专题02 植物细胞工程（福建专用）-【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（福建专用）

专题02 植物细胞工程 一、单选题 1．（23-24高二下·福建三明·期末）《本草纲目》记载，樱桃具有利脾、止泻的功效。樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。我国已经利用组织培养技术繁育樱桃优良品种，满足人们食用和药用需要。下列叙述错误的是（    ） A．应用微型繁殖技术可获得大量樱桃脱毒苗 B．可以选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体 C．利用组织培养技术繁育樱桃优良品种体现了植物细胞的全能性 D．应用樱桃细胞培养可工厂化生产初生代谢产物槲皮素 2．（23-24高二下·福建三明·期末）科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如下。    下列叙述正确的是（    ） A．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的 B．用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体 C．可用聚乙二醇诱导原生质体甲、乙的融合和细胞壁再生 D．获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状 3．（23-24高二下·福建南平·期末）七叶一枝花属濒危名贵中药材，科学家尝试应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源，并通过植物细胞工程获取其有效成分。下列相关叙述，正确的是（　　） A．七叶一枝花叶片、根等部位，经诱导形成愈伤组织不含有叶绿体 B．七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于是否给予光照 C．七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，需要添加蔗糖，为幼苗提供碳源 D．通过植物细胞培养可大量获得七叶一枝花生命活动所必需的次生代谢物 4．（22-23高二下·福建莆田·期末）关于植物组织培养，下列叙述正确的是（    ） A．外植体被污染的原因可能是外植体自身带菌、接种及培养过程感染 B．植物组织培养过程中外植体需用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁 C．诱导形成愈伤组织期间应给予光照，并定期观察和记录其生长情况 D．外植体细胞处于未分化状态，对其进行诱变处理可获得较多突变体 5．（22-23高二下·福建南平·期末）紫罗兰花色丰富，种子富含亚麻酸，抗虫性强。为了让油菜具有紫罗兰的诸多优良性状，科研人员进行了植物体细胞杂交实验。下列相关叙述，正确的是（    ）    A．①过程可用胶原蛋白酶制备原生质体 B．②过程后融合的原生质体再生出新的细胞壁 C．③过程形成愈伤组织需要光照和适宜的温度 D．紫罗兰-油菜植株能将两种植物所有性状都表达出来 6．（22-23高二下·福建泉州·期末）花粉原生质体可与体细胞原生质体融合，实现配子与体细胞杂交，获得杂种植株。以下说法不正确的是（    ） A．杂种植株的培育原理是染色体变异 B．可利用聚乙二醇诱导原生质体融合 C．可用纤维素酶和蛋白酶获得相应原生质体 D．配子与体细胞杂交能缩短三倍体无子果实培育年限 7．（22-23高二下·福建厦门·期末）石斛是一种名贵的中药材。研究小组运用植物组织培养技术培育石斛，技术路线如图所示。    下列叙述正确的是（　　） A．愈伤组织是未分化的、不定形的薄壁组织团块 B．生芽和生根过程中需确保培养基中激素的含量和比例不变 C．移栽之前的培养过程需在适宜温度下避光培养 D．愈伤组织生芽和生根形成试管苗后，即可移栽 二、解答题 8．（23-24高二下·福建福州·期末）科学家用植物体细胞杂交技术，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，培育过程如图所示，其中①~⑤表示过程，a~1表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题： (1)在自然状态下不能通过杂交育种获得番茄马铃薯的原因是这两种生物之间存在 。在植物体细胞杂交技术中，过程①常用 处理植物细胞的细胞壁，得到 。 (2)过程②在化学药剂 的作用下会发生植物原生质体的融合，植物细胞融合成功的标志是 。 (3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是 。过程④⑤的细胞工程技术是 ，依据的原理是 。 (4)某小组得到的杂种植株幼苗叶片颜色为黄色，可能的原因是培养基中没有添加镁元素，也可能是 。 一、单选题 1．（23-24高二下·福建泉州·期末）下列关于植物愈伤组织的说法正确的是（　　） A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体 B．融合的原生质体再生出新的细胞壁与高尔基体有关 C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核 D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于有性繁殖 2．（23-24高二下·福建福州·期末）下列关于植物组织培养应用的说法，错误的是（　　） A．脱毒苗、人工种子的制备都运用了植物组织培养技术 B．采用茎尖、根尖等组织经培养得到的脱毒植物可提高产量和品质 C．运用组织培养得到人参、紫草等植株，然后从它们的细胞中提取细胞产物 D．组织培养过程中经人工诱变等可得到有用突变体，如抗花叶病毒的甘蔗等已用于生产 3．（23-24高二下·福建·期末）植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，相关叙述正确的是（　　） A．细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高单个细胞中次生代谢物的含量 B．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽 C．利用花药离体培养获得玉米幼苗，直接从中选择出具有优良性状的个体，这样能够极大的缩短育种年限 D．快速繁殖花卉的过程中，诱导愈伤组织期间一般不需要光照，此时细胞代谢类型为异养需氧型 4．（23-24高二下·福建厦门·期末）根据生产目的不同，可将发酵产物分为菌体、初生代谢物和次生代谢物三类，下图为三类产物随发酵时间积累的示意图。下列相关叙述错误的是（    ）    A．发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，需随时检测微生物数量及产物浓度 B．图中曲线a、b、c分别对应菌体、初生代谢物和次生代谢物 C．发酵产物为单细胞蛋白时，其积累情况可用曲线a表示 D．发酵产物为青霉素时，其积累情况可用曲线b表示 5．（23-24高二下·福建漳州·期末）某机构欲生产出同时含有中药三白草和鱼腥草成分的有效成分D，并实现有效成分D 的工业化生产，操作流程如下图。下列说法正确的是（　　） A．过程①用酶解法处理，将组织分散成单个细胞 B．过程②可以采用高Ca²⁺一高 pH融合法来诱导原生质体融合 C．过程③使细胞失去了特有的结构和功能，细胞的全能性降低 D．过程④工厂化生产能提高单个细胞次生代谢产物的产量 6．（23-24高二下·福建福州·期末）“太空玫瑰”直径与大拇指宽度相当，花期长，最初的种子搭载神舟四号飞船进入太空，返回地球后经过多年的选育，利用植物组织培养等技术培育而成。下列叙述正确的是（    ） A．太空中的宇宙射线辐射，微重力和弱地磁等因素，可诱发种子发生基因重组 B．接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→生成试管苗，在同一个锥形瓶内完成 C．外植体脱分化和再分化时均存在基因的选择性表达 D．以同一植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型相同 7．（23-24高二下·福建福州·期末）珍珠矮是中国特有的一种典型地生兰，对其进行无菌播种难度较大，可利用植物组织培养技术进行繁殖。下列叙述错误的是（    ） A．对珍珠矮组织进行消毒时，可用酒精和次氯酸钠溶液等处理 B．植物组织培养过程需更换培养基，通常使愈伤组织先生根再出芽 C．培养基中除了含有细胞分裂素等激素外，还含有蔗糖等能源物质 D．生根试管苗在温室炼苗后，应该冲洗掉根部的培养基后再进行移栽 8．（22-23高二下·福建福州·期末）下图表示用草木樨状黄芪（2n=32）和木本霸王（2n=22）培育抗盐新品种的过程。下列叙述不正确的是（    ）    A．过程①要用纤维素酶或果胶酶配置的低渗溶液处理 B．高Ca2+-高pH融合法能诱导过程②中A和B的融合 C．过程②处理后得到的两两融合原生质体类型可能有3种 D．过程④所得到的愈伤组织细胞中可以含有四个染色体组 9．（22-23高二下·福建泉州·期末）甜叶菊种子小且发芽率低，研究者采用植物组织培养技术来提高其繁殖率。甜叶菊产生的甜菊糖不是其基本生命活动所必需的物质，常作为用糖行业中蔗糖的替代品。下列说法不正确的是（    ） A．可利用植物细胞培养而获得甜菊糖这种次生代谢产物 B．可选择甜叶菊花粉进行组织培养以保持优良品种的遗传特性 C．植物组织培养技术的理论基础是已分化的植物细胞具有全能性 D．细胞分裂素与生长素的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向 10．（22-23高二下·福建福州·期末）毛花猕猴桃为二倍体，果实大，维生素C含量高；软枣猕猴桃为四倍体，极耐寒，在－40℃下可安全越冬。某农科所利用这两种猕猴桃体细胞，通过细胞工程的方法培育出了猕猴桃新品种，培育过程如下图所示。下列说法正确的是（    ） A．处于有丝分裂后期的杂种植株体细胞中有6个染色体组 B．灭活的病毒不用于图中过程②中a和b的诱导融合 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．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 11．（22-23高二下·福建龙岩·期末）科学家利用植物体细胞杂交技术获得了番茄—马铃薯杂种植株，培育过程如图所示。下列分析错误的是（    ）    A．用此方法获得新品种的遗传学原理是染色体变异 B．过程①常使用纤维素酶和果胶酶，在低渗溶液中处理细胞 C．诱导植物原生质体融合常用PEG融合法，也可使用高Ca2+—高pH融合法 D．培养体系中有3种两两融合的细胞，选择有两种荧光的细胞进行后续操作 12．（22-23高二下·福建宁德·期末）花椰菜种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰对该病菌具有一定的抗性。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，结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（    ）      A．图1的培育技术运用了植物细胞全能性和细胞膜流动性的原理 B．图1的③过程培养基中生长素和细胞分裂素使用比例与④相同 C．图2电泳结果表明花椰菜新品种是4和5 D．可用病菌接种实验筛选抗病性强的杂种植株 二、解答题 13．（23-24高二下·福建泉州·期末）白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为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、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程，请回答下列问题： (1)由原生质体A和原生质体B形成原生质体C的过程中，常使用的化学诱导剂是 ，该过程体现了细胞膜具有 性。 (2)由细胞D得到愈伤组织的过程叫作 ；由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫作再分化。由细胞D得到一个完整的杂种植株，需要采用的细胞工程技术是 ，该过程体现了细胞D具有全能性。 (3)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”，这种变异属于染色体变异。 (4)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于 。 14．（22-23高二下·福建龙岩·期末）2011年9月，中国女科学家屠呦呦等因发现能有效治疗疟疾的青蒿素而获得了国际医学界著名的“拉斯克奖”。但是青蒿中青蒿素的含量很低，且受地域性种植影响较大。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图实线框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP（如图虚线框内所示）。请回答问题：    (1)青蒿素是青蒿的次生代谢产物， （填“是”或“不是”）其基本生命活动所必需的产物。 (2)若利用植物组织培养技术进行青蒿素的工厂化生产，需将外植体培养至 阶段；若此时使用射线或化学物质进行诱变， （填“不一定”或“一定”）会得到青蒿素高产突变体，原因是 。 (3)若利用基因工程技术培育能产生青蒿素的酵母菌，则需要向酵母菌中导入 ，要实现这一过程，需要借助 （工具酶）来构建基因表达载体。实验发现，酵母细胞导入相关基因后，该基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素量很少，根据图解分析原因可能是 。 15．（23-24高二下·福建厦门·期末）富含氮磷的污水排入水体会导致铜绿微囊藻疯长，利用溶藻细菌进行治理具有成本低、安全环保等优点。但溶藻过程中，藻细胞内氮、磷等元素的释放会使水体富营养化程度加重。为解决上述问题，科研人员将溶藻菌R1与脱氮除磷菌B8融合，以期获得溶藻、脱氮、除磷效率均较高的三效工程菌。 请回答：    (1)过程①需利用溶菌酶处理细菌，以去除 。过程②依据的生物学原理是 。 (2)过程③用 （接种工具）进行平板划线得到纯培养物，根据在 （填“固体”或“液体”）培养基上观察的菌落特征，筛选出杂种菌株HL。 (3)用R1、B8、HL三种菌分别处理铜绿微囊藻，测定相关指标，结果如下表所示。 菌株种类 溶藻率/% 脱氮率/% 除磷率/% B8 9 78 82 R1 72 20 5 HL 82 59 60 据此，科研人员认为HL （填“符合” 或“不符合”）三效工程菌的要求，判断依据是 。 (4)为了进一步探究菌株HL的溶藻机理，设置以下5种处理方式： A．HL菌发酵液 B．发酵一段时间后，除去HL菌的发酵液 C．经高温灭菌的HL菌发酵液 D．用超纯水洗涤HL菌，并制备成菌悬液 E.液体培养基 测定各组的溶藻效果，结果如图。据此推测HL的溶藻机理是 。    16．（23-24高二下·福建福州·期末）油菜是重要的经济作物，用黑芥和芸薹为材料培育芥菜型油菜的方法如图所示，不考虑发生其他变异。回答下列问题：    注：A、B分别表示不同植物的一个染色体组，两者的染色体数目分别为10、8。 (1)方法1中F1体细胞的染色体数目为 ，可通过物理方法 人工诱导 ，得到芥菜型油菜。 (2)由于黑芥和芸薹间的生殖限制，方法1中产生的F1代幼苗数量有限。如果要提高育种效率，可用F1的叶片为材料培育芥菜型油菜，写出实验思路： 。 (3)方法2应用 技术，打破了黑芥与芸薹之间的生殖隔离。步骤①需要用 处理以去除细胞壁，获得的甲为 。 (4)步骤②可通过 法（写出一种），促进甲、乙融合。该过程获得杂种细胞的概率较低，因为步骤②的产物除杂种细胞外还可能有未融合的细胞、融合的具有相同核的细胞。可通过流式细胞仪对细胞中的染色体数量进行检测，从而筛选出杂种细胞，理由是 。 17．（22-23高二下·福建福州·期末）根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题。 (1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株？为什么？ 。 (2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是 ，依据的原理是 ，其中过程②称为 ，过程④相当于 ，⑤过程涉及的分裂方式为 。 (3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于 倍体植株。 (4)随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。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，将柴油树细胞培养进行到 过程即可(填字母编号)。 18．（22-23高二下·福建三明·期末）不对称体细胞杂交是指利用射线破坏染色质的供体细胞，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。科研人员用大剂量的X射线处理拟南芥（2n=10）的原生质体，然后诱导其与柴胡（2n=12）的原生质体融合，最终获得不对称杂种植株。回答下列问题： (1)为获得拟南芥和柴胡的原生质体，可将流水冲洗后的外植体用酒精消毒，然后立即用无菌水冲洗，一般再用 溶液处理30min后，立即用无菌水冲洗。消毒后的外植体用小刀切碎，放入含有 的缓冲液中，以获得原生质体。 (2)可采用二乙酸荧光素（FAD）法测定原生质体活力，已知FAD本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过细胞膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择 的原生质体用于融合。 (3)获得的原生质体可使用 等化学方法诱导融合，融合完成的标志是 ，融合后得到的杂种细胞经 和 过程，最终发育成完整植株。 (4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，统计结果如下表所示： 后代植株类型 染色体数目形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，与柴胡染色体相似 无拟南芥DNA片段 丙 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，后代植株中 类型一定不是杂种植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成，拟南芥亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组，作出以上推测的依据是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 植物细胞工程 一、单选题 1．（23-24高二下·福建三明·期末）《本草纲目》记载，樱桃具有利脾、止泻的功效。樱桃中的槲皮素等酚类化合物具有抗氧化活性。我国已经利用组织培养技术繁育樱桃优良品种，满足人们食用和药用需要。下列叙述错误的是（    ） A．应用微型繁殖技术可获得大量樱桃脱毒苗 B．可以选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体 C．利用组织培养技术繁育樱桃优良品种体现了植物细胞的全能性 D．应用樱桃细胞培养可工厂化生产初生代谢产物槲皮素 【答案】D 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、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。 【详解】A 、微型繁殖技术是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，植物分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，应用微型繁殖技术可获得大量樱桃脱毒苗，A 正确； B、植物细胞具有全能性，因此可以选用樱桃幼嫩的芽原基和叶原基作外植体，B 正确； C、植物组织培养技术将已分化的细胞培养成完整植株，体现了植物细胞的全能性，利用组织培养技术繁育樱桃优良品种体现了植物细胞的全能性，C 正确； D、槲皮素等酚类化合物属于次生代谢产物，不是初生代谢产物，D 错误。 故选D。 2．（23-24高二下·福建三明·期末）科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如下。    下列叙述正确的是（    ） A．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的 B．用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体 C．可用聚乙二醇诱导原生质体甲、乙的融合和细胞壁再生 D．获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状 【答案】B 【分析】分析题图：首先用酶解法去壁，一般使用纤维素酶和果胶酶处理；然后诱导原生质体融合，采用的方法一般包括物理法（离心、振荡、电激）、化学法（用聚乙二醇等处理）；培养融合的原生质体再生出新的细胞壁，形成杂种细胞。然后杂种细胞经过植物组织培养技术可以培养形成杂种植株。 【详解】A、愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A错误； B、由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体，B正确； C、可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合，但不能诱导细胞壁的再生，C错误； D、由于基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，D错误。 故选B。 3．（23-24高二下·福建南平·期末）七叶一枝花属濒危名贵中药材，科学家尝试应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源，并通过植物细胞工程获取其有效成分。下列相关叙述，正确的是（　　） A．七叶一枝花叶片、根等部位，经诱导形成愈伤组织不含有叶绿体 B．七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于是否给予光照 C．七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，需要添加蔗糖，为幼苗提供碳源 D．通过植物细胞培养可大量获得七叶一枝花生命活动所必需的次生代谢物 【答案】A 【分析】1、植物组织培养的过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成胚状体，进一步发育植株（新植体）。 2、植物组织培养技术具有广泛的应用：植物繁殖的新途径（快繁技术、作物脱毒、人工种子）、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。 【详解】A、愈伤组织是经过外植体脱分化过程形成的高度液泡化的薄壁细胞，不含叶绿体，A正确； B、七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于细胞分裂素和生长素的比例，B错误； C、七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，可以自己进行光合作用，不需要添加蔗糖，C错误； D、七叶一枝花的次生代谢产物不是生命活动必需的，初生代谢产物才是必需的，D错误。 故选A。 4．（22-23高二下·福建莆田·期末）关于植物组织培养，下列叙述正确的是（    ） A．外植体被污染的原因可能是外植体自身带菌、接种及培养过程感染 B．植物组织培养过程中外植体需用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁 C．诱导形成愈伤组织期间应给予光照，并定期观察和记录其生长情况 D．外植体细胞处于未分化状态，对其进行诱变处理可获得较多突变体 【答案】A 【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。 【详解】A、植物组织培养过程中，外植体需消毒，实验中使用的培养基和所有器械都要灭菌，故外植体被污染的原因可能是外植体自身带菌、接种及培养过程感染，A正确； B、植物组织培养过程中外植体不需要用纤维素酶和果胶酶处理去除细胞壁，B错误； C、诱导形成愈伤组织期间一般不需光照，但要定期观察和记录其生长情况，C错误； D、外植体细胞处于分化状态，分裂不旺盛，对其进行诱变处理难以获得较多突变体，D错误。 故选A。 5．（22-23高二下·福建南平·期末）紫罗兰花色丰富，种子富含亚麻酸，抗虫性强。为了让油菜具有紫罗兰的诸多优良性状，科研人员进行了植物体细胞杂交实验。下列相关叙述，正确的是（    ）    A．①过程可用胶原蛋白酶制备原生质体 B．②过程后融合的原生质体再生出新的细胞壁 C．③过程形成愈伤组织需要光照和适宜的温度 D．紫罗兰-油菜植株能将两种植物所有性状都表达出来 【答案】B 【分析】分析题图为植物体细胞杂交过程，首先去壁获得原生质体，其次诱导原生质体融合形成杂种细胞，最后才有植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。 【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此①过程可用纤维素酶和果胶酶制备原生质体，A错误； B、②过程后融合的原生质体再生出新的细胞壁，形成杂种细胞，B正确； C、③过程脱分化形成愈伤组织，不需要光照，需要适宜的温度，C错误； D、紫罗兰-油菜植株含有两种植物的染色体，但不一定所有基因都表达，所有性状并非都能表达出来，D错误。 故选B。 6．（22-23高二下·福建泉州·期末）花粉原生质体可与体细胞原生质体融合，实现配子与体细胞杂交，获得杂种植株。以下说法不正确的是（    ） A．杂种植株的培育原理是染色体变异 B．可利用聚乙二醇诱导原生质体融合 C．可用纤维素酶和蛋白酶获得相应原生质体 D．配子与体细胞杂交能缩短三倍体无子果实培育年限 【答案】C 【分析】花粉是植物通过减数分裂产生的配子，含有的染色体数目该植物体细胞中的一半。 【详解】A、杂种植株细胞中染色体数目是原植物的3/2倍，培育原理是染色体变异（或染色体数目变异），A正确； B、聚乙二醇为化学促溶剂，可利用聚乙二醇诱导原生质体融合，B正确； C、纤维素酶和果胶酶能分解植物细胞的细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶获得相应原生质体，C错误； D、对二倍体植物而言，配子（1个染色体组）与体细胞（2个染色体组）杂交能直接得到三倍体，不需要经二倍体与四倍体杂交获得三倍体种子的过程，缩短三倍体无子果实培育年限，D正确。 故选C。 7．（22-23高二下·福建厦门·期末）石斛是一种名贵的中药材。研究小组运用植物组织培养技术培育石斛，技术路线如图所示。    下列叙述正确的是（　　） A．愈伤组织是未分化的、不定形的薄壁组织团块 B．生芽和生根过程中需确保培养基中激素的含量和比例不变 C．移栽之前的培养过程需在适宜温度下避光培养 D．愈伤组织生芽和生根形成试管苗后，即可移栽 【答案】A 【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（避光）形成愈伤组织；愈伤组织经过再分化（需光）过程形成胚状体，进一步发育形成植株。 【详解】A、愈伤组织是脱分化形成的无定形的薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织，类似于未分化的细胞，A正确； B、生长素与细胞分裂素比例适中时，有利于愈伤组织的形成；生长素/细胞分裂素比例升高，利于根的分化；生长素/细胞分裂素比例降低，利于芽的分化，因此生芽和生根过程中培养基中激素的含量和比例发生改变，B错误； C、移栽之前的脱分化过程需要避光处理，但再分化过程需要光照，C错误； D、愈伤组织生芽和生根形成试管苗后，需要经过炼苗之后才能移栽到大田中，D错误。 故选A。 二、解答题 8．（23-24高二下·福建福州·期末）科学家用植物体细胞杂交技术，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，培育过程如图所示，其中①~⑤表示过程，a~1表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题： (1)在自然状态下不能通过杂交育种获得番茄马铃薯的原因是这两种生物之间存在 。在植物体细胞杂交技术中，过程①常用 处理植物细胞的细胞壁，得到 。 (2)过程②在化学药剂 的作用下会发生植物原生质体的融合，植物细胞融合成功的标志是 。 (3)与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是 。过程④⑤的细胞工程技术是 ，依据的原理是 。 (4)某小组得到的杂种植株幼苗叶片颜色为黄色，可能的原因是培养基中没有添加镁元素，也可能是 。 【答案】(1) 生殖隔离 纤维素酶和果胶酶 原生质体 (2) 聚乙二醇 再生出新的细胞壁 (3) 高尔基体 植物组织培养 植物细胞的全能性 (4)培养过程中没有给予光照 【分析】分析题图可知：图示为植物体细胞杂交过程示意图，其中①表示去壁获取原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程。 【详解】（1）在自然状态下不能通过杂交育种获得番茄马铃薯的原因是这两种生物之间存在生殖隔离；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，过程①可使用纤维素酶和果胶酶处理细胞以除去细胞壁，得到原生质体。 （2）诱导原生质体融合的过程，可采用化学方法（聚乙二醇），也可采用电激、离心、振动等物理方法，则过程②在化学药剂聚乙二醇的作用下会发生植物原生质体的融合，杂种细胞再生出细胞壁是植物细胞融合成功的标志。 （3）过程③是再生出细胞壁，该过程中主要与高尔基体有关，高尔基体是单层膜结构的细胞器。形成杂种细胞后还需要采用植物组织培养技术将其培育成杂种植株，因此图中过程④⑤为植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性。 （4）某小组得到的幼苗叶片颜色为黄色，即为类胡萝卜素的颜色，缺少叶绿素，可能的原因是培养基中没有添加镁元素，也可能是培育过程中没有给予光照，缺乏叶绿素形成的条件。 一、单选题 1．（23-24高二下·福建泉州·期末）下列关于植物愈伤组织的说法正确的是（　　） A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体 B．融合的原生质体再生出新的细胞壁与高尔基体有关 C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核 D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于有性繁殖 【答案】B 【分析】植物体细胞杂交过程：将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理，得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B，运用物理方法或化学方法诱导融合，形成杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故用果胶酶和纤维素酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体，A错误； B、植物细胞壁的形成与高尔基体有关，B正确； C、体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的遗传物质，只有1个细胞核，C错误； D、通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于植物的组织培养，从繁殖看属于无性繁殖，D错误。 故选B。 2．（23-24高二下·福建福州·期末）下列关于植物组织培养应用的说法，错误的是（　　） A．脱毒苗、人工种子的制备都运用了植物组织培养技术 B．采用茎尖、根尖等组织经培养得到的脱毒植物可提高产量和品质 C．运用组织培养得到人参、紫草等植株，然后从它们的细胞中提取细胞产物 D．组织培养过程中经人工诱变等可得到有用突变体，如抗花叶病毒的甘蔗等已用于生产 【答案】C 【分析】植物组织培养： 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）。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的协同作用在组织培养过程中非常重要。 2、原理：植物细胞的全能性。 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。 【详解】A、脱毒苗、人工种子的制备都运用植物组织培养技术，A正确； B、植物的根尖、茎尖、芽尖部位几乎不含病毒，因此采用茎尖、根尖等组织培养得到的脱毒植物可提高产量和品质，B正确； C、获取细胞代谢产物时，运用植物组织培养技术经过脱分化得到愈伤组织后，从中筛选出产量高的细胞进行植物细胞培养，再从细胞培养液或破碎细胞获取人参、紫草等次生代谢产物，而不需要利用植物组织培养技术得到人参、紫草等植株个体，C错误； D、组织培养过程中经人工诱变或培养条件诱导可得到有用突变体，如抗花叶病毒的甘蔗等已用于生产，D正确。 故选C。 3．（23-24高二下·福建·期末）植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，相关叙述正确的是（　　） A．细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高单个细胞中次生代谢物的含量 B．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽 C．利用花药离体培养获得玉米幼苗，直接从中选择出具有优良性状的个体，这样能够极大的缩短育种年限 D．快速繁殖花卉的过程中，诱导愈伤组织期间一般不需要光照，此时细胞代谢类型为异养需氧型 【答案】D 【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产；植物细胞培养是指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。 【详解】A、细胞产物的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术，通过促进细胞增殖，以从细胞中获得次生代谢物，不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，A错误； B、提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽，B错误； C、利用花药离体培养可获得玉米幼苗的单倍体，再经过诱导染色体数目加倍后，直接从中选择出具有优良性状的个体，这样能够极大的缩短育种年限，C错误； D、快速繁殖花卉的过程中，诱导愈伤组织期间一般不需要光照，由于植物细胞不能进行光合作用合成有机物，故此时细胞代谢类型为异养需氧型，D正确。 故选D。 4．（23-24高二下·福建厦门·期末）根据生产目的不同，可将发酵产物分为菌体、初生代谢物和次生代谢物三类，下图为三类产物随发酵时间积累的示意图。下列相关叙述错误的是（    ）    A．发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，需随时检测微生物数量及产物浓度 B．图中曲线a、b、c分别对应菌体、初生代谢物和次生代谢物 C．发酵产物为单细胞蛋白时，其积累情况可用曲线a表示 D．发酵产物为青霉素时，其积累情况可用曲线b表示 【答案】D 【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢产物、酶及菌体本身。产品不同，分离提纯的方法一般不同：（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；（2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。 2、初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行，次生代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等），在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。 【详解】A、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，需随时检测微生物数量及产物浓度，A正确； B、曲线a起始阶段不为0，且随培养时间增加先增后减，故曲线a表示菌体，曲线b变化趋势与表示菌体的曲线a一致，故曲线b表示初生代谢物，曲线c在培养相当一段时间后才出现，且呈现一直增加的趋势，故曲线c表示次生代谢物，B正确； C、单细胞蛋白即微生物菌体，其起始数量不为0，其积累情况可用曲线a表示，C正确； D、青霉素为次生代谢物，其积累情况可用曲线c表示，D错误。 故选D。 5．（23-24高二下·福建漳州·期末）某机构欲生产出同时含有中药三白草和鱼腥草成分的有效成分D，并实现有效成分D 的工业化生产，操作流程如下图。下列说法正确的是（　　） A．过程①用酶解法处理，将组织分散成单个细胞 B．过程②可以采用高Ca²⁺一高 pH融合法来诱导原生质体融合 C．过程③使细胞失去了特有的结构和功能，细胞的全能性降低 D．过程④工厂化生产能提高单个细胞次生代谢产物的产量 【答案】B 【分析】植物体细胞杂交 （1）概念：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。 （2）原理：原生质体融合利用了细胞膜具有一定的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 （3）意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 【详解】A、过程①是获得原生质体，因为植物细胞的细胞壁阻碍着细胞间的杂交，因此必须先用纤维素和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，不是将组织分散成单个细胞，A错误； B、过程②是诱导原生质体融合，人工诱导原生质体融合的方法包括物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法；化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法，B正确； C、过程③为诱导杂种原生质体经脱分化形成愈伤组织，脱分化指已分化的细胞失去其特定的结构和功能，转变为未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，因此细胞的全能性增强，C错误。 D、利用植物细胞培养技术对单个细胞或细胞团进行增殖，从中提取次生代谢物，实现细胞产物的工厂化生产，但工厂化生产不能提高单个细胞次生代谢物的产量，D错误。 故选B。 6．（23-24高二下·福建福州·期末）“太空玫瑰”直径与大拇指宽度相当，花期长，最初的种子搭载神舟四号飞船进入太空，返回地球后经过多年的选育，利用植物组织培养等技术培育而成。下列叙述正确的是（    ） A．太空中的宇宙射线辐射，微重力和弱地磁等因素，可诱发种子发生基因重组 B．接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→生成试管苗，在同一个锥形瓶内完成 C．外植体脱分化和再分化时均存在基因的选择性表达 D．以同一植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型相同 【答案】C 【分析】1、植物组织培养的条件： 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）。 2、植物的组织培养的原理：利用植物细胞具有全能性原理。 【详解】A、太空中的宇宙射线辐射、微重力和弱地磁等因素，可诱发种子发生基因突变，A错误； B、接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→生成试管苗，该过程中所需要的培养基中的成分和激素等含量不同，故不能在同一个锥形瓶内完成，B错误； C、外植体的脱分化和再分化过程均存在基因的选择性表达过程，C正确； D、叶片是体细胞，花药里的花粉是生殖细胞，故以同一植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型一般不同，D错误。 故选C。 7．（23-24高二下·福建福州·期末）珍珠矮是中国特有的一种典型地生兰，对其进行无菌播种难度较大，可利用植物组织培养技术进行繁殖。下列叙述错误的是（    ） A．对珍珠矮组织进行消毒时，可用酒精和次氯酸钠溶液等处理 B．植物组织培养过程需更换培养基，通常使愈伤组织先生根再出芽 C．培养基中除了含有细胞分裂素等激素外，还含有蔗糖等能源物质 D．生根试管苗在温室炼苗后，应该冲洗掉根部的培养基后再进行移栽 【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（避光）形成愈伤组织；愈伤组织经过再分化（需光）过程形成胚状体，进一步发育形成植株。 【详解】A、对珍珠矮组织进行消毒时，将流水充分冲洗后的外植体(珍珠矮组织)用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次；再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次，A正确； B、脱分化和再分化使用的培养基不同，因此植物组织培养过程需更换培养基，通常使愈伤组织先出芽再生根，这样芽能产生生长素，促进根的生成，B错误； C、培养基中除了含有细胞分裂素等激素外，还含有蔗糖等能源物质，这些成分共同为植物细胞的正常生长和分化提供了必要的条件，C正确； D、生根试管苗在培养箱内生长几日炼苗后，用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，D正确。 故选B。 8．（22-23高二下·福建福州·期末）下图表示用草木樨状黄芪（2n=32）和木本霸王（2n=22）培育抗盐新品种的过程。下列叙述不正确的是（    ）    A．过程①要用纤维素酶或果胶酶配置的低渗溶液处理 B．高Ca2+-高pH融合法能诱导过程②中A和B的融合 C．过程②处理后得到的两两融合原生质体类型可能有3种 D．过程④所得到的愈伤组织细胞中可以含有四个染色体组 【答案】A 【分析】分析图解：图中①过程是用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，②过程是原生质体的融合过程，③过程是融合细胞再生出细胞壁，④过程是植物组织培养的脱分化形成愈伤组织。 【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此过程①去壁过程常使用纤维素酶和果胶酶，将已去除细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，防止细胞吸水涨破或者失水皱缩，A错误； B、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类——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，B正确； C、过程②处理后得到的两两融合原生质体类型可能有3种，分别是黄芪-黄芪、木本霸王-木本霸王、木本霸王-黄芪类型，C正确； D、该题中的两个植物细胞，各有两个染色体组，并且两个植物细胞体内的染色体组不相同，故两细胞融合形成的细胞内含四个染色体组，D正确。 故选A。 9．（22-23高二下·福建泉州·期末）甜叶菊种子小且发芽率低，研究者采用植物组织培养技术来提高其繁殖率。甜叶菊产生的甜菊糖不是其基本生命活动所必需的物质，常作为用糖行业中蔗糖的替代品。下列说法不正确的是（    ） A．可利用植物细胞培养而获得甜菊糖这种次生代谢产物 B．可选择甜叶菊花粉进行组织培养以保持优良品种的遗传特性 C．植物组织培养技术的理论基础是已分化的植物细胞具有全能性 D．细胞分裂素与生长素的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向 【答案】B 【分析】1、初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。 2、次生代谢物指非生物生长所必需，在特定条件下进行一类小分子有机化合物，如酚类、萜类和含氮化合物等。 【详解】A、次生代谢物指非生物生长所必需，在特定条件下进行一类小分子有机化合物，可利用植物细胞培养而获得甜菊糖这种次生代谢产物，A正确； B、花粉是生殖细胞，选择甜叶菊花粉进行组织培养不能保持优良品种的遗传特性，应选择甜叶菊的体细胞进行组织培养，B错误； C、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，其理论基础是已分化的植物细胞具有全能性，C正确； D、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，促进愈伤组织的形成，即细胞分裂素与生长素的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向，D正确。 故选B。 10．（22-23高二下·福建福州·期末）毛花猕猴桃为二倍体，果实大，维生素C含量高；软枣猕猴桃为四倍体，极耐寒，在－40℃下可安全越冬。某农科所利用这两种猕猴桃体细胞，通过细胞工程的方法培育出了猕猴桃新品种，培育过程如下图所示。下列说法正确的是（    ） A．处于有丝分裂后期的杂种植株体细胞中有6个染色体组 B．灭活的病毒不用于图中过程②中a和b的诱导融合 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．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 【答案】B 【分析】题图分析：图示表示植物体细胞杂交过程，过程①表示酶解法去除细胞壁获得细胞原生质体的过程，过程②表示原生质体融合的过程，过程③表示再生出新的细胞壁的过程。 【详解】A、题意显示，毛花猕猴桃为二倍体，软枣猕猴桃为四倍体，两者形成的杂种植株有6个染色体组，其体细胞处于有丝分裂后期时，染色体组数目加倍为12个，A错误； B、灭活的病毒不能用于图中过程②中a和b的诱导融合，灭活病毒诱导法可用于促进动物细胞的融合，B正确； C、生长素能促进生根，在诱导生根时，培养基中应提高细胞分裂素的比例和用量，C错误； D、在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，由于愈伤组织含有细胞壁，所以细胞不能融合，不可获得染色体加倍的细胞，D错误。 故选B。 11．（22-23高二下·福建龙岩·期末）科学家利用植物体细胞杂交技术获得了番茄—马铃薯杂种植株，培育过程如图所示。下列分析错误的是（    ）    A．用此方法获得新品种的遗传学原理是染色体变异 B．过程①常使用纤维素酶和果胶酶，在低渗溶液中处理细胞 C．诱导植物原生质体融合常用PEG融合法，也可使用高Ca2+—高pH融合法 D．培养体系中有3种两两融合的细胞，选择有两种荧光的细胞进行后续操作 【答案】B 【分析】分析题图：图示为番茄一马铃薯杂种植株的培育过程，①表示去壁过程，常用酶解法；②表示融合的原生质体再生出细胞壁的过程；③表示脱分化过程；④表示再分化过程。 【详解】A、上述过程属于植物体细胞杂交，获得的植株染色体数目是两个品种染色体数目之和，遗传学原理是染色体数目变异，A正确； B、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此过程①去壁过程常使用纤维素酶和果胶酶，将已去除细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，防止细胞吸水涨破或者失水皱缩，B错误； C、诱导植物原生质体融合的方法有PEG融合法，高Ca2+—高pH融合法，电融法和离心法，C正确； D、融合的细胞有三种，番茄细胞相互融合，马铃薯细胞相互融合，番茄和马铃薯细胞融合，番茄的原生质体用红色荧光标记，马铃薯原生质体用绿色荧光标记，若只考虑两两融合，应选择表面有两种荧光的细胞进行后续操作，D正确。 故选B。 12．（22-23高二下·福建宁德·期末）花椰菜种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰对该病菌具有一定的抗性。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，结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（    ）      A．图1的培育技术运用了植物细胞全能性和细胞膜流动性的原理 B．图1的③过程培养基中生长素和细胞分裂素使用比例与④相同 C．图2电泳结果表明花椰菜新品种是4和5 D．可用病菌接种实验筛选抗病性强的杂种植株 【答案】B 【分析】植物细胞一般具有全能性。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，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。植物激素中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，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。 【详解】A、图1表示植物体细胞杂交技术，两种细胞膜融合体现了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成完整植株体现了植物细胞的全能性，A正确； B、图1的③表示脱分化，所用的培养基中生长素和细胞分裂素的比例大致相等；④表示再分化，所用的培养基中生长素和细胞分裂素的比例高时有利于根的分化，比例低时有利于芽的分化 ，B错误； C、花椰菜新品种由花椰菜和紫罗兰杂交而来，具有二者的遗传物质，根据电泳结果可知，其对应电泳条带是4和5，C正确； D、可用病菌接种实验并逐步加大病菌浓度来筛选抗病性强的杂种植株，D正确。 故选B。 二、解答题 13．（23-24高二下·福建泉州·期末）白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为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、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程，请回答下列问题： (1)由原生质体A和原生质体B形成原生质体C的过程中，常使用的化学诱导剂是 ，该过程体现了细胞膜具有 性。 (2)由细胞D得到愈伤组织的过程叫作 ；由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫作再分化。由细胞D得到一个完整的杂种植株，需要采用的细胞工程技术是 ，该过程体现了细胞D具有全能性。 (3)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”，这种变异属于染色体变异。 (4)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于 。 【答案】(1) 聚乙二醇(PEG)　 流动 (2) 脱分化 植物组织培养 (3)19 (4)能克服远缘杂交的不亲和性(障碍) 【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】（1）原生质体融合常用聚乙二醇(PEG)，原生质体融合体现了细胞膜具有流动性。 （2）由细胞D得到愈伤组织的过程叫作脱分化，由愈伤组织得到根、芽等器官的过程叫再分化。由细胞D得到一个完整的杂种植株，采用的技术是植物组织培养技术，由细胞获得个体，体现细胞具有全能性。 （3）来自白菜的花粉含有10条染色体，来自甘蓝的花粉含有9条染色体，经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株体细胞含有19条染色体。人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”，染色体加倍，这种变异属于染色体变异。 （4）白菜与甘蓝属于两个物种，存在生殖隔离，按照传统杂交育种方法，无法产生可育后代，上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于能克服远缘杂交的不亲和性(障碍)。 14．（22-23高二下·福建龙岩·期末）2011年9月，中国女科学家屠呦呦等因发现能有效治疗疟疾的青蒿素而获得了国际医学界著名的“拉斯克奖”。但是青蒿中青蒿素的含量很低，且受地域性种植影响较大。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图实线框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP（如图虚线框内所示）。请回答问题：    (1)青蒿素是青蒿的次生代谢产物， （填“是”或“不是”）其基本生命活动所必需的产物。 (2)若利用植物组织培养技术进行青蒿素的工厂化生产，需将外植体培养至 阶段；若此时使用射线或化学物质进行诱变， （填“不一定”或“一定”）会得到青蒿素高产突变体，原因是 。 (3)若利用基因工程技术培育能产生青蒿素的酵母菌，则需要向酵母菌中导入 ，要实现这一过程，需要借助 （工具酶）来构建基因表达载体。实验发现，酵母细胞导入相关基因后，该基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素量很少，根据图解分析原因可能是 。 【答案】(1)不是 (2) 愈伤组织 不一定 基因突变具有不定向性 (3) ADS酶基因和CYP71AV1酶基因 限制性内切核酸酶（限制酶）和DNA连接酶 酵母细胞中大部分FPP用于合成固醇 【分析】分析题图：图中实线方框中表示青蒿素细胞中青蒿素的合成过程，青蒿素的合成需要FPP合成酶、ADS酶和CYP71AV1酶；虚线方框表示酵母细胞合成FPP合成酶及固醇的过程，酵母细胞只能合成FPP合成酶，不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，因此不能合成青蒿素。 【详解】（1）初生代谢是生物生长和生存所必须的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。 （2）由题意，青蒿细胞可以产生青蒿素，所以利用利用植物组织培养技术进行青蒿素的工厂化生产，将外植体培养至愈伤组织即可，若此时使用射线或化学物质进行诱变，不一定会产生青蒿素高产突变体，原因是基因突变具有不定向性。 （3）由题意，酵母细胞只能合成FPP合成酶，不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，因此不能合成青蒿素。所以若利用基因工程技术培育能产生青蒿素的酵母菌，则需要向酵母菌中导入ADS酶基因和CYP71AV1酶基因；要实现这一过程，需要借助限制性内切核酸酶（限制酶）和DNA连接酶来构建基因表达载体；根据图解，酵母细胞产生的FPP会被FRG9酶合成为固醇，所以若酵母细胞导入相关基因后，该基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素量很少，根据图解分析原因可能是酵母细胞中大部分FPP用于合成固醇。 15．（23-24高二下·福建厦门·期末）富含氮磷的污水排入水体会导致铜绿微囊藻疯长，利用溶藻细菌进行治理具有成本低、安全环保等优点。但溶藻过程中，藻细胞内氮、磷等元素的释放会使水体富营养化程度加重。为解决上述问题，科研人员将溶藻菌R1与脱氮除磷菌B8融合，以期获得溶藻、脱氮、除磷效率均较高的三效工程菌。 请回答：    (1)过程①需利用溶菌酶处理细菌，以去除 。过程②依据的生物学原理是 。 (2)过程③用 （接种工具）进行平板划线得到纯培养物，根据在 （填“固体”或“液体”）培养基上观察的菌落特征，筛选出杂种菌株HL。 (3)用R1、B8、HL三种菌分别处理铜绿微囊藻，测定相关指标，结果如下表所示。 菌株种类 溶藻率/% 脱氮率/% 除磷率/% B8 9 78 82 R1 72 20 5 HL 82 59 60 据此，科研人员认为HL （填“符合” 或“不符合”）三效工程菌的要求，判断依据是 。 (4)为了进一步探究菌株HL的溶藻机理，设置以下5种处理方式： A．HL菌发酵液 B．发酵一段时间后，除去HL菌的发酵液 C．经高温灭菌的HL菌发酵液 D．用超纯水洗涤HL菌，并制备成菌悬液 E.液体培养基 测定各组的溶藻效果，结果如图。据此推测HL的溶藻机理是 。    【答案】(1) 细胞壁 细胞膜具有流动性 (2) 接种环 固体 (3) 符合 HL具有高效溶藻，稳定脱氮除磷能力 (4)HL可分泌溶解铜绿微囊藻的细胞壁的物质，导致铜绿微囊藻细胞破碎死亡 【分析】平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 【详解】（1）过程①需利用溶菌酶处理细菌，以去除细胞壁。过程②原生质体融合，依据的生物学原理是细胞膜具有流动性。 （2）接种微生物，平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，根据在固体培养基上观察的菌落特征，筛选出杂种菌株HL。 （3）由图表可知，R1、B8、HL三种菌中，HL溶藻率最高，脱氮率和除磷率相对较高，据此，科研人员认为HL符合三效工程菌的要求，判断依据是HL具有高效溶藻，稳定脱氮除磷能力。 （4）由图可知，ABC三组溶藻率高，三组都含有HL的代谢产物，推测HL的溶藻机理是HL可分泌溶解铜绿微囊藻的细胞壁的物质，导致铜绿微囊藻细胞破碎死亡。 16．（23-24高二下·福建福州·期末）油菜是重要的经济作物，用黑芥和芸薹为材料培育芥菜型油菜的方法如图所示，不考虑发生其他变异。回答下列问题：    注：A、B分别表示不同植物的一个染色体组，两者的染色体数目分别为10、8。 (1)方法1中F1体细胞的染色体数目为 ，可通过物理方法 人工诱导 ，得到芥菜型油菜。 (2)由于黑芥和芸薹间的生殖限制，方法1中产生的F1代幼苗数量有限。如果要提高育种效率，可用F1的叶片为材料培育芥菜型油菜，写出实验思路： 。 (3)方法2应用 技术，打破了黑芥与芸薹之间的生殖隔离。步骤①需要用 处理以去除细胞壁，获得的甲为 。 (4)步骤②可通过 法（写出一种），促进甲、乙融合。该过程获得杂种细胞的概率较低，因为步骤②的产物除杂种细胞外还可能有未融合的细胞、融合的具有相同核的细胞。可通过流式细胞仪对细胞中的染色体数量进行检测，从而筛选出杂种细胞，理由是 。 【答案】(1) 18 低温处理 染色体加倍 (2)用植物组织培养技术，以F1叶片为外植体，脱分化形成愈伤组织，用秋水仙素处理（或者低温诱导）愈伤组织，之后再分化形成植株，即有可能获得芥菜型油菜 (3) 植物体细胞杂交 纤维素酶、果胶酶 黑芥原生质体 (4) 电融合/离心/PEG融合/高Ca2+-高pH等 未融合细胞中的染色体数量为20或者16，融合的具有相同核的细胞中染色体数量为40或者32，而杂种细胞的染色体数量为36，不同类型细胞的染色体数量存在差异 【分析】秋水仙素作用的机理：人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理，目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，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，染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来可能发育成多倍体植株。 【详解】（1）A、B分别表示不同植物的一个染色体组，两者的染色体数目分别为10、8。因此，方法1中F1体细胞的染色体数目为18，可通过物理方法如低温人工诱导染色体数目加倍，得到芥菜型油菜，这是因为低温条件下会抑制纺锤体的形成，因而会导致细胞中染色体数目加倍，进而获得芥菜型油菜，其中染色体数目为36。 （2）由于黑芥和芸薹间的生殖限制，方法1中产生的F1代幼苗数量有限。如果要提高育种效率，可用F1的叶片为材料培育芥菜型油菜，该过程的原理是植物细胞的全能性，所用的技术是植物组织培养技术。具体实验思路为：以F1叶片为外植体，脱分化形成愈伤组织，用秋水仙素处理（或者低温诱导）愈伤组织，之后再分化形成植株，即有可能获得芥菜型油菜。 （3）方法2应用植物体细胞杂交技术，该技术的原理是植物细胞的全能性和细胞膜的流动性，该方法打破了黑芥与芸薹之间的生殖隔离。步骤①需要用纤维素酶、果胶酶处理以去除细胞壁，获得的甲为黑芥原生质体，乙为芸薹体细胞原生质体。 （4）步骤②可通过电融合/离心/PEG融合/高Ca2+-高pH等法促进甲、乙融合获得杂种细胞，杂种细胞再生出细胞壁是融合成功的关键。该过程获得杂种细胞的概率较低，因为步骤②的产物除杂种细胞外还可能有未融合的细胞、融合的具有相同核的细胞。可通过流式细胞仪对细胞中的染色体数量进行检测，从而筛选出杂种细胞，该方法的原理是利用不同融合细胞中染色体不同实现的，即未融合细胞中的染色体数量为20或者16，融合的具有相同核的细胞中染色体数量为40或者32，而杂种细胞的染色体数量为36，据此做出判断。 17．（22-23高二下·福建福州·期末）根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题。 (1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株？为什么？ 。 (2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是 ，依据的原理是 ，其中过程②称为 ，过程④相当于 ，⑤过程涉及的分裂方式为 。 (3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于 倍体植株。 (4)随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。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，将柴油树细胞培养进行到 过程即可(填字母编号)。 【答案】(1)不能，不同种的植物存在生殖隔离 (2) 植物组织培养 植物细胞的全能性 原生质体融合 脱分化 有丝分裂 (3)六 (4)e 【分析】植物体细胞杂交技术和动物细胞融合都可以跨越种属间的生殖隔离，突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。 【详解】（1）不同种的植物存在生殖隔离，不能通过杂交育种获得杂种植株。 （2）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是植物组织培养，依据的原理是细胞的全能性，过程②是把ab两个原生质体融合在一起，所以称为原生质体融合，过程④的结果是形成了愈伤组织，所以④为脱分化，⑤过程涉及的分裂方式为有丝分裂。 （3）已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄-马铃薯”属于六倍体。 （4）已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，则利用此技术，将柴油树细胞培养进行到愈伤组织e即可。 18．（22-23高二下·福建三明·期末）不对称体细胞杂交是指利用射线破坏染色质的供体细胞，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。科研人员用大剂量的X射线处理拟南芥（2n=10）的原生质体，然后诱导其与柴胡（2n=12）的原生质体融合，最终获得不对称杂种植株。回答下列问题： (1)为获得拟南芥和柴胡的原生质体，可将流水冲洗后的外植体用酒精消毒，然后立即用无菌水冲洗，一般再用 溶液处理30min后，立即用无菌水冲洗。消毒后的外植体用小刀切碎，放入含有 的缓冲液中，以获得原生质体。 (2)可采用二乙酸荧光素（FAD）法测定原生质体活力，已知FAD本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过细胞膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择 的原生质体用于融合。 (3)获得的原生质体可使用 等化学方法诱导融合，融合完成的标志是 ，融合后得到的杂种细胞经 和 过程，最终发育成完整植株。 (4)科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，统计结果如下表所示： 后代植株类型 染色体数目形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，与柴胡染色体相似 无拟南芥DNA片段 丙 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，后代植株中 类型一定不是杂种植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成，拟南芥亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组，作出以上推测的依据是 。 【答案】(1) 次氯酸钠 纤维素酶和果胶酶 (2)发出荧光 (3) 聚乙二醇（PEG）高Ca2+高pH 再生出细胞壁 脱分化 再分化 (4) 乙 甲、丙类型植株细胞的染色体与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似，且含有双亲的DNA片段 【分析】植物原生质体培养技术：首先用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁得到原生质体，然后向原生质体中导入抗病基因或含有抗病基因的染色体片段，转移至合适的环境中，在高尔基体的作用下再生细胞壁、形成愈伤组织、得到胚状体，最终发育成完整的植株。 【详解】（1）外植体先用体积分数为70%的酒精消毒30s，无菌水冲洗后，再用质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液处理30min。消毒后的外植体用小刀切碎，加入含有纤维素酶和果胶酶的酶溶液，水浴加热一段时间后，过滤、离心即可获得原生质体。 （2）根据题干信息可知，绿色荧光的强度与原生质体的活力呈正相关，因此应选择发荧光的原生质体用于融合。 （3）诱导原生质体融合的化学方法有聚乙二醇融合法和高Ca2+-高pH融合法。原生质体融合完成的标志是融合细胞再生出新的细胞壁。融合后的杂种细胞经过脱分化形成愈伤组织，再分化形成胚状体，最后发育成完整植株。 （4）根据表格信息可知，植株后代乙无拟南芥DNA片段，说明其不是杂种植株。甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似，且含有双亲的DNA片段，说明甲、丙植株属于杂种植株，它们的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成，拟南芥亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以遗传物质重组的方式整合进柴胡的基因组。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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