甲植物（2n=18）具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙（4n=32）的细胞质中存在抗除草剂基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，途径如图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯（IOA）处理会使线粒体失活，但不影响细胞分裂。回答下列问题：

1. 甲植物（2n=18）具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙（4n=32）的细胞质中存在抗除草剂基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，途径如图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯（IOA）处理会使线粒体失活，但不影响细胞分裂。回答下列问题：

(1) 利用植物体细胞杂交技术获得新植物体，利用的生物学原理是。取植物的顶芽细胞进行培育，有利于获得脱毒苗，原因是。

(2) 过程①常用酶解法去除细胞壁，利用的酶是。过程②可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有法等。

(3) 过程④中，会在培养基中加入蔗糖，蔗糖的作用是。过程⑤先将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上，通常应在培养基中加入两类植物激素，此时生长素与细胞分裂素的比值（填“＞1”、“＜1”或“=1”）。

(4) 与其他育种方式相比，植物体细胞杂交的突出优点是。

(5) 在细胞融合体系中，未融合的细胞不能形成愈伤组织，原因是。杂种植株丙的抗除草剂基因不会通过花粉造成基因污染，原因是。

【考点】

植物组织培养的过程; 植物体细胞杂交的过程及应用; 植物细胞工程的应用;

【答案】

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综合题普通

1. 豆科牧草二倍体沙打旺（2n=16）具有耐旱的特点，同源四倍体紫花蓿（4n=32）固氮能力较强，研究者利用体细胞杂交技术获得兼具两者优点的杂种植株，实验流程如下，请回答：

(1) 已知红色荧光染料能使植物细胞质呈红色，绿色荧光染料能使细胞核呈绿色，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，当观察到时，可判断该原生质体是由沙打旺和紫花苜蓿融合而成的。

(2) 过程Ⅳ脱分化形成愈伤组织，愈伤组织是。

(3) 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，实验结果如下图，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。

请回答下列有关问题：

①诱导原生质体融合的原理是。

②在上述实验结果中，选择PEG浓度为来诱导苜蓿与沙打旺原生质体融合的效果最好，理由是。

综合题普通

2. 目前全球面临粮食安全问题，农业发展至关重要。在现代生物技术高速发展的背景下，越来越多的生物技术在育种中得到应用。回答下列问题：

(1) 通过植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖，取优良品种的体细胞经过脱分化形成，该过程一般需要避光，此时所用培养基中的碳源为（填“有机碳源”或“无机碳源”）。诱导生芽和生根的过程中，培养基的最大区别为。

(2) 无性生殖的作物连续种植多代后产量会下降，主要是感染的病毒会传给子代。通过植物组织培养还可以对无性生殖的作物进行脱毒处理，此时一般选取（部位）的细胞，原因是。

(3) 耕地面积减少也是农业面临的一大问题，为了更充分地利用土地，有的研究者想到利用植物体细胞杂交技术制备“番茄—马铃薯”杂种植株，期望能得到地上结番茄，地下长马铃薯的植株。该设想需要先利用去除细胞壁，获得原生质体，然后利用诱导原生质体融合，融合细胞再生出细胞壁后经过植物组织培养发育成完整植株。植物体细胞杂交技术的原理是。

综合题普通

3. 花椰菜（2n=18，用MM表示）属十字花科，经人工长期定向选育，对黑腐病无抗性。黑芥（2n=16用，NN表示）为花椰菜近缘野生种，对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将黑芥叶肉原生质体和花椰菜下胚轴原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株（过程如下图）：请回答下列问题：

(1) 利用酶解法去除细胞壁获取原生质体，图①表示原生质体融合的过程，融合原理是，诱导过程常用的物理方法是（两种），融合成功的标志是。

(2) 图②是图①经脱分化后形成的愈伤组织。由图②经过程形成图③，细胞呈现特定的结构和功能，该过程的实质是，原理是。

(3) 给予光照，在培养一定天数后，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。获得的融合细胞染色体组成为（用字母M和N表示），染色体数为，染色体组数为。

(4) 请说出鉴定新植株是否抗黑腐病的方法。

(5) 与传统的有性杂交方法相比，植物体细胞杂交技术的主要优点是。

综合题普通