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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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第十一单元　发酵工程与细胞工程（二）
满分45分,限时25分钟
考点4 植物细胞工程
一、选择题(本题共4小题,共16分。每题只有一项符合题目要求,每题4分。)
1.蝴蝶兰开出形如蝴蝶飞舞般的花朵,深受花迷们的青睐。利用组织培养技术可大规模生产蝴蝶兰。下列叙述错误的是(　　)
A.植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性
B.使用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒
C.组织培养可以保持蝴蝶兰优良品种的遗传特性
D.用蝴蝶兰茎尖分生组织培养可获得抗病毒植株
2.植物组织培养的过程如图所示,其中①②表示过程。下列分析正确的是(　　)
A.该过程中使用的培养基须用干热灭菌法进行灭菌
B.①过程中不存在基因的选择性表达,②过程中存在
C.完成②过程所需的关键激素是生长素和细胞分裂素
D.①和②过程都必须避光处理
3.牡丹是我国特有的木本名贵花卉,素有“花中之王”“国色天香”的美称。研究者以紫斑牡丹的顶芽为外植体,在MS培养基中添加不同浓度的细胞分裂素(BA)和生长素类调节剂(NAA)进行愈伤组织的诱导实验,愈伤组织的诱导成功率(%)如表。
BA(mg/L) NAA(mg/L)
0.1 2 3
0.5 16.6 66.6 50
1.5 0 91.8 75
3 0 33.3 58.4
关于上述实验,下列有关分析正确的是(　　)
A.提高培养基中生长素与细胞分裂素之比可促进生芽
B.NAA浓度为0.1mg/L时,无法诱导生根
C.BA浓度为1.5mg/L时,愈伤组织诱导成功率高于其他浓度
D.NAA与BA的比例过低时,可能无法诱导愈伤组织的形成
4.如图表示玉米(2n=20)的花药离体培养及单倍体育种的大致过程。下列叙述错误的是(　　)
A.过程①是脱分化,形成的愈伤组织细胞处于未分化状态
B.过程②进行的是有丝分裂,植株A是从试管苗中筛选出的可育二倍体
C.经秋水仙素处理后获得的植株B是二倍体
D.玉米的花药壁细胞经植物组织培养可获得二倍体幼苗
二、选择题(本题共2小题,共12分。每题有一项或多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
5.为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题,研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理,以期获得性状优良的突变株。
据图分析,相关叙述正确的是(　　)
A.②应持续照光以诱导外植体的再分化
B.③④过程细胞表达基因种类和水平相同
C.培养材料在射线的作用下发生定向突变
D.筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖
6.紫花苜蓿易造成家畜鼓胀病,百脉根富含单宁,单宁与植物蛋白质结合,不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育出了抗鼓胀病的新型牧草,主要流程如图。下列说法错误的是(　　)
注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可抑制线粒体的功能。
A.在制备两种植物原生质体时,常用纤维素酶和胶原蛋白酶处理原材料
B.过程①常使用灭活病毒诱导法诱导清水紫花苜蓿和里奥百脉根的原生质体融合
C.过程②为脱分化,过程③为再分化,杂种细胞团的形成是植物体细胞杂交完成的标志
D.培育抗鼓胀病的苜蓿新品种依据的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
三、非选择题(本题共1小题,共17分。)
7.(17分)豆科牧草二倍体沙打旺(2n=16)具有耐旱、耐贫瘠、抗风沙的特点,同源四倍体紫花苜蓿(4n=32)固氮能力较强,科研人员利用植物体细胞杂交技术获得兼具两者优点的杂种植株,实验流程如图1,请回答:
(1)通过植物体细胞杂交技术可以克服　　　　　　　　　　　,获得兼具两者优良性状的豆科牧草,这种牧草属于　　　　倍体。
(2)过程Ⅰ用　　　　　　　　　处理获得原生质体。已知红色荧光染料能使得植物细胞质呈现红色,绿色荧光染料能使得细胞核呈现绿色,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,当观察到　　　　　　　　现象时,可判断该原生质体是由沙打旺和紫花苜蓿融合而成的。
(3)过程Ⅳ脱分化形成的愈伤组织的形态特点为　　　　　　　　　,过程Ⅴ中的培养基中常添加的植物激素有　　　　　　　　　　。
(4)待幼苗长出较为发达的根系后进行移栽炼苗,炼苗的目的是　　　　　　　　　。
(5)科研人员研究了不同浓度的聚乙二醇(PEG)对沙打旺和紫花苜蓿原生质体融合率的影响,实验结果如图2,异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率,已知PEG浓度较高时对细胞具有毒害作用:
①诱导原生质体融合的方法除了使用聚乙二醇外还有　　　　　　　(写出一种即可)。
②实验结果表明诱导紫花苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度为　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案全解全析
1.D　植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性,A正确;外植体需要用体积分数为70%的酒精消毒,B正确;,C正确;利用植物组织培养技术,以植物茎尖等分生区为实验材料可培育出脱毒苗,该方法获得的苗木不含或含极少病毒,但不具有力,D错误。
2.C　植物组织培养过程中使用的培养基一般用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,A错误;①过程是脱分化过程,②过程是再分化过程,脱分化和再分化过程中都存在基因的选择性表达,B错误;②过程是再分化过程,植物组织培养的再分化过程所需关键激素是细胞分裂素和生长素,且二者用量的比值不同,分化的结果也不同,C正确;植物组织培养中脱分化过程需要避光处理,,D错误。
3.D　提高培养基中生长素与细胞分裂素之比可促进生根,A错误。
归纳总结
激素在植物组织培养中的作用
使用顺序 实验结果
先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,但细胞不分化
先使用细胞分裂素,后使用生长素 细胞既分裂也分化
生长素/细胞分裂素比例高 有利于根的分化、抑制芽的形成
生长素/细胞分裂素比例低 有利于芽的分化、抑制根的形成
生长素/细胞分裂素比例适中 促进愈伤组织的形成
记忆 简记为:①先“生”分裂不分化,后“生”分裂又分化,同“使”分化频率高;②“高”根,“低”芽,“中”愈伤
4.B　过程①是脱分化过程,脱分化后细胞的结构和功能都发生了明显改变,变为未分化状态,A正确;过程②是愈伤组织进行再分化的过程,植株A是由花药离体培养而得到的单倍体,其经秋水仙素处理后获得的植株B是二倍体,B错误,C正确;玉米的花药壁细胞是二倍体,经植物组织培养可获得二倍体幼苗,D正确。
5.D　②光照,A错误;③过程为诱导生芽,④过程为诱导生根,二者细胞表达基因种类和水平不同,B错误;射线为物理诱变因素,培养材料在出的优良突变株可以再进行快速繁殖,D正确。
6.ABC　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁后可得到原生质体,A错误;灭活病毒诱导法用于诱导动物细胞融合,过程①常使用物理法(电融合法、离心法等)和化学法(聚乙二醇融合法等)诱导原生质体融合,B错误;植物体细胞杂交完成的标志是形成新植株,而非杂种细胞团的形成,C错误;植物体细胞杂交过程中需要原生质体的融合,依据的原理是细胞膜的流动性,杂种细胞发育成个体依据的原理是植物细胞的全能性,D正确。
7.答案　(除标注外,每空2分)(1)远缘杂交不亲和的障碍　(异源)六
(2)纤维素酶和果胶酶(1分)　发两种荧光
(3)不定形的薄壁组织团块　细胞分裂素和生长素(1分)
(4)让其适应自然环境
(5)离心法、电融合法等(1分)　35%　该浓度下异源融合率最高,同时PEG浓度相对较低对细胞的毒害作用较小
解析　(1)通过植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍。豆科牧草二倍体沙打旺(2n=16)和同源四倍体紫花苜蓿(4n=32)融合形成的细胞含有6个染色体组,属于异源六倍体。
(2)植物体细胞杂交需要先用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁,以获得原生质体。由题图和题干信息“已知红色荧光染料……呈现绿色”可知,由沙打旺和紫花苜蓿融合而成的原生质体会出现两种荧光。
(3)经脱分化形成的不定形的薄壁组织团块(没有特定形态、结构和功能的薄壁细胞)是愈伤组织。过程Ⅴ是再分化过程,需要添加一定比例的细胞分裂素和生长素促进细胞分化。
(4)炼苗的目的是提高试管苗对环境的适应能力。
(5)①人工诱导原生质体融合的方法除了PEG诱导融合,还有高Ca2+—高pH融合法、电融合法、离心法等。②实验结果显示诱导紫花苜蓿与沙打旺原生质体融合的最佳PEG浓度在35%,因为该浓度下异源融合率最高,同时PEG浓度相对较低，对细胞的毒害作用较小。

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