百合具有观赏、食用和药用等多种价值,科研人员对其进行了多种…——2024 高考生物第 23 题答案解析

2024_湖南卷 (生物)

2024 湖南 第 23 题 填空题 区分题
2024_湖南卷 (生物)

21. 百合具有观赏、食用和药用等多种价值,科研人员对其进行了多种育种技术研究。回答下列问题:
(1)体细胞杂交育种。进行不同种百合体细胞杂交前,先用_______去除细胞壁获得原生质体,使原生质
体融合,得到杂种细胞后,继续培养,常用_______(填植物激素名称)诱导愈伤组织形成和分化,获得
完整的杂种植株。
(2)单倍体育种。常用________的方法来获得单倍体植株,鉴定百合单倍体植株的方法是________。
(3)基因工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的基国 pL,该基因及其上游的
启动子 pL 和下游的终止子结构如图 a。图 b 是一种 Ti 质粒的结构示意图,其中基因 gus 编码 CUS 酶,
GUS 酶活性可反映启动子活性。
①研究腐原微生物对 L 的启动子 pL 活性的影响。从图 a 所示结构中获取 L,首先选用_______酶切,将其
与相同限制酶酶切的 Ti 质粒连接,再导人烟草。随机选取3 组转基因成功的烟草(P1、P2 和 P3)进行病
原微生物胁迫,结果如图 c。由此可知:三种病原微生物都能诱导pL 的活性增强,其中________的诱导作
用最强。

②现发现栽培种百合 B 中也有 L,但其上游的启动子与野生百合不同,且抗病性弱。若要提高该百合中L
的表达量,培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种,简要写出实验思路________。

参考答案

(1) ①. 纤维素酶和果胶酶; (2) 生长素和细胞分裂素 (2) ①. 花药离体培养 ②. 利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目; (3) ①. HindⅢ、BamHⅠ ②. 交链格孢 ③. 利用转基因技术将百合 B 中 L 基因的启动子替 换为野生百合中 L 基因的启动子 pL

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【答案】 (1) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 生长素和细胞分裂素
(2) ①. 花药离体培养 ②. 利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目
(3) ①. HindⅢ、BamHⅠ ②. 交链格孢 ③. 利用转基因技术将百合 B 中 L 基因的启动子替
换为野生百合中 L 基因的启动子 pL
【解析】
【分析】植物体细胞杂交的基本过程是:首先用酶解法获得原生质体,然后通过一定的技术手段如电刺
激、离心、振荡、聚乙二醇等诱导,实现原生质体的融合。只要将水解酶去除,融合的原生质体经培养
后,能很快再生出新的细胞壁,形成杂种细胞。杂种细胞具有全能性,经过培养能进一步分裂、分化,进
而发育成完整的植株。
【小问 1 详解】
因植物细胞细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,因此获得原生质体的方法是用纤维素酶和果胶酶对植物细
胞进行处理。得到原生质体后使原生质体融合,形成杂种细胞,再用生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织形
成和分化,从而获得完整的杂种植株。
【小问 2 详解】
获得单倍体植株的常用方法是花药(花粉)离体培养;鉴定百合单倍体植株的方法是利用显微镜观察根尖
有丝分裂中期细胞中染色体的数目,如果染色体数目减少一半,则获得的植株即为单倍体植株。
【小问 3 详解】
根据目的片段以及质粒上限制酶的识别位点,若要获得 pL 并连接到质粒上,可选用限制酶 HindⅢ、
BamHⅠ进行酶切,以替换 Ti 质粒中的启动子,从而达到根据 GUS 酶活性反映启动子活性的目的。根据图
c 的结果可知,交链格孢处理的每一组转基因烟草中的 GUS 酶活性都最高,可确定其诱导作用最强。欲培
育具有高抗病原微生物能力的百合新品种,可利用转基因技术将百合 B 中 L 基因的启动子替换为野生百合
中 L 基因的启动子 pL。

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