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高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程一 植物细胞工程的基本技术优秀第1课时综合训练题
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程一 植物细胞工程的基本技术优秀第1课时综合训练题，文件包含21《植物细胞工程第1课时原卷版分层练习docx、21《植物细胞工程第1课时》解析版分层练习docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
单选题
1．下列有关植物细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A．外植体选择马铃薯的叶肉组织更易获得脱毒苗
B．植物体细胞杂交只适用于染色体数目一致的两个物种
C．植物组织培养能实现马铃薯的快速繁殖从而提高产量
D．再分化过程用天然的植物激素比人工合成的激素类似物效果更好
【答案】C
【详解】A、植物分生区如茎尖的病毒极少，因此一般选用茎尖而非叶片，A错误；
B、植物体细胞杂交不局限于染色体数，B错误；
C、植物组织培养能用于作物脱毒，实现马铃薯的快速繁殖从而提高产量，C正确；
D、再分化过程用人工的植物激素类似物更稳定比天然的激素效果更好，D错误；
2．关于“菊花的组织培养”实验，下列说法正确的是（ ）
A．菊花外植体需要用乙醇和次氯酸钠混合液进行消毒
B．诱导脱分化和再分化的培养基可以混用
C．脱分化和再分化过程都存在基因的选择性表达
D．幼苗移栽时，根部带有少量培养基可以提高存活率
【答案】C
【分析】植物组织培养技术：（1）过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。（2）原理：植物细胞的全能性。（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、外植体消毒，先用70%乙醇，再用无菌水清洗，再用5%次氯酸钠消毒处理，最后再用无菌水清洗，A错误；
B、诱导脱分化和再分化的培养基中激素含量差别较大，因此不能混用，B错误；
C、脱分化是已经分化的细胞形成愈伤组织的过程，再分化是在愈伤组织基础上形成根、芽等过程，两个过程都存在基因的选择性表达，C正确；
D、试管苗移栽时，应将根部的培养基处理干净，D错误。
3．某科研小组拟培育一种名贵菊花的脱毒苗，其技术路线为“制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培”，下列相关叙述错误的是（ ）
A．取材部位应选择植物顶端分生区附近，因其分裂旺盛且病毒少
B．外植体消毒常进行无菌水冲洗、酒精处理、消毒液处理等措施
C．接种时，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中
D．“外植体接种→培养→移栽”的过程中不需要更换培养基
【答案】D
【分析】愈伤组织的形成过程：
（1）在离体的植物器官、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。
（2）植物组织培养中植物激素使用：植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；先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化。
（3）消毒和灭菌：外植体可以用酒精消毒；操作前手需用酒精消毒；培养基需用高压蒸汽灭菌。
【详解】A、取材部位一般选择植物顶端分生区附近，因其分裂旺盛且病毒少，易于培养，A正确；
B、外植体必须消毒，可以用酒精消毒，同时也可以进行无菌水冲洗、消毒液处理，B正确；
C、将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，C正确；
D、培养的不同阶段，对主要营养物质和激素的需求不同，所以培养过程中要及时调整各种营养物质、激素的比例，及时更换培养基，否则会导致外植体死亡，D错误。
4．科学家采用体细胞杂交技术得到了“番茄—马铃薯”杂种植株，但该植株并没有地上结番茄、地下长马铃薯。下列有关叙述错误的是（ ）
A．体细胞杂交之前用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理分散成单个细胞
B．番茄和马铃薯的原生质体可采用聚乙二醇融合法得到杂种细胞
C．杂种细胞需经过诱导形成愈伤组织后再发育成完整的杂种植株
D．“番茄—马铃薯”杂种植株没达预期目标与基因无法有序表达有关
【答案】A
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素果胶，根据酶的专一性可知，植物细胞使用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁获得原生质体，A错误；
B、番茄和马铃薯的原生质体可采用聚乙二醇融合法得到杂种细胞，此外还可通过物理方法等诱导其融合，B正确；
C、杂种细胞需经过诱导经脱分化形成愈伤组织后再经再分化过程发育成完整的杂种植株，C正确；
D、生物体中基因的作用是相互的，且基因控制相关性状，“番茄—马铃薯”杂种植株没达预期目标与基因无法有序表达有关，D正确。
5．下图为植物体细胞杂交技术流程图，据图分析不正确的是（ ）
A．过程①需使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B．上述技术应用的生物学原理包括细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
C．过程②常使用灭活的病毒作为诱导剂诱导原生质体融合
D．该技术打破了生殖隔离，实现了远缘杂交育种
【答案】C
【分析】据图示可知：利用植物体细胞杂交技术培育杂种植株，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。过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体，过程②通过物理或化学方法（如聚乙二醇试剂）诱导原生质体融合，过程③是再生细胞壁形成杂种细胞，过程④是通过脱分化形成愈伤组织，过程⑤是通过再分化形成杂种植物幼苗，过程⑥是植株的移栽和栽培。
【详解】A、细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故过程①可使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A正确；
B、过程②诱导2个原生质体融合的过程中体现了细胞膜的流动性；过程④是通过脱分化形成愈伤组织，过程⑤是通过再分化形成杂种植物幼苗，过程⑥是植株的移栽和栽培，过程④—⑥为植物组织培养，体现了植物细胞的全能性，B正确；
C、 人工诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）、化学法（聚乙二醇作为诱导剂），C错误；
D、植物体细胞杂交技术能克服不同生物远缘杂交的障碍，打破不同物种间的生殖隔离，实现了远缘杂交育种，D正确。
6．甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交，成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是（ ）
A．照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，利于筛选杂种细胞
B．流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶，B处理可使用聚乙二醇
C．杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导，直接再分化成为杂种植株
D．杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因，并能通过父本进行传递
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等．化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
【详解】A、照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，原生质体融合后具备乙品种细胞质中的可育基因，在题目中的条件下只有杂种细胞能够存活下来，所以有利于筛选杂种细胞，A正确；
B、流程中A为去除细胞壁，可使用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁，B过程为诱导原生质体融合，需要用聚乙二醇进行诱导，B正确；
C、杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导诱导后，需脱分化形成愈伤组织，再分化形成杂种植株，C错误；
D、甲品种控制多种优良性状的基因，为核基因，杂种植物细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因，精子中具有一半核基因，能通过父本（精子）进行传递，D正确。
7．为拓宽蔬菜育种资源，科学家用大白菜（2n＝20）、青花菜（2n＝18）和叶用芥菜（2n＝36）为材料，进行体细胞融合获得大量再生植株。染色体计数显示，再生植株染色体数为38~64，未发现与3个亲本染色体总数一致的个体。下列说法不正确的是（ ）
A．杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术
B．染色体数为38的再生植株，最可能是大白菜和青花菜细胞的融合
C．再生植株的染色体数目说明，三个细胞融合时发生了染色体的丢失
D．再生植株的获得实现了远缘杂交育种，且获得的再生植株均可育
【答案】D
【分析】植物细胞具有细胞壁，在进行体细胞融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，诱导原生质体融合的物理法包括振荡、离心、电激等，化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合。
【详解】A、植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养，并在人工控制的环境条件下使其发育成完整植株的技术，杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术，A 正确；
B、大白菜的染色体数为20，青花菜的染色体数为18，二者的细胞融合后染色体数为38，B 正确；
C、三个细胞融合，染色体总数理论上是20+18+36=74，而事实上再生植株的染色体数为38~64，因此三个细胞融合时发生了染色体的丢失，C 正确；
D、再生植株的获得实现了不同物种间的远缘杂交育种，但获得的再生植株的染色体不完全同源，减数分裂时可能会出现联会乱，因此再生植株不一定可育，D错误。
8．植物组织培养的常见流程：外植体的消毒处理、接种→诱导愈伤组织→分化长芽与生根→试管苗过渡等。下列叙述正确的是（ ）
A．外植体和培养基需要消毒后再接种，接种时需注意外植体的方向，不要倒插
B．在无菌水中用纤维素酶和果胶酶混合处理叶片悬浮组织可获得较多原生质体
C．愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响，不受营养物质和光照等因素的影响
D．试管苗移栽到室外前需用自来水洗掉根部的琼脂，以免琼脂发霉引起烂根
【答案】D
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
【详解】A、植物组织培养实验中外植体要消毒后再接种到经过高压灭菌的MS固体培养基中，A错误；
B、在制备原生质体时，需在0.5~0.6ml·L-1的甘露醇溶液环境（维持较高渗透压，防止原生质体吸水涨破）下用纤维素酶和果胶酶混合液处理实验材料，将细胞壁除去，获得球形的原生质体，B错误；
C、愈伤组织的诱导分化受植物激素配比的影响，也受营养物质和光照等培养条件的影响，C错误；
D、将无菌幼苗移栽到实验室外之前，先用自来水洗掉根部的琼脂，以免琼脂发霉引起烂根，幼苗需适应外界环境，无需用无菌水冲洗，D正确。
9．海洋杜氏藻是一种单细胞绿藻，具有耐盐特性；紫球藻是一种单细胞红藻，是制备重要医药原料花生四烯酸的良好材料，且对青霉素有抗性。通过植物细胞工程技术，培育出了能在高盐海水中养殖且高产花生四烯酸的杂种藻类。下列说法错误的是（ ）
A．需将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织后大量养殖
B．用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合
C．用酶解法获取原生质体的过程需在等渗或高渗溶液中进行
D．在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞
【答案】A
【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、由于海洋杜氏藻和紫球藻都是单细胞藻类，所以不需将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织，A错误；
B、聚乙二醇是化学诱导剂，用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合，B正确；
C、用酶解法去除细胞壁时，为防止形成的原生质体吸水涨破，应在等渗或高渗溶液中进行，C正确；
D、海洋杜氏藻具有耐盐特性，紫球藻对青霉素有抗性，所以在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞，D正确。
10．组培苗的移栽驯化是植物组织培养成功的关键，其主要过程为：炼苗→基质灭菌→育苗盘准备→试管苗脱瓶→移栽。下列关于该过程中注意事项的叙述，错误的是（ ）
A．炼苗：正午强光和南方光照较强地区需采取阴蓬或温室以避免灼伤小苗
B．基质灭菌：将蛭石、珍珠岩、草木灰混匀，经干热灭菌后取出立即移栽组培苗
C．试管苗脱瓶：组培苗从液体培养基中取出沥干，避免残留营养物质滋生微生物
D．移栽：移栽前需喷雾洒水保持一定的湿度，之后需要逐渐降低湿度和增强光照
【答案】B
【分析】植物组织培养技术：
（1）过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。
（2）原理：植物细胞的全能性。
（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；
②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、组培苗生存能力较弱，需要进行锻炼，练苗期间在正午强光和南方光照较强地区需要采取阴蓬或温室以避免灼伤小苗，A正确；
B、组培苗通常移栽到经过消毒的蛭石、珍珠岩、草木灰材料中，这些材料需要经过高压蒸汽灭菌或干热灭菌，灭菌后应该冷却才能移栽组培苗，B错误；
C、试管苗脱瓶过程中，需要将组培苗从液体培养基中取出，沥干后移再栽到土壤等基质中，这样可避免残留营养物质滋生微生物，C正确；
D、幼苗移栽至大田前还需“炼苗”，移栽前需喷雾洒水保持一定的湿度，之后需要逐渐降低湿度和增强光照，以逐渐适应大田环境，D正确。
11．如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图，有关叙述正确的是（ ）
A．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B．①、②过程中均发生细胞的增殖和分化
C．多倍体植株的培育需经过如图所示过程
D．对愈伤组织细胞进行处理使其发生突变，就可以得到对人们有用的新品种
【答案】A
【分析】分析题图可知，图示为植物组织培养技术。图中①是脱分化过程，②为再分化并发育为试管苗的过程。
【详解】A、分析题图可知，图示为植物组织培养技术，利用此过程获得的试管苗的基因型与亲本的基因型相同，可能为杂合子，也可能为纯合子，A正确；
B、图中①是脱分化过程，没有发生细胞分化，B错误；
C、多倍体植株的培育需利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，不需要经过组织培养，C错误；
D、对愈伤组织细胞进行处理使其发生突变，由于基因突变具有不定向性，因此不一定能得到人们有用的品种，D错误。
12．花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果图2所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．图1培育杂种植株所用的技术体现了植物细胞全能性和细胞膜流动性原理
B．图1过程①是在无菌水中进行，过程②是在固体培养基中进行
C．图2中属于杂种植株的是4和5，1可能是花椰菜
D．病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，可筛选抗病性强的杂种植株
【答案】B
【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。2、根据图谱分析，4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，说明是杂种细胞，而1、2、3号个体只有紫罗兰中的蛋白质，说明不是杂种细胞。
【详解】A、植物体细胞杂交技术将杂种细胞培养成完整植株，体现了植物细胞全能性；两个物种细胞的融合体现了细胞膜流动性原理，A正确；
B、图1过程①为用纤维素酶果胶酶去除细胞壁的过程，过程②为原生质体融合过程，需用物理或者化学（PEG等）的方法处理处理，B错误；
C、根据图谱分析4号和5号个体含有两种类型的蛋白质是杂种细胞，而1号个体只有1种蛋白质可能是花椰菜，C正确；
D、可将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，筛选出抗病性强的杂种植株，D正确。
13．黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述不正确的是( )
A．最终获得的抗病植株具有完整的甘蓝型油菜和黑芥的遗传信息
B．过程①可使用纤维素酶和果胶酶，过程②可利用PEG进行诱导
C．过程③发生脱分化，过程④体现出植物细胞具有全能性
D．黑芥与甘蓝型油菜存在生殖隔离
【答案】A
【分析】据图分析可知，图示为采用植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术获得抗黑胫病杂种植株的流程图，图中①表示采用酶解法(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。原生质体融合后利用植物组织培养技术得到杂种植株。
【详解】A、黑芥的叶肉细胞原生质体经X射线照射后发生部分染色体结构破坏，因而最终获得的抗病植株不具有完整的黑芥的遗传信息，A错误；
B、过程①表示去除细胞壁的过程，可以用纤维素酶和果胶酶处理；过程②表示诱导原生质体融合的过程，可利用PEG进行诱导，B正确；
C、融合后的原生质体经过诱导长出细胞壁，经过程③发生脱分化和过程④后形成抗病植株，由杂种细胞培育成完整植株的过程体现出植物细胞具有全能性，C正确；
D、根据题意可知，黑芥与甘蓝型油菜不能直接杂交，说明两者存在生殖隔离，D正确。
二、综合题
14．利用体细胞杂交技术获得了“番茄—马铃薯”杂种植株，实验过程如图所示，遗憾的是该杂种植株并非是想象中的地上长番茄，地下结马铃薯的“超级作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用了原生质体融合和________技术，该技术的理论基础是________。
(2)图中①步骤所示用________________除去植物细胞的细胞壁，分离出有活力的原生质体。
(3)图中②过程细胞两两融合时，可出现________种融合细胞，要促进杂种细胞分裂生长，培养基中应有________和________两类激素。
(4)由杂种细胞培育成试管苗，需要经过细胞的④________和⑤________过程。
【答案】(1) 植物组织培养 植物细胞的全能性（和细胞膜的流动性）
(2)纤维素酶和果胶酶
(3) 3 细胞分裂素 生长素
(4) 脱分化 再分化
【分析】题图分析：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。过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体，过程②通过物理或化学方法（如聚乙二醇试剂）诱导原生质体融合，过程③是再生细胞壁形成杂种细胞，过程④是脱分化过程形成愈伤组织，过程⑤是再分化生成完整植株。
【详解】（1）植物体细胞杂交最终得到杂种植株，因此，应用了原生质体融合和植物组织培养技术，其理论基础是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
（2）细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此除去细胞壁时，为分离出有活力的原生质体，利用酶的专一性，即用纤维素酶和果胶酶可以特异性地去除细胞壁。
（3）图中②过程细胞两两融合时，可能会出现3种情况：马铃薯和马铃薯的原生质体融合，番茄和番茄融合，马铃薯和番茄融合，其中马铃薯和番茄融合类型才是最终需要的杂种细胞，此后用该细胞进行植物组织培养最终获得杂种植株，植物组织培养过程中需要使用的激素主要是生长素和细胞分裂素。
（4）结合图示可知，由杂种细胞培养成完整植株的过程中经过了脱分化和再分化过程。
15．白叶枯病是水稻最严重的病害之一，疣粒野生稻对该病具有高度抗性，但疣粒野生稻与栽培稻有性杂交后代高度不育。已知X射线照射会使水稻细胞分裂功能丧失但糖代谢过程正常，化学试剂IOA处理后水稻细胞的糖代谢过程被抑制但细胞分裂功能正常。研究人员为了将疣粒野生稻的抗病性转移到栽培稻中，进行了相关实验，过程如图所示。
(1)图中过程______（填序号）表示脱分化阶段，获得杂种植株的技术为_______，其优势在于打破生殖隔离，_______，培育作物新品种等。
(2)诱导杂种细胞发育成完整植株时，需添加生长素和细胞分裂素。二者是启动细胞分裂、_____的关键激素，它们的__________等都会影响植物细胞的发育方向。
(3)若仅考虑原生质体两两融合，理论上通过过程③可得到___________种细胞，但能形成愈伤组织的一定是杂种细胞，原因是___________。
(4)通过抗病实验检测发现，极少数杂种植株没有抗病性，推测其原因是_______。
【答案】(1) ①④ 植物体细胞杂交技术 实现远缘杂交育种
(2) 脱分化和再分化 浓度、比例
(3) 3 只有杂种细胞才能进行正常的糖代谢和分裂
(4)抗病基因发生突变（含有抗病基因的染色体片段发生缺失）
【分析】分析题图，图中①、④属于脱分化过程，②是去除细胞壁的过程，③是促进原生质体融合的过程，⑤属于再分化的过程。
【详解】（1）图中涉及植物组织培养技术，诱导愈伤组织的形成属于脱分化阶段，包括图中①、④；获得杂种植株的技术为植物植物体细胞杂交技术；杂交育种相比，植物植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种等。
（2）诱导杂种细胞发育成完整植株时，需添加生长素和细胞分裂素，二者是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素；它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
（3）若仅考虑原生质体两两融合，理论上通过过程③可得到野生稻原生质体自身融合的细胞，栽培稻原生质体自身融合的细胞，野生稻原生质体和栽培稻原生质体融合的细胞，这3种细胞；能形成愈伤组织的一定是杂种细胞，原因是经过IOA处理后，水稻细胞的糖代谢过程被抑制但细胞分裂功能正常，X射线照射会使水稻细胞分裂功能丧失，所以野生稻自身融合的细胞无法分裂，栽培稻自身融合的细胞可以分裂但没有正常的糖代谢，也会死亡，只有杂种细胞才能进行正常的糖代谢和分裂。
（4）通过抗病实验检测发现，极少数杂种植株没有抗病性，推测其原因是突变是随机的、不定向的，可能是野生稻中的抗病基因发生突变，或者是含有抗病基因的染色体片段发生缺失，导致失去了抗病性。
16．植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。请分析回答：
（1）该技术可以保持品种的_____，繁殖种苗的速度_____。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部_____。
（2）把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免_____的污染。
（3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗_____，而与_____配比适宜时可促进芽的增殖。
（4）将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。
据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是_____，单株鲜重的变化趋势是_____。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量_____（填“能”或“不能”）满足自身最佳生长的需要。
（5）据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应_____（填“降低”或“增加”）培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
【答案】 遗传特性 快 遗传信息 微生物 生根 细胞分裂素 逐渐减小 先增加后下降 不能 降低
【分析】分析题图：图示表示单株鲜重和光合作用强度随蔗糖浓度的变化。随着蔗糖浓度的升高，光合作用强度逐渐减小，而单株鲜重是先增加后下降。若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应降低培养基中蔗糖浓度。
【详解】（1）植物微型繁殖就是植物组织培养技术，属于无性繁殖技术，能保持亲本的优良遗传特性，且繁殖种苗的速度快。植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性，即细胞中具有发育成该物种的全部遗传物质或遗传信息。
（2）植物组织培养需要无菌操作，防止杂菌污染。
（3）在植物组织培养时，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。
（4）由图可知，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度逐渐减小，单株鲜重先增加后下降。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗单株鲜重较低，说明试管苗光合作用产生的有机物的量不能满足自身最佳生长的需要。
（5）随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度逐渐减小，所以要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应降低培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
【点睛】本题结合曲线图，考查植物组织培养、无菌技术及光合作用的相关知识，要求考生识记植物组织培养的原理、过程和条件，掌握无菌技术，能分析曲线图，提取有效信息解答第（4）和（5）题，属于考纲识记和理解层次的考查。
17．花椰菜（2n=18）对黑腐病无抗性，黑芥（2n=16）为花椰菜近缘野生种，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种子下胚轴原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株。
请回答下列问题：
(1)用____________酶处理可以获得有活力的原生质体。原生质体融合诱导过程常用的化学物质是____________。
(2)已知供体黑芥叶肉原生质体在UV处理前后形态上没有明显的区别，但是在和下胚轴原生质体融合时较易破碎。在培养3天之内，用显微镜观察细胞中是否存在____________（细胞器），作为早期鉴别杂合细胞的标志，初步筛选出融合细胞。融合细胞依次经过_____________三个过程才能获得新植株。
(3)对双亲和部分杂合新植株的染色体计数，结果如下表所示。
根据表中数据，解释杂合新植株甲染色体数目的可能形成原因。____________。
【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇
(2) 叶绿体 细胞壁再生，脱分化，再分化
(3)杂合新植株甲发生了两个以上的细胞融合，同时细胞发生了染色体丢失
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
植物体细胞杂交的过程为在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁，获得原生质体，然后诱导原生质体间的融合。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类一物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+－高pH融合法等。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。
【详解】（1）由分析可知，利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁可获得原生质体。诱导原生质体融合常用的化学物质是聚乙二醇。
（2）由题意可知，黑芥叶肉原生质体是由叶肉细胞获得的，与下胚轴原生质体的区别是含有叶绿体，因此根据是否含有叶绿体作为初步筛选杂合细胞的标志。融合的原生质体经过组织培养后再生出细胞壁，继续培养经过脱分化和再分化获得新植株。
（3）由题意可知，花椰菜有18条染色体，黑芥有16条染色体，融合后得到的细胞有34条染色体。分析表格可知，杂合新植株甲染色体数为58大于34，说明发生了两个以上的细胞融合。若为三个细胞融合，则其染色体数可能为52或50，若为四个细胞融，合染色体数更多，植株甲的染色体数为58，说明该细胞在形成过程中，细胞发生了染色体丢失。
【点睛】本题主要考查植物体细胞杂交的知识，意在考查学生对知识的掌握和理解情况，要求学生熟记基础知识，形成知识网络，能根据题意分析找出关键信息，结合知识正确作答。植株
花椰菜
黑芥
杂合新植株甲
杂合新植株乙
杂合新植株丙
染色体数/条
18
16
58
34
19
单选题
1．下列有关植物细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A．外植体选择马铃薯的叶肉组织更易获得脱毒苗
B．植物体细胞杂交只适用于染色体数目一致的两个物种
C．植物组织培养能实现马铃薯的快速繁殖从而提高产量
D．再分化过程用天然的植物激素比人工合成的激素类似物效果更好
【答案】C
【详解】A、植物分生区如茎尖的病毒极少，因此一般选用茎尖而非叶片，A错误；
B、植物体细胞杂交不局限于染色体数，B错误；
C、植物组织培养能用于作物脱毒，实现马铃薯的快速繁殖从而提高产量，C正确；
D、再分化过程用人工的植物激素类似物更稳定比天然的激素效果更好，D错误；
2．关于“菊花的组织培养”实验，下列说法正确的是（ ）
A．菊花外植体需要用乙醇和次氯酸钠混合液进行消毒
B．诱导脱分化和再分化的培养基可以混用
C．脱分化和再分化过程都存在基因的选择性表达
D．幼苗移栽时，根部带有少量培养基可以提高存活率
【答案】C
【分析】植物组织培养技术：（1）过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。（2）原理：植物细胞的全能性。（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、外植体消毒，先用70%乙醇，再用无菌水清洗，再用5%次氯酸钠消毒处理，最后再用无菌水清洗，A错误；
B、诱导脱分化和再分化的培养基中激素含量差别较大，因此不能混用，B错误；
C、脱分化是已经分化的细胞形成愈伤组织的过程，再分化是在愈伤组织基础上形成根、芽等过程，两个过程都存在基因的选择性表达，C正确；
D、试管苗移栽时，应将根部的培养基处理干净，D错误。
3．某科研小组拟培育一种名贵菊花的脱毒苗，其技术路线为“制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培”，下列相关叙述错误的是（ ）
A．取材部位应选择植物顶端分生区附近，因其分裂旺盛且病毒少
B．外植体消毒常进行无菌水冲洗、酒精处理、消毒液处理等措施
C．接种时，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中
D．“外植体接种→培养→移栽”的过程中不需要更换培养基
【答案】D
【分析】愈伤组织的形成过程：
（1）在离体的植物器官、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。
（2）植物组织培养中植物激素使用：植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；先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化。
（3）消毒和灭菌：外植体可以用酒精消毒；操作前手需用酒精消毒；培养基需用高压蒸汽灭菌。
【详解】A、取材部位一般选择植物顶端分生区附近，因其分裂旺盛且病毒少，易于培养，A正确；
B、外植体必须消毒，可以用酒精消毒，同时也可以进行无菌水冲洗、消毒液处理，B正确；
C、将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，C正确；
D、培养的不同阶段，对主要营养物质和激素的需求不同，所以培养过程中要及时调整各种营养物质、激素的比例，及时更换培养基，否则会导致外植体死亡，D错误。
4．科学家采用体细胞杂交技术得到了“番茄—马铃薯”杂种植株，但该植株并没有地上结番茄、地下长马铃薯。下列有关叙述错误的是（ ）
A．体细胞杂交之前用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理分散成单个细胞
B．番茄和马铃薯的原生质体可采用聚乙二醇融合法得到杂种细胞
C．杂种细胞需经过诱导形成愈伤组织后再发育成完整的杂种植株
D．“番茄—马铃薯”杂种植株没达预期目标与基因无法有序表达有关
【答案】A
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素果胶，根据酶的专一性可知，植物细胞使用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁获得原生质体，A错误；
B、番茄和马铃薯的原生质体可采用聚乙二醇融合法得到杂种细胞，此外还可通过物理方法等诱导其融合，B正确；
C、杂种细胞需经过诱导经脱分化形成愈伤组织后再经再分化过程发育成完整的杂种植株，C正确；
D、生物体中基因的作用是相互的，且基因控制相关性状，“番茄—马铃薯”杂种植株没达预期目标与基因无法有序表达有关，D正确。
5．下图为植物体细胞杂交技术流程图，据图分析不正确的是（ ）
A．过程①需使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B．上述技术应用的生物学原理包括细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
C．过程②常使用灭活的病毒作为诱导剂诱导原生质体融合
D．该技术打破了生殖隔离，实现了远缘杂交育种
【答案】C
【分析】据图示可知：利用植物体细胞杂交技术培育杂种植株，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。过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体，过程②通过物理或化学方法（如聚乙二醇试剂）诱导原生质体融合，过程③是再生细胞壁形成杂种细胞，过程④是通过脱分化形成愈伤组织，过程⑤是通过再分化形成杂种植物幼苗，过程⑥是植株的移栽和栽培。
【详解】A、细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故过程①可使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A正确；
B、过程②诱导2个原生质体融合的过程中体现了细胞膜的流动性；过程④是通过脱分化形成愈伤组织，过程⑤是通过再分化形成杂种植物幼苗，过程⑥是植株的移栽和栽培，过程④—⑥为植物组织培养，体现了植物细胞的全能性，B正确；
C、 人工诱导原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）、化学法（聚乙二醇作为诱导剂），C错误；
D、植物体细胞杂交技术能克服不同生物远缘杂交的障碍，打破不同物种间的生殖隔离，实现了远缘杂交育种，D正确。
6．甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交，成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是（ ）
A．照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，利于筛选杂种细胞
B．流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶，B处理可使用聚乙二醇
C．杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导，直接再分化成为杂种植株
D．杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因，并能通过父本进行传递
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等．化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
【详解】A、照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，原生质体融合后具备乙品种细胞质中的可育基因，在题目中的条件下只有杂种细胞能够存活下来，所以有利于筛选杂种细胞，A正确；
B、流程中A为去除细胞壁，可使用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁，B过程为诱导原生质体融合，需要用聚乙二醇进行诱导，B正确；
C、杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导诱导后，需脱分化形成愈伤组织，再分化形成杂种植株，C错误；
D、甲品种控制多种优良性状的基因，为核基因，杂种植物细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因，精子中具有一半核基因，能通过父本（精子）进行传递，D正确。
7．为拓宽蔬菜育种资源，科学家用大白菜（2n＝20）、青花菜（2n＝18）和叶用芥菜（2n＝36）为材料，进行体细胞融合获得大量再生植株。染色体计数显示，再生植株染色体数为38~64，未发现与3个亲本染色体总数一致的个体。下列说法不正确的是（ ）
A．杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术
B．染色体数为38的再生植株，最可能是大白菜和青花菜细胞的融合
C．再生植株的染色体数目说明，三个细胞融合时发生了染色体的丢失
D．再生植株的获得实现了远缘杂交育种，且获得的再生植株均可育
【答案】D
【分析】植物细胞具有细胞壁，在进行体细胞融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，诱导原生质体融合的物理法包括振荡、离心、电激等，化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合。
【详解】A、植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养，并在人工控制的环境条件下使其发育成完整植株的技术，杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术，A 正确；
B、大白菜的染色体数为20，青花菜的染色体数为18，二者的细胞融合后染色体数为38，B 正确；
C、三个细胞融合，染色体总数理论上是20+18+36=74，而事实上再生植株的染色体数为38~64，因此三个细胞融合时发生了染色体的丢失，C 正确；
D、再生植株的获得实现了不同物种间的远缘杂交育种，但获得的再生植株的染色体不完全同源，减数分裂时可能会出现联会乱，因此再生植株不一定可育，D错误。
8．植物组织培养的常见流程：外植体的消毒处理、接种→诱导愈伤组织→分化长芽与生根→试管苗过渡等。下列叙述正确的是（ ）
A．外植体和培养基需要消毒后再接种，接种时需注意外植体的方向，不要倒插
B．在无菌水中用纤维素酶和果胶酶混合处理叶片悬浮组织可获得较多原生质体
C．愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响，不受营养物质和光照等因素的影响
D．试管苗移栽到室外前需用自来水洗掉根部的琼脂，以免琼脂发霉引起烂根
【答案】D
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
【详解】A、植物组织培养实验中外植体要消毒后再接种到经过高压灭菌的MS固体培养基中，A错误；
B、在制备原生质体时，需在0.5~0.6ml·L-1的甘露醇溶液环境（维持较高渗透压，防止原生质体吸水涨破）下用纤维素酶和果胶酶混合液处理实验材料，将细胞壁除去，获得球形的原生质体，B错误；
C、愈伤组织的诱导分化受植物激素配比的影响，也受营养物质和光照等培养条件的影响，C错误；
D、将无菌幼苗移栽到实验室外之前，先用自来水洗掉根部的琼脂，以免琼脂发霉引起烂根，幼苗需适应外界环境，无需用无菌水冲洗，D正确。
9．海洋杜氏藻是一种单细胞绿藻，具有耐盐特性；紫球藻是一种单细胞红藻，是制备重要医药原料花生四烯酸的良好材料，且对青霉素有抗性。通过植物细胞工程技术，培育出了能在高盐海水中养殖且高产花生四烯酸的杂种藻类。下列说法错误的是（ ）
A．需将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织后大量养殖
B．用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合
C．用酶解法获取原生质体的过程需在等渗或高渗溶液中进行
D．在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞
【答案】A
【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、由于海洋杜氏藻和紫球藻都是单细胞藻类，所以不需将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织，A错误；
B、聚乙二醇是化学诱导剂，用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合，B正确；
C、用酶解法去除细胞壁时，为防止形成的原生质体吸水涨破，应在等渗或高渗溶液中进行，C正确；
D、海洋杜氏藻具有耐盐特性，紫球藻对青霉素有抗性，所以在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞，D正确。
10．组培苗的移栽驯化是植物组织培养成功的关键，其主要过程为：炼苗→基质灭菌→育苗盘准备→试管苗脱瓶→移栽。下列关于该过程中注意事项的叙述，错误的是（ ）
A．炼苗：正午强光和南方光照较强地区需采取阴蓬或温室以避免灼伤小苗
B．基质灭菌：将蛭石、珍珠岩、草木灰混匀，经干热灭菌后取出立即移栽组培苗
C．试管苗脱瓶：组培苗从液体培养基中取出沥干，避免残留营养物质滋生微生物
D．移栽：移栽前需喷雾洒水保持一定的湿度，之后需要逐渐降低湿度和增强光照
【答案】B
【分析】植物组织培养技术：
（1）过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。
（2）原理：植物细胞的全能性。
（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；
②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、组培苗生存能力较弱，需要进行锻炼，练苗期间在正午强光和南方光照较强地区需要采取阴蓬或温室以避免灼伤小苗，A正确；
B、组培苗通常移栽到经过消毒的蛭石、珍珠岩、草木灰材料中，这些材料需要经过高压蒸汽灭菌或干热灭菌，灭菌后应该冷却才能移栽组培苗，B错误；
C、试管苗脱瓶过程中，需要将组培苗从液体培养基中取出，沥干后移再栽到土壤等基质中，这样可避免残留营养物质滋生微生物，C正确；
D、幼苗移栽至大田前还需“炼苗”，移栽前需喷雾洒水保持一定的湿度，之后需要逐渐降低湿度和增强光照，以逐渐适应大田环境，D正确。
11．如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图，有关叙述正确的是（ ）
A．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B．①、②过程中均发生细胞的增殖和分化
C．多倍体植株的培育需经过如图所示过程
D．对愈伤组织细胞进行处理使其发生突变，就可以得到对人们有用的新品种
【答案】A
【分析】分析题图可知，图示为植物组织培养技术。图中①是脱分化过程，②为再分化并发育为试管苗的过程。
【详解】A、分析题图可知，图示为植物组织培养技术，利用此过程获得的试管苗的基因型与亲本的基因型相同，可能为杂合子，也可能为纯合子，A正确；
B、图中①是脱分化过程，没有发生细胞分化，B错误；
C、多倍体植株的培育需利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，不需要经过组织培养，C错误；
D、对愈伤组织细胞进行处理使其发生突变，由于基因突变具有不定向性，因此不一定能得到人们有用的品种，D错误。
12．花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果图2所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．图1培育杂种植株所用的技术体现了植物细胞全能性和细胞膜流动性原理
B．图1过程①是在无菌水中进行，过程②是在固体培养基中进行
C．图2中属于杂种植株的是4和5，1可能是花椰菜
D．病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，可筛选抗病性强的杂种植株
【答案】B
【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。2、根据图谱分析，4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，说明是杂种细胞，而1、2、3号个体只有紫罗兰中的蛋白质，说明不是杂种细胞。
【详解】A、植物体细胞杂交技术将杂种细胞培养成完整植株，体现了植物细胞全能性；两个物种细胞的融合体现了细胞膜流动性原理，A正确；
B、图1过程①为用纤维素酶果胶酶去除细胞壁的过程，过程②为原生质体融合过程，需用物理或者化学（PEG等）的方法处理处理，B错误；
C、根据图谱分析4号和5号个体含有两种类型的蛋白质是杂种细胞，而1号个体只有1种蛋白质可能是花椰菜，C正确；
D、可将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，筛选出抗病性强的杂种植株，D正确。
13．黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述不正确的是( )
A．最终获得的抗病植株具有完整的甘蓝型油菜和黑芥的遗传信息
B．过程①可使用纤维素酶和果胶酶，过程②可利用PEG进行诱导
C．过程③发生脱分化，过程④体现出植物细胞具有全能性
D．黑芥与甘蓝型油菜存在生殖隔离
【答案】A
【分析】据图分析可知，图示为采用植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术获得抗黑胫病杂种植株的流程图，图中①表示采用酶解法(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。原生质体融合后利用植物组织培养技术得到杂种植株。
【详解】A、黑芥的叶肉细胞原生质体经X射线照射后发生部分染色体结构破坏，因而最终获得的抗病植株不具有完整的黑芥的遗传信息，A错误；
B、过程①表示去除细胞壁的过程，可以用纤维素酶和果胶酶处理；过程②表示诱导原生质体融合的过程，可利用PEG进行诱导，B正确；
C、融合后的原生质体经过诱导长出细胞壁，经过程③发生脱分化和过程④后形成抗病植株，由杂种细胞培育成完整植株的过程体现出植物细胞具有全能性，C正确；
D、根据题意可知，黑芥与甘蓝型油菜不能直接杂交，说明两者存在生殖隔离，D正确。
二、综合题
14．利用体细胞杂交技术获得了“番茄—马铃薯”杂种植株，实验过程如图所示，遗憾的是该杂种植株并非是想象中的地上长番茄，地下结马铃薯的“超级作物”。
(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用了原生质体融合和________技术，该技术的理论基础是________。
(2)图中①步骤所示用________________除去植物细胞的细胞壁，分离出有活力的原生质体。
(3)图中②过程细胞两两融合时，可出现________种融合细胞，要促进杂种细胞分裂生长，培养基中应有________和________两类激素。
(4)由杂种细胞培育成试管苗，需要经过细胞的④________和⑤________过程。
【答案】(1) 植物组织培养 植物细胞的全能性（和细胞膜的流动性）
(2)纤维素酶和果胶酶
(3) 3 细胞分裂素 生长素
(4) 脱分化 再分化
【分析】题图分析：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。过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体，过程②通过物理或化学方法（如聚乙二醇试剂）诱导原生质体融合，过程③是再生细胞壁形成杂种细胞，过程④是脱分化过程形成愈伤组织，过程⑤是再分化生成完整植株。
【详解】（1）植物体细胞杂交最终得到杂种植株，因此，应用了原生质体融合和植物组织培养技术，其理论基础是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
（2）细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此除去细胞壁时，为分离出有活力的原生质体，利用酶的专一性，即用纤维素酶和果胶酶可以特异性地去除细胞壁。
（3）图中②过程细胞两两融合时，可能会出现3种情况：马铃薯和马铃薯的原生质体融合，番茄和番茄融合，马铃薯和番茄融合，其中马铃薯和番茄融合类型才是最终需要的杂种细胞，此后用该细胞进行植物组织培养最终获得杂种植株，植物组织培养过程中需要使用的激素主要是生长素和细胞分裂素。
（4）结合图示可知，由杂种细胞培养成完整植株的过程中经过了脱分化和再分化过程。
15．白叶枯病是水稻最严重的病害之一，疣粒野生稻对该病具有高度抗性，但疣粒野生稻与栽培稻有性杂交后代高度不育。已知X射线照射会使水稻细胞分裂功能丧失但糖代谢过程正常，化学试剂IOA处理后水稻细胞的糖代谢过程被抑制但细胞分裂功能正常。研究人员为了将疣粒野生稻的抗病性转移到栽培稻中，进行了相关实验，过程如图所示。
(1)图中过程______（填序号）表示脱分化阶段，获得杂种植株的技术为_______，其优势在于打破生殖隔离，_______，培育作物新品种等。
(2)诱导杂种细胞发育成完整植株时，需添加生长素和细胞分裂素。二者是启动细胞分裂、_____的关键激素，它们的__________等都会影响植物细胞的发育方向。
(3)若仅考虑原生质体两两融合，理论上通过过程③可得到___________种细胞，但能形成愈伤组织的一定是杂种细胞，原因是___________。
(4)通过抗病实验检测发现，极少数杂种植株没有抗病性，推测其原因是_______。
【答案】(1) ①④ 植物体细胞杂交技术 实现远缘杂交育种
(2) 脱分化和再分化 浓度、比例
(3) 3 只有杂种细胞才能进行正常的糖代谢和分裂
(4)抗病基因发生突变（含有抗病基因的染色体片段发生缺失）
【分析】分析题图，图中①、④属于脱分化过程，②是去除细胞壁的过程，③是促进原生质体融合的过程，⑤属于再分化的过程。
【详解】（1）图中涉及植物组织培养技术，诱导愈伤组织的形成属于脱分化阶段，包括图中①、④；获得杂种植株的技术为植物植物体细胞杂交技术；杂交育种相比，植物植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种等。
（2）诱导杂种细胞发育成完整植株时，需添加生长素和细胞分裂素，二者是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素；它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
（3）若仅考虑原生质体两两融合，理论上通过过程③可得到野生稻原生质体自身融合的细胞，栽培稻原生质体自身融合的细胞，野生稻原生质体和栽培稻原生质体融合的细胞，这3种细胞；能形成愈伤组织的一定是杂种细胞，原因是经过IOA处理后，水稻细胞的糖代谢过程被抑制但细胞分裂功能正常，X射线照射会使水稻细胞分裂功能丧失，所以野生稻自身融合的细胞无法分裂，栽培稻自身融合的细胞可以分裂但没有正常的糖代谢，也会死亡，只有杂种细胞才能进行正常的糖代谢和分裂。
（4）通过抗病实验检测发现，极少数杂种植株没有抗病性，推测其原因是突变是随机的、不定向的，可能是野生稻中的抗病基因发生突变，或者是含有抗病基因的染色体片段发生缺失，导致失去了抗病性。
16．植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。请分析回答：
（1）该技术可以保持品种的_____，繁殖种苗的速度_____。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部_____。
（2）把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免_____的污染。
（3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗_____，而与_____配比适宜时可促进芽的增殖。
（4）将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。
据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是_____，单株鲜重的变化趋势是_____。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量_____（填“能”或“不能”）满足自身最佳生长的需要。
（5）据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应_____（填“降低”或“增加”）培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
【答案】 遗传特性 快 遗传信息 微生物 生根 细胞分裂素 逐渐减小 先增加后下降 不能 降低
【分析】分析题图：图示表示单株鲜重和光合作用强度随蔗糖浓度的变化。随着蔗糖浓度的升高，光合作用强度逐渐减小，而单株鲜重是先增加后下降。若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应降低培养基中蔗糖浓度。
【详解】（1）植物微型繁殖就是植物组织培养技术，属于无性繁殖技术，能保持亲本的优良遗传特性，且繁殖种苗的速度快。植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性，即细胞中具有发育成该物种的全部遗传物质或遗传信息。
（2）植物组织培养需要无菌操作，防止杂菌污染。
（3）在植物组织培养时，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。
（4）由图可知，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度逐渐减小，单株鲜重先增加后下降。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗单株鲜重较低，说明试管苗光合作用产生的有机物的量不能满足自身最佳生长的需要。
（5）随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度逐渐减小，所以要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应降低培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
【点睛】本题结合曲线图，考查植物组织培养、无菌技术及光合作用的相关知识，要求考生识记植物组织培养的原理、过程和条件，掌握无菌技术，能分析曲线图，提取有效信息解答第（4）和（5）题，属于考纲识记和理解层次的考查。
17．花椰菜（2n=18）对黑腐病无抗性，黑芥（2n=16）为花椰菜近缘野生种，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种子下胚轴原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株。
请回答下列问题：
(1)用____________酶处理可以获得有活力的原生质体。原生质体融合诱导过程常用的化学物质是____________。
(2)已知供体黑芥叶肉原生质体在UV处理前后形态上没有明显的区别，但是在和下胚轴原生质体融合时较易破碎。在培养3天之内，用显微镜观察细胞中是否存在____________（细胞器），作为早期鉴别杂合细胞的标志，初步筛选出融合细胞。融合细胞依次经过_____________三个过程才能获得新植株。
(3)对双亲和部分杂合新植株的染色体计数，结果如下表所示。
根据表中数据，解释杂合新植株甲染色体数目的可能形成原因。____________。
【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇
(2) 叶绿体 细胞壁再生，脱分化，再分化
(3)杂合新植株甲发生了两个以上的细胞融合，同时细胞发生了染色体丢失
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
植物体细胞杂交的过程为在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁，获得原生质体，然后诱导原生质体间的融合。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类一物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+－高pH融合法等。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。
【详解】（1）由分析可知，利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁可获得原生质体。诱导原生质体融合常用的化学物质是聚乙二醇。
（2）由题意可知，黑芥叶肉原生质体是由叶肉细胞获得的，与下胚轴原生质体的区别是含有叶绿体，因此根据是否含有叶绿体作为初步筛选杂合细胞的标志。融合的原生质体经过组织培养后再生出细胞壁，继续培养经过脱分化和再分化获得新植株。
（3）由题意可知，花椰菜有18条染色体，黑芥有16条染色体，融合后得到的细胞有34条染色体。分析表格可知，杂合新植株甲染色体数为58大于34，说明发生了两个以上的细胞融合。若为三个细胞融合，则其染色体数可能为52或50，若为四个细胞融，合染色体数更多，植株甲的染色体数为58，说明该细胞在形成过程中，细胞发生了染色体丢失。
【点睛】本题主要考查植物体细胞杂交的知识，意在考查学生对知识的掌握和理解情况，要求学生熟记基础知识，形成知识网络，能根据题意分析找出关键信息，结合知识正确作答。植株
花椰菜
黑芥
杂合新植株甲
杂合新植株乙
杂合新植株丙
染色体数/条
18
16
58
34
19
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