专题02 植物细胞工程(安徽专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物下学期期末真题分类汇编(安徽专用)
2025-05-13
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内容正文:
专题02 植物细胞工程
一、单选题
1.(23-24高二下·安徽亳州·期末)细胞器移植是培养植物新品种的重要方法,如把高光合效率作物的叶绿体移植到低光合效率的作物体内,就可以使低光合效率作物变成高光合效率作物,从而达到增产的目的。一般可采用类似细胞核移植的方法实现细胞器的移植,再将接受细胞器移植的细胞经过植物组织培养,最后获得具有优良性状的植物新品种。下列叙述错误的是( )
A.细胞器移植前用纤维素酶和果胶酶处理受体细胞
B.可以采用差速离心法从细胞匀浆中获得叶绿体
C.为提高成活率,植物组织培养过程一般先诱导愈伤组织生根,再诱导生芽
D.植物组织培养的原理是植物细胞的全能性
2.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术,在植物快速繁殖、培养远缘杂交新植物等方面具有广泛应用前景。下列说法中正确的是( )
A.利用植物细胞工程技术生产紫杉醇时需要培养得到完整植株
B.人们为了获得抗病毒苗常常利用茎尖进行植物组织培养
C.获取植物原生质体时,需在等渗或略高渗缓冲液中进行
D.次生代谢物是植物所必需的,但其产量低,故应选择高产细胞进行培养
3.(22-23高二下·安徽阜阳·期末)白菜和甘蓝均为二倍体生物,科学家利用植物体细胞杂交的方法获得了白菜—甘蓝,它具有生长周期短,耐热性强和易储存等优点。下列相关叙述错误的是( )
A.白菜—甘蓝的培育过程中,原生质体的融合能体现细胞膜具有一定的流动性
B.利用植物体细胞杂交技术的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍获得杂种细胞
C.在植物体细胞杂交过程中,用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁体现了酶的专一性
D.利用植物体细胞杂交技术培育白菜—甘蓝植株的过程中不会发生同源染色体联会现象
4.(21-22高二下·安徽宣城·期末)下图表示生物兴趣小组以幼嫩的菊花茎段为材料,利用植物组织培养技术繁殖菊花过程中出 现的不同结果。有关分析错误的是( )
A.甲、乙、丙三组细胞内的遗传物质基本相同
B.乙组细胞的全能性高于甲组和丙组细胞
C.甲组经脱分化得到乙组,乙组经再分化得到丙组
D.不同结果的出现与植物激素的浓度和比例有关
5.(21-22高二下·安徽·期末)为培育抗旱性强、可溶性糖含量高的甘薯KI1,研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是( )
A.该过程需要考虑甘薯A、B的亲缘关系远近
B.该技术用到了植物细胞的全能性这一原理
C.过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁
D.过程③需要严格进行无菌操作
6.(21-22高二下·安徽·期末)下列实验中,有关注意事项错误的是( )
实验名称
注意事项
A
用纸层析法分离色素
层析液不能淹没滤纸条上的滤液细线
B
调查人群中色盲发病率
在有患者家系中进行调查
C
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
找到分生区细胞进行观察
D
菊花的组织培养
使用植物激素的浓度和比例
A.A B.B C.C D.D
7.(21-22高二下·安徽阜阳·期末)下图表示运用植物细胞工程培育“白菜一甘蓝”的过程,其中①~⑤表示相关过程。下列有关叙述错误的是( )
A.①过程需要利用纤维素酶和果胶酶处理,该过程受温度影响
B.②过程可采用物理法,如电融合法、离心法、高Ca2+—高pH融合法
C.④⑤过程中加入的植物激素的种类基本相同但比例不同
D.经培育获得的“白菜—甘蓝”植株会体现出两种生物的特性,打破了生殖隔离
8.(21-22高二下·安徽芜湖·期末)如图表示利用高秆抗锈病玉米(基因型为AaBb,两对基因独立遗传)的花粉细胞生产人工种子的过程。下列有关叙述错误的是( )
A.花粉细胞融合前需用酶处理形成原生质体
B.①过程获得的融合细胞中纯合子占1/4
C.②过程获得的愈伤组织的全能性高于融合细胞
D.③过程改变植物激素的添加顺序不影响结果
9.(21-22高二下·安徽芜湖·期末)人工种子又称体细胞种子,是指通过组织培养技术将植物的体细胞诱导成在形态上和生理上均与胚相似的胚状体,然后将它包埋于有一定营养成分和保护功能的介质中,组成便于播种的类似种子的单位。下列有关叙述正确的是( )
A.胚状体具有全能性,可发育成完整植株
B.与天然种子相比,人工种子的变异概率高
C.包裹胚状体的介质中含有植物生长调节剂等营养物质
D.胚状体由愈伤组织通过再分化形成,遗传物质发生变化
一、单选题
1.(23-24高二下·安徽六安·期末)植物组织培养是植物细胞工程的基本技术,下列有关植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性
B.培养基中含有营养物,故诱导愈伤组织、生根、生芽期间都不需要光照
C.需用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理
D.菊花组织培养中的关键激素是生长素和细胞分裂素
2.(22-23高二上·安徽芜湖·期末)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.幼苗甲是脱毒苗,具有较强的抗病毒能力
C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为YY、XX
D.与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组
3.(22-23高二下·安徽亳州·期末)“冲天香阵透长安,满城尽带黄金甲”显示了菊花香气沁人心脾、芳贯广宇、无所不至的进取精神。如图所示为某生物兴趣小组进行菊花的组织培养过程。下列相关的表述中,正确的是( )
A.过程①需要用纤维素酶和果胶酶处理,便于获得游离的原生质体
B.过程①的培养基中,生长素的用量与细胞分裂素用量的比值应适中
C.过程②应先诱导形成根后,再转移到能诱导生芽的培养基上培养
D.植物组织培养技术能够打破物种间生殖隔离、实现远缘杂交育种
4.(22-23高二下·安徽宣城·期末)三叶青为蔓生的藤本植物,以毛状根入药。由于生态环境的破坏和过度的采挖,目前我国野生三叶青已十分珍稀。利用植物组织培养技术繁殖该植物,下图A、B、C所示的是不同的培养结果。下列分析不正确的是( )
A.用叶片、花瓣及花粉粒作为外植体都能得到A、B、C三种结果
B.培养基、外植体和所有器械都要灭菌,然后在酒精灯火焰旁接种
C.不同结果的出现主要是由培养基中不同激素的用量不同造成的
D.外植体需要培养至C阶段获得大量毛状根,用于提取药用成分
5.(22-23高二下·安徽蚌埠·期末)如图为植物体细胞杂交技术流程图,下列有关叙述不正确的是( )
A.体细胞杂交前必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体
B.杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性
C.④过程每日需给予适当时间和强度的光照,⑤过程一般不需要光照
D.诱导原生质体A和B融合的方法分为物理法和化学法两大类
6.(20-21高二上·安徽阜阳·期末)下图表示利用番茄植株(HhRr)培育新品种的途径。下列说法中正确的是( )
A.通过途径1所获得的F1的每粒种子,子叶的基因型与种皮的都相同
B.途径2能缩短育种年限,秋水仙素作用的时期是细胞有丝分裂后期
C.途径2和途径3都要经过组织培养,品种B和品种C基因型相同的概率为25%
D.途径4依据的育种原理是基因突变,该途径最突出的优点是能产生新的基因
7.(20-21高二上·安徽亳州·期末)用秋水仙素处理单倍体水稻幼苗的芽尖,可以得到正常的水稻植株。下列有关叙述正确的是( )
A.未经秋水仙素处理的单倍体水稻幼苗所有细胞中均含有一个染色体组
B.用秋水仙素处理得到的纯合子水稻植株不同部位的细胞中均含有两个染色体组
C.若用低温诱导染色体加倍,则得到的水稻植株细胞中大多数含有两个染色体组
D.若用秋水仙素处理二倍体植株,让其自交产生的后代不会发生性状分离
8.(20-21高二上·安徽淮南·期末)二倍体西瓜幼苗(基因型Aa)经低温处理后得到四倍体西瓜。相关说法正确的是( )
A.低温与秋水仙素作用原理相同,都能使细胞中的染色体数目加倍
B.将四倍体西瓜产生的花粉进行离体培养,获得的植株都是纯合子
C.四倍体西瓜在减数分裂过程中,细胞里最多含有八个染色体组
D.此四倍体西瓜自交后代不发生性状分离,不能为进化提供原材料
9.(20-21高二上·安徽·期末)下列关于基因突变的叙述,错误的是( )
A.原核细胞和真核细胞中都可以发生基因突变
B.只有位于细胞核中的基因才会发生基因突变
C.基因突变会改变基因的结构和其中的遗传信息
D.诱变育种的原理是基因突变
二、解答题
10.(23-24高二下·安徽六安·期末)下图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 技术。图中不同的方法都能获得子代植株,其原因是 。
(2)经过B过程获得的子代植株的基因型为 。
(3)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用 处理,②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前需用化学试剂 进行诱导;图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即 。
(4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是 技术。
11.(23-24高二下·安徽淮北·期末)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。回答下列问题:
(1)图1中过程②用 试剂诱导两种原生质体融合,显微镜下选择特征为 的细胞,通过 技术形成试管苗。进一步选择叶片形态特征介于二者之间的植株作为待测植株。
(2)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,结果如图2所示。据图2判断, 号为杂种植株。
(3)科研人员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 的百分比,以筛选抗病性强的杂种植株。
(4)植物体细胞杂交技术的意义是 。
12.(23-24高二下·安徽·期末)河南省洛阳市新安县铁门镇积极调整产业结构,探索咖啡—红薯的种植模式。某生物学兴趣小组学习完植物细胞工程相关知识后,准备设计培育出地上结咖啡豆地下结红薯的植物新品种。其设计培育过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)杂种植株的培育体现的生物学原理是 。用传统的杂交方法不能得到“咖啡—红薯”杂种植株,因为两者之间存在着 。
(2)过程①可用 酶去除细胞壁,获取原生质体。过程②除了用PEG融合法促进原生质体融合外,还可用的化学方法是 。过程③杂种细胞形成的标志是 。
(3)过程④为 过程。过程⑤涉及两种培养基,这两种培养基的主要不同点是 。过程④⑤中不需要光照的是过程 。
(4)过程①~⑤都需要运用无菌技术,请写出其中两种无菌操作: 。
13.(23-24高二下·安徽·期末)非对称细胞融合技术常指利用某种外界因素(如射线)辐照某一细胞原生质体,选择性地破坏其细胞核,使其染色体片段化并丧失再生能力;再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与另一原生质体融合,从而实现有限基因的转移,在保留亲本之一全部优良性状的同时,改良其某个不良性状。用这种方法可以将胡萝卜的抗黑腐病性状转移到烟草中,获得抗黑腐病(由真菌引起)烟草杂种植株,流程如图所示。回答下列问题。
(1)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是 。与诱导动物细胞融合相比,②过程不宜采用的诱导方法是 。③④过程中需添加的两种关键性植物激素是
(2)过程①需要使用的酶有 ,③④过程分别是 。
(3)该烟草杂种植株形成所依据的生物学原理有 ,非对称细胞融合过程中,染色体丢失的程度在同一组合不同的杂种中是不一致的,影响细胞融合染色体丢失程度的因素,除了紫外线还可能与 (答一点即可)等有关。
三、实验题
14.(20-21高二上·安徽淮南·期末)黄瓜中偶尔有“苦黄瓜”。中国科学家研究发现黄瓜的苦味物质——葫芦素主要由两个“主控开关”控制合成,叶苦与非苦由一对等位基因A和a控制,果苦与非苦由另一对等位基因B和b控制(二者独立遗传)。现将叶和果实均苦味、叶和果实非苦味的两品系进行杂交,得到F1全为叶和果实非苦味类型。进一步研究发现提高叶片中葫芦素的含量能有效抵御害虫侵害,减少农药的使用。如图是葫芦素形成的遗传机制示意图,试分析回答下列问题。
(1)据题推测亲本叶和果实均苦味、叶和果实非苦味的基因型分别为 。自然条件下叶和果实均无苦味的个体基因型可能有 种。
(2)若你是育种工作者,应选育表现型为 的黄瓜,为了获得这样的黄瓜可采取杂交育种的方法:让F1 得F2,在F2中表现型符合要求的个体中纯合子所占比例为 ,为了获得能稳定遗传的个体还需进行 ,其利用的变异原理是 ;若要明显缩短育种年限还可采用 育种的方法,其利用的变异原理是 。
(3)由题图可知基因与性状的关系是基因通过控制 来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
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专题02 植物细胞工程
一、单选题
1.(23-24高二下·安徽亳州·期末)细胞器移植是培养植物新品种的重要方法,如把高光合效率作物的叶绿体移植到低光合效率的作物体内,就可以使低光合效率作物变成高光合效率作物,从而达到增产的目的。一般可采用类似细胞核移植的方法实现细胞器的移植,再将接受细胞器移植的细胞经过植物组织培养,最后获得具有优良性状的植物新品种。下列叙述错误的是( )
A.细胞器移植前用纤维素酶和果胶酶处理受体细胞
B.可以采用差速离心法从细胞匀浆中获得叶绿体
C.为提高成活率,植物组织培养过程一般先诱导愈伤组织生根,再诱导生芽
D.植物组织培养的原理是植物细胞的全能性
【答案】C
【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。 这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
【详解】A、植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,要想将细胞器移植进入植物细胞,需要先行去除细胞壁,所以要先用纤维素酶和果胶酶处理受体植物细胞,A正确;
B、不同细胞器的密度不同,从细胞匀浆中分离提取细胞器的方法是差速离心法,B正确;
C、为提高成活率,植物组织培养过程一般先诱导愈伤组织生芽,再诱导生根,C错误;
D、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化转变成未分化的细胞,D正确。
故选C。
2.(23-24高二下·安徽芜湖·期末)植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术,在植物快速繁殖、培养远缘杂交新植物等方面具有广泛应用前景。下列说法中正确的是( )
A.利用植物细胞工程技术生产紫杉醇时需要培养得到完整植株
B.人们为了获得抗病毒苗常常利用茎尖进行植物组织培养
C.获取植物原生质体时,需在等渗或略高渗缓冲液中进行
D.次生代谢物是植物所必需的,但其产量低,故应选择高产细胞进行培养
【答案】C
【分析】1、植物细胞工程技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。
2、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、紫杉醇是细胞代谢产物,故利用植物细胞工程技术生产紫杉醇时不需要培养得到完整植株,只需要培养到愈伤组织即可,A错误;
B、植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此,利用茎尖进行植物组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗,但不一定是抗病毒苗,B错误;
C、获取植物原生质体时,需在等渗或略高渗缓冲液中进行,以避免原生质体吸水涨破,C正确;
D、次生代谢是指生物合成生命非必需物质并储存次生代谢产物的过程,次生代谢物不是植物生长所必需的,D错误。
故选C。
3.(22-23高二下·安徽阜阳·期末)白菜和甘蓝均为二倍体生物,科学家利用植物体细胞杂交的方法获得了白菜—甘蓝,它具有生长周期短,耐热性强和易储存等优点。下列相关叙述错误的是( )
A.白菜—甘蓝的培育过程中,原生质体的融合能体现细胞膜具有一定的流动性
B.利用植物体细胞杂交技术的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍获得杂种细胞
C.在植物体细胞杂交过程中,用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁体现了酶的专一性
D.利用植物体细胞杂交技术培育白菜—甘蓝植株的过程中不会发生同源染色体联会现象
【答案】B
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
【详解】A、原生质体是植物细胞壁经酶解法去除细胞壁后的产物,白菜—甘蓝的培育过程中,原生质体的融合能体现细胞膜具有一定的流动性,A正确;
B、植物体细胞杂交的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍获得杂种植株,而不是获得杂种细胞,B错误;
C、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,在植物体细胞杂交过程中,用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁体现了酶的专一性,C正确;
D、同源染色体联会发生在减数分裂过程中,利用植物体细胞杂交技术培育白菜—甘蓝植株的过程不会进行减数分裂,不会发生同源染色体联会现象,D正确。
故选B。
4.(21-22高二下·安徽宣城·期末)下图表示生物兴趣小组以幼嫩的菊花茎段为材料,利用植物组织培养技术繁殖菊花过程中出 现的不同结果。有关分析错误的是( )
A.甲、乙、丙三组细胞内的遗传物质基本相同
B.乙组细胞的全能性高于甲组和丙组细胞
C.甲组经脱分化得到乙组,乙组经再分化得到丙组
D.不同结果的出现与植物激素的浓度和比例有关
【答案】C
【分析】植物组织培养技术利用离体的植物细胞进行培养,首先经过脱分化获得愈伤组织,再由愈伤组织再分化获得根芽茎等植物器官,形成幼苗,最终获得成熟个体。生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,二者的比例影响植物细胞的发育方向。
【详解】A、植物组织培养是无性生殖过程,因此甲、乙、丙三组细胞内的遗传物质基本相同,A正确;
B、乙组细胞为脱分化后的愈伤组织,甲组和丙组细胞均属于分化后的细胞,所以乙组细胞全能性最高,B正确;
C、培养过程是先脱分化形成愈伤组织,再分化形成根芽茎的植物器官,C错误;
D、培养基中生长素含量高于细胞分裂素时,愈伤组织先产生根,细胞分裂素含量高于生长素时,愈伤组织先产生芽,D正确。
故选C。
5.(21-22高二下·安徽·期末)为培育抗旱性强、可溶性糖含量高的甘薯KI1,研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是( )
A.该过程需要考虑甘薯A、B的亲缘关系远近
B.该技术用到了植物细胞的全能性这一原理
C.过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁
D.过程③需要严格进行无菌操作
【答案】A
【分析】1、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。
2、题图分析:图中①表示去除细胞壁,获得原生质体;②表示诱导原生质体融合形成杂种细胞;③表示采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。
【详解】A、植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍,所以该过程不需要考虑甘薯A、B的亲缘关系远近,A错误;
B、植物体细胞杂交技术最关键的原理就是植物细胞的全能性,B正确;
C、杂种细胞形成的标志是形成新的细胞壁,高尔基体与植物细胞壁的形成有关,所以过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁,C正确;
D、过程③利用植物组培养技术,需严格进行无菌操作避免杂菌污染培养基,D正确。
故选A。
6.(21-22高二下·安徽·期末)下列实验中,有关注意事项错误的是( )
实验名称
注意事项
A
用纸层析法分离色素
层析液不能淹没滤纸条上的滤液细线
B
调查人群中色盲发病率
在有患者家系中进行调查
C
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
找到分生区细胞进行观察
D
菊花的组织培养
使用植物激素的浓度和比例
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】用纸层析法分离色素:绿叶中的色素不只一种,它们都能溶解在层析液中,它们在层析液中的溶解度不同:溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂:把制成的装片先放在低倍镜下观察,找到分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密,再换成高倍镜仔细观察。
【详解】A、层析液如果淹没了滤液细线,细线中的光合色素会溶解到层析液中,随层析液在滤纸条上扩散的色素量就会大大减少,导致实验失败,A正确;
B、调查人类遗传病发病率时,应该在社会群体中随机进行,若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏高,B错误;
C、根尖细胞只有分生区的细胞才能进行有丝分裂,所以需要找到分生区细胞进行观察根尖细胞有丝分裂,C正确;
D、植物激素(生长素和细胞分裂素)的浓度和比例会影响组织培养的过程,因此菊花组织培养时,需要注意使用植物激素的浓度和比例,D正确。
故选B。
7.(21-22高二下·安徽阜阳·期末)下图表示运用植物细胞工程培育“白菜一甘蓝”的过程,其中①~⑤表示相关过程。下列有关叙述错误的是( )
A.①过程需要利用纤维素酶和果胶酶处理,该过程受温度影响
B.②过程可采用物理法,如电融合法、离心法、高Ca2+—高pH融合法
C.④⑤过程中加入的植物激素的种类基本相同但比例不同
D.经培育获得的“白菜—甘蓝”植株会体现出两种生物的特性,打破了生殖隔离
【答案】B
【分析】植物体细胞杂交过程: 先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,借助物理或化学方法诱导原生质体融合,得到的杂种细胞再经过诱导形成愈伤组织,并进一步发育成完整植株。
【详解】A、酶活性受温度影响,A正确;
B、高Ca2+—高pH融合法属于化学方法,B错误;
C、④脱分化⑤再分化过程中加入的植物激素的种类基本相同但比例不同,C正确;
D、经培育获得的“白菜—甘蓝”植株会体现出两种生物的特性,打破了生殖隔离,D正确。
故选B。
8.(21-22高二下·安徽芜湖·期末)如图表示利用高秆抗锈病玉米(基因型为AaBb,两对基因独立遗传)的花粉细胞生产人工种子的过程。下列有关叙述错误的是( )
A.花粉细胞融合前需用酶处理形成原生质体
B.①过程获得的融合细胞中纯合子占1/4
C.②过程获得的愈伤组织的全能性高于融合细胞
D.③过程改变植物激素的添加顺序不影响结果
【答案】D
【分析】分析题图:①表示诱导花粉细胞融合的过程;②③表示植物组织培养过程,其原理是植物体细胞具有全能性,其中②表示脱分化过程,③表示再分化过程,这两个过程培养基中的植物激素的种类和比例不同;④表示在胚状体外包裹人工种皮形成人工种子的过程。
【详解】A、花粉细胞具有细胞壁,融合前需用纤维素酶和果胶酶处理形成原生质体,A正确;
B、高秆抗锈病玉米的基因型为AaBb,产生的花粉细胞的基因型为1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,因此①过程获得的融合细胞中纯合子(基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb)占1/4×1/4+1/4×1/4+1/4×1/4+1/4×1/4=1/4,B正确;
C、②过程通过脱分化获得愈伤组织,分化程度越低,全能性越高,故愈伤组织的全能性高于融合细胞,C正确;
D、③表示再分化过程,当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,因此③过程改变植物激素的浓度和比例会影响结果,D错误。
故选D。
9.(21-22高二下·安徽芜湖·期末)人工种子又称体细胞种子,是指通过组织培养技术将植物的体细胞诱导成在形态上和生理上均与胚相似的胚状体,然后将它包埋于有一定营养成分和保护功能的介质中,组成便于播种的类似种子的单位。下列有关叙述正确的是( )
A.胚状体具有全能性,可发育成完整植株
B.与天然种子相比,人工种子的变异概率高
C.包裹胚状体的介质中含有植物生长调节剂等营养物质
D.胚状体由愈伤组织通过再分化形成,遗传物质发生变化
【答案】A
【分析】植物组织培养技术的应用:植物繁殖的新途径、作物新品种的培育、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、胚状体含有本物种的全部遗传信息,具有全能性,可发育成完整植株,A正确;
B、天然种子形成时,存在减数分裂和有丝分裂,人工种子形成时无减数分裂,存在有丝分裂,前者变异概率高,B错误;
C、植物生长调节剂不属于营养物质,C错误;
D、再分化过程中遗传物质没有改变,D错误。
故选A。
一、单选题
1.(23-24高二下·安徽六安·期末)植物组织培养是植物细胞工程的基本技术,下列有关植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性
B.培养基中含有营养物,故诱导愈伤组织、生根、生芽期间都不需要光照
C.需用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理
D.菊花组织培养中的关键激素是生长素和细胞分裂素
【答案】B
【分析】植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育形成植株。
【详解】A、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,植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性,A正确;
B、诱导生芽、生根期间需要一定强度的光照,B错误;
C、进行植物组织培养时,需用酒精(体积分数70%)和次氯酸钠(5%)溶液对外植体进行消毒处理,C正确;
D、培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例影响愈伤组织的生长和分化,因此菊花组织培养中的关键激素是生长素和细胞分裂素,D正确。
故选B。
2.(22-23高二上·安徽芜湖·期末)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.幼苗甲是脱毒苗,具有较强的抗病毒能力
C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为YY、XX
D.与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组
【答案】B
【分析】题干图示介绍了两种育种过程,第一种由顶芽培育雄株甲,是利用了植物组织培养技术,一般包括脱分化和再分化两个环节,其原理是植物细胞的全能性,在形成愈伤组织时可以通过调节培养基中的植物激素比例促使形成愈伤组织。第二种是由花粉培养雄株丁,是单倍体育种结合杂交育种。从花粉到幼苗乙和丙,属于植物组织培养,由幼苗乙丙分别到植株乙、丙,属于多倍体育种,由植株乙和丙杂交形成雄株丁。在此过程中,形成幼苗乙和丙是两种不同的花粉,这样最后通过杂交才能得到的雄株丁(XY)。
【详解】A、生长素与细胞分裂素的使用比例影响植物细胞的发育方向,当二者比值高时,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;比例适中时,促进愈伤组织的形成,因为生长素和细胞分裂素相对应的植物生长调节剂也有相应的效果,所以可以通过添加植物生长调节剂进行诱导,A正确;
B、幼苗甲是脱毒苗,不含病毒或病毒很少,并不具有抗病毒能力,B错误;
C、花粉是经过减数分裂产生的,其配子含有X染色体或Y染色体,经过花药离体培养,得到单倍体,再经过秋水仙素处理后得到的植株乙与丙的基因型为XX或YY,因此雄株丁的亲本的基因型分别为XX、YY,C正确;
D、雄株甲是通过无性繁殖形成的,形成过程中不会进行减数分裂,因此也不会发生基因重组;雄株乙是通过有性生殖形成的,形成过程中经过了减数分裂,因此会发生基因重组,D正确。
故选B。
3.(22-23高二下·安徽亳州·期末)“冲天香阵透长安,满城尽带黄金甲”显示了菊花香气沁人心脾、芳贯广宇、无所不至的进取精神。如图所示为某生物兴趣小组进行菊花的组织培养过程。下列相关的表述中,正确的是( )
A.过程①需要用纤维素酶和果胶酶处理,便于获得游离的原生质体
B.过程①的培养基中,生长素的用量与细胞分裂素用量的比值应适中
C.过程②应先诱导形成根后,再转移到能诱导生芽的培养基上培养
D.植物组织培养技术能够打破物种间生殖隔离、实现远缘杂交育种
【答案】B
【分析】分析题图:图中过程表示植物组织培养,①为脱分化,②为再分化。
【详解】A、在植物组织培养过程中,过程①为脱分化,不需要用纤维素酶和果胶酶处理,A错误;
B、过程①脱分化的培养基中,当培养基中的生长素的用量与细胞分裂素用量的比值适中时,更有利于愈伤组织的形成,B正确;
C、过程②再分化应先诱导芽生成后,再转移到能诱导生根的培养基上培养,C错误;
D、植物组织培养技术可以快速高效地实现种苗的大量繁殖,同时还可以保持优良品种的遗传特性,但并不能够打破物种间生殖隔离、实现远缘杂交育种,要实现不同植物间的远缘杂交,需要通过植物体细胞杂交技术完成,D错误。
故选B。
4.(22-23高二下·安徽宣城·期末)三叶青为蔓生的藤本植物,以毛状根入药。由于生态环境的破坏和过度的采挖,目前我国野生三叶青已十分珍稀。利用植物组织培养技术繁殖该植物,下图A、B、C所示的是不同的培养结果。下列分析不正确的是( )
A.用叶片、花瓣及花粉粒作为外植体都能得到A、B、C三种结果
B.培养基、外植体和所有器械都要灭菌,然后在酒精灯火焰旁接种
C.不同结果的出现主要是由培养基中不同激素的用量不同造成的
D.外植体需要培养至C阶段获得大量毛状根,用于提取药用成分
【答案】B
【分析】图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是细胞分裂素、生长素。
【详解】A、植物细胞一般都具有全能性,用叶片、花瓣及花粉粒作为外植体进行植物组织培养,都能得到A、B、C三种结果,A正确;
B、对外植体进行的是消毒,而不是灭菌,B错误;
C、图中A、B、C不同结果的出现主要是由培养基中不同激素(细胞分裂素、生长素)的用量不同造成的,细胞分裂素与生长素的比例高,有利于生芽;比值低,有利于根的分化;比例适当,有利于愈伤组织的形成,C正确;
D、三叶青为蔓生的藤本植物,以毛状根入药,因此外植体需要培养至C阶段获得大量毛状根,用于提取药用成分,D正确。
故选B。
5.(22-23高二下·安徽蚌埠·期末)如图为植物体细胞杂交技术流程图,下列有关叙述不正确的是( )
A.体细胞杂交前必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体
B.杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性
C.④过程每日需给予适当时间和强度的光照,⑤过程一般不需要光照
D.诱导原生质体A和B融合的方法分为物理法和化学法两大类
【答案】C
【分析】据图可知,①表示去除细胞壁制备原生质体的过程,②是植物原生质体的融合,③是再生出细胞壁,④是脱分化,⑤是再分化。
【详解】A、由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性,体细胞杂交前必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体,A正确;
B、杂种细胞经过④脱分化和⑤再分化过程可以培育成杂种植株,说明杂种细胞具有全能性,B正确;
C、④是脱分化过程,该过程需要避光处理,⑤是再分化,再分化需要给予光照处理,C错误;
D、导原生质体A和B融合的方法分为物理法(如离心法)和化学法(如聚乙二醇诱导处理)两大类,D正确。
故选C。
6.(20-21高二上·安徽阜阳·期末)下图表示利用番茄植株(HhRr)培育新品种的途径。下列说法中正确的是( )
A.通过途径1所获得的F1的每粒种子,子叶的基因型与种皮的都相同
B.途径2能缩短育种年限,秋水仙素作用的时期是细胞有丝分裂后期
C.途径2和途径3都要经过组织培养,品种B和品种C基因型相同的概率为25%
D.途径4依据的育种原理是基因突变,该途径最突出的优点是能产生新的基因
【答案】D
【分析】根据题意和图示分析可以知道:图示为番茄植株(HhRr)作为实验材料培育新品种的途径,其中途径1是杂交育种;途径2是单倍体育种,该途径中将花粉培养成单倍体幼苗需要采用植物组织培养技术;途径3为多倍体育种,该途径中将叶肉细胞培养成幼苗需采用植物组织培养技术;途径 4是诱变育种。
【详解】A、番茄植株(HhRr)通过途径1(自交)所获得的F1的每粒种子,子叶的基因型有9种,而种皮的基因型和母本(HhRr)相同,A错误;
B、途径2中秋水仙素作用于细胞有丝分裂前期,抑制细胞分裂时纺锤体的形成,使染色体数目加倍,B错误;
C、亲本HhRr经减数分裂能产生HR、Hr、hR、hr 4种配子,所以经秋水仙素处理,染色体数目加倍后,品种B的基因型按理论计算共有4种,分别是HHRR、HHr、hhRR和hhrr;途径3的育种方法称为多倍体育种,通过途径3获得的品种C属于四倍体品种,基因型是HHhhRRrr,故品种B和品种C基因型相同的概率为0,C错误;
D、途径4是诱变育种,原理是基因突变,与杂交育种相比,最突出的特点是能够产生新基因,而不是新的基因型,D正确。
故选D。
7.(20-21高二上·安徽亳州·期末)用秋水仙素处理单倍体水稻幼苗的芽尖,可以得到正常的水稻植株。下列有关叙述正确的是( )
A.未经秋水仙素处理的单倍体水稻幼苗所有细胞中均含有一个染色体组
B.用秋水仙素处理得到的纯合子水稻植株不同部位的细胞中均含有两个染色体组
C.若用低温诱导染色体加倍,则得到的水稻植株细胞中大多数含有两个染色体组
D.若用秋水仙素处理二倍体植株,让其自交产生的后代不会发生性状分离
【答案】A
【分析】1、当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
2、用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。
【详解】A、单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,未经秋水仙素处理的单倍体水稻幼苗中所有细胞均含有一个染色体组,A正确;
B、由题目信息可知,秋水仙素处理的是单倍体水稻幼苗的芽尖,处理后的水稻植株芽尖发育而来的部位的细胞中含有两个染色体组,而没有被处理其他部位,如根部细胞,只有1个染色体组,B错误;
C、通过低温诱导染色体数目加倍的原理可以看出:只有具有分裂能力的细胞,低温处理后染色体数目才会加倍,没有分裂能力的细胞被低温处理,对细胞的染色体数目没有影响,低温诱导染色体加倍,由于分裂间期时间长与分裂期,因此对整个单倍体植株而言只有少数细胞含有两个染色体组,C错误;
D、若用秋水仙素处理杂合子的二倍体植株,让其自交产生的后代会发生性状分离,D错误。
故选A。
8.(20-21高二上·安徽淮南·期末)二倍体西瓜幼苗(基因型Aa)经低温处理后得到四倍体西瓜。相关说法正确的是( )
A.低温与秋水仙素作用原理相同,都能使细胞中的染色体数目加倍
B.将四倍体西瓜产生的花粉进行离体培养,获得的植株都是纯合子
C.四倍体西瓜在减数分裂过程中,细胞里最多含有八个染色体组
D.此四倍体西瓜自交后代不发生性状分离,不能为进化提供原材料
【答案】A
【分析】根据题意分析,二倍体西瓜幼苗(基因型Aa)经低温处理后得到四倍体西瓜(基因型AAaa),该方法是人工培育多倍体常用方法之一,与秋水仙素作用原理相同,均为抑制纺锤体的形成,致使染色数目加倍而获得多倍体。
【详解】A、低温诱导多倍体与秋水仙素诱导多倍体作用原理相同,均为抑制纺锤体的形成,致使染色数目加倍而获得多倍体,A正确;
B、四倍体西瓜(基因型为AAaa)产生的花粉进行离体培养,获得的植株基因型为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,不一定都是纯合子,B错误;
C、四倍体西瓜的体细胞中含有四个染色体组,其在减数分裂过程中,细胞里最多含有四个染色体组,C错误;
D、四倍体西瓜的基因型为AAaa,其产生的配子类型为:AA、Aa、aa,自交后代能发生性状分离;四倍体西瓜为可遗传变异中的染色体数目变异,能为进化提供原材料,D错误。
故选A。
【点睛】
9.(20-21高二上·安徽·期末)下列关于基因突变的叙述,错误的是( )
A.原核细胞和真核细胞中都可以发生基因突变
B.只有位于细胞核中的基因才会发生基因突变
C.基因突变会改变基因的结构和其中的遗传信息
D.诱变育种的原理是基因突变
【答案】B
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
2、基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
3、基因突变的特点:基因突变具有普遍性、低频性(个体的基因突变率低,但种群中个体数,其突变率较高)、随机性、不定向性、多害少利性。
4、体细胞突变一般不遗传给子代,生殖细胞突变一般可以遗传给子代。
5、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。
【详解】A、基因突变具有普遍性,真核细胞和原核细胞中均可以发生基因突变,A正确;
B、基因突变具有随机性,细胞核和细胞质中的基因都有可能发生基因突变,B错误;
C、基因突变导致基因结构发生了改变,遗传信息是基因中碱基对的排列顺序,所以基因突变一定会导致遗传信息的改变,C正确;
D、诱变育种的原理是基因突变,D正确。
故选B。
二、解答题
10.(23-24高二下·安徽六安·期末)下图中亲本植株的基因型为Tt(体细胞染色体数为2n),A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 技术。图中不同的方法都能获得子代植株,其原因是 。
(2)经过B过程获得的子代植株的基因型为 。
(3)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用 处理,②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合前需用化学试剂 进行诱导;图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即 。
(4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是 技术。
【答案】(1) 植物组织培养 植物细胞的全能性
(2)Tt
(3) 纤维素酶和果胶酶 PEG(聚乙二醇) 愈伤组织
(4)植物体细胞杂交
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,植物体细胞杂交的原理是植物细胞具有全能性且细胞膜具有一定的流动性。植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术更复杂。
【详解】(1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,是图中四种人工繁殖过程都要用到的。图中不同方法都能获得子代植株是因为具有某种生物全套遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说植物细胞具有全能性。
(2)B表示通过胚状体进行无性繁殖得到的个体,无性繁殖能保持亲本的优良性状,因此得到的后代基因型是Tt。
(3)细胞壁的组成成分是纤维素和果胶,可先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的原生质体。②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,促进原生质体融合的方法包括物理、化学的方法,通常化学法一般是用PEG(聚乙二醇)作为诱导剂来诱导细胞融合。图中A、B、C、D过程都能得到的一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构是愈伤组织,愈伤组织的获得需要经过脱分化过程实现。
(4) 通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术,该技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
11.(23-24高二下·安徽淮北·期末)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。回答下列问题:
(1)图1中过程②用 试剂诱导两种原生质体融合,显微镜下选择特征为 的细胞,通过 技术形成试管苗。进一步选择叶片形态特征介于二者之间的植株作为待测植株。
(2)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,结果如图2所示。据图2判断, 号为杂种植株。
(3)科研人员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 的百分比,以筛选抗病性强的杂种植株。
(4)植物体细胞杂交技术的意义是 。
【答案】(1) PEG(或聚乙二醇) 含有叶绿体且形态较大 植物组织培养
(2)4号和5
(3)病斑叶面积占叶总面积
(4)能打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种
【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。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。
【详解】(1)②过程是诱导原生质体融合,可以用PEG试剂。实验选择的材料是花椰菜的胚轴细胞和紫罗兰的叶片,形成的杂种细胞应含有叶片细胞内的叶绿体且形态较大,所以显微镜下选择特征为含有叶绿体且形态较大的细胞,经过植物组织培养技术形成试管苗。进一步选择叶片形态特征介于二者之间的植株作为待测植株。
(2)据图2判断可知,4号和5号植株中检测到了花椰菜和紫罗兰的特异性蛋白,因此为杂种植株。
(3)抗病性强的杂种植株病斑叶面积占叶总面积的百分比小。因此筛选抗病性强的杂种植株的基本实验思路是将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定病斑叶面积占叶总面积的百分比,以筛选抗病性强的杂种植株。
(4)植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离、实现远缘杂交育种、培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
12.(23-24高二下·安徽·期末)河南省洛阳市新安县铁门镇积极调整产业结构,探索咖啡—红薯的种植模式。某生物学兴趣小组学习完植物细胞工程相关知识后,准备设计培育出地上结咖啡豆地下结红薯的植物新品种。其设计培育过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)杂种植株的培育体现的生物学原理是 。用传统的杂交方法不能得到“咖啡—红薯”杂种植株,因为两者之间存在着 。
(2)过程①可用 酶去除细胞壁,获取原生质体。过程②除了用PEG融合法促进原生质体融合外,还可用的化学方法是 。过程③杂种细胞形成的标志是 。
(3)过程④为 过程。过程⑤涉及两种培养基,这两种培养基的主要不同点是 。过程④⑤中不需要光照的是过程 。
(4)过程①~⑤都需要运用无菌技术,请写出其中两种无菌操作: 。
【答案】(1) 染色体数目变异、细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 生殖隔离
(2) 纤维素酶和果胶 高Ca+-高pH融合法 细胞壁的再生
(3) 脱分化 生长素和细胞分裂素的比例 ④
(4)培养器皿进行灭菌处理、用酒精擦拭双手和超净工作台
【分析】图中利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物植株,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)杂种植株的培育体现的生物学原理是染色体数目变异、细胞膜的流动性、植物细胞的全能性,咖啡和红薯是不同的物种,存在生殖隔离,不能用传统的杂交方法获得杂交种。
(2)过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体,用到的酶是纤维素酶和果胶酶,诱导原生质体融合的化学方法有PEG融合法和高Ca+-高pH融合法。原生质体融合的标志是细胞壁的再生。
(3)过程④经过脱分化形成愈伤组织,过程⑤是再分化,这两个过程的区别主要是生长素和细胞分裂素的比例不同,生长素和细胞分裂素的比例适中,有利于脱分化形成愈伤组织,形成愈伤组织的过程不需要光照。生长素和细胞分裂素的比例低有利于芽的分化,生长素和细胞分裂素的比例高有利于根的分化。
(4)在组织培养过程中,培养用的器皿需要进行灭菌,用酒精擦拭双手和超净工作台。
13.(23-24高二下·安徽·期末)非对称细胞融合技术常指利用某种外界因素(如射线)辐照某一细胞原生质体,选择性地破坏其细胞核,使其染色体片段化并丧失再生能力;再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与另一原生质体融合,从而实现有限基因的转移,在保留亲本之一全部优良性状的同时,改良其某个不良性状。用这种方法可以将胡萝卜的抗黑腐病性状转移到烟草中,获得抗黑腐病(由真菌引起)烟草杂种植株,流程如图所示。回答下列问题。
(1)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是 。与诱导动物细胞融合相比,②过程不宜采用的诱导方法是 。③④过程中需添加的两种关键性植物激素是
(2)过程①需要使用的酶有 ,③④过程分别是 。
(3)该烟草杂种植株形成所依据的生物学原理有 ,非对称细胞融合过程中,染色体丢失的程度在同一组合不同的杂种中是不一致的,影响细胞融合染色体丢失程度的因素,除了紫外线还可能与 (答一点即可)等有关。
【答案】(1) 保持原生质体的完整性 灭活病毒诱导 生长素和细胞分裂素
(2) 纤维索酶和果胶酶 脱分化和再分化
(3) 植物细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 不同物种细胞融合的细胞亲缘关系、细胞所处的分裂时期等
【分析】分析题图:图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病烟草杂种植株的流程图,其中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;③表示脱分化过程;④表示再分化过程。
【详解】(1)原生质体无细胞壁,原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是维持细胞的形态和功能,从而保持原生质体的完整性。诱导动物细胞融合与诱导植物细胞融合的方法相同的是都可用化学方法和物理方法,此外动物细胞融合还可用灭活的病毒作为诱导剂,因此与诱导动物细胞融合相比,②过程不宜采用的诱导方法是灭活病毒诱导;③④过程分别表示脱分化和再分化,③④过程中需添加的两种关键性植物激素是生长素和细胞分裂素;
(2)过程①是使用酶解法去除细胞壁得到原生质体的过程,一般使用的是纤维素酶和果胶酶;过程③是脱分化形成愈伤组织,④是再分化过程;
(3)植物体细胞杂交形成杂种植株形成所依据的生物学原理有植物细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,非对称细胞融合技术利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与另一原生质体融合,从而实现有限基因的转移,在保留亲本之一全部优良性状的同时,改良其某个不良性状,因此影响细胞融合染色体丢失程度的因素,还可能与不同物种细胞融合的细胞亲缘关系有关;由于紫外线使染色体发生变异,分裂的细胞更容易发生染色体变异,因此影响细胞融合染色体丢失程度的因素,还可能与细胞所处的分裂时期等有关。
三、实验题
14.(20-21高二上·安徽淮南·期末)黄瓜中偶尔有“苦黄瓜”。中国科学家研究发现黄瓜的苦味物质——葫芦素主要由两个“主控开关”控制合成,叶苦与非苦由一对等位基因A和a控制,果苦与非苦由另一对等位基因B和b控制(二者独立遗传)。现将叶和果实均苦味、叶和果实非苦味的两品系进行杂交,得到F1全为叶和果实非苦味类型。进一步研究发现提高叶片中葫芦素的含量能有效抵御害虫侵害,减少农药的使用。如图是葫芦素形成的遗传机制示意图,试分析回答下列问题。
(1)据题推测亲本叶和果实均苦味、叶和果实非苦味的基因型分别为 。自然条件下叶和果实均无苦味的个体基因型可能有 种。
(2)若你是育种工作者,应选育表现型为 的黄瓜,为了获得这样的黄瓜可采取杂交育种的方法:让F1 得F2,在F2中表现型符合要求的个体中纯合子所占比例为 ,为了获得能稳定遗传的个体还需进行 ,其利用的变异原理是 ;若要明显缩短育种年限还可采用 育种的方法,其利用的变异原理是 。
(3)由题图可知基因与性状的关系是基因通过控制 来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【答案】 aabb和AABB 4 叶苦果非苦 自交 1/3 连续自交 基因重组 单倍体 染色体变异 酶的合成
【分析】根据题干信息分析,将叶和果实均苦味、叶和果实非苦味的两品系进行杂交,得到F1全为叶和果实非苦味类型,说明叶和果实非苦都是显性性状,则A_B_表现型为叶和果实非苦味、A_bb表现型为叶非苦和果实苦、aaB_表现型为叶苦和果实非苦,aabb表现型为表现型为叶苦和果实苦,且亲本基因型为AABB、aabb,子一代基因型为AaBb。
【详解】(1)根据以上分析已知,亲本基因型为AABB、aabb。根据以上分析已知,叶和果实均无苦味的个体的基因型为A_B_,可能有2×2=4种。
(2)由于提高叶片中葫芦素的含量能有效抵御害虫侵害,减少农药的使用,而我们食用的黄瓜果实,因此作为育种工作者,应该选育表现型为叶苦果非苦的黄瓜;利用杂交育种培育该品种黄瓜时,应该让获得的子一代(AaBb)自交,则子二代中表现型符合要求的个体(aaB_)中纯合子占1/3;为了获得能稳定遗传的个体(aaBB)还需进行连续自交,并不断淘汰叶苦果苦(aabb)的个体,其原理是基因重组;单倍体育种可以明显缩短育种年限,原理是染色体变异。
(3)由图可知基因与性状的关系是:基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状的。
【点睛】解答本题的关键是掌握基因的自由组合定律及其实质,能够根据题干信息判断两对相对性状的显隐性关系,进而判断不同的表现型对应的基因型以及亲本和子一代的基因型。
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