第40讲 植物细胞工程（专项训练）（安徽专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第40讲 植物细胞工程 目录 01 课标达标练 【题型一】植物组织培养 【题型二】植物体细胞杂交 【题型三】植物细胞工程的应用 【题型四】利用植物细胞工程培育作物新品种 【题型五】细胞产物的工厂化生产 02 能力突破练 新考法 03 高考溯源练 含2025真题 题型一 植物组织培养 1．（24-25高三上·安徽·开学考试）以玄参茎段为外植体，在MS培养基中和多种激素的作用下，外植体经诱导产生丛芽和不定根，将幼苗转移至蛭石或珍珠岩等环境中，经炼苗和壮苗后再移栽入土。下图为植物组织培养的流程图，相关判断错误的是（    ）    A．MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养 B．过程①可以用次氯酸钠和70%的酒精混合后进行消毒 C．过程②为外植体的脱分化，与基因的选择性表达有关 D．过程③诱导形成丛芽和不定根，效果与激素比例有关 2．培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示，下列叙述错误的是（  ） A．胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗，是因为植物细胞具有全能性 B．步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织 C．步骤⑤要进行照光培养，其作用是诱导叶绿素的形成 D．步骤⑤和步骤⑥的培养基中所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 3．（2024·甘肃·高考真题）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 4．下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．花粉经过脱分化转变成未分化的细胞，进而形成不定形的愈伤组织 B．愈伤组织需要吸收培养基中水、无机盐和小分子的有机物等营养 C．为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适宜浓度的细胞分裂素等激素 D．经图示无菌培养获得的试管苗的基因型是AABB、AAbb、aaBB、aabb 5．（2022·重庆·高考真题）植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见如表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（    ） 条件 基因表达产物和相互作用 效应 ① WOX5 维持未分化状态 ② WOX5+PLT 诱导出根 ③ WOX5+ARR2，抑制ARR5 诱导出芽 A．WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性 B．WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累 C．ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性 D．体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制 6．（2021·江苏·高考真题）植物组织培养技术常用于商业化生产：其过程一般为:无菌培养物的建立→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．为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养 B．组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构 C．提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根 D．用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异 7．（2023·海南·高考真题）基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut-Dip-Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。    回答下列问题。 (1)图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和 ，该过程还需要光照，其作用是 。 (2)图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的 。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注 。 (3)图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 。 (4)已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B．据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 ，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是 ，依据是 。 (5)与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是 （答出2点即可）。 题型二 植物体细胞杂交 8．（2024·北京·高考真题）大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是（    ） A．制备时需用纤维素酶和果胶酶 B．膜具有选择透过性 C．可再生出细胞壁 D．失去细胞全能性 9．（2024·湖北·高考真题）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 10．（2024·江苏·高考真题）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．（2024·安徽安庆·模拟预测）植物甲（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，科研人员欲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，过程如图所示。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（10A）处理会使线粒体失活，但细胞分裂功能正常。下列相关叙述正确的是（    ）    A．过程①可置于低渗溶液中处理，然后再将甲、乙植株的原生质体诱导融合 B．诱导愈伤组织期间必须进行光照处理 C．未融合的细胞以及同种细胞融合形成的细胞都不能形成愈伤组织 D．杂种植株丙为六倍体，其产生的雄配子中均含抗除草剂基因 12．疣粒野生稻（2n=24）对白叶枯病的抗性持久稳定，是理想的抗病育种材料，它与栽培稻具有极远的亲缘关系。为了充分利用疣粒野生稻资源，通过采用疣粒野生稻和栽培稻（2n=24）体细胞杂交的方法获得后代，从而实现疣粒野生稻遗传物质向栽培稻转移。下列相关叙述错误的是（　　） A．疣粒野生稻和栽培稻之间存在生殖隔离，自然条件下不能进行基因交流 B．两种水稻细胞经酶解去壁、诱导融合后可通过观察染色体数目筛选出杂种细胞 C．形成愈伤组织的过程是脱分化，可能会发生染色体变异、基因突变，但不会发生细胞分化 D．经组培获得的杂种幼苗，一般需要经过由无菌到有菌的炼苗过程才能用于生产实践 13．SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，它能催化超氧阴离子自由基形成H2O2，增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式，相关叙述正确的有（　　） A．①过程中最常用的方法是采用Ca2＋处理法将SOD基因导入植物细胞 B．②需要进行照光培养，以诱导叶绿素的形成 C．③表示再分化过程，无需严格的无菌操作 D．该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性 题型三 植物细胞工程的应用 14．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列表述正确的是（    ） A．实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变 B．①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控 C．获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎，脱毒苗具有更强的抗病毒能力 D．通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性 15．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．图示途径体现了植物组织培养技术用于作物繁殖的新途径 B．通常需用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒 C．通过固体培养基来大量培养高产细胞系，可以实现对辣椒素的工业化生产 D．植物茎尖分生区附近几乎无病毒，可用作外植体培养脱毒苗 16．（2024·吉林·高考真题）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 17．（2023·山西·高考真题）根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。 (1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是 。 (2)取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是 ，②表示的过程是 。由外植体最终获得完整的植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指 。 (3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组，甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入 的培养液中培养，观察两组试管苗的生长状况，若甲组的生长状况好于乙组，则说明 。 (4)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是 （答出2点即可）。 题型四 利用植物细胞工程培育作物新品种 18．植物代谢会产生次生代谢物（如花椒毒素、黄酮类物质、棉酚等），以抵御植食性害虫的取食及病虫害的侵入。通过长期的进化，植食性昆虫已经进化出复杂的解毒酶系来应对寄主植物的毒性化合物的防御。下列叙述错误的是（    ） A．植食性昆虫形成解毒酶系是植物的毒性化合物对其定向选择的结果 B．次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养 C．某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是遗传多样性的直观表现 D．植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果 19．十字花科植物甲（2n=20）与乙（2n=16）通过人工授粉杂交，获得的幼胚经组织培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的幼芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干下列叙述正确的是（    ） A．在形成幼苗丙的过程中，需要先去细胞壁再进行原生质体融合 B．在幼苗丁细胞分裂后期，可以观察到36或72条染色体的细胞 C．由丁培育戊、打破了生殖隔离、克服了远缘杂交的不亲和障碍 D．甲、乙杂交的受精卵，因没有同源染色体而不能进行有丝分裂 20．已知愈伤组织生芽过程中，细胞分裂素（CK）通过A基因和W基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体a和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例为X的培养基中诱导生芽，结果如图1。采用转基因技术在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在上述相同的培养基中培养，结果如图2。下列说法错误的是（    ） A．在高CK诱导下A基因促进W基因表达 B．缺失A基因，W基因表达不能促进生芽 C．过量表达W基因可使生芽时间提前 D．实验中CK与生长素比例X的值一般大于1 题型五 细胞产物的工厂化生产 21．研究人员利用离体培养的红豆杉细胞生产紫杉醇（易溶于丙酮等有机溶剂，是一种抗癌药）的流程如下图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．生产紫杉醇利用了植物细胞培养，该技术几乎不受季节、天气限制 B．用诱变的方法处理愈伤组织，再经筛选可能获得高产紫杉醇的细胞 C．过程①、②中植物细胞发育的方向受激素调控，与环境条件无关 D．可用双层磷脂分子构建的脂质体运送紫杉醇至靶细胞，治疗某些癌症 22．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。培养红豆杉细胞生产紫杉醇的主要过程包括诱导形成愈伤组织、筛选稳定高产紫杉醇的细胞、利用生物反应器进行培养等。下列相关叙述正确的是（    ） A．植物细胞培养是植物组织培养的基础 B．植物细胞培养利用的原理是细胞的全能性 C．愈伤组织是分化程度较高的薄壁组织团块 D．在生物反应器中利用液体培养基培养细胞 1．药用植物板蓝根（2n=14）具有抗病毒及抗菌等作用。某课题组以甘蓝型油菜（2n=38）与板蓝根作为原材料，通过体细胞杂交培育了抗病菌的板蓝根-油菜杂交种。部分杂交种细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示，下列叙述正确的是（    ） 杂交种 体细胞染色体数 后期I细胞两极染色体数目比的占比（%） 26:26 28:24 23:29 27:25 其它 AS1 52 63.4 10.6 7.2 14.8 0.0 AS6 52-62 32.3 9.6 8.2 11.0 38.8 AS7 52-58 40.3 9.6 7.2 12.5 30.5 A．板蓝根—油菜杂种AS1属于二倍体，体细胞中有两个染色体组 B．板蓝根产生的配子与甘蓝型油菜产生的配子受精后需用秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍 C．杂交种ASI在后期I时，有10.6%的细胞两极染色体数目比为28：24，造成这一现象的可能原因是后期I有部分染色单体未分离 D．若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本，最好选择AS1 2．CMV 是危害烟草的主要病毒，CMV 侵染烟草后，发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株，科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．烟草幼苗茎尖病毒极少，直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株 B．若发病叶片中出现绿色区域，取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株 C．选取的叶片组织需先进行灭菌处理，再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株 D．接种CMV起到了选择作用，因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定 3．胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞，其中一个细胞的细胞核消失后，两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”，制备过程如下图所示，其中GFP（绿色荧光蛋白）基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测，“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，下列说法正确的是（    ）    A．制备原生质体时需用胰蛋白酶或纤维素酶去除细胞壁 B．聚乙二醇或灭活的病毒可用于诱导原生质体A和B的融合 C．“华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中 D．应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号” 4．玉米是雌雄同株、雌雄异花植物。一般情况下，玉米既可自交结实，也可接受不同品系的花粉杂交结实。科研人员为了培育高产、早熟玉米新品种，通过转基因技术将含有早熟基因（B基因）的某DNA片段导入纯合高产玉米细胞中的某条染色体上，发现得到的转基因玉米植株（甲）不仅具有高产、早熟性状，还具有了不能接受其它品系花粉授粉结实的现象，此现象称为单向杂交不亲和。已知玉米高产对低产为显性，由基因A/a控制，不考虑基因突变及染色体互换片段的情况，回答下列问题。 (1)将早熟基因导入高产玉米细胞后，需通过 技术才能培养出完整玉米植株。甲植株出现单向杂交不亲和现象的原因最可能是 。 (2)为了判断甲植株的早熟基因与高产基因是否在一条染色体上，请设计杂交实验，要求写出简要实验思路并预期实验结果。 实验思路： 。 预期结果：若 ，则两基因在一条染色体上；若 ，则两基因不在一条染色体上。 (3)已知高产、早熟品系（乙）的高产基因（A）与早熟基因（B）不在一条染色体上，将乙品系玉米与普通玉米（低产、晚熟）杂交时，应以品系 作母本。待其F1开花后，将其花粉授给普通玉米，则其后代接受普通玉米的花粉后能结实的植株与不能结实的植株之比为 ，能结实的植株中高产、早熟个体所占比例为 。 5．甘蔗是我国重要的糖料作物之一，传统的除草剂如草铵膦和草甘膦无选择性不能直接用于甘蔗生长期，因此培育耐除草剂（抗草铵膦的bar基因和抗草甘膦的EPSPS基因）转基因甘蔗是解决这个问题最有效的方法之一。具体流程如下： 回答下列问题： (1)制备分别含bar基因及EPSPS基因的植物表达载体：为使目的基因在受体细胞中既能扩增又能持续高效的表达，表达载体需具备 （结构）。 (2)农杆菌侵染菌液的制备：将农杆菌置于低温且含有 溶液中使之成为感受态细胞，再在低温条件下分别与含bar基因及EPSPS基因的植物表达载体混匀后短暂升温处理，将经PCR技术鉴定为 的农杆菌涂布在含有相应抗生素的LB固体培养基上，用 挑取单菌落接种到 培养基上进行扩大培养，其目的是 。 (3)甘蔗胚性愈伤组织的诱导：取经 的生长良好的甘蔗顶端 处的组织为外植体，接种于某诱导培养基上，再置于 （环境）条件下进行培养获得愈伤组织。该诱导培养基与发芽培养基相比，最明显的区别是 。 (4)愈伤组织的转化：挑取生长旺盛的愈伤组织与转化的农杆菌侵染液混合培养30min，过滤除去菌液并用 吸干愈伤组织表面的残液，再诱导转化的愈伤组织经 过程形成转化的甘蔗试管苗。为检测获得的甘蔗试管苗是否真的发生了转化进行了一系列操作，下列说法正确的有 。 A．对试管苗的基因组进行PCR扩增后，再通过电泳检测是否含bar基因和EPSPS基因 B．对试管苗的基因组进行PCR扩增后，再通过DNA测序技术检测是否含bar基因和EPSPS基因 C．利用核酸探针检测试管苗的基因组中是否含bar基因和EPSPS基因 D．对试管苗分别喷施草铵膦和草甘膦后，观察其是否继续健康生长 (5)常规条件下栽培种甘蔗不容易开花，或即使开花也表现为花粉败育、授粉困难等问题，因此转基因甘蔗与杂草之间通过花粉发生 的潜在风险极小，因此转基因甘蔗是转基因风险最低、转基因安全等级最高的植物之一。 1．（2025·广西·高考真题）甘薯是重要的农作物，为了改良甘薯品质，科学家利用甘薯（2N=90）与其近缘野生种（2N=30）进行体细胞杂交，选育得到杂种植株M1。下列说法正确的是（　　） A．需用几丁质酶和果胶酶来降解甘薯细胞壁 B．为防止原生质体失水，需使用低渗缓冲液 C．M1具有两个物种的所有性状，且染色体数目为2N=120 D．在培育M1时，配制的各种培养基常以MS培养基为基础 2．（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 3．（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 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·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 6．（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 7．（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 8．（2024·广西·高考真题）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 9．（2024·安徽·高考真题）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．（2024·浙江·高考真题）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 11．（2024·浙江·高考真题）植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下： 筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X 回答下列问题： (1)获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ，经脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞。 (2)对分离获得的单细胞进行 培养，并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，该过程模拟了 的胁迫。 (3)在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成，则X的合成符合图 （填“甲”“乙”“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。 (4)多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可通过 培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物，利用 工程生产植物的次生代谢产物。 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 $ 第40讲 植物细胞工程 目录 01 课标达标练 【题型一】植物组织培养 【题型二】植物体细胞杂交 【题型三】植物细胞工程的应用 【题型四】利用植物细胞工程培育作物新品种 【题型五】细胞产物的工厂化生产 02 能力突破练 新考法 03 高考溯源练 含2025真题 题型一 植物组织培养 1．（24-25高三上·安徽·开学考试）以玄参茎段为外植体，在MS培养基中和多种激素的作用下，外植体经诱导产生丛芽和不定根，将幼苗转移至蛭石或珍珠岩等环境中，经炼苗和壮苗后再移栽入土。下图为植物组织培养的流程图，相关判断错误的是（    ）    A．MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养 B．过程①可以用次氯酸钠和70%的酒精混合后进行消毒 C．过程②为外植体的脱分化，与基因的选择性表达有关 D．过程③诱导形成丛芽和不定根，效果与激素比例有关 【答案】B 【详解】A、MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养，蔗糖可以为外植休的生长提供碳源、能源、调节培养基的渗透压，A正确； B、外植体的消毒，先用体积分数为70%的酒精浸泡30s后，立即取出，用无菌水清洗2～3次，再用质量分数为5%的次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次，B错误； C、过程②为外植休的脱分化，脱分化过程与基因的选择性表达有关，C正确； D、过程③诱导形成丛芽和不定根，为再分化过程，生长素比例较高，有利于根的分化，细胞分裂素比例较高，有利于芽的分化，因此再分化效果与激素比例有关，D正确。 故选B。 2．培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示，下列叙述错误的是（  ） A．胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗，是因为植物细胞具有全能性 B．步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织 C．步骤⑤要进行照光培养，其作用是诱导叶绿素的形成 D．步骤⑤和步骤⑥的培养基中所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 【答案】C 【解析】植物组织培养技术： 1、题图分析：①→④表示处理外植体材料，⑤表示脱分化，⑥表示再分化。 2、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】A、利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗，这是因为植物细胞具有全能性，A正确； B、形成层容易诱导形成愈伤组织，因此步骤③切取的组织块中要带有形成层，B正确； C、步骤⑤脱分化需要进行避光培养，步骤⑥再分化需要光照培养，C错误； D、步骤⑤脱分化和步骤⑥再分化培养基中细胞分裂素和生长素的含量、比例不同，D正确。 故选C。 3．（2024·甘肃·高考真题）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 【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。 4．下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．花粉经过脱分化转变成未分化的细胞，进而形成不定形的愈伤组织 B．愈伤组织需要吸收培养基中水、无机盐和小分子的有机物等营养 C．为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适宜浓度的细胞分裂素等激素 D．经图示无菌培养获得的试管苗的基因型是AABB、AAbb、aaBB、aabb 【答案】D 【详解】A、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，花粉经过脱分化转变成未分化的细胞，进而形成不定形的愈伤组织，A正确； B、愈伤组织的代谢类型是异养需氧型，因此在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得水、无机盐和小分子的有机物等营养，B正确； C、为促进花粉细胞分裂生长，需在培养基中加入适宜浓度的细胞分裂素、生长素等植物激素，C正确； D、基因型为AaBb的植物体经过减数分裂可产生基因型为AB、ab、Ab、aB的配子，再经过花药离体培养可得到单倍体，因此试管苗可能出现的基因型有AB、Ab、aB、ab，D错误。 故选D。 5．（2022·重庆·高考真题）植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见如表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（    ） 条件 基因表达产物和相互作用 效应 ① WOX5 维持未分化状态 ② WOX5+PLT 诱导出根 ③ WOX5+ARR2，抑制ARR5 诱导出芽 A．WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性 B．WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累 C．ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性 D．体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制 【答案】C 【详解】A、根据表格信息可知，WOX5能维持未分化状态，使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性，若WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A正确； B、由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”，再结合表格信息，WOX5+PLT可能诱导出根，可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B正确； C、由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性，C错误； D、由题干信息可知，出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生，故可推测体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D正确。 故选C。 6．（2021·江苏·高考真题）植物组织培养技术常用于商业化生产：其过程一般为:无菌培养物的建立→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．为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养 B．组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构 C．提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根 D．用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异 【答案】D 【详解】A、植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，才能进行培养，所用的培养基必须彻底灭菌，A正确； B、组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构，胚状体若包裹上人工种皮，可制作成人工种子，B正确； C、生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根，C正确； D、用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异，D错误。 故选D。 7．（2023·海南·高考真题）基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut-Dip-Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。    回答下列问题。 (1)图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和 ，该过程还需要光照，其作用是 。 (2)图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的 。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注 。 (3)图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 。 (4)已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B．据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 ，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是 ，依据是 。 (5)与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是 （答出2点即可）。 【答案】(1) 脱分化 细胞分裂素 诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需要 (2) 遗传特性 转基因标识 (3)Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起 (4) 荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根 观察幼苗是否表现出白化特征 PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除 (5)操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。 【详解】（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于脱分化过程，该过程的本质是使细胞失去原来特定的结构和功能；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和细胞分裂素，这两种激素的比值能调控愈伤组织的分化方向，该过程还需要光照，因为叶绿素的形成需要光；且叶绿体利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。 （2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的遗传特性。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注转基因种子，即进行转基因标识。 （3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，利用了农杆菌含有的Ti质粒的作用，Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起。 （4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B，该过程中通过荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根即为阳性毛状根段，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是观察幼苗是否表现出白化特征，因为PDS缺失会导致植株白化，而白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除。 （5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点主要表现在操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。 题型二 植物体细胞杂交 8．（2024·北京·高考真题）大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是（    ） A．制备时需用纤维素酶和果胶酶 B．膜具有选择透过性 C．可再生出细胞壁 D．失去细胞全能性 【答案】D 【详解】A、大豆叶片细胞是植物细胞，具有细胞壁，其细胞壁的成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体，需用纤维素酶和果胶酶进行处理，A正确； B、生物膜的功能特点是具有选择透过性，所以膜具有选择透过性，B正确； C、原生质体可以再生出新的细胞壁，C正确； D、分离出的原生质体具有全能性，可用于植物体细胞杂交，为杂种植株的获得提供了理论基础，D错误。 故选D。 9．（2024·湖北·高考真题）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 【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。 10．（2024·江苏·高考真题）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 【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．（2024·安徽安庆·模拟预测）植物甲（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，科研人员欲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，过程如图所示。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（10A）处理会使线粒体失活，但细胞分裂功能正常。下列相关叙述正确的是（    ）    A．过程①可置于低渗溶液中处理，然后再将甲、乙植株的原生质体诱导融合 B．诱导愈伤组织期间必须进行光照处理 C．未融合的细胞以及同种细胞融合形成的细胞都不能形成愈伤组织 D．杂种植株丙为六倍体，其产生的雄配子中均含抗除草剂基因 【答案】C 【详解】A、为防止原生质体吸水涨破，过程①可置于等渗溶液中处理，然后再将甲、乙植株的原生质体诱导融合，A错误； B、诱导愈伤组织期间不需要进行光照处理，B错误； C、X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体的功能，IOA（一种化学试剂）可使细胞的线粒体失活，但不影响细胞分裂，因此未融合的细胞和同种细胞的融合细胞都不能形成愈伤组织，只有甲和乙融合的细胞由于生理互补，可以形成愈伤组织，C正确； D、甲为二倍体，乙为四倍体，因此二者细胞融合后的杂种植株丙为六倍体，融合杂种植株丙的抗除草剂基因位于细胞质中，而花粉几乎只有细胞核，故细胞质基因一般不会通过花粉遗传给后代，即杂种植株丙产生的雄配子中几乎不含有抗除草剂基因，D错误。 故选C。 12．疣粒野生稻（2n=24）对白叶枯病的抗性持久稳定，是理想的抗病育种材料，它与栽培稻具有极远的亲缘关系。为了充分利用疣粒野生稻资源，通过采用疣粒野生稻和栽培稻（2n=24）体细胞杂交的方法获得后代，从而实现疣粒野生稻遗传物质向栽培稻转移。下列相关叙述错误的是（　　） A．疣粒野生稻和栽培稻之间存在生殖隔离，自然条件下不能进行基因交流 B．两种水稻细胞经酶解去壁、诱导融合后可通过观察染色体数目筛选出杂种细胞 C．形成愈伤组织的过程是脱分化，可能会发生染色体变异、基因突变，但不会发生细胞分化 D．经组培获得的杂种幼苗，一般需要经过由无菌到有菌的炼苗过程才能用于生产实践 【答案】B 【详解】A、疣粒野生稻和栽培稻是不同的物种，两者之间存在生殖隔离，自然条件下不能进行基因交流，故需要植物体细胞杂交技术获得杂种植株，A正确； B、两种水稻细胞的染色体数目相同，故不能通过观察染色体数目筛选出杂种细胞，需要观察染色体形态，B错误； C、脱分化形成愈伤组织的过程中，细胞通过有丝分裂方式增殖，可能会发生染色体变异或基因突变，而不可能发生细胞分化和基因重组，C正确； D、经组培获得的杂种幼苗，一般需要经过由无菌到有菌的炼苗过程才能用于生产实践，否则试管苗的成活率较低，D正确。 故选B。 13．SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，它能催化超氧阴离子自由基形成H2O2，增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式，相关叙述正确的有（　　） A．①过程中最常用的方法是采用Ca2＋处理法将SOD基因导入植物细胞 B．②需要进行照光培养，以诱导叶绿素的形成 C．③表示再分化过程，无需严格的无菌操作 D．该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性 【答案】D 【详解】A、SOD基因属于目的基因，将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，A错误； B、②表示脱分化，脱分化一般需要避光处理，以诱导愈伤组织形成，B错误； C、植物组织培养全过程都需要严格的无菌操作，③表示再分化过程，仍需严格的无菌操作，C错误； D、该育种方式利用了细胞工程（植物组织培养）和基因工程（将SOD目的基因导入植物细胞），从植物细胞培育成植物个体，能体现细胞的全能性，D正确。 故选D。 题型三 植物细胞工程的应用 14．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列表述正确的是（    ） A．实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变 B．①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控 C．获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎，脱毒苗具有更强的抗病毒能力 D．通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性 【答案】D 【详解】A、由以上分析可知①和②分别表示脱分化(或去分化)和再分化，细胞核中的遗传物质不变，基因发生了选择性表达，但基因没发生突变，A错误； B、在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化，B错误； C、因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒植株而并非根和芽，脱毒苗不具有更强的抗病毒能力，C错误； D、由图可知辣椒素是细胞产物，通过细胞培养得到高产细胞系时就可产生，不需要发育成植株，所以未体现出植物细胞的全能性，D正确。 故选D。 15．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．图示途径体现了植物组织培养技术用于作物繁殖的新途径 B．通常需用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒 C．通过固体培养基来大量培养高产细胞系，可以实现对辣椒素的工业化生产 D．植物茎尖分生区附近几乎无病毒，可用作外植体培养脱毒苗 【答案】C 【详解】 A、途径1是通过植物组织培养技术获得脱毒苗，再从果实中获得相应的产物，途径2是采用植物细胞培养技术获得大量细胞产物，图示途径体现了植物组织培养技术用于作物繁殖的新途径，A正确； B、植物组织培养过程中需用体积分数70%的酒精对外植体进行消毒，以实现无菌操作，B正确； C、植物细胞的培养一般使用液体培养基，辣椒素可从细胞培养物中获取，从而实现对辣椒素的工业化生产，C错误； D、植物茎尖分生区附近几乎无病毒，可用作外植体培养脱毒苗，D正确。 故选C。 16．（2024·吉林·高考真题）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 【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。 17．（2023·山西·高考真题）根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。 (1)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是 。 (2)取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是 ，②表示的过程是 。由外植体最终获得完整的植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指 。 (3)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组，甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入 的培养液中培养，观察两组试管苗的生长状况，若甲组的生长状况好于乙组，则说明 。 (4)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是 （答出2点即可）。 【答案】(1)由根瘤菌繁殖形成的单菌落　 (2) 脱分化 再分化 细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 (3) 无氮源 接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮能力 (4)①促进植物生长，增加作物产量　②能够减少化肥使用，改良土壤，减少污染，保护生态环境 【详解】（1）在微生物学中将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体成为纯培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体。对于本实验来说就是根瘤菌繁殖得到的单菌落。 （2）植物组织培养的过程先是脱分化形成愈伤组织，后再分化形成试管苗。细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 （3）控制变量，因为甲组和乙组的区别是固氮菌，所以要保证培养液中没有氮源，探究的是接种到试管菌上的根瘤菌是否具有固氮能力，如果甲长得好，说明接种到试管菌上的根瘤能具有固氮能力。 （4）微生物肥料除了能够促进植物生长，起到肥料的作用之外，能够减少化肥的使用，改良土壤，保护环境。 题型四 利用植物细胞工程培育作物新品种 18．植物代谢会产生次生代谢物（如花椒毒素、黄酮类物质、棉酚等），以抵御植食性害虫的取食及病虫害的侵入。通过长期的进化，植食性昆虫已经进化出复杂的解毒酶系来应对寄主植物的毒性化合物的防御。下列叙述错误的是（    ） A．植食性昆虫形成解毒酶系是植物的毒性化合物对其定向选择的结果 B．次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养 C．某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是遗传多样性的直观表现 D．植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果 【答案】B 【详解】A、由于基因突变等变异，植食性昆虫中存在对植物的毒性化合物降解能力强和降解能力弱的个体，植物的毒性化合物可将降解能力强的个体选择并保存下来，故植食性昆虫进化形成复杂的解毒酶系，是植物的毒性化合物对其定向选择的结果，A正确； B、次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行，B错误； C、某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是遗传（基因）多样性的直观表现，C正确； D、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果，D正确。 故选B。 19．十字花科植物甲（2n=20）与乙（2n=16）通过人工授粉杂交，获得的幼胚经组织培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的幼芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干下列叙述正确的是（    ） A．在形成幼苗丙的过程中，需要先去细胞壁再进行原生质体融合 B．在幼苗丁细胞分裂后期，可以观察到36或72条染色体的细胞 C．由丁培育戊、打破了生殖隔离、克服了远缘杂交的不亲和障碍 D．甲、乙杂交的受精卵，因没有同源染色体而不能进行有丝分裂 【答案】B 【详解】A、丙是植物甲和乙杂交的结果，不需要去除细胞壁，体细胞杂交才需要去除细胞壁，A错误； B、甲、乙（2n=20，2n=16）通过人工授粉杂交得丙，丙的染色体数为18条，用秋水仙素处理顶芽形成幼苗丁，幼苗丁体细胞染色体数为36条，但是并不是所有细胞的染色体都能加倍，所以在细胞分裂后期可观察到36或72条染色体，B正确； C、丁是四倍体，由丁培育戊是杂交育种得过程，未打破生殖隔离，C错误； D、甲、乙杂交的受精卵，因没有同源染色体而不能进行减数分裂，D错误。 故选B。 20．已知愈伤组织生芽过程中，细胞分裂素（CK）通过A基因和W基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体a和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例为X的培养基中诱导生芽，结果如图1。采用转基因技术在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在上述相同的培养基中培养，结果如图2。下列说法错误的是（    ） A．在高CK诱导下A基因促进W基因表达 B．缺失A基因，W基因表达不能促进生芽 C．过量表达W基因可使生芽时间提前 D．实验中CK与生长素比例X的值一般大于1 【答案】B 【详解】A、由图1分析可知，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长，W基因的表达量显著升高，突变体的W基因的表达量明显少于对照组，说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达，A正确； B、通过材料甲和突变体a进行对比，缺失A基因时W基因过量表达可以促进生芽，B错误； C、由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前，C正确； D、实验中的培养基为诱导生芽培养基，故X的值一般大于1，D正确。 故选B。 题型五 细胞产物的工厂化生产 21．研究人员利用离体培养的红豆杉细胞生产紫杉醇（易溶于丙酮等有机溶剂，是一种抗癌药）的流程如下图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．生产紫杉醇利用了植物细胞培养，该技术几乎不受季节、天气限制 B．用诱变的方法处理愈伤组织，再经筛选可能获得高产紫杉醇的细胞 C．过程①、②中植物细胞发育的方向受激素调控，与环境条件无关 D．可用双层磷脂分子构建的脂质体运送紫杉醇至靶细胞，治疗某些癌症 【答案】C 【详解】A、紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物，其生产利用了植物细胞培养，该技术几乎不受季节、天气限制，A正确； B、愈伤组织细胞未分化，一直处于不断增殖状态，在诱变因素下容易产生突变，用诱变的方法处理愈伤组织，再经筛选可能获得高产紫杉醇的细胞，B正确； C、过程①、②分别为脱分化和扩大培养的过程，受激素调控和环境条件的影响，C错误； D、紫杉醇具有抗癌作用，易溶于丙酮等有机溶剂，可用双层磷脂分子构建的脂质体运送，D正确。 故选C。 22．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。培养红豆杉细胞生产紫杉醇的主要过程包括诱导形成愈伤组织、筛选稳定高产紫杉醇的细胞、利用生物反应器进行培养等。下列相关叙述正确的是（    ） A．植物细胞培养是植物组织培养的基础 B．植物细胞培养利用的原理是细胞的全能性 C．愈伤组织是分化程度较高的薄壁组织团块 D．在生物反应器中利用液体培养基培养细胞 【答案】D 【详解】A、植物组织培养获得愈伤组织后，再对愈伤组织进行培养获得细胞产品，故植物组织培养是植物细胞培养的基础，A错误； B、植物细胞培养的原理是细胞增殖，B错误； C、愈伤组织是已分化的细胞经脱分化转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，C错误； D、在生物反应器中要实现细胞的大量增殖，液体培养基有利于细胞获得营养物质，D正确。 故选D。 1．药用植物板蓝根（2n=14）具有抗病毒及抗菌等作用。某课题组以甘蓝型油菜（2n=38）与板蓝根作为原材料，通过体细胞杂交培育了抗病菌的板蓝根-油菜杂交种。部分杂交种细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示，下列叙述正确的是（    ） 杂交种 体细胞染色体数 后期I细胞两极染色体数目比的占比（%） 26:26 28:24 23:29 27:25 其它 AS1 52 63.4 10.6 7.2 14.8 0.0 AS6 52-62 32.3 9.6 8.2 11.0 38.8 AS7 52-58 40.3 9.6 7.2 12.5 30.5 A．板蓝根—油菜杂种AS1属于二倍体，体细胞中有两个染色体组 B．板蓝根产生的配子与甘蓝型油菜产生的配子受精后需用秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍 C．杂交种ASI在后期I时，有10.6%的细胞两极染色体数目比为28：24，造成这一现象的可能原因是后期I有部分染色单体未分离 D．若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本，最好选择AS1 【答案】D 【详解】A、板蓝根—油菜杂种AS1属于异源四倍体，体细胞中含有四个染色体组，A错误； B、使用秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍时，处理的对象是萌发的种子或幼苗，B错误； C、杂交种ASI在后期I时，有10.6%的细胞两极染色体数目比为28：24，造成这一现象的可能原因是后期I同源染色体未分离，C错误； D、若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本，最好选择AS1，因为AS1中刚好含有两组板蓝根的染色体和两组油菜的染色体，可以进行有性生殖，D正确。 故选D。 2．CMV 是危害烟草的主要病毒，CMV 侵染烟草后，发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株，科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．烟草幼苗茎尖病毒极少，直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株 B．若发病叶片中出现绿色区域，取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株 C．选取的叶片组织需先进行灭菌处理，再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株 D．接种CMV起到了选择作用，因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定 【答案】B 【详解】A 、烟草幼苗茎尖病毒极少，但不能直接确定其就是抗 CMV 的，直接取其进行组织培养不一定能得到抗 CMV 植株，A 错误； B、若发病叶片中出现绿色区域，说明可能存在对 CMV 有抗性的细胞，取该区域进行组织培养有可能得到抗 CMV 植株，B 正确； C 、叶片组织不能先进行灭菌处理，这样会杀死细胞，应该先进行脱分化形成愈伤组织，再进行再分化培养成抗 CMV 植株，C 错误； D、 接种 CMV 起到了选择作用，但经组织培养后得到的植株仍需再进行抗 CMV 鉴定来确保其抗性，D 错误。 故选B。 3．胞质杂种是指两个原生质体融合产生的杂种细胞，其中一个细胞的细胞核消失后，两个原生质体的细胞质杂交得到的个体。科研人员利用雄性不育的品种A与可育的品种B通过植物体细胞杂交技术获得了雄性不育的胞质杂种“华柚2号”，制备过程如下图所示，其中GFP（绿色荧光蛋白）基因转入了品种A的细胞核基因组中。经检测，“华柚2号”的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，下列说法正确的是（    ）    A．制备原生质体时需用胰蛋白酶或纤维素酶去除细胞壁 B．聚乙二醇或灭活的病毒可用于诱导原生质体A和B的融合 C．“华柚2号”的获得说明控制雄性不育的基因可能位于线粒体中 D．应筛选发绿色荧光的杂种细胞C经植物组织培养技术获得“华柚2号” 【答案】C 【详解】A、制备原生质体时需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A错误； B、灭活的病毒不能用于植物原生质体的诱导，B错误； C、雄性不育的胞质杂种华柚2号的细胞核和叶绿体基因来自品种B，线粒体基因来自品种A，融合后品种A的细胞核消失，控制雄性不育的基因可能位于线粒体中，C正确； D、GFP（绿色荧光蛋白）基因转入了品种A的细胞核基因组中，而融合后的华柚2号不含品种A的细胞核，因此发绿色荧光的杂种细胞应被淘汰，D错误。 故选C。 4．玉米是雌雄同株、雌雄异花植物。一般情况下，玉米既可自交结实，也可接受不同品系的花粉杂交结实。科研人员为了培育高产、早熟玉米新品种，通过转基因技术将含有早熟基因（B基因）的某DNA片段导入纯合高产玉米细胞中的某条染色体上，发现得到的转基因玉米植株（甲）不仅具有高产、早熟性状，还具有了不能接受其它品系花粉授粉结实的现象，此现象称为单向杂交不亲和。已知玉米高产对低产为显性，由基因A/a控制，不考虑基因突变及染色体互换片段的情况，回答下列问题。 (1)将早熟基因导入高产玉米细胞后，需通过 技术才能培养出完整玉米植株。甲植株出现单向杂交不亲和现象的原因最可能是 。 (2)为了判断甲植株的早熟基因与高产基因是否在一条染色体上，请设计杂交实验，要求写出简要实验思路并预期实验结果。 实验思路： 。 预期结果：若 ，则两基因在一条染色体上；若 ，则两基因不在一条染色体上。 (3)已知高产、早熟品系（乙）的高产基因（A）与早熟基因（B）不在一条染色体上，将乙品系玉米与普通玉米（低产、晚熟）杂交时，应以品系 作母本。待其F1开花后，将其花粉授给普通玉米，则其后代接受普通玉米的花粉后能结实的植株与不能结实的植株之比为 ，能结实的植株中高产、早熟个体所占比例为 。 【答案】(1) 植物组织培养 含早熟基因（B基因）的DNA片断中含有控制单向杂交不亲合的基因 (2) 让甲植株与普通玉米杂交得F1，再让F1中的高产、早熟植株自交，统计后代的表型及比例 后代高产、早熟植株所占比例为3/4 后代高产、早熟植株所占比例为9/16 (3) 普通玉米 1：1 0 【详解】（1）将早熟基因导入高产玉米细胞后，需通过植物组织培养技术才能培养出完整玉米植株，因为植物组织培养技术可以利用植物细胞的全能性，将离体的植物细胞、组织或器官培养成完整的植株。甲植株出现单向杂交不亲和现象的原因最可能是含早熟基因（B基因）的DNA片断中含有控制单向杂交不亲合的基因。 （2）为了判断甲植株的早熟基因与高产基因是否在一条染色体上，进行相关的杂交实验： 实验思路：让甲植株与普通玉米杂交得F1，再让F1中的高产、早熟植株自交，统计后代的表型及比例，因为如果两基因在一条染色体上和不在一条染色体上，杂交后代的表型及比例会有所不同，通过这种方式可以进行判断。 预期结果：甲植株基因型为AABb，普通玉米的基因型为aabb，若高产、早熟两基因在一条染色体上，则甲植株产生的配子为AB、Ab，普通玉米植株产生的配子为ab，二者杂交，F1的基因型为AaBb和Aabb，让F1中的AaBb自交，产生的雌雄配子为AB、ab，雌雄配子随机结合，F2中的基因型及比例为AABB：AaBb：aabb=1：2：1，后代高产、早熟植株（AABB、AaBb）所占比例为3/4；若高产、早熟两基因不在一条染色体上，则甲植株产生的配子为AB、Ab，普通玉米植株产生的配子为ab，二者杂交，F1的基因型为AaBb和Aabb，让F1中的AaBb自交，产生的雌雄配子为AB、Ab、aB、ab，雌雄配子随机结合，F2中的基因型及比例为A-B-：A-bb：aaB-：aabb=9：3：3：1，后代高产、早熟植株（A-B-）所占比例为9/16。 （3）由于乙品系玉米具有单向杂交不亲和现象，不能接受其它品系花粉授粉结实，所以将乙品系玉米与普通玉米（低产、晚熟）杂交时，应以普通玉米作母本，这样才能保证杂交顺利进行。乙品系玉米（AaBb）与普通玉米（aabb）杂交，由于高产基因（A）与早熟基因（B）不在一条染色体上，F1基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，比例为1：1：1：1，F1产生的花粉中含有与单向杂交不亲和相关基因的花粉不能使普通玉米结实，F1产生的配子及比例为AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，其中含有B基因的花粉不能使普通玉米结实，所以能使普通玉米结实的花粉为Ab：ab=1：1，不能使普通玉米结实的花粉为AB：aB=1：1，普通玉米产生的配子为ab，则后代接受普通玉米的花粉后能结实的植株（Aabb、aabb）与不能结实的植株（AaBb、aaBb）之比为1：1，能结实的植株（Aabb、aabb）中高产、早熟个体（A-B-）所占比例为0。 5．甘蔗是我国重要的糖料作物之一，传统的除草剂如草铵膦和草甘膦无选择性不能直接用于甘蔗生长期，因此培育耐除草剂（抗草铵膦的bar基因和抗草甘膦的EPSPS基因）转基因甘蔗是解决这个问题最有效的方法之一。具体流程如下： 回答下列问题： (1)制备分别含bar基因及EPSPS基因的植物表达载体：为使目的基因在受体细胞中既能扩增又能持续高效的表达，表达载体需具备 （结构）。 (2)农杆菌侵染菌液的制备：将农杆菌置于低温且含有 溶液中使之成为感受态细胞，再在低温条件下分别与含bar基因及EPSPS基因的植物表达载体混匀后短暂升温处理，将经PCR技术鉴定为 的农杆菌涂布在含有相应抗生素的LB固体培养基上，用 挑取单菌落接种到 培养基上进行扩大培养，其目的是 。 (3)甘蔗胚性愈伤组织的诱导：取经 的生长良好的甘蔗顶端 处的组织为外植体，接种于某诱导培养基上，再置于 （环境）条件下进行培养获得愈伤组织。该诱导培养基与发芽培养基相比，最明显的区别是 。 (4)愈伤组织的转化：挑取生长旺盛的愈伤组织与转化的农杆菌侵染液混合培养30min，过滤除去菌液并用 吸干愈伤组织表面的残液，再诱导转化的愈伤组织经 过程形成转化的甘蔗试管苗。为检测获得的甘蔗试管苗是否真的发生了转化进行了一系列操作，下列说法正确的有 。 A．对试管苗的基因组进行PCR扩增后，再通过电泳检测是否含bar基因和EPSPS基因 B．对试管苗的基因组进行PCR扩增后，再通过DNA测序技术检测是否含bar基因和EPSPS基因 C．利用核酸探针检测试管苗的基因组中是否含bar基因和EPSPS基因 D．对试管苗分别喷施草铵膦和草甘膦后，观察其是否继续健康生长 (5)常规条件下栽培种甘蔗不容易开花，或即使开花也表现为花粉败育、授粉困难等问题，因此转基因甘蔗与杂草之间通过花粉发生 的潜在风险极小，因此转基因甘蔗是转基因风险最低、转基因安全等级最高的植物之一。 【答案】(1)复制起点、启动子、终止子 (2) 低浓度CaCl2 阳性 接种环 液体 获得大量含重组DNA的菌体（或扩增目的基因或克隆目的基因） (3) 消毒 生长点 避光（黑暗） 两种培养基中生长素和细胞分裂素的比例不同 (4) 无菌纸 再分化 ABCD (5)基因漂移 【详解】（1）基因表达载体的构建需要有复制原点、启动子、终止子等结构，才能使目的基因在受体细胞中能被扩增且能持续高效的表达。 （2）将农杆菌置于含有一定浓度低浓度CaCl2溶液中可使之成为感受态细胞，便于吸收重组表达载体。筛选含目的基因的农杆菌时，利用重组表达载体上的标记基因，导入重组表达载体的农杆菌具有相应抗性，能在含有相应抗生素的LB培养基上生长，即经 PCR 鉴定为 阳性 的农杆菌含目的基因。用接种环挑取单菌落，接种到液体培养基中进行扩大培养，目的是获得大量含有重组 DNA 的菌体，为后续的侵染实验提供足够的菌液。 （3）外植体需经消毒处理，防止杂菌污染。 取甘蔗顶端 生长点 处组织，细胞分裂旺盛，易诱导形成愈伤组织。置于避光（黑暗）条件培养，利于愈伤组织形成。 诱导培养基与发芽培养基最明显区别是 两种培养基中生长素和细胞分裂素的比例不同，影响细胞分化方向。 （4）用 无菌纸 吸干残液，避免污染。 ② 诱导转化的愈伤组织经 再分化 形成试管苗。 A、对试管苗的基因组进行PCR扩增后，再通过电泳检测是否含bar基因和EPSPS基因。PCR扩增可以特异性地扩增目的基因，电泳能够根据DNA片段大小分离检测，若有相应条带则说明含有目的基因，该方法可行，A正确； B、对试管苗的基因组进行PCR扩增后，再通过DNA测序技术检测是否含bar基因和EPSPS基因。DNA测序可直接测定DNA序列，能准确判断是否含有目的基因，该方法可行，B正确；‘’ C、利用核酸探针检测试管苗的基因组中是否含bar基因和EPSPS基因。核酸探针利用碱基互补配对原则，能特异性地与目的基因杂交，从而检测目的基因，该方法可行，C正确； D 、bar基因赋予植物对草铵膦的抗性，EPSPS基因赋予植物对草甘膦的抗性，对试管苗分别喷施草铵膦和草甘膦后，观察其是否继续健康生长，可判断目的基因是否表达，进而判断是否发生转化，该方法可行，D正确。 故选ABCD。 （5）在常规条件下，栽培种甘蔗不容易开花，即使开花也存在花粉败育、授粉困难等问题。因此，转基因甘蔗与杂草之间通过花粉发生基因漂移的潜在风险极小。这也使得转基因甘蔗在转基因植物中属于风险最低、安全等级最高的类别之一，有助于减少人们对转基因作物生态安全性的担忧。 1．（2025·广西·高考真题）甘薯是重要的农作物，为了改良甘薯品质，科学家利用甘薯（2N=90）与其近缘野生种（2N=30）进行体细胞杂交，选育得到杂种植株M1。下列说法正确的是（　　） A．需用几丁质酶和果胶酶来降解甘薯细胞壁 B．为防止原生质体失水，需使用低渗缓冲液 C．M1具有两个物种的所有性状，且染色体数目为2N=120 D．在培育M1时，配制的各种培养基常以MS培养基为基础 【答案】D 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此需用纤维素酶和果胶酶降解细胞壁，而非几丁质酶，A错误； B、原生质体在低渗溶液中会因渗透吸水而涨破，需使用等渗缓冲液维持渗透压平衡，B错误； C、体细胞杂交后，杂种细胞的染色体数为两亲本之和（90+30=120），但由于基因选择性表达或存在不亲和性，杂种植株的性状可能不完全包含两个物种的所有性状，C错误； D、MS培养基是植物组织培养的常用基础培养基，体细胞杂交后的杂种细胞需在MS培养基中诱导脱分化和再分化，D正确。 故选D。 2．（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。 3．（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 【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。 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 【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·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 【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。 6．（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 【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。 7．（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 【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。 8．（2024·广西·高考真题）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 【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。 9．（2024·安徽·高考真题）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 【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．（2024·浙江·高考真题）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 【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。 11．（2024·浙江·高考真题）植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下： 筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X 回答下列问题： (1)获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为 ，经脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞。 (2)对分离获得的单细胞进行 培养，并通过添加 或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，该过程模拟了 的胁迫。 (3)在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成，则X的合成符合图 （填“甲”“乙”“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。 (4)多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可通过 培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物，利用 工程生产植物的次生代谢产物。 【答案】(1) 外植体 过滤 (2) 克隆 DNA合成抑制剂 微生物侵害 (3) 丙 先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X (4) 器官 代谢途径 关键酶 发酵 【详解】（1）植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体，经脱分化形成愈伤组织，将愈伤组织进行振荡培养，使其分散成小的细胞团或单细胞，然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤，除去大的细胞团和残渣，离心除去小的残渣，得到单细胞悬浮液。 （2）分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢复正常分裂，而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响）或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，模拟了微生物侵害的迫害条件。 （3）由题可知X只在细胞生长停止后才能合成，所以丙图符合。所以要获得大量X的方法，是先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X。 （4）由题知，多种次生代谢产物在根部合成与积累，所以要对根进行培养，为了方便进行次生代谢物的收集，可以通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。要大量获得次生代谢物可以通过基因工程，将相关基因转入酵母菌体内，然后通过发酵工程获得，基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶。 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 $