2020-2021学年高二生物人教版（2019）选择性必修三强化训练卷（2）植物细胞工程 含解析
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高二生物人教版（2019）选择性必修三强化训练卷（2）植物细胞工程 含解析 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 679.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2021-05-25 07:39:38 | ||
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文档简介
2020-2021学年高二生物人教版（2019）选择性必修三强化训练卷（2）植物细胞工程
1.下列关于植物组织培养的叙述，正确的是( )
A.需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染
B.在培养过程中需要给予适宜的光照，以诱导脱分化过程
C.培养基中所添加的激素种类和含量对培养过程起重要的调节作用
D.若制备人工种子，外植体只需培养成愈伤组织即可
2.在菊花的组织培养操作完成3~4d后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，外植体死亡的原因不可能是( )
A.接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体 B.接种时外植体未灭菌
C.培养条件，比如光照、温度等不适宜 D.将外植体倒插入培养基中
3.某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是( )
A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害
B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
C.出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控
D.生根时，培养基通常应含α-萘乙酸等生长素类调节剂
4.下列过程中,需要采用植物组织培养技术的是( )
①利用花药离体培养得到单倍体植株
②利用秋水仙素处理单倍体试管苗,获得正常纯合植株
③利用基因工程培育抗棉铃虫的植株
④利用细胞工程培育“白菜—甘蓝”杂种植株
⑤马铃薯的脱毒
A.①②③ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.①③④⑤
5.如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析正确的是( )
A.①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶处理
B.②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变
C.③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能
D.④过程需用适宜浓度的生长素和细胞分裂素处理
6.如图列举了几种植物的育种方式，下列相关叙述正确的是( )
A.甲过程形成的细胞c内的染色体数一定是a细胞内染色体数的两倍
B.在乙射线处理后可以获得大量的具有有利性状的材料
C.通过丁过程，细胞c发育成新植株涉及同源染色体的联会与分离
D.与杂交育种相比，丙过程能克服远缘杂交不亲和的障碍
7.某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。根据实验，下列分析正确的是( )
A.花粉能通过培养形成植株M，这是因为番茄的生殖细胞含有控制其生长发育的全套遗传物质
B.植株M一定为单倍体植株，其特点之一是往往高度不育，因此不能体现出生殖细胞具有全能性
C.由花粉培育得到植株M的过程中，植物器官的发生主要通过营养物质的配比进行调节
D.由花粉培育得到植株N，整个过程都必须在无菌条件下进行
8.野生猕猴桃是一种多年生的富含维生素C的二倍体（2N=58）小野果。如图是某科研小组利用野生猕猴桃种子（aa，2N=58）为材料培育无子猕猴桃新品种（AAA）的过程，下列关于育种叙述错误的是( )
A.①为诱变育种，优点是可提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型
B.③、⑥都可表示用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，以获得多倍体
C.②可用单倍体育种，先进行花药离体培养，后经秋水仙素处理后再筛选所需植株
D.若④是自交，则其产生AAAA的概率为1/4
9.马铃薯四倍体栽培种没有青枯病的抗性基因，少数马铃薯野生种存在青枯病的抗性基因。由于核型等差异，野生种难以与四倍体马铃薯栽培种直接杂交繁育，为获得具有抗青枯病的马铃薯栽培种，研究人员进行了植物体细胞杂交的实验研究（已知杂种细胞会发生部分染色体缺失现象），过程如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 在低渗溶液中，用酶解法或聚乙二醇处理 A 和 B 可以获得两种原生质体
B. 过程①体现了生物膜的流动性，可用显微镜观察并筛选出杂种细胞 C
C. 过程②所配制的培养基中添加了等量的生长素类和赤霉素类植物生长调节剂
D. 过程③为脱分化、再分化过程，可采用 DNA 分子杂交技术鉴定植株的抗病性状
10.如图为人工种子的示意图，制造人工种子是在植物组织培养得到的胚状体的最外面用一层有机膜包裹，并在薄膜内放入一些营养物质，这层膜和这些营养物质分别具有种皮和胚乳的功能。以下有关人工种子的说法，正确的是( )
A.人工种子中的胚状体由愈伤组织经脱分化和再分化形成
B.人工种子在萌发时，其新陈代谢方式为自养需氧型
C.人工胚乳中还可以添加某些农药、菌肥等
D.培育人工种子所采用的技术手段是植物细胞的全能性
11.如图为转基因抗虫烟草的培育流程，则下列叙述错误的是( )
A.培育过程①需要使用两种工具酶
B.过程②将重组Ti质粒导入烟草细胞前需要使用CaCl2处理农杆菌
C.植物组织培养技术是指通过③④培育出抗虫烟草的过程
D.检测受体细胞中的抗虫基因是否成功表达可采用抗原—抗体杂交技术
12.从红豆杉的树皮和树叶中提炼出来的紫杉醇属于植物的次生代谢产物，它对多种晚期癌症疗效突出。下列有关紫杉醇获取途径中叙述错误的是( )
A.从愈伤组织中分散得到的单细胞细胞质丰富、液泡大且核也大
B.将愈伤组织培养成植株还是特定细胞系要通过平衡生长调节剂的配比进行调控
C.在选择红豆杉时除了要考虑其优良性状外还需考虑细胞全能性的表达能力
D.通过培养特定细胞系，可以实现对重要次生代谢产物的工业化生产
13.科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A.培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性
B.培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段
C.实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低
D.根据本实验，培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27 mm
14.下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径，研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述正确的是( )
A.带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量相同
B.可推测②过程的温度处理有利于组织中的病毒失去活性
C.过程③、④均属于再分化，所以培养基A和B各成分含量相同
D.图中获得的脱毒苗与原甘蔗苗相比细胞核遗传物质发生了改变
15.为给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持，科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖（外植体）大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如表所示，下列相关叙述正确的是( )
茎尖大小 外植
体数/个 分化
苗数/株 脱毒
苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3~0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
A.为防止细菌污染，应使用体积分数为95%的酒精对外植体消毒
B.不同培养阶段的培养基中激素种类和比例应适时调整
C.可利用病毒的cDNA制作探针对甘薯苗进行病毒检测
D.0.3~0.5 mm大小的茎尖有利于脱毒甘薯苗的培养
16.白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞的染色体数目分别为20、18。“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强、易储存等优点，如图为“白菜—甘蓝”的培育过程，请回答下列问题：
（1）为了得到原生质体，需先用______________________处理白菜和甘蓝的细胞。
（2）诱导原生质体融合的方法有多种，常用的物理方法是___________，融合完成的标志是___________。由杂种细胞得到“白菜—甘蓝”植株还需经过植物组织培养，其中需要避光培养的过程为___________。
（3）为观察“白菜—甘蓝”植株细胞中染色体的数目和形态，通常取幼苗的根尖做临时装片，用___________溶液染色。观察、计数染色体的最佳时期是___________。
（4）经花粉培育的二倍体“白菜—甘蓝”植株，体细胞的染色体数为___________。这种植株通常不育，为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜—甘蓝”，这种变异属于___________。
（5）植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比，其优点是____________________________。
17.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其部分染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程图如下。请回答下列问题：
(1)花椰菜与野生黑芥之间存在______________。上述操作中融合的原生质体可能有_____________种(只考虑两两融合)。所得的杂种植株不完全具有花椰菜与野生黑芥的全部遗传基因，原因可能是在细胞分裂时______________。
(2)植物体细胞杂交技术的原理是__________________。人工诱导细胞融合的物理方法包括__________________等。过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_____________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)④过程中通过调节_____________的比例对组织培养进行调控，从而诱导形成完整植株，整个过程是在_________________条件下完成的。对杂种植株进行______________接种的实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
18.突变体是研究功能基因组的前提，转座子是基因组中可以移动的DNA序列。科研人员将玉米转座子进行改造，改造后的Ac转座子能够合成转座酶，但是由于缺失两端的转座序列而丧失转移能力。Ds转座子不能合成转座酶，因此单独存在时也不能发生转移，只有同时存在Ac和Ds时，Ds才能以一定的频率从原位点切离插入到任意新位点中，同时使功能基因得以破坏或恢复。现将玉米转座子引入到水稻的DNA中，构建水稻突变体库，并从中筛选到稳定遗传的矮杆突变株，实验流程如下图。
请回答下列问题：
（1）科研人员将Ac和Ds分别导入水稻细胞，获得Ac和Ds的转化植株。
①首先将构建的Ac转座载体和Ds转座载体分别与 混合培养。
②取水稻未成熟种子，消毒后接种于含有植物激素和 的培养基上，诱导产生愈伤组织。因愈伤组织具有 特点，常作为基因工程的理想受体材料。
③将完成转化的愈伤组织接种于含有 的培养基进行筛选，培养后获得抗性植株，即F0代。
（2）为了便于对转座突变体的功能基因进行研究和定位，筛选T-DNA单拷贝插入，但没有表型突变的Ac和Ds转基因植株F0，杂交获得F1代。通过PCR技术从中筛选出目标F1植株（转座子插入法构建的突变体库中的植株），理论上目标F1植株占F1个体总数的 。请从下图中任选一种目标F1 (填A或B)，画出其相应亲本F0植株的基因组成及在染色体的位置。
（3）目标F1代植株自交获得F2代，可在苗期喷洒除草剂筛选转座突变体，理由是 。研究发现有些发生转座的植株并没有表型的变化，请分析原因 。
（4）科研人员在众多转座突变体中发现一矮杆突变株，让其自交并筛选仅含有Ds而无Ac的植株，目的是( ) ，并用Ds做标签在基因组中定位且分离出矮杆基因。
答案以及解析
1.答案：C
解析：外植体一般只消毒，不进行灭菌处理，以保持外植体的活性，A错误；愈伤组织的诱导一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照，B错误；培养基中所添加的激素种类和含量对培养过程起重要的调节作用，C正确；若制备人工种子，外植体需培养成胚状体，再用人工种皮包裹，D错误。
2.答案：B
解析：由于植物组织培养所利用的植物材料体积小，抗性差，所以对培养条件的要求较高，比如光照、温度等条件不适宜的话，那些适应能力差的外植体就可能会死亡，A错误;接种时外植体可以用酒精消毒，不是灭菌，培养基需用高压蒸汽灭菌，B正确;接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体，会导致高温杀死外植体，C错误;有些植物激素是极性运输的，即从形态学的上端运到形态学的下端，将外植体倒插入培养基中，会使得组织培养失败，D错误。
3.答案：B
解析：消毒是指用比较温和的物理化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物，A正确；愈伤组织细胞含有细胞壁，加入细胞融合诱导剂不会诱导细胞融合，因此不会得到染色体加倍的细胞，B错误；愈伤组织再分化形成胚状体后，一般先形成芽，再形成根，而分化的实质是基因的选择性表达，C正确；在植物组织培养中，当生长素与细胞分裂素比例升高时，有利于根的分化，D正确。
4.答案：D
解析：利用花药离体培养得到单倍体植株，需采用植物组织培养技术，故①会用到；利用秋水仙素处理单倍体试管苗，可获得正常纯合植株，不需要采用植物组织培养技术，故②没用到；利用基因工程获得的是含有目的基因的植物细胞，利用细胞工程获得的是“白菜一甘蓝”杂种细胞，都需要利用植物组织培养技术使细胞发育为完整植株，故③④会用到；马铃薯脱毒选用的材料是幼嫩的茎尖或根尖细胞，也需要该技术，故⑤也会用到，D正确。
5.答案：B
解析：①过程需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，A正确；②的原理是基因突变，突变是不定向的，B错误；③是脱分化过程，该过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能，C正确；④表示再分化过程，决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素在组织培养过程中非常重要，D正确。
6.答案：D
解析：题图甲过程形成的细胞c内的染色体数应该是细胞a和细胞b的染色体数之和，A错误；在题图乙过程射线处理后，细胞c会产生基因突变，基因突变具有多害少利性、不定向性和随机性等特点，B错误；丁是再分化过程，该过程只进行有丝分裂，不进行减数分裂，所以不涉及同源染色体的联会与分离，C错误；丙过程是基因工程育种，与杂交育种相比，基因工程育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
7.答案：A
解析：根据图解，花粉经组织培养获得的植株M属于单倍体，M经秋水仙素处理加倍形成的植株N又恢复为正常的二倍体。花粉也能通过培养形成植株M，这是因为番茄的生殖细胞也含有控制生长发育的全套遗传物质，A项正确；植株M一定为单倍体植株，其特点之一是往往高度不育，但由于由细胞形成植株M，体现生殖细胞的全能性B项错误；植物组织培养过程中，植物器官的发生主要通过调节植物激素的配比进行调节，C项错误；由花粉培育成植株M，需在无菌条件下进行，而由植株M到植株N的过程不需要在无菌条件下进行，D项错误。
8.答案：D
解析：由于AAaa经减数分裂产生的配子有AA、Aa、aa，比例为1：4：1，所以若④是自交，则产生AAAA的概率为1/6×1/6=1/36，D错误。
9.答案：B
解析：A、酶解法可用于去除细胞壁获得原生质体，但不能在低渗溶液中进行，否则原生质体会吸水涨破，获得原生质体不能采用聚乙二醇，A错误；
B、过程①代表原生质体的融合，利用了生物膜的流动性，由于一种细胞选用具有叶绿体的叶肉细胞，一种选用不含叶绿体的胚轴细胞，所以可用显微镜观察并筛选出杂种细胞C，B正确；
C、过程②为脱分化，培养愈伤组织需要在培养基中添加等量的生长素类和细胞分裂素类植物生长调节剂，C错误；
D、过程③表示再分化，由于杂种细胞发生部分染色体缺失现象，可能含抗性基因的染色体缺失，所以可采用DNA 分子杂交技术鉴定植株是否含有抗性基因，D错误。
故选B。
10.答案：C
解析：胚状体是由离体的植物体细胞通过脱分化和再分化形成的，A错误；人工种子在萌发时，不能进行光合作用，其新陈代谢方式为异养需氧型，B错误；人工胚乳中还可以添加某些农药、菌肥等，C正确；培育人工种子所采用的技术手段是植物组织培养，其原理是植物细胞的全能性，D错误。
11.答案：C
解析：
12.答案：A
解析：从愈伤组织中分散得到的单细胞属于胚性细胞，特点是细胞核大、细胞质丰富、液泡小，A错误；将愈伤组织培养成植株还是特定细胞系需要调节培养物中激素配比，B正确；选择细胞进行培养，为增加成功概率，需考虑其全能性表达能力，C正确；紫杉醇是细胞次生代谢产物，通过特定细胞系的培养，可实现工业化生产，D正确。
13.答案：A
解析：本题考查的是植物培养的条件及过程的相关知识。分析题图:图示表示茎尖外植体大小对苗的脱毒率和成活率的影响。根尖越小，脱毒率越高，成苗率越低。在茎尖外植体大小为0.27mm时，脱毒率和成苗率均较高，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm。马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗，所依据的原理是细胞全能性，A错误；培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段，B正确；由图可知，茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，C正确；在茎尖外植体大小为0.27mm时，脱毒率和成苗率均较高，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm，D正确。本题选A。
14.答案：B
解析：A.带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量不同，故A错误；
B.②过程的作用是使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活，故B正确；
C.③、④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同，故C错误；
D.上图中脱毒苗的培育过程采用了植物组织培养技术，细胞核遗传物质不发生改变，故D错误。
15.答案：BCD
解析：外植体消毒所用的酒精的体积分数为70%，A错误；不同培养阶段对细胞分裂素和生长素的需求不同，故不同培养阶段培养基中激素种类和比例应适时调整，B正确；根据DNA分子杂交原理，可利用病毒的cDNA制作探针对甘薯苗进行病毒检测，C正确；根据表格中数据可知，利用0.3~0.5 mm大小的茎尖培养获得的脱毒苗数最多，因此有利于培养脱毒甘薯苗，D正确。
16.答案：（1）纤维素酶、果胶酶
（2）离心、振动、电激；再生出新的细胞壁；脱分化
（3）龙胆紫（或醋酸洋红）；有丝分裂中期
（4）19；染色体变异
（5）克服了远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种
解析：（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，可采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，从而得到原生质体。
（2）诱导原生质体融合的方法包括物理方法（离心、振动、电激）和化学方法（聚乙二醇），融合完成的标志是再生出新的细胞壁。将杂种细胞培育成杂种植株还需要采用植物组织培养技术，包括脱分化和再分化两个阶段，其中脱分化过程要避光。
（3）观察“白菜—甘蓝”植株细胞中染色体的数目和形态，需用龙胆紫（或醋酸洋红）溶液进行染色，有丝分裂中期的染色体形态稳定，数目清晰，是观察和计数的最佳时期。
（4）花粉是生殖细胞，经花粉培育的二倍体“白菜—甘蓝”植株，体细胞的染色体数为白菜与甘蓝花粉的染色体数目之和，即10+9=19（条）。这种植株的体细胞中没有同源染色体，会发生联会紊乱，不能形成正常配子，需要用秋水仙素或低温诱导染色体数目加倍，形成异源四倍体，这种变异属于染色体变异。
（5）与传统杂交技术相比，植物体细胞杂交技术克服了远缘杂交不亲和的障碍，从而培育作物新品种。
17.答案：（1）生殖隔离（杂交不亲和）；3；部分染色体片段不能复制，因而不能传递给子细胞
（2）细胞膜一定的流动性和细胞的全能性；离心、振动、电激；叶绿体
（3）生长素和细胞分裂素；无菌和人工控制；黑腐病菌
解析：题图为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程，其中①表示釆用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁的过程，②表示诱导原生质体融合的过程，③表示脱分化形成愈伤组织的过程，④表示再分化形成植株的过程，最后对杂种植株接种黑腐病菌，筛选出具有高抗性的杂种植株。
（1）花椰菜与野生黑芥是不同的物种，它们之间存在生殖隔离（杂交不亲和），不能进行有性杂交。融合的原生质体可能有3种，分别是花椰菜与花椰菜的原生质体融合，野生黑芥与野生黑芥的原生质体融合以及花椰菜与野生黑芥的原生质体融合。由于在细胞分裂中，部分染色体片段不能复制，不能传递给子细胞，所以所得的杂种植株不完全具有花椰菜与野生黑芥的全部遗传基因。
（2）植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜一定的流动性和细胞的全能性。人工诱导细胞融合的物理方法包括离心、振动、电激等。用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，因此可通过用光学显微镜观察叶绿体的有无，作为初步筛选杂种细胞的标志。
（3）④过程中通过调节生长素和细胞分裂素的比例对组织培养进行调控，从而诱导形成完整植株，整个过程是在无菌和人工控制条件下完成的。对杂种植株进行黑腐病菌接种的实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
18.答案：（1）①农杆菌
②蔗糖、大量元素、微量元素、维生素类、琼脂、水
分化程度低，分裂旺盛（2分） ③潮霉素
（2）1/4 （1分） 选项和图
（3）第一空：Ds未发生转座时除草剂抗性基因不能正常表达，只有在Ds发生转座后，除草剂抗性基因才会表达。
第二空：
①Ds插入基因之间的序列，不影响基因的表达；
②Ds插入基因的内含子区域，无突变表型的出现；
③某些基因需要外界环境的刺激，才能产生应答表型；
④Ds插入基因的编码序列中，但没有发生移码突变或没有改变编码功能蛋白质的核心氨基酸序列；
⑤插入Ds的基因，其功能可通过基因网络的其他路径得以实现；
（4）使矮杆突变的性状可以稳定遗传
1.下列关于植物组织培养的叙述，正确的是( )
A.需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染
B.在培养过程中需要给予适宜的光照，以诱导脱分化过程
C.培养基中所添加的激素种类和含量对培养过程起重要的调节作用
D.若制备人工种子，外植体只需培养成愈伤组织即可
2.在菊花的组织培养操作完成3~4d后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，外植体死亡的原因不可能是( )
A.接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体 B.接种时外植体未灭菌
C.培养条件，比如光照、温度等不适宜 D.将外植体倒插入培养基中
3.某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是( )
A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害
B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞
C.出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控
D.生根时，培养基通常应含α-萘乙酸等生长素类调节剂
4.下列过程中,需要采用植物组织培养技术的是( )
①利用花药离体培养得到单倍体植株
②利用秋水仙素处理单倍体试管苗,获得正常纯合植株
③利用基因工程培育抗棉铃虫的植株
④利用细胞工程培育“白菜—甘蓝”杂种植株
⑤马铃薯的脱毒
A.①②③ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.①③④⑤
5.如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析正确的是( )
A.①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶处理
B.②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变
C.③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能
D.④过程需用适宜浓度的生长素和细胞分裂素处理
6.如图列举了几种植物的育种方式，下列相关叙述正确的是( )
A.甲过程形成的细胞c内的染色体数一定是a细胞内染色体数的两倍
B.在乙射线处理后可以获得大量的具有有利性状的材料
C.通过丁过程，细胞c发育成新植株涉及同源染色体的联会与分离
D.与杂交育种相比，丙过程能克服远缘杂交不亲和的障碍
7.某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。根据实验，下列分析正确的是( )
A.花粉能通过培养形成植株M，这是因为番茄的生殖细胞含有控制其生长发育的全套遗传物质
B.植株M一定为单倍体植株，其特点之一是往往高度不育，因此不能体现出生殖细胞具有全能性
C.由花粉培育得到植株M的过程中，植物器官的发生主要通过营养物质的配比进行调节
D.由花粉培育得到植株N，整个过程都必须在无菌条件下进行
8.野生猕猴桃是一种多年生的富含维生素C的二倍体（2N=58）小野果。如图是某科研小组利用野生猕猴桃种子（aa，2N=58）为材料培育无子猕猴桃新品种（AAA）的过程，下列关于育种叙述错误的是( )
A.①为诱变育种，优点是可提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型
B.③、⑥都可表示用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，以获得多倍体
C.②可用单倍体育种，先进行花药离体培养，后经秋水仙素处理后再筛选所需植株
D.若④是自交，则其产生AAAA的概率为1/4
9.马铃薯四倍体栽培种没有青枯病的抗性基因，少数马铃薯野生种存在青枯病的抗性基因。由于核型等差异，野生种难以与四倍体马铃薯栽培种直接杂交繁育，为获得具有抗青枯病的马铃薯栽培种，研究人员进行了植物体细胞杂交的实验研究（已知杂种细胞会发生部分染色体缺失现象），过程如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 在低渗溶液中，用酶解法或聚乙二醇处理 A 和 B 可以获得两种原生质体
B. 过程①体现了生物膜的流动性，可用显微镜观察并筛选出杂种细胞 C
C. 过程②所配制的培养基中添加了等量的生长素类和赤霉素类植物生长调节剂
D. 过程③为脱分化、再分化过程，可采用 DNA 分子杂交技术鉴定植株的抗病性状
10.如图为人工种子的示意图，制造人工种子是在植物组织培养得到的胚状体的最外面用一层有机膜包裹，并在薄膜内放入一些营养物质，这层膜和这些营养物质分别具有种皮和胚乳的功能。以下有关人工种子的说法，正确的是( )
A.人工种子中的胚状体由愈伤组织经脱分化和再分化形成
B.人工种子在萌发时，其新陈代谢方式为自养需氧型
C.人工胚乳中还可以添加某些农药、菌肥等
D.培育人工种子所采用的技术手段是植物细胞的全能性
11.如图为转基因抗虫烟草的培育流程，则下列叙述错误的是( )
A.培育过程①需要使用两种工具酶
B.过程②将重组Ti质粒导入烟草细胞前需要使用CaCl2处理农杆菌
C.植物组织培养技术是指通过③④培育出抗虫烟草的过程
D.检测受体细胞中的抗虫基因是否成功表达可采用抗原—抗体杂交技术
12.从红豆杉的树皮和树叶中提炼出来的紫杉醇属于植物的次生代谢产物，它对多种晚期癌症疗效突出。下列有关紫杉醇获取途径中叙述错误的是( )
A.从愈伤组织中分散得到的单细胞细胞质丰富、液泡大且核也大
B.将愈伤组织培养成植株还是特定细胞系要通过平衡生长调节剂的配比进行调控
C.在选择红豆杉时除了要考虑其优良性状外还需考虑细胞全能性的表达能力
D.通过培养特定细胞系，可以实现对重要次生代谢产物的工业化生产
13.科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A.培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性
B.培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段
C.实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低
D.根据本实验，培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27 mm
14.下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径，研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述正确的是( )
A.带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量相同
B.可推测②过程的温度处理有利于组织中的病毒失去活性
C.过程③、④均属于再分化，所以培养基A和B各成分含量相同
D.图中获得的脱毒苗与原甘蔗苗相比细胞核遗传物质发生了改变
15.为给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持，科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖（外植体）大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如表所示，下列相关叙述正确的是( )
茎尖大小 外植
体数/个 分化
苗数/株 脱毒
苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3~0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
A.为防止细菌污染，应使用体积分数为95%的酒精对外植体消毒
B.不同培养阶段的培养基中激素种类和比例应适时调整
C.可利用病毒的cDNA制作探针对甘薯苗进行病毒检测
D.0.3~0.5 mm大小的茎尖有利于脱毒甘薯苗的培养
16.白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞的染色体数目分别为20、18。“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强、易储存等优点，如图为“白菜—甘蓝”的培育过程，请回答下列问题：
（1）为了得到原生质体，需先用______________________处理白菜和甘蓝的细胞。
（2）诱导原生质体融合的方法有多种，常用的物理方法是___________，融合完成的标志是___________。由杂种细胞得到“白菜—甘蓝”植株还需经过植物组织培养，其中需要避光培养的过程为___________。
（3）为观察“白菜—甘蓝”植株细胞中染色体的数目和形态，通常取幼苗的根尖做临时装片，用___________溶液染色。观察、计数染色体的最佳时期是___________。
（4）经花粉培育的二倍体“白菜—甘蓝”植株，体细胞的染色体数为___________。这种植株通常不育，为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜—甘蓝”，这种变异属于___________。
（5）植物体细胞杂交技术和传统杂交技术相比，其优点是____________________________。
17.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其部分染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程图如下。请回答下列问题：
(1)花椰菜与野生黑芥之间存在______________。上述操作中融合的原生质体可能有_____________种(只考虑两两融合)。所得的杂种植株不完全具有花椰菜与野生黑芥的全部遗传基因，原因可能是在细胞分裂时______________。
(2)植物体细胞杂交技术的原理是__________________。人工诱导细胞融合的物理方法包括__________________等。过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_____________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)④过程中通过调节_____________的比例对组织培养进行调控，从而诱导形成完整植株，整个过程是在_________________条件下完成的。对杂种植株进行______________接种的实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
18.突变体是研究功能基因组的前提，转座子是基因组中可以移动的DNA序列。科研人员将玉米转座子进行改造，改造后的Ac转座子能够合成转座酶，但是由于缺失两端的转座序列而丧失转移能力。Ds转座子不能合成转座酶，因此单独存在时也不能发生转移，只有同时存在Ac和Ds时，Ds才能以一定的频率从原位点切离插入到任意新位点中，同时使功能基因得以破坏或恢复。现将玉米转座子引入到水稻的DNA中，构建水稻突变体库，并从中筛选到稳定遗传的矮杆突变株，实验流程如下图。
请回答下列问题：
（1）科研人员将Ac和Ds分别导入水稻细胞，获得Ac和Ds的转化植株。
①首先将构建的Ac转座载体和Ds转座载体分别与 混合培养。
②取水稻未成熟种子，消毒后接种于含有植物激素和 的培养基上，诱导产生愈伤组织。因愈伤组织具有 特点，常作为基因工程的理想受体材料。
③将完成转化的愈伤组织接种于含有 的培养基进行筛选，培养后获得抗性植株，即F0代。
（2）为了便于对转座突变体的功能基因进行研究和定位，筛选T-DNA单拷贝插入，但没有表型突变的Ac和Ds转基因植株F0，杂交获得F1代。通过PCR技术从中筛选出目标F1植株（转座子插入法构建的突变体库中的植株），理论上目标F1植株占F1个体总数的 。请从下图中任选一种目标F1 (填A或B)，画出其相应亲本F0植株的基因组成及在染色体的位置。
（3）目标F1代植株自交获得F2代，可在苗期喷洒除草剂筛选转座突变体，理由是 。研究发现有些发生转座的植株并没有表型的变化，请分析原因 。
（4）科研人员在众多转座突变体中发现一矮杆突变株，让其自交并筛选仅含有Ds而无Ac的植株，目的是( ) ，并用Ds做标签在基因组中定位且分离出矮杆基因。
答案以及解析
1.答案：C
解析：外植体一般只消毒，不进行灭菌处理，以保持外植体的活性，A错误；愈伤组织的诱导一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照，B错误；培养基中所添加的激素种类和含量对培养过程起重要的调节作用，C正确；若制备人工种子，外植体需培养成胚状体，再用人工种皮包裹，D错误。
2.答案：B
解析：由于植物组织培养所利用的植物材料体积小，抗性差，所以对培养条件的要求较高，比如光照、温度等条件不适宜的话，那些适应能力差的外植体就可能会死亡，A错误;接种时外植体可以用酒精消毒，不是灭菌，培养基需用高压蒸汽灭菌，B正确;接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体，会导致高温杀死外植体，C错误;有些植物激素是极性运输的，即从形态学的上端运到形态学的下端，将外植体倒插入培养基中，会使得组织培养失败，D错误。
3.答案：B
解析：消毒是指用比较温和的物理化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物，A正确；愈伤组织细胞含有细胞壁，加入细胞融合诱导剂不会诱导细胞融合，因此不会得到染色体加倍的细胞，B错误；愈伤组织再分化形成胚状体后，一般先形成芽，再形成根，而分化的实质是基因的选择性表达，C正确；在植物组织培养中，当生长素与细胞分裂素比例升高时，有利于根的分化，D正确。
4.答案：D
解析：利用花药离体培养得到单倍体植株，需采用植物组织培养技术，故①会用到；利用秋水仙素处理单倍体试管苗，可获得正常纯合植株，不需要采用植物组织培养技术，故②没用到；利用基因工程获得的是含有目的基因的植物细胞，利用细胞工程获得的是“白菜一甘蓝”杂种细胞，都需要利用植物组织培养技术使细胞发育为完整植株，故③④会用到；马铃薯脱毒选用的材料是幼嫩的茎尖或根尖细胞，也需要该技术，故⑤也会用到，D正确。
5.答案：B
解析：①过程需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，A正确；②的原理是基因突变，突变是不定向的，B错误；③是脱分化过程，该过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能，C正确；④表示再分化过程，决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素在组织培养过程中非常重要，D正确。
6.答案：D
解析：题图甲过程形成的细胞c内的染色体数应该是细胞a和细胞b的染色体数之和，A错误；在题图乙过程射线处理后，细胞c会产生基因突变，基因突变具有多害少利性、不定向性和随机性等特点，B错误；丁是再分化过程，该过程只进行有丝分裂，不进行减数分裂，所以不涉及同源染色体的联会与分离，C错误；丙过程是基因工程育种，与杂交育种相比，基因工程育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
7.答案：A
解析：根据图解，花粉经组织培养获得的植株M属于单倍体，M经秋水仙素处理加倍形成的植株N又恢复为正常的二倍体。花粉也能通过培养形成植株M，这是因为番茄的生殖细胞也含有控制生长发育的全套遗传物质，A项正确；植株M一定为单倍体植株，其特点之一是往往高度不育，但由于由细胞形成植株M，体现生殖细胞的全能性B项错误；植物组织培养过程中，植物器官的发生主要通过调节植物激素的配比进行调节，C项错误；由花粉培育成植株M，需在无菌条件下进行，而由植株M到植株N的过程不需要在无菌条件下进行，D项错误。
8.答案：D
解析：由于AAaa经减数分裂产生的配子有AA、Aa、aa，比例为1：4：1，所以若④是自交，则产生AAAA的概率为1/6×1/6=1/36，D错误。
9.答案：B
解析：A、酶解法可用于去除细胞壁获得原生质体，但不能在低渗溶液中进行，否则原生质体会吸水涨破，获得原生质体不能采用聚乙二醇，A错误；
B、过程①代表原生质体的融合，利用了生物膜的流动性，由于一种细胞选用具有叶绿体的叶肉细胞，一种选用不含叶绿体的胚轴细胞，所以可用显微镜观察并筛选出杂种细胞C，B正确；
C、过程②为脱分化，培养愈伤组织需要在培养基中添加等量的生长素类和细胞分裂素类植物生长调节剂，C错误；
D、过程③表示再分化，由于杂种细胞发生部分染色体缺失现象，可能含抗性基因的染色体缺失，所以可采用DNA 分子杂交技术鉴定植株是否含有抗性基因，D错误。
故选B。
10.答案：C
解析：胚状体是由离体的植物体细胞通过脱分化和再分化形成的，A错误；人工种子在萌发时，不能进行光合作用，其新陈代谢方式为异养需氧型，B错误；人工胚乳中还可以添加某些农药、菌肥等，C正确；培育人工种子所采用的技术手段是植物组织培养，其原理是植物细胞的全能性，D错误。
11.答案：C
解析：
12.答案：A
解析：从愈伤组织中分散得到的单细胞属于胚性细胞，特点是细胞核大、细胞质丰富、液泡小，A错误；将愈伤组织培养成植株还是特定细胞系需要调节培养物中激素配比，B正确；选择细胞进行培养，为增加成功概率，需考虑其全能性表达能力，C正确；紫杉醇是细胞次生代谢产物，通过特定细胞系的培养，可实现工业化生产，D正确。
13.答案：A
解析：本题考查的是植物培养的条件及过程的相关知识。分析题图:图示表示茎尖外植体大小对苗的脱毒率和成活率的影响。根尖越小，脱毒率越高，成苗率越低。在茎尖外植体大小为0.27mm时，脱毒率和成苗率均较高，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm。马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗，所依据的原理是细胞全能性，A错误；培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段，B正确；由图可知，茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，C正确；在茎尖外植体大小为0.27mm时，脱毒率和成苗率均较高，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm，D正确。本题选A。
14.答案：B
解析：A.带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量不同，故A错误；
B.②过程的作用是使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活，故B正确；
C.③、④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同，故C错误；
D.上图中脱毒苗的培育过程采用了植物组织培养技术，细胞核遗传物质不发生改变，故D错误。
15.答案：BCD
解析：外植体消毒所用的酒精的体积分数为70%，A错误；不同培养阶段对细胞分裂素和生长素的需求不同，故不同培养阶段培养基中激素种类和比例应适时调整，B正确；根据DNA分子杂交原理，可利用病毒的cDNA制作探针对甘薯苗进行病毒检测，C正确；根据表格中数据可知，利用0.3~0.5 mm大小的茎尖培养获得的脱毒苗数最多，因此有利于培养脱毒甘薯苗，D正确。
16.答案：（1）纤维素酶、果胶酶
（2）离心、振动、电激；再生出新的细胞壁；脱分化
（3）龙胆紫（或醋酸洋红）；有丝分裂中期
（4）19；染色体变异
（5）克服了远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种
解析：（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，可采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，从而得到原生质体。
（2）诱导原生质体融合的方法包括物理方法（离心、振动、电激）和化学方法（聚乙二醇），融合完成的标志是再生出新的细胞壁。将杂种细胞培育成杂种植株还需要采用植物组织培养技术，包括脱分化和再分化两个阶段，其中脱分化过程要避光。
（3）观察“白菜—甘蓝”植株细胞中染色体的数目和形态，需用龙胆紫（或醋酸洋红）溶液进行染色，有丝分裂中期的染色体形态稳定，数目清晰，是观察和计数的最佳时期。
（4）花粉是生殖细胞，经花粉培育的二倍体“白菜—甘蓝”植株，体细胞的染色体数为白菜与甘蓝花粉的染色体数目之和，即10+9=19（条）。这种植株的体细胞中没有同源染色体，会发生联会紊乱，不能形成正常配子，需要用秋水仙素或低温诱导染色体数目加倍，形成异源四倍体，这种变异属于染色体变异。
（5）与传统杂交技术相比，植物体细胞杂交技术克服了远缘杂交不亲和的障碍，从而培育作物新品种。
17.答案：（1）生殖隔离（杂交不亲和）；3；部分染色体片段不能复制，因而不能传递给子细胞
（2）细胞膜一定的流动性和细胞的全能性；离心、振动、电激；叶绿体
（3）生长素和细胞分裂素；无菌和人工控制；黑腐病菌
解析：题图为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程，其中①表示釆用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁的过程，②表示诱导原生质体融合的过程，③表示脱分化形成愈伤组织的过程，④表示再分化形成植株的过程，最后对杂种植株接种黑腐病菌，筛选出具有高抗性的杂种植株。
（1）花椰菜与野生黑芥是不同的物种，它们之间存在生殖隔离（杂交不亲和），不能进行有性杂交。融合的原生质体可能有3种，分别是花椰菜与花椰菜的原生质体融合，野生黑芥与野生黑芥的原生质体融合以及花椰菜与野生黑芥的原生质体融合。由于在细胞分裂中，部分染色体片段不能复制，不能传递给子细胞，所以所得的杂种植株不完全具有花椰菜与野生黑芥的全部遗传基因。
（2）植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜一定的流动性和细胞的全能性。人工诱导细胞融合的物理方法包括离心、振动、电激等。用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，因此可通过用光学显微镜观察叶绿体的有无，作为初步筛选杂种细胞的标志。
（3）④过程中通过调节生长素和细胞分裂素的比例对组织培养进行调控，从而诱导形成完整植株，整个过程是在无菌和人工控制条件下完成的。对杂种植株进行黑腐病菌接种的实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
18.答案：（1）①农杆菌
②蔗糖、大量元素、微量元素、维生素类、琼脂、水
分化程度低，分裂旺盛（2分） ③潮霉素
（2）1/4 （1分） 选项和图
（3）第一空：Ds未发生转座时除草剂抗性基因不能正常表达，只有在Ds发生转座后，除草剂抗性基因才会表达。
第二空：
①Ds插入基因之间的序列，不影响基因的表达；
②Ds插入基因的内含子区域，无突变表型的出现；
③某些基因需要外界环境的刺激，才能产生应答表型；
④Ds插入基因的编码序列中，但没有发生移码突变或没有改变编码功能蛋白质的核心氨基酸序列；
⑤插入Ds的基因，其功能可通过基因网络的其他路径得以实现；
（4）使矮杆突变的性状可以稳定遗传