择植物根尖和茎尖，因为它们不含毒）、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产；
3、原理：细胞全能性，即已经分化后的体细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，物质基础是每个体细胞具有该个体的全套遗传物质。
4、地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序；
5、过程：获得离体的植物器官、组织或细胞→脱分化成愈伤组织，再分化→幼苗。
17．【答案】A
【考点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织（如根尖、茎尖）进行离体培养能获得脱毒植株，但不能获得抗病毒的新品种，A错误；
B、经细胞培养产生的胚状体可直接制作“人工种子”，由于该技术属于无性生殖，因此能保持亲本的优良性状，B正确；
C、组织培养技术除了在农业生产上的应用外，还可广泛应用于另一个重要的领域，即细胞产物的工厂化生产，如利用细胞培养技术可大量获得紫草素，C正确；
D、白菜和甘蓝不属于同一物种，它们之间存在生殖隔离，因此利用植物体细胞杂交技术培育的“白菜一甘蓝”，能够克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
故答案为：A。
【分析】 1、脱毒苗来自植物离体的茎尖等组织而来，培养产生个体的遗传物质和实验材料遗传物质一样，属于同一个物种。
2、人工种子经过植物组织培养得到，实验材料是离体的组织、器官或资本，利用细胞全能性原理，和亲本的性状一样。
3、利用植物组织培养，培养到愈伤组织阶段，进行细胞产物的工厂化生产。
4、植物组织培养技术意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
18．【答案】D
【考点】植物组织培养的过程；组织培养基的成分及作用；植物细胞工程的应用；植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、使用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒，A错误；
B、由于产生花粉过程中发生基因分离，故为保持结球生菜的优良遗传性状，应选用体细胞进行培养，B错误；
C、在诱导生根时，培养基中应提高生长素的比例和用量，C错误；
D、用人工薄膜将胚状体、不定芽等分别包装可制成人工种子，故经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种子，D正确。
故答案为：D。
【分析】植物组织培养：
（1）植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低，全能性容易表达，故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
植物组织培养的流程为：制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
（2）植物组织培养的注意事项：①接种时应注意的事项：a、接种室要消毒；b、无菌操作；接种时要防止交叉污染；c、接种完立刻盖好瓶口。②外植体接种前，需要将接种室、接种箱灭菌和对外植体消毒的操作：a、接种前一天，将接种室的四个角落用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。b、接种前1小时，在接种室内用喷雾器喷洒来苏水；桌椅也用来苏水擦拭；接种箱内用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。c、将灭菌室和接种箱内用紫外灯灭菌。d、接种前，操作者用肥皂清洗双手，擦干，再用酒精棉球擦拭双手。e、用次氯酸钠溶液将外植体消毒。
（3）在离体的植物器言、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度； ④充足的养料。
（4）影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光照。
（5）植物组织培养中植物激素使用：物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素；同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。
19．【答案】C
【考点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、脱毒苗的培育采用了植物组织培养技术，而该技术的原理是植物细胞具有全能性，A正确；
B、脱毒苗培育过程是植物组织培养的过程，需经过脱分化和再分化两个阶段，B正确；
C、植物组织培养中脱分化和再分化的培养基中激素的含量不同，C错误；
D、由于分生组织细胞分裂旺盛，所含的病毒少，可用分生组织（如芽尖）的组织培养对植物进行脱毒培养，获得无病毒植株，D正确。
故答案为：C。
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。由于分生组织细胞分裂旺盛，所含的病毒少，可用分生组织（如芽尖）的组织培养对植物进行脱毒培养，获得无病毒植株。
20．【答案】C
【考点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、利用植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，因此人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫植物的微型繁殖技术，也叫快速繁殖技术，因此微型繁殖可高效快速的实现种苗的大量繁殖，A正确；
B、利用植物组织培养技术可以对植物进行脱毒，提高作物的产量和品质，B正确；
C、人工种子是由植物组织培养过程中产生的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽经过人工薄膜包装得到的种子，C错误；
D、单倍体育种是经过花药离体培养和秋水仙素加倍可以获得纯合子，能够明显缩短育种年限，D正确。
故答案为：C。
【分析】 1、微型繁殖技术利用植物的少量组织进行植物组织培养，快速得到大量的植株个体的技术。
2、作物脱毒的方法是利用植物病毒少（灭病毒处理）或者没有植株病毒的组织在无菌无毒环境下，对离体的植物组织、器官或者细胞进行植物组织培育，得到脱毒苗的技术。
3、人工种子仿照种子的结构，设计出以人工种皮、胶质和胚状体、胚芽等为主要结构的人工种子。胚状体和胚芽等是通过植物组织培养技术得到的，属于无性繁殖的产物。
4、单倍体育种通过花药离体培养和染色体数目加倍的到的纯合子植物，加倍前的幼苗一般情况下高度不育，植株矮小。
21．【答案】（1）聚乙二醇#PEG；6；愈伤组织；yyRr；染色体加倍#或秋水仙素；单倍体育种
（2）植物体细胞杂交；杂种细胞再生出细胞壁；纤维素酶和果胶酶；原生质体
（3）既能无限增殖，又能产生特定的抗体；特异性强、灵敏度高，可大量制备；B淋巴细胞不能在体外无限增殖
【考点】植物体细胞杂交的过程及应用；动物细胞工程的常用技术与应用；细胞融合的方法；单克隆抗体的优点及应用；单倍体育种
【解析】【解答】若该图表示植物体细胞杂交过程，则a、b表示不同植物的体细胞，d是杂种细胞，利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物细胞，具体过程包括：诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程。若该图表示单克隆抗体的制备过程，则a、b表示效应B细胞和骨髓瘤细胞，d表示杂交瘤细胞。单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
（1）①诱导细胞融合时，常用的化学诱导剂是聚乙二醇（PEG）；结合题干信息分析，a的基因型为yyRr，产生yR、yr两种配子，b的基因型为YYrr，产生Yr一种配子，故花粉有3种，即yR、yr、Yr，因此两两融合共可产生6种基因型的融合细胞，即yyRR、yyrr、YYrr、YyRr、Yyrr、yyRr；这些融合细胞经过脱分化形成愈伤组织。
②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用能产生yR配子的植株的花粉培养获得单倍体幼苗（yR），再经过染色体加倍（秋水仙素处理）处理并筛选获得（yyRR），故可选用yyRr的植株，这种方法叫做单倍体育种。
（2）①在“番茄-马铃薯”的培育过程中，运用了植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术，植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁。
②植物细胞融合之前，需要用纤维素酶和果胶酶处理去掉细胞壁，获得有活性的原生质体。
（3）若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞为杂交瘤细胞，该细胞的特点是既能无限增殖，又能产生特定的抗体；由d产生的抗体为单克隆抗体，单克隆抗体与普通血清抗体相比较，具有特异性强、灵敏度高、并可能大量制备；因B淋巴细胞不能在体外无限增殖，故生产上一般不能通过直接培养B淋巴细胞的方法生产单克隆抗体。
【分析】1、动物细胞融合：
（1）动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程.融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
（2）诱导动物细胞融合的方法有物理法（电激等）、化学法（聚乙二醇PEG）、生物法（灭活的病毒）等。
（3）动物细胞融合的意义：打破了生殖隔离，使远缘杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
2、单倍体育种的方法是花药离体培养、秋水仙素诱导加倍，原理是染色体变异。
3、进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁，进行植物原生质体的融合，形成杂种细胞，再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。不同种的植物之间具有生殖隔离，该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍。
4、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
5、单克隆抗体的最主要优点就是特异性强，灵敏度高，能够大量制备。单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂（最广泛的用途）：具有准确、高效、简易、快速的优点；②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。
22．【答案】（1）半固体；细胞分裂素
（2）细胞分裂素浓度、MS培养基浓度（无机盐浓度、营养物质浓度、渗透压）（写出一点即可）；锻炼；防止微生物繁殖
（3）纤维素酶和果胶酶；染色后镜检（答出染色即可）
【考点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】（1）愈伤组织的培养采用的是半固体培养基。细胞分裂素和生长素比值较高时，可促进芽的分化。
（2）植物器官的分化需要一定的营养物质及适宜的激素配比，配制丛状苗生根培养基需根据实际情况添加生长素，促进基部细胞形成愈伤组织，与发芽培养基相比，诱导根分化需要较低的细胞分裂素浓度，并进一步分化形成根的分生组织，最终形成根。同时需要降低MS培养基的浓度以促进生根。生根后，试管苗需要锻炼才能定植。具体操作是：去除培养基。用自来水冲洗，目的是防止微生物繁殖，然后移栽至草炭土或蛭石：此后进行日光锻炼和湿度锻炼。
（3）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁可获得原生质体。台盼蓝可将死细胞染色，而不能将活细胞染色，所以可通过台盼蓝染色后镜检观察来判断原生质体是否具有活性。
【分析】1、植物组织培养的基本过程： 。
2、培养条件：①在无菌条件下进行人工操作。②保证水、无机盐、碳源（常用蔗糖）、氮源（含氮有机物）、生长因子（维生素）等营养物质的供应。③需要添加一些植物生长调节物质，主要是生长素和细胞分裂素。④愈伤组织再分化到一定阶段，形成叶绿体，能进行光合作用，故需光照。
3、主要用途：①植物体快速繁殖。②培养无病毒植株（植株脱病毒）。③花药离体培养（单倍体育种）。④制作“人工种子”。⑤利用愈伤组织生产植物细胞产品。
23．【答案】（1）非同源；二倍体、六
（2）F1为三倍体，缺乏成对的同源染色体，几乎不能产生可育的配；AABBCC
（3）14；新型普通小麦产生配子时，C染色体组中含抗锈病基因的染色体和D组染色体进入同一配子中，含有抗锈病基因的配子彼此结合得到纯合植株
【考点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；单倍体育种
【解析】【解答】（1）由题意可知，A、B、C、D分别表示不同的染色体组，而一个染色体组是由非同源染色体组成的，故A、B、C、D每个染色体组中的各染色体属于非同源染色体；A、B、C、D每个染色体组有7条染色体，所以伞形山羊草（CC）含有两个相同的染色体组，为二倍体，普通小麦（AABBDD）含有六个染色体组，为六倍体。
（2）伞形山羊草与野生型二粒小麦杂交，分别产生配子C和AB，形成的子代为ABC，即F1为三倍体，缺乏成对的同源染色体，减数分裂无法联会，几乎不能产生可育的配子， 故必须经过加倍产生中间亲本，其染色体组成为AABBCC，才能形成可育配子。
（3）中间亲本（AABBCC）产生的配子的染色体组为ABC，普通小麦（AABBDD）产生的配子的染色体组为ABD，受精后产生染色体组为AABBCD的新型普通小麦。新型普通小麦（AABBCD）在减数分裂过程中同源染色体两两配对形成四分体，其中C染色体组和D染色体组中无同源染色体，不能形成四分体，两个A染色体组可形成7个四分体，两个B染色体组可形成7个四分体，共计14个四分体。新型普通小麦产生配子时，C染色体组中含抗锈病基因的染色体和D组染色体可能进入同一配子中，含有抗锈病基因的配子彼此结合得到纯合植株，故让新型普通小麦进行多次自交，理论上能获得具有纯合抗锈病基因的新型八倍体小麦植株。
【分析】 1、染色体组：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。（1）特点：①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息；（2） 染色体组数的判断：①染色体组数， 细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组；②染色体组数，基因型中控制同一性状的基因个数。2、单倍体、二倍体和多倍体：（1）由配子发育成的个体叫单倍体；（2）由受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。3、自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。其实质是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
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