2025高考倒计时生物大突破：植物细胞工程(有答案)

2025高考倒计时生物大突破：植物细胞工程
一、单选题：本大题共15小题，共45分。
1.甘薯由于具有增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等作用，故越来越被人们喜爱。但甘薯属于无性繁殖作物，同时又是同源六倍体，具有自交不育和杂交不亲和性，这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是（ ）
A. 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，可以解决种苗用量大、成本高的问题
B. 利用茎尖分生组织培养脱毒苗，使植株具备抗病毒的能力，产品质量得到提高
C. 利用原生质体融合实现体细胞杂交，克服杂交不亲和，可以充分利用遗传资源
D. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高变异频率，有利于缩短育种年限
2.为培育抗旱性强、可溶性糖含量高的甘薯KT1，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（ ）
A. 该过程不需要考虑A、B的亲缘关系远近
B. 甘薯KT1培养过程中可能会出现基因突变和基因重组
C. 过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁
D. 过程③需要控制生长素和细胞分裂素的比例
3.植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术，具有广泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用描述错误的是( )
A. 可用离心法诱导植物原生质体融合，再生出细胞壁是融合成功的标志
B. 利用植物组织培养技术可大量获得人参皂苷，且已投入规模化生产
C. 植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类
D. 获取植物原生质体时，需在蔗糖浓度高于细胞液浓度的缓冲液中进行,以使细胞发生质壁分离
4.如图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是（ ）
A. 秋水仙素可以抑制着丝粒分裂从而诱导染色体数目加倍
B. 过程②都需提供光照条件诱导愈伤组织合成叶绿素
C. 过程③的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化
D. 过程④培育的试管苗为纯合子，与亲本基因型可能不同
5.植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术，具有广泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用描述不正确的是（　　）
A. 通过植物组织培养技术实现种苗的大量繁殖，可保持优良品种的遗传特性
B. 以茎尖为材料利用植物组织培养技术，可获得具有抗病毒特性的新品种
C. 利用植物体细胞杂交技术获得白菜--甘蓝杂种植株，打破了生殖隔离
D. 利用植物细胞培养技术可大量获得人参皂甙干粉，且已投入规模化生产
6.甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，另一远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因，欲将乙细胞质中的抗性基因引入甲中。相关叙述错误的是（ ）
A. 过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗
B. 过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C. 过程C中只有融合细胞活性部位互补，具有完整的细胞结构，可以正常生长
D. 操作过程中生物材料、培养基、培养环境都要严格的灭菌
7.为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述正确的是（　　）
A. 过程②常用PEG、高Ca2+-高pH融合法、灭活的病毒等
B. 通过过程②得到的两两融合细胞只有杂种细胞
C. 过程③得到的植株是不同于柑橘A、B的新物种
D. 通过③得到的试管苗需炼苗后再移栽入土
8.胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞，其中一个细胞的细胞核消失后，两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种——华柚2号，制备过程如下图所示，其中GFP（绿色荧光蛋白）基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测，华柚2号的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A。下列说法正确的是（ ）
A. 制备原生质体时需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶去除细胞壁
B. 聚乙二醇或灭活的病毒可用于诱导原生质体A和B的融合
C. 华柚2号的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中
D. 应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得华柚2号
9.两烟草品系革新一号（2n=48）和粉蓝（2n=24）通过植物体细胞杂交获得了一个体细胞杂种。该杂种具有72条染色体，形态上有别于双亲，自交可结实，但结实率随温度变化而有所不同。下列叙述错误的是（ ）
A. 其中原生质体融合体现了细胞膜一定的流动性
B. 体细胞杂种自交可结实说明双亲无生殖隔离
C. 体细胞杂种减数分裂时，双亲染色体相对独立
D. 温度可能影响体细胞杂种减数分裂时的染色体行为
10.芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是（）

A. 形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B. 幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C. 雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D. 与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组
11.马铃薯四倍体栽培种没有青枯病的抗性基因，马铃薯野生种存在青枯病的抗性基因，由于核型等差异，马铃薯的四倍体栽培种不能与野生种直接杂交繁育。研究人员尝试利用四倍体栽培种的愈伤组织和野生种的叶肉细胞通过植物体细胞杂交技术培育抗青枯病的马铃薯新品种，在获得的90个杂种植株中，有6个具有明显的青枯病抗性。下列叙述错误的是（ ）
A. 可通过高Ca2+ -高pH诱导马铃薯四倍体栽培种细胞原生质体与野生种细胞原生质体融合
B. 杂种细胞中来自野生种的染色体随机丢失可以解释并非所有杂种植株均抗病
C. 利用PCR技术可以检测杂种植株中是否具有来自野生种的青枯病抗性性状
D. 可通过观察融合后细胞的颜色进行初步筛选
12.柑橘水果“爱媛橙”因皮薄易剥、细腻多汁、口感似果冻等优点，被网友们称“果冻橙”，并迅速成为网红水果，“爱媛橙”由柑橘品种“南香”与“西子香”杂交获得，流程如下图：

下列相关叙述正确的是（ ）
A. 两种细胞均需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B. 通过灭活病毒诱导南香细胞与西子香细胞的融合
C. 杂种细胞重新形成细胞壁与高尔基体的活动有关
D. 爱媛橙的培育过程无需愈伤组织和试管苗的形成
13.红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对抗癌症有一定的疗效。如图是红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程图，图中②为愈伤组织，通过B过程可最终产生新的植株，通过C过程可产生大量细胞。下列相关叙述正确的是（ ）
A. A过程是脱分化，该过程中细胞增殖的方式是有丝分裂或减数分裂
B. B过程的实质是基因的选择性表达，该过程会导致细胞中部分基因丢失
C. 紫杉醇属于细胞代谢的产物，可以从⑤中获取
D. 培养⑤一般采用的培养基是固体培养基
14.为了培育菊花新品种，科学家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行杂交，培育过程如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 植株d的体细胞有丝分裂后期有8个染色体组
B. 野生夏菊和栽培秋菊有性杂交后代能正常繁殖
C. 通过过程②得到的两两融合细胞只有杂种细胞
D. 过程④得到的植株d是不同于野生夏菊和栽培秋菊的新物种
15.为拓宽白菜育种的基因资源，改良白菜品质，研究人员以白菜（2n=20，AA）和甘蓝（2n=18，CC）为材料进行植物体细胞杂交，得到杂种植物。对两种亲本和某融合植株进行细胞DNA含量检测，结果如图。下列说法正确的是（　　）
A. 白菜的DNA相对含量较少说明白菜核DNA比甘蓝少
B. 灭活的病毒能用于诱导原生质体融合
C. 检测结果说明待检测植株为白菜—甘蓝杂种植株
D. 检测的细胞中部分细胞处于分裂过程中
二、填空题：本大题共4小题，共40分。
16.植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益。下图表示植物细胞工程的相关操作过程及应用，已知该植物为二倍体，体细胞中染色体数目为m。回答下列问题。
（1）利用图中的部分叶片进行植物组织培养时，需将其先用酒精消毒30s后，然后立即用无菌水清洗2~3次，再用____________处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次。植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素两种关键性激素，它们的浓度以及____________，都会影响植物细胞的发育方向。
（2）通过植物组织培养技术快速繁殖植物，属于________生殖，图中的单倍体幼苗体细胞中含有的染色体数目为______。
（3）在工厂化生产图中次生代谢产物时，须在______（填“固体”或“液体”）培养基中将该植物细胞培养至 ，再从中提取，该过程是利用植物细胞培养来获得目标产物，植物细胞培养是指 。
（4）切取植物一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，原因是 。
17.由于长期的人为定向选择及栽培，花椰菜（2n=18，用MM表示）对黑腐病无抗性，黑芥（2n=16，用NN表示）为花椰菜近缘野生种，其对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线（UV）照射处理的黑芥叶肉原生质体和花椰菜下胚轴原生质体融合，获得抗黑腐病的杂合植株。

(1)图①是有活力的原生质体，其是用 酶处理植物细胞后获得的。
(2)利用 诱导黑芥叶肉原生质体和花椰菜下胚轴原生质体融合，显微镜观察，初步筛选出融合细胞，继续培养。
(3)融合细胞经过 过程形成图②的愈伤组织，再经过 过程形成图③。理论上获得的杂种植株染色体组成为 （用字母M和N表示），含有____个染色体组。
(4)如果要检测上述技术是否成功改造花椰菜，使其具有了黑芥对黑腐病的抗性，该如何设计实验？请写出实验思路： 。
(5)对双亲和部分杂合新植株的染色体计数，结果如下表：
植株 花椰菜 黑芥 杂合新植株H1 杂合新植株H2 杂合新植株H3
染色体数/条 18 16 58 19 30
①表中数据显示，杂合新植株H2、H3染色体数目少于双亲染色体数之和，而杂合新植株H1染色体数目大于双亲染色体数之和，推测可能的原因是 。
②根据杂合细胞染色体数目的特点，尝试写出这种融合过程可能具有的应用价值： 。
18.常规种植的棉花（陆地棉）含有棉酚，棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中。棉酚具有一定毒性，为培育棉酚含量低且品质好的棉花杂种植株，科研人员将某种棉酚含量低的野生棉（2n=2X=26）与品质好的陆地棉（2n=4X=52）进行了不对称体细胞杂交。
(1)科研人员首先制备了野生棉和陆地棉的悬浮细胞，用 酶分别处理，各自获得有活力的原生质体。
(2)用一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体，破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量，结果如图1所示。未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中__________（选填图1中字母）：

(3)将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂_______________诱导融合，形成的融合细胞经过___________再生，成为完整细胞，进而分裂和脱分化形成_________组织，经过___________形成完整的再生植株。
(4)科研人员选取再生植株及双亲的根尖进行___________、__________后用碱性染料染色并制片，显微镜下对__________期的细胞进行观察，比较染色体的形态和数目，分析再生植株的染色体变异类型。
(5)用特异性引物对陆地棉和野生棉基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。图2是用该引物对双亲及再生植株1~6进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1~6中确定为杂种植株的有 。

(6)对杂种植株可通过观察 ，筛选出低酚的杂种植物。
19.园艺工作者在栽培开黄花的兰花品种时，偶然发现了一株开白花的兰花。以这株白花兰花作为实验树料，利用离体的组织或细胞培育出完整的植株。据图回答下列问题：
（1）培养材料选自白花植株的不同部位，下列细胞中不适合进行植物组织培养的是 ______。
A．表皮细胞 B．叶肉细胞 C．成熟筛管细胞 D．茎尖分生区细胞
（2）图中生理过程 ______（填写图中字母和名称）是对细胞分化不可逆的否定。经过程b产生的胚状体中出现形态结构不同的细胞，其根本原因是 。
（3）已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养到 ______阶段即可。
（4）若想获得抗冻的植株，通常对 ______进行人工诱变，可在低温环境下对植株进行筛选。这种繁殖方式属于 ______繁殖。
（5）铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程如下：
在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如下图所示，请回答下列问题：
选用新生营养芽为外植体的原因是 。据图分析，与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在生长起始较快、快速生长时间较长、______等。
脱落酸（ABA）能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：
①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设3个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基 ______后按比例加入。
②实验进程和取样：实验60天完成，每10天取样，将样品（PLBs）称重（g/瓶）后再测定生物碱含量。如初始（第0天）数据已知，实验过程中还需测定的样品数为 ______。
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品（重复样）的 ______时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适应培养时间。
三、实验题：本大题共1小题，共15分。
20.我国是世界食用菌生产大国，总产量居世界首位。食用菌生产可以利用工农业生产的废弃物，这样不仅能变废为宝，对环境保护也有积极作用。请回答关于食用菌培养的问题。
（1）食用菌通常指大型食用真菌，其主要代表类型有______和木耳等，它们仍属于______这一生物类群，与植物和动物共同构成生物界的三大类群。
（2）食用菌A的某配方如下：锯末61.4%，麦麸20%，玉米面10%，豆饼粉5%，磷酸二氢钾0.3%，尿素0.3%，石膏2%，石灰1%。其中能提供氮源的物质主要有______和______。
（3）科研人员尝试通过体细胞杂交培育食用真菌新品种。分别测定食用菌A和食用菌B的单核菌株（每个菌丝细胞含有一个细胞核）、双核菌株（每个菌丝细胞含有两个细胞核）的生长速度和原生质体产量，结果如下表。
菌株 生长速度
（cm/d） 原生质体产量（107个/mL） 菌株 生长速度（cm/d） 原生质体产量（107个/mL）
单核菌株A1 0.28 0.6 单核菌株B1 0.23 3.0
单核菌株A2 0.22 1.5 单核菌株B2 0.31 0.9
双核菌株A1 0.85 1.8 双核菌株B1 0.80 0.3
双核菌株A2 0.71 2.2 双核菌株B2 0.61 0.3
研究人员最终选择双核菌株 A1和单核菌株B1作为亲本进行细胞融合，选择的理由是________________________________________________________。利用酶解法去除细胞壁时，应严格控制酶的______和处理时间等条件，以提高原生质体产量并降低破损率。
（4）科研人员将双核菌株A1的原生质体进行高温灭活，使其仅能存活而无法繁殖。将灭活后的双核菌株A1与未灭活的单核菌株B1的原生质体用化学试剂______诱导融合。融合过程需要在______（等渗/低渗）的缓冲溶液中进行，以防止原生质体破裂。
（5）科研人员将融合剂处理后的原生质体悬液涂布于培养基上进行筛选。由于菌种遗传信息组成的差异会导致菌丝之间出现相互排斥，能够在培养基上观察到两种不同菌苔之间出现一条拮抗带。科研人员将会挑取拮抗带两侧的一对菌株进行进一步筛选。
①研究发现，双核菌丝在进行细胞分裂时，会形成一个鸟喙状结构，称为锁状联合，而单核菌丝不出现这一结构。单核菌株B1与灭活的双核菌株A1形成的融合子也能够观察到锁状联合。科研人员进行显微镜观察并从中选择（拮抗带）两侧菌株________的一对菌株，进行下一步筛选。
②最终筛选出杂合菌株的方法是_________________________________________________。
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】C
9.【答案】B
10.【答案】C
11.【答案】C
12.【答案】C
13.【答案】C
14.【答案】D
15.【答案】D
16.【答案】（1）次氯酸钠（溶液） （用量的）比例
（2）无性 m/2
（3）液体 愈伤组织 在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术
（4）植物茎尖的分生区附近病毒很少甚至无病毒

17.【答案】(1) 纤维素酶和果胶
(2) PEG（聚乙二醇）
(3) 脱分化 再分化 MMNN 4
(4) 将杂合新植株分别进行黑腐病菌接种实验，观察比较其生长情况。能正常生长的说明其具有了黑芥对黑腐病的抗性
(5) ①融合是随机的，可能存在多个细胞的融合；融合后部分染色体可能会丢失 ②能克服远缘杂交不亲和障碍，实现不同物种之间杂交形成多倍体

18.【答案】(1) 纤维素酶、果胶
(2) A、C、B
(3) 聚乙二醇 细胞壁 愈伤 再分化
(4) 解离 漂洗 中
(5) 1、3、5、6
(6) 茎、叶黑色细小腺体的多少
19.【答案】（1）C
（2）a脱分化 基因的选择性表达
（3）愈伤组织
（4）愈伤组织 无性
（5）新生营养芽细胞分化程度低，分裂能力强，容易诱导形成PLBs PLBs产量较高
①灭菌冷却 ②72 ③生物碱含量平均值最大（或PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大）
20.【答案】（1）蘑菇 微生物
（2）豆饼粉 尿素
（3）双核菌株A1生长速度快，单核菌株B1原生质体产量高 浓度（用量）
（4）PEG 等渗
（5）①均有锁状联合 ②将上述有锁状联合的菌种分别与B1培养在同一培养基上，若出现拮抗带则该菌种为杂合菌株
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