第36讲 植物细胞工程 （专项训练）（黑吉辽蒙专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第36讲 植物细胞工程 目录 01 课标达标练 【题型一】植物组织培养技术 【题型二】植物体细胞杂交技术 【题型三】植物细胞工程的应用 02 能力突破练（新考法+新情境+新角度+新思维） 03 高考溯源练（含2025年高考真题） 【题型一】植物组织培养技术 1．兰花具有极高的观赏价值，通过植物组织培养可以快速繁殖，培养过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．外植体通常需要用酒精和次氯酸钠进行灭菌处理 B．①过程表示脱分化，形成的愈伤组织是不规则的组织团块 C．②过程需要光照，有利于叶绿素的合成 D．②过程所用培养基中生长素和细胞分裂素的比值高，有利于生根 2．研究人员以拟南芥愈伤组织为材料，探究IAA诱导愈伤组织生根的作用，结果如下表。下列相关说法正确的是（　　） 组别 培养基 植物类型 生根数(条) 1组 RIM 野生型 75 2组 RIM W8突变体 60 3组 不含IAA的RIM 野生型 59 4组 不含IAA的RIM W8突变体 17 注：RIM为诱导生根的培养基，配方中含有IAA；W8为IAA合成基因 A．愈伤组织细胞排列疏松，高度液泡化，分化程度高 B．诱导愈伤组织生根需要避光，诱导生芽需要光照处理 C．野生型细胞自身产生的IAA促进了其在不含IAA的RIM生根 D．若增加1组培养基中IAA的浓度，推测其生根的效果会更好 3．兰花是多年生草本植物，与梅、竹、菊并称“四君子”。下图为兰花的植物组织培养流程，①～④表示相应过程。下列叙述正确的是（　　） A．过程①是获取离体幼嫩枝条，用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒 B．过程②发生了细胞的脱分化、有丝分裂和减数分裂 C．过程③诱导生芽培养基与诱导生根培养基相比，前者中细胞分裂素所占的比例更高 D．过程④是将培育形成的试管苗直接移栽入土 4．电影《哪吒2》上映之后迅速火遍全球，其中，太乙真人用藕粉给哪吒和敖丙重塑肉身的情节可以说是电影的关键情节之一。现实中藕粉中除了含有淀粉、蛋白质以外，还含有钙、铁、磷等元素以及多种维生素，具有养血益气、通便止泻、健脾开胃、清热等功效，可见细胞中的元素和化合物对生物体的生命活动的正常维持具有重要作用。但有时候不同的物质的比值也影响生物的生命活动，下列有关细胞内物质含量比值的关系，判断正确的是（　　） A．细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高 B．植物组织培养的过程中，生长素/细胞分裂素比值较高时，有利于根的形成 C．黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值高时，雄花的分化比例较高 D．外界溶液浓度/细胞液浓度的比值，质壁分离过程中会逐渐升高 5．植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为：建立无菌培养物→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是（    ） A．建立无菌培养物时需分别用酒精和次氯酸钠溶液对叶片、茎尖、花药等进行消毒处理 B．外植体需置于脱分化培养基中，诱导形成不定形的愈伤组织，此组织细胞全能性较高 C．生根培养基中细胞分裂素与生长素的含量比值应大于1，生根培养需给予适当时间的光照 D．若培育的是耐盐植株，则可将获得的试管苗移栽于含高盐土壤中进行筛选后，再推广栽培 【题型二】植物体细胞杂交技术 6．三萜皂苷是从五加科植物（如刺五加）中提取的生物活性物质，具有抗癌、抗病毒、降血糖等作用。利用植物细胞工程技术大量生产三萜皂苷的相关流程如图。下列叙述错误的是（    ） 刺五加外植体愈伤组织分散的单个细胞培养→三萜皂苷 A．三萜皂苷为五加科植物的次生代谢物，不是植物生长所必需 B．①过程中，已分化的外植体细胞失去其特有的结构和功能 C．②过程可用果胶酶处理愈伤组织以获得分散的单个细胞 D．③过程所用培养基成分包括营养物质、植物激素和琼脂等 7．某杂种植株的获取过程如图所示，下列有关分析正确的是（    ） A．叶片经消毒后需用流水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用 B．图示①过程采用酶解法获取原生质体时，可用聚乙二醇调节渗透压 C．植物体细胞杂交过程体现了细胞膜的结构特点和植物细胞的全能性 D．经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组织培养，即可获得继承双亲优良性状的杂种植株 8．大部分栽培香蕉由尖苞片蕉和长梗蕉两个野生种及其种间杂交演化而成。将尖苞片蕉的一个染色体组记为A，长梗蕉的一个染色体组记为B，根据性状分类可将香蕉栽培种分为AA、AAA、AB、AAB、ABB、AAAA、AAAB等染色体组型。下列推断正确的是（　　） A．AA、AB型的栽培蕉可进行种子繁殖，而AAA、AAB型的栽培蕉则为无籽香蕉 B．野生种AA型和BB型发生种间杂交产生的AB型栽培种只有一个染色体组 C．AAAB型香蕉是四倍体，可利用AA型与AB型香蕉进行植物体细胞杂交进行品种培育 D．AA型与AAAA型香蕉属于同一物种，但后者通常茎秆更粗壮，叶片和果实也更大 9．下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列叙述错误的是（　　） A．过程a应在等渗溶液中进行以维持原生质体的正常形态 B．与杂种细胞形成有关的细胞器包括高尔基体 C．形成c的过程中无需光照，进行d选择时要将植株种在高盐环境中 D．图示过程体现了植物细胞具有全能性 10．两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一种细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一种细胞的染色体上，从而留存在杂种细胞中。依据该原理，某研究小组用野生耐盐的中间偃麦草与高产小麦进行体细胞杂交，用于培育高产、耐盐的小麦新品种，在黄河三角洲广泛种植。下图是育种流程的示意图。下列叙述正确的是（　　） A．过程①在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B．过程②进行处理的目的是使中间偃麦草的染色体断裂 C．过程③常用PEG 或灭活病毒诱导法促进原生质体融合 D．过程④通常在黑暗中进行，需更换培养基诱导根和芽的形成 【题型三】植物细胞工程的应用 11．黄连素是一种异喹啉类生物碱，在抗菌、抗炎等方面有显著效果。下图1为某科研团队利用植物组织培养相关技术生产黄连素的主要过程；辣椒素是食品调味料的重要成分，辣椒素可通过如图2所示的途径获得。二者都是植物的次生代谢物。相关叙述错误的是（　　） A．植物组织培养的过程中常用体积分数70%的酒精、质量分数5%次氯酸钠溶液对外植体进行消毒 B．为了防止实验过程中因杂菌对实验的不良影响，通常需要在实验前对外植体灭菌处理后再通过①脱分化形成愈伤组织 C．过程②为再分化，再分化时需调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例；最后生产的产物辣椒素和黄连素都不是细胞基本生命活动所必需的 D．图1过程④高产细胞系产黄连素的速度和产量均优于过程③试管苗 12．植物组织培养技术是一种新型无性繁殖技术。下列有关植物组织培养的叙述错误的是（　　） A．选择植物的茎尖为外植体进行组织培养可获得脱毒幼苗 B．细胞产物的工厂化生产过程中通常应将外植体培育到愈伤组织阶段 C．欲获得大量的突变体应用射线等物理因素直接处理外植体 D．植物组织培养不仅可以实现快速繁殖还能保留亲本优良性状 13．选择合适的材料、方法和技术会使生产或实验取得更大的进展，下列相关叙述正确的是（　　） A．选择和人基因相似度更高的灵长类动物，解决人类器官移植的来源问题 B．单倍体育种获得的纯合二倍体是进行体细胞诱变育种、研究遗传突变的理想材料 C．用核移植技术培育“三亲婴儿”，可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 D．利用植物组织培养技术培育脱毒苗，可获得抗病毒的新品种 14．研究人员利用“细胞农业”技术（即通过细胞扩大培养形成产物）成功培育出“人造咖啡”。“人造咖啡”中含有咖啡因、单宁酸等植物基本生命活动的非必需物质，与普通咖啡几乎没有区别。下列说法错误的是（　　） A．可用茎尖、根尖等分化程度低的细胞经分化后进行扩大培养 B．“人造咖啡”生产过程采用液体悬浮培养以提高单个细胞的产量 C．“人造咖啡”中的咖啡因等物质可能在一定的环境条件下才能产生 D．“细胞农业”技术不占用耕地、不受季节和天气等条件的限制 15．中药材怀菊含有的多种活性物质，具有清热、明目等功效。可用植物组织培养技术实现怀菊的脱毒和快速繁殖。下列叙述正确的是（　　） A．怀菊中含有的次生代谢物是怀菊基本生命活动所必需的 B．怀菊的脱毒和快速繁殖过程主要通过有性生殖的方式进行 C．利用怀菊的茎尖作外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗 D．生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值比生根培养基中低 1．广西是我国甘蔗主产地。甘蔗一般采用无性繁殖，但会由于病毒积累而产量下降，可通过植物组织培养获得脱毒苗的方法来解决。关于该方法，下列说法错误的是（　　） A．可选用甘蔗的茎尖为外植体 B．选用的外植体需经高温灭菌处理 C．一般采用加入琼脂的固体培养基 D．脱毒苗的形成包括再分化过程 2．山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（    ） 外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗 A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染 B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染 C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖 D．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 3．五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是（    ） A．用花瓣细胞观察质壁分离现象 B．用花瓣大量提取叶绿素 C．探索生长素促进其插条生根的最适浓度 D．利用幼嫩茎段进行植物组织培养 4．紫杉醇是治疗某些癌症的特效药，研究发现，红豆杉组织中存在内生微生物，也能合成紫杉醇。下图为内生微生物的分离筛选，以及利用红豆杉组织碎、麦麸等废弃物发酵生产紫杉醇的主要流程。下列相关叙述错误的是（　　） A．红豆杉与内生微生物的共生关系是相互选择、协同进化的结果 B．根据研究目的，图中培养基①和培养基②的类型是固体培养基 C．温度和反应物浓度对反应器①和反应器②的反应都有较大影响 D．植物细胞培养和内生菌发酵生产紫杉醇，体现了细胞的全能性 5．如图表示植株A（杂合子Aa）和植株B培育植株①②③④⑤的过程，不考虑突变。下列说法正确的是（    ）    A．培育植株①的过程为单倍体育种，获得的植株①为纯合子 B．对愈伤组织进行诱变处理获得突变体植株，未体现细胞的全能性 C．需要通过植物组织培养技术获得的植株只有①③④ D．植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0 6．赖氨酸是人体内一种重要的必需氨基酸。为提高赖氨酸的产量，科学家采用人工诱变结合筛选的方法获得高产细胞株，并利用植物细胞悬浮培养进行赖氨酸工厂化生产。下列相关叙述错误的是（　　） A．人体细胞不能合成赖氨酸，必须从外界环境中获取 B．植物细胞形成愈伤组织后有利于诱导细胞发生突变 C．在赖氨酸进行工厂化生产的培养液中无需加入糖类 D．工厂化生产赖氨酸几乎不受季节、天气等因素影响 7．迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是（    ） A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体 B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸 C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团 D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率 8．甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是（    ） ①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株 ④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 9．植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不合理的是（    ）    A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞 B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管 C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液 D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备 10．图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是（    ） A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁 B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗 C．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间 D．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养 11．兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（    ）    A．①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块 B．②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组 C．3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1 D．百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体 12．植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合 C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素 D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株 13．（不定项）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．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织 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无性繁殖 14．（不定项）图示普通韭菜（2n=16）的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系，科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述正确的有（    ） A．花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性 B．培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化 C．镜检根尖分生区细胞的染色体，可鉴定出单倍体幼苗 D．秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细胞中染色体数都是16 15．鱼腥草是三白草科蕺菜属植物，在民间也叫“折耳根”、“猪鼻拱”、“侧耳根”等，在我国南方农村非常的常见，其实它在我国有2000多年的食用历史，而且它的价值非常的珍贵。三白草和鱼腥草是同科不同属的两种药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。科研人员将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）用到个体生长或生产过程，并实现有效成分的工厂化生产，具体操作如图所示，回答下列问题： (1)图中①过程通过添加 去除细胞壁获取原生质体过程，②利用 （填具体方法）诱导原生质体融合，融合完成的标志是 。 (2)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，其作用是 。 (3)诱导愈伤组织再分化期间一般需要光照，原因是 。 (4)若三白草为三倍体，其染色体组成为AAA；若鱼腥草为四倍体，其染色体组成为BBBBDDDD，则二者融合形成的杂种原生质体的细胞内染色体组成情况为 ，由此杂种原生质体继续培养得到的杂种植株是 倍体，得到的杂种植株 （填“是”或“不是”）新物种。 16．紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。利用植物组织培养和植物细胞培养的方法生产紫杉醇的基本方法如下，回答下列问题： (1)诱导幼茎、针叶等外植体形成愈伤组织的过程称为 。与微生物培养基的营养成分相比，诱导愈伤组织的培养基还应该添加 。 (2)无菌技术是植物组织培养的关键。若要探究对幼茎、针叶等消毒的最佳处理时间，实验的因变量是幼茎、针叶等的 （答一点）。 (3)培养愈伤组织工业化生产紫杉醇的过程中，影响紫杉醇产量的因素有 （答两点）。 (4)利用植物组织培养技术快速培养脱毒苗，可从其树皮中提取紫杉醇。在脱毒苗的培养过程中，一般选择分生组织细胞作为外植体，原因是 。请参照上图模式，用文字和箭头图示培养脱毒苗获取紫杉醇的流程 。 (5)随着培养技术的不断完善，植物组织培养技术的应用越来越广泛，请列举该技术在生活或生产中的其他应用 （答一点）。 17．小麦赤霉病是全球性小麦病害，严重影响小麦产量和品质。利用植物细胞工程技术可加快抗赤霉病小麦的育种进程。请根据所学内容和材料信息回答下列问题： (1)植物细胞工程是以植物的 为理论基础，以 为技术支持，在细胞和亚细胞水平对植物进行遗传操作，从而实现对植物的改良和利用。 (2)为了加快抗病基因型的纯合速度，可采用玉米授粉诱导小麦加倍单倍体法。抗病小麦（6n=42）与玉米（2n=20）杂交后，在杂交后的最初3次细胞分裂过程中，来自玉米花粉的染色体会被逐渐排除掉，最终仅剩下来自母本小麦的染色体，形成了小麦单倍体胚。该单倍体胚经培养形成幼苗后，再进行染色体加倍。 ①杂交后最初3次细胞分裂的过程中，细胞发生的可遗传变异为 。 ②小麦单倍体胚中含 个染色体组，可用 （物质名称）对单倍体幼苗进行染色体加倍处理，处理后的抗病小麦含有 条染色体。 (3)将（2）中获得的植物种子进行“幼胚离体培养”，其大致流程是：用无菌水冲洗3-5次麦粒，在无菌条件下剥出麦粒的幼胚。将幼胚尖端向下接种在MS培养基上，放入25℃培养室中培养，接种4天后置于2-4℃低温条件下“春化”15天，然后移栽至盆钵中生长。 ①接种小麦幼胚的MS培养基上应添加 物质，以制成固体培养基。幼胚培养初始阶段培养室内 （填“需要”或“不需要”）给予光照。 ②春化指的是 。 ③与传统的用小麦种子在土壤中种植育种相比，育种工作中采用“幼胚离体培养技术”的优势是： 。 18．白菜（AA，2n=20）、甘蓝（CC，2n=18）是人们餐桌上的常见蔬菜，营养价值高、染色体数目少。研究人员通过植物体细胞杂交技术培育了甘蓝型油菜（流程如图），并展开了深入研究。请回答下列问题： (1)甘蓝型油菜的叶肉细胞中含有 条染色体，含有 个染色体组。 (2)进行上述杂交过程前，应使用 酶去除植物细胞壁，再用 （试剂名称）处理白菜和甘蓝的原生质体进行膜融合。获得杂种细胞后进行植物组织培养，脱分化阶段的光照条件为 ，再分化过程的影响因素有 （请写出两点）。 (3)甘蓝型油菜有平展叶和上卷叶两种叶形，研究人员分别测定12叶期幼苗单株的叶绿素含量、光合速率、气孔导度等，其结果如下表： 组别 叶绿素a （mg/g） 叶绿素b （mg/g） 净光合速率 （umolCO2/m2·s） 气孔导度（molH2O/m2·s） 胞间CO2浓度 （umolCO2/mol） 平展叶 4.2 2.7 8.7 0.18 461.0 上卷叶 6.7 3.5 12.6 0.21 397.5 ①叶绿素存在于叶绿体的 （场所名称），主要吸收可见光中的 光。 ②在两组植株呼吸速率相同的情况下，据表中数据分析，上卷叶净光合速率大于平展叶的原因是 （答2点）。 1．（2025·河北·高考真题）下列过程涉及酶催化作用的是（    ） A．Fe3+催化H2O2的分解 B．O2通过自由扩散进入细胞 C．PCR过程中DNA双链的解旋 D．植物体细胞杂交前细胞壁的去除 2．（2025·浙江·高考真题）某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究，结果如表所示。 流程 最佳措施或最适培养基 ①外植体腋芽消毒 75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min ②诱导出丛生苗 MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA ③丛生苗的扩增 MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA ④丛生苗的生根 1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA 注：从生苗为丛状生长的幼苗，IBA（吲哚丁酸）为生长素类物质 下列叙述正确的是（    ） A．流程①的效果取决于消毒剂浓度 B．流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段 C．与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大 D．与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根 3．（2025·江苏·高考真题）图示一种植物组织培养周期，①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂B．过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞 C．过程②③所用培养基的成分、浓度相同D．培养基中糖类既能作为碳源，又与维持渗透压有关 4．（2025·河北·高考真题）某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行相关检测。下列实验操作错误的是（    ） A．将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织 B．在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后观察颜色以鉴定DNA C．将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析 D．对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，探究不同光照下的光合作用强度 5．（2025·全国卷·高考真题）为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是（    ） A．三倍体西瓜育种时，利用了人工诱导染色体加倍获得的多倍体 B．作物单倍体育种时，利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体 C．航天育种时，利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体 D．水稻杂交育种时，利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体 6．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是（    ） A．细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成 B．培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌 C．芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体 D．紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显 7．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以（    ） A．参与构成叶绿素 B．用于诱导原生质体融合 C．辅助血红蛋白携氧 D．参与构成甲状腺激素 8．（2025·湖北·高考真题）水母雪莲是我国的一种名贵药材，主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢，长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究，结果如表所示。下列叙述错误的是（　　） 转速（r/min） 55 65 75 85 相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25 细胞干重（g/L） 7.5 9.7 11.4 9.5 黄酮产量（g/L） 0.2 0.27 0.32 0.25 A．黄酮产量与细胞干重呈正相关 B．黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的 C．氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的 D．转速为75r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累 9．（2025·四川·高考真题）研究人员用花椰菜（BB，2n=18）根与黑芥（CC，2n=16）叶片分别制备原生质体，经PEG诱导融合形成杂种细胞，进一步培养获得再生植株，其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是（    ） A．两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞 B．再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性 C．花椰菜和黑芥的原生质体能融合，证明两种植物间不存在生殖隔离 D．植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对，无法产生可育配子 10．（2025·甘肃·高考真题）我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。发酵工程通过选育菌种和控制发酵条件等措施可优化传统发酵工艺，改善葡萄酒品质。下列叙述错误的是（　　） A．传统发酵时，葡萄果皮上的多种微生物参与了葡萄酒的发酵过程 B．工业化生产时，酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵 C．通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状 D．大规模发酵时，需要监测发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数 11．（2025·浙江·高考真题）科研人员研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响，甲组为细胞悬浮培养，乙组为原生质体的液体静置培养，丙组为琼脂糖包埋后的原生质体悬浮培养。三组的培养基相同，其中乙、丙两组另加细胞壁合成抑制剂等。结果如图所示。 下列叙述正确的是（　　） A．比较甲和丙，丙组的培养方式有利于原生质体的增殖，从而提高紫杉醇总产量 B．比较乙和丙，丙组的培养方式有利于应用到发酵罐进行紫杉醇的生产 C．丙组中琼脂糖凝胶的作用是持续为原生质体供应碳源 D．上述实验表明细胞壁完整有助于紫杉醇在细胞内的合成与积累 12．（2025·浙江·高考真题）谷子（2n=18）俗称小米，是起源于我国的重要粮食作物，自花授粉。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色，由等位基因E和e控制，其中白色（ee）是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一。抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种，欲选育黄色抗锈病的品种。 回答下列问题： (1)授粉前，将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45~46℃温水中10min，目的是 ，再授以农家种的花粉。为防止其他花粉的干扰，对授粉后的谷穗进行 处理。同时，以栽培种为父本进行反交。 (2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病，F2的表型及其株数如下表所示。 表型 黄色抗锈病 浅黄色抗锈病 白色抗锈病 黄色感锈病 浅黄色感锈病 白色感锈病 F2（株） 120 242 118 40 82 39 从F2中选出黄色抗锈病的甲和乙，浅黄色抗锈病的丙。甲自交子一代全为黄色抗锈病，乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病，丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病。 ①栽培种与农家种杂交获得的F1产生 种基因型的配子，甲的基因型是 ，乙连续自交得到的子二代中，纯合黄色抗锈病的比例是 。杂交选育黄色抗锈病品种，利用的原理是 。 ②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解 。 (3)谷子的祖先是野生青狗尾草（2n=18）。20世纪80年代开始，作物栽培中长期大范围施用除草剂，由于除草剂的 作用，抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有 （答出2点即可）。 学科网（北京）股份有限公司1 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 $ 第36讲 植物细胞工程 目录 01 课标达标练 【题型一】植物组织培养技术 【题型二】植物体细胞杂交技术 【题型三】植物细胞工程的应用 02 能力突破练（新考法+新情境+新角度+新思维） 03 高考溯源练（含2025年高考真题） 【题型一】植物组织培养技术 1．兰花具有极高的观赏价值，通过植物组织培养可以快速繁殖，培养过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．外植体通常需要用酒精和次氯酸钠进行灭菌处理 B．①过程表示脱分化，形成的愈伤组织是不规则的组织团块 C．②过程需要光照，有利于叶绿素的合成 D．②过程所用培养基中生长素和细胞分裂素的比值高，有利于生根 【答案】A 【详解】A、外植体通常需要用酒精和次氯酸钠进行消毒处理，不是灭菌，A错误； B、①过程形成愈伤组织，表示脱分化，形成的愈伤组织是不规则的薄壁组织团块，B正确； C、②过程发育成幼苗，表示再分化，需要光照，有利于叶绿素的合成，C正确； D、再分化过程所用培养基中生长素和细胞分裂素的比值高，有利于生根；培养基中生长素和细胞分裂素的比值低，有利于发芽，D正确。 故选A。 2．研究人员以拟南芥愈伤组织为材料，探究IAA诱导愈伤组织生根的作用，结果如下表。下列相关说法正确的是（　　） 组别 培养基 植物类型 生根数(条) 1组 RIM 野生型 75 2组 RIM W8突变体 60 3组 不含IAA的RIM 野生型 59 4组 不含IAA的RIM W8突变体 17 注：RIM为诱导生根的培养基，配方中含有IAA；W8为IAA合成基因 A．愈伤组织细胞排列疏松，高度液泡化，分化程度高 B．诱导愈伤组织生根需要避光，诱导生芽需要光照处理 C．野生型细胞自身产生的IAA促进了其在不含IAA的RIM生根 D．若增加1组培养基中IAA的浓度，推测其生根的效果会更好 【答案】C 【详解】A、愈伤组织是经过脱分化形成的，分化程度低，A错误； B、诱导愈伤组织的形成需要避光处理，诱导生根、生芽的过程都需要一定的光照处理，B错误； C、野生型在不含IAA的RIM中生根数为59，表明细胞利用了自身产生的IAA促进了愈伤组织分化生根，C正确； D、由于生长素具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点，若增加1组培养基中IAA的浓度，其生根的效果不一定更好，D错误。 故选C。 3．兰花是多年生草本植物，与梅、竹、菊并称“四君子”。下图为兰花的植物组织培养流程，①～④表示相应过程。下列叙述正确的是（　　） A．过程①是获取离体幼嫩枝条，用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒 B．过程②发生了细胞的脱分化、有丝分裂和减数分裂 C．过程③诱导生芽培养基与诱导生根培养基相比，前者中细胞分裂素所占的比例更高 D．过程④是将培育形成的试管苗直接移栽入土 【答案】C 【详解】A、过程①是获取离体的未开花的幼嫩枝条，先用体积分数为70%的酒精消毒，无菌水冲洗2～3次后，再用质量分数为 5% 左右的次氯酸钠溶液处理，再用无菌水清洗2～3次，A错误； B、过程②形成的愈伤组织是一种固定形态的薄壁组织团，是脱分化过程，该过程发生的分裂方式主要是有丝分裂，不存在减数分裂，B错误； C、过程③是诱导生芽培养基，与诱导生根培养基相比，前者中细胞分裂素所占的比例和用量更高，C正确； D、过程④培育形成的试管苗要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错误。 故选C。 4．电影《哪吒2》上映之后迅速火遍全球，其中，太乙真人用藕粉给哪吒和敖丙重塑肉身的情节可以说是电影的关键情节之一。现实中藕粉中除了含有淀粉、蛋白质以外，还含有钙、铁、磷等元素以及多种维生素，具有养血益气、通便止泻、健脾开胃、清热等功效，可见细胞中的元素和化合物对生物体的生命活动的正常维持具有重要作用。但有时候不同的物质的比值也影响生物的生命活动，下列有关细胞内物质含量比值的关系，判断正确的是（　　） A．细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高 B．植物组织培养的过程中，生长素/细胞分裂素比值较高时，有利于根的形成 C．黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值高时，雄花的分化比例较高 D．外界溶液浓度/细胞液浓度的比值，质壁分离过程中会逐渐升高 【答案】B 【详解】A、种子萌发时细胞代谢活跃，自由水含量增加，结合水/自由水比值降低，A错误； B、植物组织培养中，生长素浓度高于细胞分裂素时，促进根分化，反之促进芽分化，B正确； C、黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，比值较低则有利于分化形成雄花，C错误； D、质壁分离时，细胞失水导致细胞液浓度升高，外界溶液浓度/细胞液浓度的比值逐渐降低，D错误。 故选B。 5．植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为：建立无菌培养物→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是（    ） A．建立无菌培养物时需分别用酒精和次氯酸钠溶液对叶片、茎尖、花药等进行消毒处理 B．外植体需置于脱分化培养基中，诱导形成不定形的愈伤组织，此组织细胞全能性较高 C．生根培养基中细胞分裂素与生长素的含量比值应大于1，生根培养需给予适当时间的光照 D．若培育的是耐盐植株，则可将获得的试管苗移栽于含高盐土壤中进行筛选后，再推广栽培 【答案】C 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、建立无菌培养物时需分别用酒精和次氯酸钠溶液对叶片、茎尖、花药等进行消毒处理，A正确； B、外植体需置于脱分化培养基中，诱导形成愈伤组织，愈伤组织细胞为脱分化细胞，全能性较高，B正确； C、生根培养基中细胞分裂素与生长素的含量之比应小于1，生长素有利于生根，同时生根培养需给予适当时间和强度的光照，C错误； D、若培育的是耐盐植株，则需将获得的试管苗移栽于含高盐土壤（培养液）中进行筛选，筛选出所需的幼苗后再推广栽培，D正确。 故选C。 【题型二】植物体细胞杂交技术 6．三萜皂苷是从五加科植物（如刺五加）中提取的生物活性物质，具有抗癌、抗病毒、降血糖等作用。利用植物细胞工程技术大量生产三萜皂苷的相关流程如图。下列叙述错误的是（    ） 刺五加外植体愈伤组织分散的单个细胞培养→三萜皂苷 A．三萜皂苷为五加科植物的次生代谢物，不是植物生长所必需 B．①过程中，已分化的外植体细胞失去其特有的结构和功能 C．②过程可用果胶酶处理愈伤组织以获得分散的单个细胞 D．③过程所用培养基成分包括营养物质、植物激素和琼脂等 【答案】D 【详解】A、三萜皂苷是五加科植物的次生代谢物，次生代谢物通常参与植物防御、信号传递等，不是生长必需，A正确； B、①过程为脱分化，已分化细胞在诱导下失去原有结构和功能，形成未分化的愈伤组织，B正确； C、②过程需将愈伤组织分散为单个细胞，常用果胶酶降解细胞间粘连的果胶质，以获得分散细胞，便于后续悬浮培养，C正确； D、③过程为分散的单个细胞培养以生产三萜皂苷，此阶段通常采用液体培养基进行悬浮培养（用于大规模生产次生代谢物），培养基成分包括营养物质（如碳源、氮源）、植物激素（如生长素、细胞分裂素）等，但液体培养基不含琼脂，D错误。 故选D。 7．某杂种植株的获取过程如图所示，下列有关分析正确的是（    ） A．叶片经消毒后需用流水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用 B．图示①过程采用酶解法获取原生质体时，可用聚乙二醇调节渗透压 C．植物体细胞杂交过程体现了细胞膜的结构特点和植物细胞的全能性 D．经④过程获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行植物组织培养，即可获得继承双亲优良性状的杂种植株 【答案】C 【详解】A、叶片经消毒后需用无菌水冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用，A错误； B、聚乙二醇是诱导细胞融合的物质，不是调节渗透压的物质，B错误； C、在植物体细胞杂交技术中，植物细胞融合体现了细胞膜的结构特点即流动性，植物组织培养则体现了植物细胞的全能性，C正确； D、植物组织培养可以获得杂种植株，但是基因的表达是相互影响，相互干预，未必能成功获得我们所需要的继承双亲优良性状的目标杂种植株，D错误。 故选C。 8．大部分栽培香蕉由尖苞片蕉和长梗蕉两个野生种及其种间杂交演化而成。将尖苞片蕉的一个染色体组记为A，长梗蕉的一个染色体组记为B，根据性状分类可将香蕉栽培种分为AA、AAA、AB、AAB、ABB、AAAA、AAAB等染色体组型。下列推断正确的是（　　） A．AA、AB型的栽培蕉可进行种子繁殖，而AAA、AAB型的栽培蕉则为无籽香蕉 B．野生种AA型和BB型发生种间杂交产生的AB型栽培种只有一个染色体组 C．AAAB型香蕉是四倍体，可利用AA型与AB型香蕉进行植物体细胞杂交进行品种培育 D．AA型与AAAA型香蕉属于同一物种，但后者通常茎秆更粗壮，叶片和果实也更大 【答案】C 【详解】A、AA型为二倍体，能进行正常的减数分裂，产生种子；AB型为异源二倍体（A和B染色体组来自不同物种），细胞内没有同源染色体，减数分裂时联会紊乱，无法形成可育配子，故AB型无法通过种子繁殖。而AAA（三倍体）、AAB（三倍体）因染色体组数目为奇数，减数分裂时联会紊乱，导致无籽，A错误； B、野生种AA型（二倍体）与BB型（二倍体）杂交，产生的后代AB型为异源二倍体，其体细胞含两个染色体组（A和B各一个），B错误； C、AAAB型香蕉含四个染色体组（3A+1B），属于四倍体。植物体细胞杂交可将AA型（二倍体，染色体组为AA）与AB型（异源二倍体，染色体组为AB）的体细胞融合，形成AAAB型（四倍体），C正确； D、AA型（二倍体）与AAAA型（四倍体）杂交产生的后代为三倍体（AAA），三倍体（AAA）因减数分裂联会紊乱而不育，故AA型与AAAA型香蕉属于不同物种，D错误。 故选C。 9．下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列叙述错误的是（　　） A．过程a应在等渗溶液中进行以维持原生质体的正常形态 B．与杂种细胞形成有关的细胞器包括高尔基体 C．形成c的过程中无需光照，进行d选择时要将植株种在高盐环境中 D．图示过程体现了植物细胞具有全能性 【答案】C 【详解】A、过程a是去除细胞壁，应在等渗溶液中进行以维持原生质体的正常形态，A正确； B、杂种细胞形成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，细胞壁的形成与高尔基体有关，B正确； C、形成c再分化的过程中一般需要光照；进行d选择时要将植株种在一定浓度的高盐环境中，以筛选出耐盐的植株，C错误； D、该过程通过植物组织培养技术培育出了目的植株，体现了植物细胞具有全能性，D正确。 故选C。 10．两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一种细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一种细胞的染色体上，从而留存在杂种细胞中。依据该原理，某研究小组用野生耐盐的中间偃麦草与高产小麦进行体细胞杂交，用于培育高产、耐盐的小麦新品种，在黄河三角洲广泛种植。下图是育种流程的示意图。下列叙述正确的是（　　） A．过程①在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B．过程②进行处理的目的是使中间偃麦草的染色体断裂 C．过程③常用PEG 或灭活病毒诱导法促进原生质体融合 D．过程④通常在黑暗中进行，需更换培养基诱导根和芽的形成 【答案】B 【详解】A、过程①是去除植物细胞壁获得原生质体。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。 但为了保持原生质体的活性，该操作需要在等渗溶液中进行，若在低渗溶液中进行，原生质体容易吸水涨破，A错误； B、根据题干信息 “若其中一种细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一种细胞的染色体上，从而留存在杂种细胞中”， 以及 “用野生耐盐的中间偃麦草与高产小麦进行体细胞杂交，用于培育高产、耐盐的小麦新品种”。 可知过程②用不同剂量的紫外线照射的目的是使中间偃麦草的染色体断裂，这样断裂后的染色体片段才有可能整合到高产小麦细胞的染色体上，从而有可能培育出耐盐的小麦新品种，B正确； C、过程③是诱导原生质体融合，常用的诱导方法有物理法（如离心、振动、电融合等）和化学法（如 PEG 诱导）， 而灭活的病毒是诱导动物细胞融合的常用方法，不能用于植物原生质体融合，C错误； D、过程④包括植物组织培养中的脱分化和再分化过程，其中再分化过程需要光照，以利于叶绿素的合成， D错误。 故选B。 【题型三】植物细胞工程的应用 11．黄连素是一种异喹啉类生物碱，在抗菌、抗炎等方面有显著效果。下图1为某科研团队利用植物组织培养相关技术生产黄连素的主要过程；辣椒素是食品调味料的重要成分，辣椒素可通过如图2所示的途径获得。二者都是植物的次生代谢物。相关叙述错误的是（　　） A．植物组织培养的过程中常用体积分数70%的酒精、质量分数5%次氯酸钠溶液对外植体进行消毒 B．为了防止实验过程中因杂菌对实验的不良影响，通常需要在实验前对外植体灭菌处理后再通过①脱分化形成愈伤组织 C．过程②为再分化，再分化时需调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例；最后生产的产物辣椒素和黄连素都不是细胞基本生命活动所必需的 D．图1过程④高产细胞系产黄连素的速度和产量均优于过程③试管苗 【答案】B 【详解】A、在植物组织培养中，常用体积分数70%的酒精、质量分数5%次氯酸钠溶液对外植体进行消毒，A正确； B、外植体不能进行灭菌处理，因为灭菌会杀死外植体，应该是消毒处理后再通过脱分化形成愈伤组织，B错误； C、过程②为再分化，再分化时需要调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例；辣椒素和黄连素都属于植物次生代谢物，不是细胞基本生命活动所必需的，C正确； D、图1中过程④是从高产细胞系生产黄连素，细胞系增殖快、代谢旺盛，所以生产黄连素的速度和产量均优于过程③试管苗，D正确。 故选B。 12．植物组织培养技术是一种新型无性繁殖技术。下列有关植物组织培养的叙述错误的是（　　） A．选择植物的茎尖为外植体进行组织培养可获得脱毒幼苗 B．细胞产物的工厂化生产过程中通常应将外植体培育到愈伤组织阶段 C．欲获得大量的突变体应用射线等物理因素直接处理外植体 D．植物组织培养不仅可以实现快速繁殖还能保留亲本优良性状 【答案】C 【详解】A、茎尖分生区细胞分裂旺盛，病毒含量极少，通过组织培养可获得脱毒幼苗，A正确； B、在细胞产物的工厂化生产（如提取药物、色素等次生代谢物）中，通常需要将外植体诱导形成愈伤组织（脱分化的细胞团），因为愈伤组织易于大规模培养和代谢产物积累，适合工业化生产，B正确； C、外植体细胞分化程度高，直接诱变难以高效产生突变体，愈伤组织细胞分裂旺盛，DNA复制过程中易受到射线、化学物质等诱变而发生基因突变，因此利用射线、化学物质等诱变因素处理愈伤组织并进一步培养，可获得突变体，C错误； D、植物组织培养属于无性繁殖，子代遗传物质与亲本一致，可保留优良性状，所以植物组织培养不仅可以实现快速繁殖还能保留亲本优良性状，D正确。 故选C。 13．选择合适的材料、方法和技术会使生产或实验取得更大的进展，下列相关叙述正确的是（　　） A．选择和人基因相似度更高的灵长类动物，解决人类器官移植的来源问题 B．单倍体育种获得的纯合二倍体是进行体细胞诱变育种、研究遗传突变的理想材料 C．用核移植技术培育“三亲婴儿”，可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 D．利用植物组织培养技术培育脱毒苗，可获得抗病毒的新品种 【答案】C 【详解】A、灵长类动物与人类基因相似度高，理论上可减少免疫排斥，但实际应用中存在伦理问题、病原体风险及来源限制，无法有效解决器官移植来源问题，不符合题意，A错误； B、单倍体育种获得的纯合二倍体因基因纯合，隐性突变无法直接表现，需进一步自交或测交才能观察，并非体细胞诱变育种的理想材料，B错误； C、核移植技术将母亲核DNA移植到去核的捐赠者卵细胞中，子代线粒体DNA来自捐赠者，可避免母亲线粒体遗传病传递，C正确； D、利用基本无病毒的茎尖作为外植体可获得脱毒苗，但未改变遗传物质，无法获得抗病毒新品种，抗病毒品种需通过基因工程或诱变育种，D错误。 故选C。 14．研究人员利用“细胞农业”技术（即通过细胞扩大培养形成产物）成功培育出“人造咖啡”。“人造咖啡”中含有咖啡因、单宁酸等植物基本生命活动的非必需物质，与普通咖啡几乎没有区别。下列说法错误的是（　　） A．可用茎尖、根尖等分化程度低的细胞经分化后进行扩大培养 B．“人造咖啡”生产过程采用液体悬浮培养以提高单个细胞的产量 C．“人造咖啡”中的咖啡因等物质可能在一定的环境条件下才能产生 D．“细胞农业”技术不占用耕地、不受季节和天气等条件的限制 【答案】A 【详解】A、茎尖、根尖等分化程度低的细胞需先脱分化形成愈伤组织，而非直接分化后进行扩大培养，A错误； B、液体悬浮培养能为细胞提供充足的营养物质和氧气，使细胞更均匀地接触培养环境，有利于单个细胞的生长和增殖，从而提高单个细胞的产量，B正确； C、咖啡因等次生代谢产物通常在特定环境条件（如光照、温度）下诱导合成，C正确； D、“细胞农业”在实验室或工厂中进行，无需耕地且环境可控，D正确。 故选A。 15．中药材怀菊含有的多种活性物质，具有清热、明目等功效。可用植物组织培养技术实现怀菊的脱毒和快速繁殖。下列叙述正确的是（　　） A．怀菊中含有的次生代谢物是怀菊基本生命活动所必需的 B．怀菊的脱毒和快速繁殖过程主要通过有性生殖的方式进行 C．利用怀菊的茎尖作外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗 D．生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值比生根培养基中低 【答案】C 【详解】A、次生代谢物是植物体内产生的非基本生命活动所必需的物质，如某些药物成分，A错误； B、植物组织培养属于无性生殖，脱毒和快速繁殖均通过无性生殖完成，B错误； C、利用怀菊的茎尖（几乎不带毒）作为外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗，C正确； D、生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值较高（促进芽分化），而生根培养基中该比值较低（促进根分化），D错误。 故选C。 1．广西是我国甘蔗主产地。甘蔗一般采用无性繁殖，但会由于病毒积累而产量下降，可通过植物组织培养获得脱毒苗的方法来解决。关于该方法，下列说法错误的是（　　） A．可选用甘蔗的茎尖为外植体 B．选用的外植体需经高温灭菌处理 C．一般采用加入琼脂的固体培养基 D．脱毒苗的形成包括再分化过程 【答案】B 【分析】植物组织培养即植物无菌培养技术，又称离体培养，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官（如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）、组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及原生质体，在无菌和适宜的人工培养基及温度等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的学科。 【详解】A、培育脱毒苗时，一般选取茎尖（或芽尖或根尖）作为外植体，其依据是植物分生区附近（茎尖）病毒极少，甚至无病毒，A正确； B、植物组织培养过程中，为防止杂菌污染，外植体需消毒处理，B错误； C、植物组织培养过程中的脱分化与再分化所用的培养基一般采用加入了不同植物激素比例的琼脂固体培养基，C正确； D、细胞脱分化是指已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变为未分化细胞的过程，切取植物的茎尖进行组织培养时经过脱分化与再分化的过程可以获得脱毒苗，D正确。 故选B。 2．山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（    ） 外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗 A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染 B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染 C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖 D．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 【答案】D 【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)。 【详解】A、芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，A正确； B、培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染，加入抗生素可降低杂菌的污染，B正确； C、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养，每进行一次继代培养，培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍，可实现快速繁殖，C正确； D、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，D错误。 故选D。 3．五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是（    ） A．用花瓣细胞观察质壁分离现象 B．用花瓣大量提取叶绿素 C．探索生长素促进其插条生根的最适浓度 D．利用幼嫩茎段进行植物组织培养 【答案】B 【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。 【详解】A、花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符合题意； B、花 瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素， B符合题意； C、生长素能促进月季的茎段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C不符合题意； D、月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。 故选B。 4．紫杉醇是治疗某些癌症的特效药，研究发现，红豆杉组织中存在内生微生物，也能合成紫杉醇。下图为内生微生物的分离筛选，以及利用红豆杉组织碎、麦麸等废弃物发酵生产紫杉醇的主要流程。下列相关叙述错误的是（　　） A．红豆杉与内生微生物的共生关系是相互选择、协同进化的结果 B．根据研究目的，图中培养基①和培养基②的类型是固体培养基 C．温度和反应物浓度对反应器①和反应器②的反应都有较大影响 D．植物细胞培养和内生菌发酵生产紫杉醇，体现了细胞的全能性 【答案】D 【详解】A、红豆杉与内生微生物的共生关系是相互选择、协同进化的结果，A正确； B、实验目的是筛选内生微生物，据图可知，培养基①和培养基②的类型是选择培养基，按照物理状态，属于固体培养基，B正确； C、温度会影响酶的活性，反应物浓度会影响酶促反应速率，所以温度和反应物浓度对反应器①和反应器②的反应都有较大影响，C正确； D、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，植物细胞培养和内生菌发酵生产紫杉醇，利用的原理是细胞增殖，但不能体现细胞的全能性，D错误。 故选D。 5．如图表示植株A（杂合子Aa）和植株B培育植株①②③④⑤的过程，不考虑突变。下列说法正确的是（    ）    A．培育植株①的过程为单倍体育种，获得的植株①为纯合子 B．对愈伤组织进行诱变处理获得突变体植株，未体现细胞的全能性 C．需要通过植物组织培养技术获得的植株只有①③④ D．植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0 【答案】D 【详解】A、对植株A的花粉经过离体培养得到的植株①单倍体植株，而后对该单倍体幼苗经秋水仙素处理得到的植株②是纯合二倍体，该过程属于单倍体育种，A错误； B、选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体，通过组织培养技术获得植株③，体现了细胞的全能性，B错误； C、图中需要通过植物组织培养技术获得的植株是①③④⑤，该过程中利用了细胞的全能性，植株②是秋水仙素处理植株①的幼苗得到，没有用到植物组织培养技术，C错误； D、植株⑤是通过植物体细胞杂交的方法获得的，其遗传物质是由植株A和植株B组成的，与植株A的基因型不同，因此植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0，D正确。 故选D。 6．赖氨酸是人体内一种重要的必需氨基酸。为提高赖氨酸的产量，科学家采用人工诱变结合筛选的方法获得高产细胞株，并利用植物细胞悬浮培养进行赖氨酸工厂化生产。下列相关叙述错误的是（　　） A．人体细胞不能合成赖氨酸，必须从外界环境中获取 B．植物细胞形成愈伤组织后有利于诱导细胞发生突变 C．在赖氨酸进行工厂化生产的培养液中无需加入糖类 D．工厂化生产赖氨酸几乎不受季节、天气等因素影响 【答案】C 【详解】A、赖氨酸是人体的必需氨基酸，必需氨基酸的定义就是人体细胞自身不能合成，必须从外界环境（如食物等）中获取的氨基酸，A正确； B、植物细胞形成愈伤组织后，细胞处于分裂旺盛的状态，而细胞分裂时DNA复制活跃，此时更容易受到诱变因素（如人工诱变的处理）影响，从而发生突变，B正确； C、植物细胞悬浮培养时，细胞的生命活动需要能量，糖类是重要的能源物质，培养基中需要加入糖类来为细胞提供能量，保障赖氨酸的生产，C错误； D、工厂化生产赖氨酸是在人工控制的环境（如特定的生物反应器等）中进行的，不像传统农业生产那样依赖自然的季节、天气等因素，所以几乎不受这些因素影响，D正确。 故选C。 7．迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是（    ） A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体 B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸 C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团 D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率 【答案】B 【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 2、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）。 【详解】A、迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体，生长旺盛，分裂能力较强，A正确； B、诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素，B错误； C、悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团，获得更多的营养物质和氧气，使得其可以进一步分裂，C正确； D、加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物（不是植物生长所必须的）的合成速率，D正确。 故选B。 8．甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是（    ） ①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株 ④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【答案】C 【分析】1、诱变育种： 原理：基因突变； 优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。 2、杂交育种： 原理：基因重组； 优点：操作简单。 3、基因工程育种 原理：基因重组； 优点：目的性强；可克服远缘杂交不亲和障碍。 4、单倍体育种： 原理：染色体数目变异； 优点：可明显缩短育种年限。 【详解】①甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)，两者杂交，子代为优良性状的杂合子，以及抗稻瘟病(Rr)，若让其不断自交，每代均选取抗稻瘟病植株，则得到的子代为抗稻瘟病植株，但其他性状不一定是优良性状的纯合子，①错误； ②将甲与乙杂交，F1与甲回交，F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，可得到其他许多优良性状的纯合品种水稻，但抗稻瘟病植株可能为纯合子或杂合子，再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，可得到抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，②正确； ③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为纯合二倍体，从中选取抗稻瘟病且其他许多优良性状的纯合植物，为所需新品种，只选取抗稻瘟病植株，不能保证其他性状优良纯合，③错误； ④甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，向甲转入抗稻瘟病基因，则抗稻瘟病性状相当于杂合，对转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，可获得所需新品种，④正确。 综上所述，②④正确，即C正确，ABD错误。 故选C。 9．植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不合理的是（    ）    A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞 B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管 C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液 D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备 【答案】B 【分析】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、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，欲利用愈伤组织制备悬浮细胞，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，A正确； B、装置中的充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，该管不能同时作为排气管，B错误； C、为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器，C正确； D、细胞培养时需要保证适宜的温度，因此装置需增设温度监测和控制设备，D正确。 故选B。 10．图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是（    ） A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁 B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗 C．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间 D．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养 【答案】C 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】A、步骤①添加纤维素酶或果胶酶去除细胞，其原理是酶的专一性，A错误； B、步骤②吸取原生质体放入等渗液中清洗，否则会导致原生质体吸水涨破，B错误； C、结合图示可知原生质体处于甘露醇和蔗糖溶液之间，因而可推测原生质体的密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间，C正确； D、台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养，染成蓝色的原生质体活性差或死亡，D错误。 故选C。 11．兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（    ）    A．①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块 B．②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组 C．3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1 D．百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体 【答案】D 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、在脱分化过程中，1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块，A错误； B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变，但基因重组发生在减数分裂过程中，而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂，所以不会发生基因重组，B错误。 C、3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1，C错误； D、百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此可以作为该研究中的外植体，D正确； 故选D。 12．植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合 C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素 D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株 【答案】B 【分析】1、植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志，细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系。植物体细胞杂交技术可以克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。 2、分析题图：图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程，其中①表示去壁获取原生质体的过程；②③表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化形成愈伤组织；⑤表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。 【详解】A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明两种亲本的细胞壁结构有差异，A正确； B、过程②为原生质体的融合，常用PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能用于植物，B错误； C、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C正确； D、植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体，应具备两者的遗传物质，因此可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。 故选B。 13．（不定项）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．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织 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无性繁殖 【答案】BD 【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、用纤维素酶和果胶酶分别处理不同的植物细胞，得到原生质体，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，故融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织，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正确。 故选BD。 14．图示普通韭菜（2n=16）的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系，科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述正确的有（    ） A．花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性 B．培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化 C．镜检根尖分生区细胞的染色体，可鉴定出单倍体幼苗 D．秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细胞中染色体数都是16 【答案】ABC 【分析】生长素与细胞分裂素的用量比值高，有利于根的分化，抑制芽的形成；用量比值低，有利于芽的分化，抑制根的形成；用量比值适中，促进愈伤组织的形成。 【详解】A、花粉细胞含有一个完整的染色体组，花药壁细胞含有2个染色体组，都含有该生物生长发育繁殖的全部遗传信息，均具有全能性，A正确； B、愈伤组织再分化过程中，如果细胞分裂素和生长素同时使用，且生长素用量较高，有利于根的分化、抑制芽的形成，如果同时使用，且细胞分裂素用量较高，有利于芽的分化、抑制根的形成，所以培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向，B正确； C、单倍体幼苗细胞含有的染色体数目减半，因此可镜检根尖分生区细胞的染色体，鉴定出单倍体幼苗，C正确； D、秋水仙素处理单倍体幼苗，可能有些细胞染色体数目没有加倍，只含有8条，D错误。 故选ABC。 15．鱼腥草是三白草科蕺菜属植物，在民间也叫“折耳根”、“猪鼻拱”、“侧耳根”等，在我国南方农村非常的常见，其实它在我国有2000多年的食用历史，而且它的价值非常的珍贵。三白草和鱼腥草是同科不同属的两种药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。科研人员将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）用到个体生长或生产过程，并实现有效成分的工厂化生产，具体操作如图所示，回答下列问题： (1)图中①过程通过添加 去除细胞壁获取原生质体过程，②利用 （填具体方法）诱导原生质体融合，融合完成的标志是 。 (2)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，其作用是 。 (3)诱导愈伤组织再分化期间一般需要光照，原因是 。 (4)若三白草为三倍体，其染色体组成为AAA；若鱼腥草为四倍体，其染色体组成为BBBBDDDD，则二者融合形成的杂种原生质体的细胞内染色体组成情况为 ，由此杂种原生质体继续培养得到的杂种植株是 倍体，得到的杂种植株 （填“是”或“不是”）新物种。 【答案】(1) 果胶酶和纤维素酶 PEG（聚乙二醇） 杂种细胞形成新的细胞壁 (2)维持一定的渗透压，防止原生质体吸水涨破 (3)叶肉细胞中的叶绿素的合成需要光照 (4) AAABBBBDDDD 七倍体 不是 【分析】据图分析，图为三白草和鱼腥草体细胞杂交过程，其中①为去除细胞壁，②为原生质体融合，③脱分化形成愈伤组织，④提取代谢产物。细胞杂交相当于体细胞融合在一起成为一个细胞，因此若一种细胞内含m条染色体，另一种细胞中含n条染色体，则杂种细胞内染色体数为两细胞染色体数之和，即m+n条染色体。 【详解】（1）据图分析，图为三白草和鱼腥草体细胞杂交过程，因此用到了植物细胞培养技术，①为去除细胞壁，采用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁获得原生质体。过程②为原生质体融合，常用的化学诱导剂有PEG融合法、高Ca2+-高pH融合法等。 植物体细胞融合成功的标志是杂种细胞生出新的细胞壁。 （2）在植物体细胞杂交技术中，原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，其作用是维持一定的渗透压，防止原生质体吸水涨破。 （3）诱导愈伤组织再分化期间一般需要光照，原因是叶肉细胞中的叶绿素的合成需要光照。 （4） 三白草细胞其染色体组成为AAA，鱼腥草细胞染色体组成为BBBBDDDD，融合细胞染色组成情况为AAABBBBDDDD。含7个染色体组，是七倍体。融合形成的杂种原生质体的细胞内染色体组成情况为AAABBBBDDDD， 杂种原生质体继续培养得到的杂种植株不是新物种，因为杂种细胞中没有同源染色体，减数分裂无法产生正常的生殖细胞。 16．紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。利用植物组织培养和植物细胞培养的方法生产紫杉醇的基本方法如下，回答下列问题： (1)诱导幼茎、针叶等外植体形成愈伤组织的过程称为 。与微生物培养基的营养成分相比，诱导愈伤组织的培养基还应该添加 。 (2)无菌技术是植物组织培养的关键。若要探究对幼茎、针叶等消毒的最佳处理时间，实验的因变量是幼茎、针叶等的 （答一点）。 (3)培养愈伤组织工业化生产紫杉醇的过程中，影响紫杉醇产量的因素有 （答两点）。 (4)利用植物组织培养技术快速培养脱毒苗，可从其树皮中提取紫杉醇。在脱毒苗的培养过程中，一般选择分生组织细胞作为外植体，原因是 。请参照上图模式，用文字和箭头图示培养脱毒苗获取紫杉醇的流程 。 (5)随着培养技术的不断完善，植物组织培养技术的应用越来越广泛，请列举该技术在生活或生产中的其他应用 （答一点）。 【答案】(1) 脱分化 植物激素（生长素和细胞分裂素） (2)污染率、存活率 (3)筛选的愈伤组织的增殖能力和产紫杉醇的能力、液体培养基的温度、pH、溶解氧等 (4) 分生区附近的病毒极少，甚至无病毒 外植体（茎尖分生组织）→愈伤组织→芽、根→脱毒苗→树皮→提取、检测紫杉醇 (5)作物新品种培育，如单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交技术 【分析】植物组织培养条件：①在无菌条件下进行人工操作。②保证水、无机盐、碳源（常用蔗糖）、氮源（含氮有机物）、生长因子（维生素）等营养物质的供应。③需要添加一些植物生长调节物质，主要是生长素和细胞分裂素。④愈伤组织再分化到一定阶段，形成叶绿体，能进行光合作用，故需光照。 【详解】（1）诱导幼茎、针叶等外植体形成愈伤组织的过程称为脱分化。植物细胞的分裂和分化需要植物激素的调节，因此与微生物培养基的营养成分相比，诱导愈伤组织的培养基还应该添加植物激素。 （2）若要探究对幼茎、针叶等消毒的最佳处理时间，则实验自变量为消毒处理的时间，因变量为幼茎、针叶等的污染率、存活率。 （3）紫杉醇是细胞的代谢产物，因此细胞产生紫杉醇的能力以及影响细胞增殖和细胞代谢的因素均会影响紫杉醇产量，如筛选的愈伤组织的增殖能力和产紫杉醇的能力、液体培养基的温度、pH、溶解氧等均会影响紫杉醇产量。 （4）由于分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此在脱毒苗的培养过程中，一般选择分生组织细胞作为外植体。脱毒苗的形成利用了植物组织培养的技术，因此培养脱毒苗获取紫杉醇的流程为：外植体（茎尖分生组织）→愈伤组织→芽、根→脱毒苗→树皮→提取、检测紫杉醇。 （5）作物新品种培育，如单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交技术均利用了植物组织培养技术。 17．小麦赤霉病是全球性小麦病害，严重影响小麦产量和品质。利用植物细胞工程技术可加快抗赤霉病小麦的育种进程。请根据所学内容和材料信息回答下列问题： (1)植物细胞工程是以植物的 为理论基础，以 为技术支持，在细胞和亚细胞水平对植物进行遗传操作，从而实现对植物的改良和利用。 (2)为了加快抗病基因型的纯合速度，可采用玉米授粉诱导小麦加倍单倍体法。抗病小麦（6n=42）与玉米（2n=20）杂交后，在杂交后的最初3次细胞分裂过程中，来自玉米花粉的染色体会被逐渐排除掉，最终仅剩下来自母本小麦的染色体，形成了小麦单倍体胚。该单倍体胚经培养形成幼苗后，再进行染色体加倍。 ①杂交后最初3次细胞分裂的过程中，细胞发生的可遗传变异为 。 ②小麦单倍体胚中含 个染色体组，可用 （物质名称）对单倍体幼苗进行染色体加倍处理，处理后的抗病小麦含有 条染色体。 (3)将（2）中获得的植物种子进行“幼胚离体培养”，其大致流程是：用无菌水冲洗3-5次麦粒，在无菌条件下剥出麦粒的幼胚。将幼胚尖端向下接种在MS培养基上，放入25℃培养室中培养，接种4天后置于2-4℃低温条件下“春化”15天，然后移栽至盆钵中生长。 ①接种小麦幼胚的MS培养基上应添加 物质，以制成固体培养基。幼胚培养初始阶段培养室内 （填“需要”或“不需要”）给予光照。 ②春化指的是 。 ③与传统的用小麦种子在土壤中种植育种相比，育种工作中采用“幼胚离体培养技术”的优势是： 。 【答案】(1) 全能性 植物组织与细胞培养（或植物组织培养） (2) 染色体数目 3 秋水仙素 42 (3) 蔗糖、无机盐、琼脂 不需要 一、二年生种子作物在苗期需要经受一段低温时期，才能开花结实的现象 可尽快打破种子休眠，加快植株生长发育，可实现在一年内培育多代小麦的育种目标 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】（1）植物细胞工程是以植物的全能性为理论基础，以植物组织与细胞培养为技术支持，在细胞和亚细胞水平对植物进行遗传操作，从而实现对植物的改良和利用。 （2） ①小麦（6n＝42）与玉米（2n＝20）杂交后，来自玉米花粉的染色体会被逐渐排除掉，这个过程中细胞染色体数目发生了变化，属于染色体数目变异。 ②根据题干信息，普通小麦（6n=42）与玉米（2n=20）杂交形成的受精卵发育成幼胚过程中，由于玉米染色体全部丢失，而小麦卵细胞的染色体全部留下，因此幼胚只含有21条染色体，属于单倍体小麦，单倍体胚中含有来自小麦配子的3个染色体组；此时单倍体胚中的染色体条数是3×7=21条，可用秋水仙素对其加倍，处理后的小麦含有42条染色体。 （3） ①进行组织培养时，培养基上应添加蔗糖、无机盐、琼脂等物质，制成MS固体培养基；幼胚在培养初期没有合成数量较多的叶绿素，不需要给予光照。 ②春化是指一、二年生种子作物在苗期需要经受一段低温时期，才能开花结实的现象，是植物必须经历一段时间的持续低温才能完成生长周期的转变，从营养生长阶段过渡到生殖阶段（如开花、结果）。这一过程通过低温刺激促使植物体内养分积累，为后续生长提供能量。 ③用种子种植时需要等待其破土萌发，用“幼胚离体培养技术”则不需要等待时间，幼胚在培养基的支持下可以立即生长，故与传统的用小麦种子在土壤中种植育种相比，育种工作中采用“幼胚离体培养技术”的优势是：可尽快打破种子休眠，加快植株生长发育，可实现在一年内培育多代小麦的育种目标。 18．白菜（AA，2n=20）、甘蓝（CC，2n=18）是人们餐桌上的常见蔬菜，营养价值高、染色体数目少。研究人员通过植物体细胞杂交技术培育了甘蓝型油菜（流程如图），并展开了深入研究。请回答下列问题： (1)甘蓝型油菜的叶肉细胞中含有 条染色体，含有 个染色体组。 (2)进行上述杂交过程前，应使用 酶去除植物细胞壁，再用 （试剂名称）处理白菜和甘蓝的原生质体进行膜融合。获得杂种细胞后进行植物组织培养，脱分化阶段的光照条件为 ，再分化过程的影响因素有 （请写出两点）。 (3)甘蓝型油菜有平展叶和上卷叶两种叶形，研究人员分别测定12叶期幼苗单株的叶绿素含量、光合速率、气孔导度等，其结果如下表： 组别 叶绿素a （mg/g） 叶绿素b （mg/g） 净光合速率 （umolCO2/m2·s） 气孔导度（molH2O/m2·s） 胞间CO2浓度 （umolCO2/mol） 平展叶 4.2 2.7 8.7 0.18 461.0 上卷叶 6.7 3.5 12.6 0.21 397.5 ①叶绿素存在于叶绿体的 （场所名称），主要吸收可见光中的 光。 ②在两组植株呼吸速率相同的情况下，据表中数据分析，上卷叶净光合速率大于平展叶的原因是 （答2点）。 【答案】(1) 38 4 (2) 纤维素酶和果胶 聚乙二醇 避光 生长素和细胞分裂素的比例及光照 (3) 类囊体 红光和蓝紫 叶绿素含量高，光反应强；气孔导度大，吸收利用CO2多，暗反应强 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【详解】（1）白菜（AA，2n=20 ） 、甘蓝（CC，2n=18 ），通过体细胞杂交获得的甘蓝型油菜染色体数为二者之和，即 20+18=38条 。白菜是二倍体（AA 表示 2 个染色体组 ），甘蓝是二倍体（CC 表示 2 个染色体组 ），体细胞杂交后甘蓝型油菜含 2+2=4个染色体组 。 （2）植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，所以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体 。诱导原生质体融合常用聚乙二醇（PEG ）试剂 。脱分化阶段一般要避光培养，利于愈伤组织形成；再分化过程受多种因素影响，如生长素和细胞分裂素的比例（调控细胞分化方向，生长素 / 细胞分裂素比值高利于根分化，低利于芽分化 ）、光照（影响叶绿体形成等 ）、温度（影响酶活性 ）等 。 （3）①叶绿素存在于叶绿体的类囊体薄膜上，是光合色素的重要分布场所；叶绿素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光 。 ②净光合速率 = 实际光合速率 - 呼吸速率，两组植株呼吸速率相同情况下，上卷叶净光合速率大，结合表格看：一是上卷叶叶绿素a、叶绿素b含量高，能吸收更多光能，促进光反应，为暗反应提供更多NADPH和ATP ；二是上卷叶气孔导度大，进入细胞的CO2多，为暗反应提供充足原料，促进暗反应进行 。 1．（2025·河北·高考真题）下列过程涉及酶催化作用的是（    ） A．Fe3+催化H2O2的分解 B．O2通过自由扩散进入细胞 C．PCR过程中DNA双链的解旋 D．植物体细胞杂交前细胞壁的去除 【答案】D 【详解】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，具有高效性、专一性和作用条件温和。 【分析】A、Fe3+催化H2O2的分解，Fe3+是无机催化剂，不是酶，A错误； B、O2通过自由扩散进入细胞，这是一种简单的物质跨膜运输方式，不涉及酶的催化作用，B错误； C、PCR过程中DNA双链的解旋是通过高温实现的，不需要酶来解旋（在生物体内DNA解旋需要解旋酶），C错误； D、植物体细胞杂交前细胞壁的去除，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，涉及酶的催化作用，D正确。 故选D。 2．（2025·浙江·高考真题）某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究，结果如表所示。 流程 最佳措施或最适培养基 ①外植体腋芽消毒 75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min ②诱导出丛生苗 MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA ③丛生苗的扩增 MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA ④丛生苗的生根 1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA 注：从生苗为丛状生长的幼苗，IBA（吲哚丁酸）为生长素类物质 下列叙述正确的是（    ） A．流程①的效果取决于消毒剂浓度 B．流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段 C．与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大 D．与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根 【答案】B 【分析】植物组织培养过程中，激素的比例影响其分化的方向，当细胞分裂素与生长素比例相当时，产生愈伤组织，生长素浓度较高时，诱导根的形成，细胞分裂素浓度较高时，诱导芽的形成。 【详解】A、流程①中，消毒效果不仅取决于消毒剂浓度，还取决于消毒时间和消毒剂种类，A错误； B、流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段，直接经腋芽直接分化为丛生苗，B正确； C、与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值小，C错误； D、与流程③相比，提高流程④培养基的IBA浓度有利于从生苗的生根，D错误。 故选B。 3．（2025·江苏·高考真题）图示一种植物组织培养周期，①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂 B．过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞 C．过程②③所用培养基的成分、浓度相同 D．培养基中糖类既能作为碳源，又与维持渗透压有关 【答案】C 【分析】离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体。 【详解】A、过程①形成了愈伤组织，发生了细胞的脱分化，此时细胞还进行有丝分裂，A正确； B、过程②是愈伤组织经再分化形成胚状体的过程，故经过再分化形成不同种类的细胞，B正确； C、过程②③所有培养基的成分、浓度不完全相同，如细胞分裂素和生长素的浓度不同，C错误； D、培养基中常加入蔗糖，既能作为碳源，又与维持渗透压有关，D正确。 故选C。 4．（2025·河北·高考真题）某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行相关检测。下列实验操作错误的是（    ） A．将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织 B．在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后观察颜色以鉴定DNA C．将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析 D．对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，探究不同光照下的光合作用强度 【答案】C 【分析】色素提取的原理：叶绿体中的色素溶解于有机溶剂，如无水乙醇；色素分离的原理：四种色素在层析液中的溶解度不同，因而随层析液在滤纸上扩散的速度不同，溶解度越高，扩散速度越快，溶解度越低，扩散速度越慢。 【详解】A、将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基可以诱导愈伤组织，这是植物组织培养中常用的获取愈伤组织的方法，A正确； B、在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后会出现蓝色反应，以此来鉴定DNA，B正确； C、在进行色素层析时，色素滴加部位不能浸入层析液，否则色素会溶解在层析液中，无法在滤纸条上进行层析分离，C错误； D、对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，通过观察不同光照下叶片上浮的情况等可以探究不同光照下的光合作用强度，D正确。 故选C。 5．（2025·全国卷·高考真题）为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是（    ） A．三倍体西瓜育种时，利用了人工诱导染色体加倍获得的多倍体 B．作物单倍体育种时，利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体 C．航天育种时，利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体 D．水稻杂交育种时，利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体 【答案】B 【详解】A、三倍体西瓜的培育需先通过秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体，再与二倍体杂交得到三倍体，四倍体的形成属于人工诱导染色体加倍，A正确； B、单倍体育种需通过花粉（生殖细胞）离体培养获得单倍体植株，而茎尖组织培养属于无性繁殖，所得植株染色体数目与原植株相同，并非单倍体，B错误； C、航天育种利用太空中的辐射、微重力等因素诱导基因突变，属于诱变育种，C正确； D、杂交育种通过有性生殖（减数分裂）过程中基因重组产生新性状的个体，D正确。 故选B。 6．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是（    ） A．细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成 B．培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌 C．芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体 D．紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显 【答案】A 【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、在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例直接影响细胞的分化方向。当二者比例适中时，促进愈伤组织的形成；比例过高时促进生根，比例过低时促进生芽，A正确； B、培养基含大量水分，需用高压蒸汽灭菌法灭菌（121℃，15-30分钟）；干热灭菌法适用于耐高温且干燥的物品（如玻璃器皿），不能用于培养基灭菌，B错误； C、外植体可以是植物的任何活细胞、组织或器官，只要具有全能性。芽原基细胞是分生组织的一部分，全能性高，可作为外植体。基因选择性表达是细胞分化的基础，不影响其作为外植体的能力，C错误； D、细胞产物的工厂化生产正是通过植物组织培养技术实现的，如大量培养红豆杉细胞，从培养液中提取紫杉醇。因此，紫杉醇可通过此方法获取，植物组织培养的优势（如快速增殖、大量生产细胞产物）在此体现，D错误。 故选A。 7．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以（    ） A．参与构成叶绿素 B．用于诱导原生质体融合 C．辅助血红蛋白携氧 D．参与构成甲状腺激素 【答案】B 【分析】手足抽搐是由于血钙浓度降低引起的，而佝偻病与钙吸收不足有关。 【详解】A、佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙（Ca2+）缺乏有关，叶绿素的核心元素是镁（Mg2+），钙（Ca2+）不参与叶绿素构成，A错误； B、在植物体细胞杂交技术中，高Ca2+-高pH是植物原生质体融合的其中一种方法，与钙（Ca2+）有关，B正确； C、血红蛋白的辅基含铁（Fe2+），负责携氧，与钙无关，C错误； D、甲状腺激素含碘（I-），钙不参与其构成，D错误。 故选B。 8．（2025·湖北·高考真题）水母雪莲是我国的一种名贵药材，主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢，长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究，结果如表所示。下列叙述错误的是（　　） 转速（r/min） 55 65 75 85 相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25 细胞干重（g/L） 7.5 9.7 11.4 9.5 黄酮产量（g/L） 0.2 0.27 0.32 0.25 A．黄酮产量与细胞干重呈正相关 B．黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的 C．氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的 D．转速为75r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累 【答案】B 【分析】分析表格，随着转速升高，细胞干重增加，黄酮产量最多。 【详解】A．从图中看出，黄酮产量随着细胞干重增加而增加，所以黄酮产量与细胞干重呈正相关，A正确； B．黄酮属于次生 代谢产物，并非细胞生存和生长所必需，B错误； C．氧气参与有氧呼吸，为细胞生长、分裂和代谢提供能量，所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的，C正确； D．75r/min时相对生长速率、细胞干重和黄酮产量均最高，所以转速为75r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累，D正确； 故选B。 9．（2025·四川·高考真题）研究人员用花椰菜（BB，2n=18）根与黑芥（CC，2n=16）叶片分别制备原生质体，经PEG诱导融合形成杂种细胞，进一步培养获得再生植株，其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是（    ） A．两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞 B．再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性 C．花椰菜和黑芥的原生质体能融合，证明两种植物间不存在生殖隔离 D．植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对，无法产生可育配子 【答案】B 【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性，去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导，其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。 【详解】A、两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞，有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合等，A 错误； B、全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，杂种细胞经过培养形成再生植株 N，这证明了杂种细胞仍具有全能性，B正确； C、花椰菜和黑芥是不同物种，它们之间存在生殖隔离。原生质体能融合并不能证明不存在生殖隔离，因为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，C错误； D、植株 N 是花椰菜（BB，2n=18）和黑芥（CC，2n=16），二者原生质体经 PEG 诱导融合形成杂种细胞后，染色体组成是 BBCC，存在同源染色体，在减数分裂时能正常联会配对，能产生可育配子，D错误。 故选B。 10．（2025·甘肃·高考真题）我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。发酵工程通过选育菌种和控制发酵条件等措施可优化传统发酵工艺，改善葡萄酒品质。下列叙述错误的是（　　） A．传统发酵时，葡萄果皮上的多种微生物参与了葡萄酒的发酵过程 B．工业化生产时，酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵 C．通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状 D．大规模发酵时，需要监测发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数 【答案】B 【分析】发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】A、在传统发酵制作葡萄酒时，葡萄果皮上附着有多种微生物，如酵母菌等，这些微生物参与了葡萄酒的发酵过程，A正确； B、工业化生产时，酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，能大量繁殖，进行扩大培养，在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精，B错误； C、通过诱变育种（利用物理、化学等因素诱导基因突变）或基因工程育种（定向改造生物的基因）能够改良葡萄酒发酵菌种（如酵母菌）的性状，比如提高发酵效率等，C正确； D、大规模发酵时，发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数会影响微生物的生长和代谢，进而影响发酵过程和产品质量，所以需要监测这些参数，D正确。 故选B。 11．（2025·浙江·高考真题）科研人员研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响，甲组为细胞悬浮培养，乙组为原生质体的液体静置培养，丙组为琼脂糖包埋后的原生质体悬浮培养。三组的培养基相同，其中乙、丙两组另加细胞壁合成抑制剂等。结果如图所示。 下列叙述正确的是（　　） A．比较甲和丙，丙组的培养方式有利于原生质体的增殖，从而提高紫杉醇总产量 B．比较乙和丙，丙组的培养方式有利于应用到发酵罐进行紫杉醇的生产 C．丙组中琼脂糖凝胶的作用是持续为原生质体供应碳源 D．上述实验表明细胞壁完整有助于紫杉醇在细胞内的合成与积累 【答案】B 【详解】A、题干体现的是紫杉醇含量，没有体现对细胞增殖的影响，A错误； B、丙组的胞外紫杉醇浓度比乙组高，这意味着丙组的培养方式能更多地产生可提取的紫杉醇，有利于用发酵罐进行紫杉醇的生产，B正确； C、琼脂糖的作用是为细胞提供支撑和固定，它不能为细胞提供碳源，C错误； D、甲组细胞有细胞壁，不过从紫杉醇合成量来看，甲组低于乙组和丙组，D错误。 故选B。 12．（2025·浙江·高考真题）谷子（2n=18）俗称小米，是起源于我国的重要粮食作物，自花授粉。已知米粒颜色有黄色、浅黄色和白色，由等位基因E和e控制，其中白色（ee）是米粒中色素合成相关酶的功能丧失所致。锈病是谷子的主要病害之一。抗锈病和感锈病由等位基因R和r控制。现有黄色感锈病的栽培种和白色抗锈病的农家种，欲选育黄色抗锈病的品种。 回答下列问题： (1)授粉前，将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45~46℃温水中10min，目的是 ，再授以农家种的花粉。为防止其他花粉的干扰，对授粉后的谷穗进行 处理。同时，以栽培种为父本进行反交。 (2)正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病，F2的表型及其株数如下表所示。 表型 黄色抗锈病 浅黄色抗锈病 白色抗锈病 黄色感锈病 浅黄色感锈病 白色感锈病 F2（株） 120 242 118 40 82 39 从F2中选出黄色抗锈病的甲和乙，浅黄色抗锈病的丙。甲自交子一代全为黄色抗锈病，乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病，丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病。 ①栽培种与农家种杂交获得的F1产生 种基因型的配子，甲的基因型是 ，乙连续自交得到的子二代中，纯合黄色抗锈病的比例是 。杂交选育黄色抗锈病品种，利用的原理是 。 ②写出乙×丙杂交获得子一代的遗传图解 。 (3)谷子的祖先是野生青狗尾草（2n=18）。20世纪80年代开始，作物栽培中长期大范围施用除草剂，由于除草剂的 作用，抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有 （答出2点即可）。 【答案】(1) 人工去雄 套袋 (2) 4 EERR 3/8 基因重组 (3) 选择 远缘杂交、体细胞杂交 【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）授粉前将处于盛花期的栽培种谷穗浸泡在45-46℃温水中10min，目的是人工去雄，防止自花授粉，因为谷子是自花授粉作物，这样做可以保证后续能接受农家种的花粉进行杂交。再授以农家种的花粉后，为防止其他花粉的干扰，对授粉后的谷穗进行套袋处理，以确保杂交的准确性。 （2）①正反交得到的F1全为浅黄色抗锈病，说明浅黄色是不完全显性性状且抗锈病为显性性状。F2中出现了多种表型，且比例接近9：3：3：1的变形，由此可推测控制米粒颜色和锈病抗性的基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。F1的基因型为EeRr，能产生4种基因型的配子，分别为ER、Er、eR、er。甲自交子一代全为黄色抗锈病，说明甲为纯合子，基因型为EERR，乙自交子一代为黄色抗锈病和黄色感锈病，说明乙的基因型为EERr，乙连续自交，F1中EERr占1/2，EERR占1/4，F1自交，F2中纯合黄色抗锈病（EERR）的比例为1/4+1/2×1/4=3/8。杂交选育黄色抗锈病品种，利用的原理是基因重组，通过杂交使不同亲本的优良基因组合在一起。 ②浅黄色抗锈病的丙自交子一代为黄色抗锈病、浅黄色抗锈病和白色抗锈病，其基因型为EeRR。乙（EERr）×丙（EeRR）杂交获得子一代的遗传图解如下。 （3）由于除草剂的选择作用，抗除草剂的青狗尾草个体在生存竞争中更有优势，从而使抗除草剂的青狗尾草个体比例逐渐增加。若利用抗除草剂的青狗尾草培育抗除草剂的谷子，可采用的方法有：远缘杂交，将抗除草剂的青狗尾草与谷子杂交，然后筛选出具有抗除草剂性状的子代进行培育；体细胞杂交，用纤维素酶和果胶酶去除两种植物的细胞壁，在进行原生质体融合，得到杂种细胞，使谷子获得抗除草剂的性状。 学科网（北京）股份有限公司1 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 $