2017-2021北京高三（上）期末生物汇编：植物细胞工程

10/102017-2021北京高三（上）期末生物汇编植物细胞工程一、单选题1．（2021·北京石景山·高三期末）地钱具有重要的药用价值，可用植物组织培养的方法进行快速人工繁育。有关此过程的叙述不正确的是（

）A．发生了细胞的脱分化、再分化B．形成的愈伤组织分化程度较高C．依据的原理是植物细胞的全能性D．若发生杂菌污染则难以获得目的植株2．（2021·北京东城·高三期末）利用麦冬花药进行离体培养可为后期基因改良及新品种选育提供材料，操作流程如下图。下列叙述不正确的是（

）A．图中X和Y分别表示愈伤组织和单倍体幼苗B．需要对麦冬花药、培养基及操作工具进行灭菌处理C．图中①和②过程所用培养基中激素用量的比例不同D．麦冬花药离体培养的过程体现了生殖细胞具有全能性3．（2021·北京海淀·高三期末）油菜容易被线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜（2N=18）和油菜（2M=38）为亲本杂交（每个大写字母表示一个染色体组），通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。下列有关叙述正确的是（）A．此过程利用了植物体细胞杂交和植物组织培养技术B．用秋水仙素处理F1植株幼苗可获得异源四倍体C．P植株与油菜杂交产生的Q植株染色体数目为47D．从P、Q植株中可筛选到抗线虫病基因的纯合体4．（2021·北京丰台·高三期末）亚麻籽粒中富含对人体有益的α亚麻酸，研究人员希望通过植物体细胞杂交技术将小麦与亚麻的体细胞融合，以获得品质改良的小麦。下列相关实验操作和分析，正确的是（）A．用纤维素酶和胰蛋白酶处理小麦和亚麻细胞B．提高培养基中生长素与细胞分裂素之比可促进生芽C．可使用灭活的病毒来诱导亚麻和小麦原生质体融合D．杂种植株的形成要经过脱分化和再分化过程5．（2021·北京房山·高三期末）两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出，若在细胞融合前染色体发生断裂，形成的染色体片段可能不会被全部排出，而是整合到另一个细胞的染色体上留存在杂种细胞中。依据该原理，通过下图过程获得了耐盐小麦新品种。下列说法不正确的是（

）A．过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞B．过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂C．过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合D．耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段6．（2021·北京西城·高三期末）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存叶绿体，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7．（2019·北京海淀·高三期末）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。有关叙述正确的是（

）A．提高生长素与细胞分裂素的比例促进芽生长B．幼苗甲、乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C．雄株丁亲本的性染色体组成分别为XY、XXD．雄株甲和雄株丁的培育过程中均发生了基因重组8．（2018·北京朝阳·高三期末）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。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0．27mm9．（2018·北京朝阳·高三期末）下列关于育种的叙述中，正确的是（

）A．通过花药离体培养得到的单倍体植株都是高度不育的B．基因工程增加了生物变异的范围，实现了种间遗传物质的交换C．诱变育种诱变出的变异品种就是生产上需要的品种D．杂交育种利用染色体畸变的原理，使多个优良性状组合在一个个体上10．（2018·北京朝阳·高三期末）实验人员利用矮牵牛（二倍体，2n=14）的红色花瓣细胞（液泡呈红色）与枸杞（四倍体，4n=48）叶肉细胞，制备了相应的原生质体，并诱导其融合，经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是A．获得该杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍B．可利用电激、离心等方法诱导原生质体融合C．可利用光学显微镜观察，筛选出杂种原生质体D．若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目均为62条11．（2018·北京朝阳·高三期末）下列有关植物组织培养的叙述中，正确的是（

）A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C．植物组织培养过程中要注意保持材料用具等无菌D．同一株绿色开花植株不同部位的细胞得到的组培苗基因型一定相同12．（2017·北京石景山·高三期末）用组织培养技术繁殖一种名贵花卉的过程中，下列叙述不正确的是（

）A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又減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．用花粉离体培养可获得单倍体植株，说明花粉细胞仍具有全能性D．诱导愈伤组织生根时，培养基内通常应含生长素类调节剂二、综合题13．（2020·北京东城·高三期末）阅读下面的材料，完成（1）～（5）题。植物病虫害会造成农作物减产、品质下降，是世界各国农业生产中的主要威胁。植物激素在抵御病虫害时发挥了极其重要的作用。茉莉酸是关键的防卫激素之一，对植物抵御咬食性昆虫和死体营养型病原菌尤其重要。水杨酸是另一个重要防卫激素，对植物抵抗活体、半活体营养型病原微生物起关键作用。当植物被害虫捕食受损后，损伤叶片和远端未损伤叶片均会产生防御反应。那么，抵御信号是如何由受损部位传递到未损伤部位的呢？有文章报道了植物可通过“神经系统”传递抵御捕食或机械损伤的信号。科研人员发现，拟南芥叶片在遭受捕食或机械损伤后，2s内就在受损部位细胞内检测到Ca2+浓度显著增加，2min内在远处未损伤叶片细胞内也检测到Ca2+浓度显著增加，15min左右检测到茉莉酸合成相关基因的表达量以及茉莉酸含量的显著增加。这种信息传递速率大约为1mm/s，比物质扩散速率还要快，这说明植物体内可能存在着一种快速的、长距离的电信号传递途径。进一步研究发现，受损拟南芥的韧皮部也有Ca2+浓度的显著增加，当抑制韧皮部细胞间胞间连丝的传导，发现植物在受到损伤时，远距离的未损伤叶片的Ca2+浓度和茉莉酸合成相关基因的表达量都没有显著增加。由此推测，这种电信号是通过韧皮部细胞间的胞间连丝传递的。由于植物体内抵御信号的快速传递与谷氨酸样受体蛋白（GLR，受谷氨酸调控）有关，且该蛋白是Ca2+的通道蛋白。因此，科研人员又构建了拟南芥GLR缺失的突变体，研究发现该突变体的叶片受损后，远距离未损伤叶片细胞内Ca2+浓度没有显著变化。进一步用谷氨酸处理未受损的野生型拟南芥叶片，发现该叶片细胞内Ca2+浓度和抵御侵害相关基因表达量显著增加。科研人员还构建了在细胞壁特异表达谷氨酸敏感蛋白（有谷氨酸存在时，该蛋白会发出绿色荧光）的拟南芥植株，检测发现受损部位的谷氨酸含量显著增加。（1）植物激素是对植物生长发育起_______作用的微量有机物。据文中信息，能够帮助植物抵御病虫害的激素有_______。（2）文中构建拟南芥GLR缺失突变体时，需要用_______诱变处理野生型拟南芥种子或愈伤组织，提取突变植株细胞中的蛋白质，与________进行抗原-抗体杂交，筛选出_______的个体，即为拟南芥GLR缺失突变体。（3）本文科研人员所进行的研究中，最重要的发现是_______。A．植物细胞具有谷氨酸样受体蛋白B．植物受到损伤后，Ca2+通过谷氨酸样受体蛋白进入细胞C．植物长距离传递抵御信号与Ca2+、谷氨酸和谷氨酸样受体蛋白有关D．植物通过产生茉莉酸、水杨酸等激素抵御病虫害E.植物叶片受损后，Ca2+通过韧皮部细胞间胞间连丝传递到未受损叶片（4）综合文章信息，请写出当植物某部位叶片被捕食受损后，抵御信号在损伤叶片产生并传递到远端未损伤叶片，最终引起激素释放的途径：___________。（5）结合文章信息及所学知识，从细胞与分子水平总结植物抵御信号传递与动物神经调节中信息传递的相似之处：_______。（答出1点即可）

参考答案1．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）；（4）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。【详解】A、此过程中外植体脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化胚状体，A正确；B、愈伤组织是没有分化的细胞，B错误；C、已分化的植物细胞具有发育成完整个体的潜能，即植物细胞具有全能性，利用此特性可将细胞培育成植株体，C正确；D、植物组织培养要求全程在无菌条件下进行，若发生杂菌污染则难以获得目的植株，D正确。故选B。2．B【解析】图示表示麦冬花药离体培养产生花粉植株的途径，其原理是植物细胞具有全能性。其中①阶段表示脱分化，该阶段能形成X愈伤组织，其细胞分化程度低，全能性高；②阶段表示再分化过程，该阶段能形成胚状体，进一步发育形成植株，Y是单倍体植株。【详解】A、由分析可知：图中X和Y分别表示愈伤组织和单倍体幼苗，A正确；B、植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境，其中麦冬花药要进行消毒处理，而培养基及操作工具需灭菌处理，B错误；C、在植物组织培养培养过程中，使用不同的植物激素能够人为地控制细胞的脱分化和再分化，故脱分化与再分化二者使用的培养基主要是生长素以及细胞分裂素两种激素用量及比例的不同，C正确；D、麦冬花药离体培养的过程体现了生殖细胞具有全能性，D正确。故选B。3．B【分析】四种育种方法的比较：杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种方法杂交→自交→选优辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理花药离体培养、秋水仙素诱导加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗原理基因重组基因突变染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）染色体变异（染色体组成倍增加）【详解】A、此过程利用了杂交育种和多倍体育种技术，没有涉及植物体细胞杂交和植物组织培养技术，A错误；B、用秋水仙素处理F1植株幼苗，使其细胞中染色体数目加倍，可获得异源四倍体，B正确；C、P植株的染色体数目为47，与油菜杂交产生的Q植株染色体数目不能确定，C错误；D、从P、Q植株中不能筛选到抗线虫病基因的纯合体，D错误。故选B。4．D【分析】植物体细胞杂交，其优点是打破生殖隔离的限制，克服远源杂交不亲和的障碍；在植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体，在应用一定的诱导方法如：化学法（聚乙二醇）、物理法（振动、离心、电刺激）等方法诱导植物原生质体融合，形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将细胞培育成植株，需经历脱分化和再分化，即包含细胞的有丝分裂和细胞分化。【详解】A、植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体，但不用胰蛋白酶，A错误；B、生长素与细胞分裂素用量比值低时，有利于芽的分化，B错误；C、使用灭活的病毒诱导是诱导动物细胞融合特有的方法，C错误；D、形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将细胞培育成植株，需经历脱分化和再分化，有愈伤组织和试管苗形成，D正确；故选D。5．C【分析】1、图中将不同种植物的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叫做植物体细胞杂交。植物体细胞杂交这一育种方法的最大优点是克服远缘杂交不亲和障碍。2、植物体细胞杂交，其实质为植物原生质体的融合，在融合前需要使用酶解法(纤维素酶和果胶酶）去除植物的细胞壁，再用化学法(聚乙二醇）或物理法(振动、离心、电刺激）诱导原生质体融合，需要注意的是诱导植物原生质体的融合时不用生物方法(灭活的病毒)；细胞融合完成的标志是融合细胞再生出新的细胞壁；获得融合细胞后需利用植物的组织培养技术将细胞培育成植株，故植物体细胞杂交技术的最终目的是培育具有优良性状的植物新品种。【详解】A、①为去除细胞壁的过程，需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞，A正确；B、若在细胞融合前染色体发生断裂，形成的染色体片段可能不会被全部排出，而是整合到另一个细胞的染色体上留存在杂种细胞中。所以过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂，并进一步整合到另一个细胞的染色体上留存在杂种细胞中，B正确；C、过程③为诱导融合，植物细胞诱导融合一般不用灭活的病毒诱导原生质体融合，常采用化学法(聚乙二醇）或物理法(振动、离心、电刺激）诱导原生质体融合，C错误；D、由题可知，中间偃麦草的染色体被紫外线照射后发生断裂，其片段整合到了耐盐小麦的染色体上留存在杂种细胞中，D正确。故选C。6．C【分析】分析题图：该图为体细胞杂交过程，其中A为去除细胞壁，制备原生质体，可以酶解法，B为诱导原生质体融合，可以用聚乙二醇处理，融合的杂种细胞应该具备乙品种细胞质中的可育基因，甲品种的控制多种优良性状的核基因。【详解】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，A正确；B、根据试题分析：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，B正确；C、杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导，先经过脱分化形成愈伤组织，再分化成为杂种植株，C错误；D、甲品种控制多种优良性状的基因，为核基因，杂种植株细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因，精子中具备一半核基因，能通过父本（精子）进行传递，D正确。故选C。7．B【分析】本题考查的是伴性遗传与植物组织培养的相关知识。植物组织培养所遵循的原理是植物细胞的全能性，其流程是：离体的植物组织、器官或细胞（也叫外植体）经过脱分化形成愈伤组织、愈伤组织经过再分化长出丛芽，最终形成植物体。【详解】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，A错误；幼苗甲是通过植物组织培养得到的，幼苗乙与幼苗丙的形成是花药离体培养形成单倍体植株的过程，这些过程所用的原理是植物细胞的全能性，技术手段是植物组织培养技术，因此需要经过脱分化与再分化的过程，B正确；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，再经过染色体加倍处理后得到的植株乙与丙的性染色体组成为XX或YY，因此雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XX、YY，C错误；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，雄株丁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错误。【点睛】本题容易错选C，因为易受雌雄异体的生物的性染色体组成是分别是XX、XY的思维定势影响。8．A【解析】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。茎尖越小，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。【详解】A、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；B、培育脱毒苗的过程中利用了植物组织培养技术，涉及脱分化和再分化两个阶段，B正确；C、据图可知，实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，C正确；D、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。故选A。9．B【分析】四种育种方法：

杂交育种诱变育种单倍体育种基因工程育种方法

杂交→自交→选优

辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理花药离体培养、秋水仙素诱导加倍

将一种生物的基因导入另一种生物的细胞内原理

基因重组基因突变

染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）

基因重组举例高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种高产量青霉素菌株的育成三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦抗病、抗虫植株的培育【详解】同源四倍体的花药离体培养得到的单倍体植株是可育的，A错误；基因工程打破了物种之间的界限，实现种间遗传物质的交换，增加了生物变异的范围，B正确；诱变育种原理是基因突变，基因突变具有不定向性和多害少利性，因此诱变出的变异品种不一定是生产上需要的品种，C错误；杂交育种利用基因重组的原理，使多个优良性状组合在一个个体上，D错误。10．D【详解】获得该杂种植株的方法是植物体细胞杂交技术，其最大的优点是克服远缘杂交不亲和障碍，A正确；诱导植物原生质体融合时，可以采用物理方法（电激、离心、振动等）和化学方法（聚乙二醇），B正确；杂种原生质体的染色体数目是两种细胞染色体数目之和，可通过显微镜观察到染色体数目的变化，所以可利用显微镜筛选得到融合后的杂种原生质体，C正确；若原生质体均为两两融合，则会形成3种细胞，即矮牵牛细胞自身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞，杂种细胞，所以融合后的细胞中染色体数目为28条或96条或62条，D错误。11．C【详解】愈伤组织是一团大而无定形状态的薄壁细胞，A错误；二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到是单倍体，高度不孕，不能产生后代，B错误；植物组织培养过程中要注意保持材料用具等无菌，C正确；同一株绿色开花植株不同部位的细胞得到的组培苗基因型不一定相同，如根尖细胞组织培养得到的植株基因型与花药离体培养获得的植株基因型不同，D错误。12．B【详解】外植体消毒既要杀死材料表面的微生物，消毒剂还不能对细胞有伤害，A正确。在愈伤组织培养中进入细胞融合的诱导剂，因为愈伤组织有细胞壁，细胞不能融合，所以无法得到染色体加倍的细胞，B错误。用花粉离体培养可以得到单倍体植株，说明花粉细胞具有全能性，C正确。诱导愈伤组织生根时，培养基中生长素类应高于细胞分裂素类含量，D正确。点睛：植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例都会影响细胞的发育方向。如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。13．

调节

茉莉酸和水杨酸

物理或化学因素

抗GLR的抗体

没有杂交带

C

当植物某部位叶片被捕食受损后，受损部位谷氨酸含量增加，与周围细胞上的GLR结合，使其Ca2+浓度增加，从而产生电信号；电信号通过韧皮部细胞间胞间连丝传导到远端未损伤叶片，使该处细胞内Ca2+浓度增加，从而促进茉莉酸合成相关基因的表达，进而引起茉莉酸含量显著增加

细胞都有离子浓度的变化导致电信号的产生；都有细胞间传递信息的化学信号【分析】阅读