第43讲 植物细胞工程（3大核心速记+3层高分专练）（专项训练）（天津专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以考情定向为引领，通过核心知识系统梳理与分层靶向训练，构建“原理-技术-应用”逻辑链条，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情·精准定向|考情分析+备考策略|考频考点定位法、易混点对比记忆法|新课标要求→考情频次/要点→备考策略| |三大核心·主干速记|3大核心知识体系|激素比例控制法（高根低芽中愈伤）、实验流程拆解法|细胞全能性→组织培养→体细胞杂交→工程应用| |分层专练·靶向攻关|选择15+解答5（天津+全国）|情境迁移法、实验设计变量控制法|基础通关→重难应用→高考感知，梯度提升|

第43讲 植物细胞工程 （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 植物组织培养技术 核心2 植物体细胞杂交技术 核心3 植物细胞工程的应用 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1.阐明植物组织培养的原理和过程。 2.概述植物体细胞杂交的原理和过程。 3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。 4.利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培。 考情分析： 1、考查频次：2021‑2025 五年高频考查，属于生物技术与工程核心模块。选择题常独立命题（4 分）；2022、2024、2025 多次在非选择题中结合基因工程综合设问，分值 4‑10 分；植物组织培养、体细胞杂交、植物细胞工程应用是高频考点。 2、考查要点： ①植物组织培养：植物细胞全能性、脱分化与再分化、愈伤组织特点；生长素 / 细胞分裂素比例对分化方向的调控；外植体消毒、无菌操作、菊花组织培养实验流程。 ②植物体细胞杂交：原生质体制备、融合方法、融合成功标志、意义与局限性；只考虑两两融合时杂种细胞类型辨析。 ③植物细胞工程应用：微型繁殖、作物脱毒、单倍体育种、突变体利用、细胞产物（次生代谢物）工厂化生产；区分初生代谢物与次生代谢物。 ④跨模块综合：常对接基因工程（农杆菌转化后组织培养获得转基因植株）、育种综合考查。 3、命题情境： ①基础情境：流程图辨析，判断脱分化、再分化，激素比例调控，外植体选择、消毒与移栽操作。 ②科研新情境：药用植物细胞悬浮培养生产次生代谢产物、体细胞杂交培育远缘杂种植株、基因编辑后组织培养获得再生植株。 ③实验情境：菊花组织培养的无菌操作、消毒灭菌区分、培养基配制、培养条件控制。 ④综合情境：结合基因工程、育种，综合考查转基因植株培育完整流程。 备考策略 1．抓牢核心点：深刻理解植物细胞全能性的内涵与实现条件；熟记植物组织培养完整流程，分清脱分化、再分化发生的变化；牢记 “高根、低芽、中愈伤” 激素比例规律；掌握植物体细胞杂交各步骤，区分原生质体融合成功标志（再生细胞壁）。 2．熟记关键点：汇总易混易错点：消毒 vs 灭菌；脱分化一般避光、再分化需光照；愈伤组织特点；脱毒苗≠抗病毒植株；次生代谢物不参与细胞基本生命活动；植物原生质体融合不能用灭活病毒诱导；单倍体育种两大原理（全能性 + 染色体变异）。专项训练流程图识别、科研图表信息读取、实验异常分析，规范生物学术语答题。 3．紧扣命题趋势：顺应天津卷跨模块命题特点，强化基因工程 + 植物组织培养的综合题型；重视陌生科研情境，训练知识迁移；关注植物细胞产物工厂化生产、体细胞杂交育种；加强实验操作、变量分析类题目训练，能准确描述实验思路、原因分析。 三大核心·主干速记 核心1 植物组织培养技术 一、细胞工程的概念 原理和方法 → 细胞生物学、分子生物学和发育生物学 操作水平 → 细胞器水平、细胞或组织水平 目的 → 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 二、植物细胞的全能性 定义 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力。 原因 生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因。 体现 利用植物的一片花瓣、一粒花粉，甚至一个细胞，都可以繁殖出新的植株。 未表现 及原因 在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。 表现条件 离体、营养物质、激素、适宜的温度和pH。 三、植物组织培养技术 1、概念：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术 2、理论基础 植物细胞一般具有全能性 3、基本过程 离体的植物器官、组织或细胞→脱分化（营养物质、激素等） → 再分化（激素、光等） → 试管苗 → 植物体 脱分化概念：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞会失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程。 再分化概念：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。 愈伤组织概念：脱分化产生的不定形的薄壁组织团块。 四、探究实践——菊花的组织培养 1、外植体消毒 外植体→流水冲洗→酒精消毒30s→无菌水清洗 2-3次→次氯酸钠溶液处理 30 min→ →无菌水清洗 2-3次 2、接种 将外植体切成 0.5-1 cm 长的小段→将外植体的 1/3~1/2 插入诱导愈伤组织的培养基中→用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并做好标记 3、培养 置于 18-22 ℃ 的培养箱中培养→15-20 d 后，转接到诱导生芽的培养基上→ 长出芽后，再转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗 4、移栽 移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水洗掉根部的培养基，将幼苗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 5、栽培 将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花 五、植物激素在植物组织培养中的作用 生长素/细胞分裂素（相对比值） 植物组织的发育方向 高 有利于根的分化，抑制芽的形成 低 有利于芽的分化，抑制根的形成 适中 促进愈伤组织的形成 简记：“高”根，“低”芽，“中”愈伤 高分突破！1、诱导愈伤组织分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。 2、光照：在愈伤组织诱导阶段，对有些植物来说，避光培养有利于细胞脱分化形成愈伤组织。当愈伤组织再分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。 3、植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，少数为葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可维持相对适中的渗透压，而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下，其造成的渗透压可能过高。 核心2 植物体细胞杂交技术 一、过程 1、过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。 2、过程②为原生质体的融合，人工诱导的物理法包括电融合法、离心法等，化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。 3、过程③为融合的原生质体再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。 4、过程④为脱分化，过程⑤为再分化。 二、概念 植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 三、意义 植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。 四、实例：白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草、多种柑橘属不同种间的杂种植株。 五、局限性：目前有许多理论和技术未解决，还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的性状。 六、分析植物体细胞杂交技术 不同物种之间存在着天然的生殖隔离，利用传统的有性杂交的方法很难得到杂种后代。科学家采用体细胞杂交的方法得到了“番茄—马铃薯”杂种植株。以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。 1．植物体细胞杂交实现的基础和植物组织培养的理论基础分别是什么？ 分别是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 2．将图中的甲和乙两种细胞去除细胞壁后诱导融合，若只考虑两两融合，可以形成哪几种融合细胞？符合要求的杂种细胞是哪种？　可以形成3种融合细胞：甲甲、甲乙、乙乙。符合要求的是甲乙。 3．二倍体番茄和二倍体马铃薯体细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”有四个染色体组，是四倍体。 核心3 植物细胞工程的应用 一、植物繁殖的新途径 快速繁殖 1、使用的技术：植物组织培养技术。 2、原理：植物细胞的全能性。 3、优点 （1） 高效、快速地实现种苗的大量繁殖。 （2） 保持优良品种的遗传特性。 4、特点：使用材料少、培养周期短，繁殖率高，适合自动化管理，有利于进行工厂化生产。 5、实例：铁皮石斛试管苗生产。 作物脱毒 1、 技术手段：植物组织培养技术。 2、 材料的选取：植物顶端分生区附近（如茎尖），此部分病毒极少，甚至无病毒。 3、 优点：脱毒作物产量高，品质好。 4、 实例：脱毒草莓、脱毒马铃薯等。 二、作物新品种的培育 单倍体育种 1、原理：细胞的全能性和染色体变异。 2、过程：花药（或花粉）通过离体培养获得单倍体植株，经过秋水仙素诱导使得染色体数目加倍，获得纯合二倍体植株。 3、优点： ①子代是能稳定遗传的纯合子； ②极大地缩短了育种的年限； ③是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 4、实例：单育1号烟草 突变体的利用 1、 原理：细胞的全能性和基因突变。 2、 过程： 3、 优点：产生新基因，大幅度改良某些性状 4、 实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等 三、细胞产物的工厂化生产 次生代谢物 概念：不是植物基本的生命活动所必需的产物，是一类小分子有机化合物。 种类：酚类、萜类和含氮化合物等。 生产的技术手段：植物细胞培养技术。 优点：生产速度快；不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制。 实例：人参、三七、紫草和红豆杉的细胞产物都已实现了工厂化生产。 特别提醒！　 初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着，例如，糖类、脂质、蛋白质和核酸等；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。 四、植物组织培养技术及其应用的分析 长春新碱（VCR）是夹竹桃科植物长春花中提取出的一种生物碱，具有高抗肿瘤活性。如图为长春新碱（VCR）工厂化生产流程： 1、获得高产细胞时，选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是什么？ 茎尖、幼叶部位的细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织。 2、植物细胞培养时，需要用酶解法将愈伤组织分离成单个细胞，加入培养液制成细胞悬液进行培养。 3、植物细胞培养要在无菌条件下进行的原因是什么？ 培养物一旦受到微生物的污染，这些微生物会和外植体争夺培养基中的营养物质，并且产生大量对植物细胞有害的物质，导致细胞死亡。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．（2026·天津·三模）生物碱为铁皮石斛的次生代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（　　） 新生营养芽 PLBs 高产细胞系 生物碱 A．生物碱是铁皮石斛生长所必需的物质 B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱 C．培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs D．该过程运用了植物细胞培养技术，原理是植物细胞增殖 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】植物组织的培养及基本过程、植物组织培养技术综合、植物细胞工程的实际应用 【详解】A、生物碱是次生代谢产物，不是铁皮石斛生长发育所必需的物质，A错误； B、过程①是脱分化形成类似愈伤组织的PLBs，过程②是筛选培养获得高产细胞系以生产生物碱，不需要经过再分化过程，B错误； C、细胞数量/生物碱产量值越大，说明生产等量生物碱需要的细胞数越多，产率越低，应选择该比值小的PLBs，C错误； D、该过程运用植物细胞培养技术获得大量高产细胞，进而生产生物碱，原理是植物细胞增殖，D正确。 2．（2026·天津滨海新区·三模）人参作为名贵中药材，其主要活性成分为人参皂苷。科研人员利用植物体细胞杂交技术构建“快速生长+高产人参皂苷”的研究方案如下。下列分析错误的是（    ） A．过程①为脱分化，不需要给予光照，与原细胞相比，愈伤组织的全能性更高 B．过程⑥的原理是植物细胞的全能性，用光学显微镜分析其染色体组成可以鉴定其是否为杂种植株 C．选择愈伤组织筛选高产细胞是因为其一直处于不断增殖状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响 D．过程③中常采用灭活的病毒或聚乙二醇（PEG）诱导原生质体融合 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】植物组织培养技术综合、植物体细胞杂交技术、植物细胞工程的实际应用 【详解】A、过程①是脱分化形成愈伤组织的过程，脱分化阶段不需要光照；愈伤组织分化程度远低于原细胞，全能性更高，A正确； B、过程⑥是愈伤组织再分化形成杂种植株，原理是植物细胞的全能性；杂种植株的染色体组成是两种亲本细胞的染色体组合，可通过光学显微镜观察染色体的数目、形态鉴定是否为杂种植株，B正确； C、愈伤组织持续进行有丝分裂，增殖旺盛，细胞分裂时DNA复制易受培养条件、诱变因素影响发生变异，因此适合用于筛选高产突变细胞，C正确； D、诱导植物原生质体融合的方法包括聚乙二醇（PEG）诱导、电融合等，灭活的病毒是诱导动物细胞融合的特有方法，不能用于植物原生质体融合，D错误。 3．（2026·天津河北·二模）转分化是一种类型的分化细胞直接转变成另一种类型的分化细胞的现象。研究人员对诱导成年小鼠胰腺腺泡细胞转分化为胰岛B细胞进行了相关研究，部分过程如下图所示，图中指针表示Dnmt3a基因的表达量。下列相关说法正确的是（　　） A．适当提高Dnmt3a的表达，可提升胰岛B细胞的比例 B．Dnmt3a基因表达量的变化是基因突变的结果 C．转分化过程与植物组织细胞脱分化过程不相同 D．成纤维细胞、T细胞等变成诱导多能干细胞属于转分化 【答案】C 【难度】0.4 【知识点】细胞的分化、细胞的全能性、基因突变、植物组织培养技术综合 【详解】A、从图中可以看出，成功转化为胰岛B细胞的细胞中，Dnmt3a基因表达量低；而未成功转化的细胞中，Dnmt3a基因表达量高。因此，降低Dnmt3a的表达，能提升成功转化为胰岛B细胞的比例，A错误； B、转分化是细胞类型的直接转变，属于基因的选择性表达，基因的序列并未改变，因此不是基因突变，B错误； C、转分化是一种分化细胞直接转变为另一种分化细胞的过程；而植物细胞脱分化是分化细胞恢复为未分化的愈伤组织细胞的过程，二者有本质区别，C正确； D、成纤维细胞、T 细胞等变成诱导多能干细胞（iPSC）的过程是脱分化，并非转分化；转分化不经过干细胞阶段，是分化细胞之间的直接转变，D错误。 4．（2026·天津河西·一模）下列关于高中生物学教材中的探究·实践，叙述正确的是（    ） A．在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，可用清水漂洗解离液 B．在“菊花的组织培养”实验中，可用酒精洗去外植体上的次氯酸钠溶液 C．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物混合均匀后再置于不同温度水浴锅中 D．配制琼脂糖溶液时加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于紫光灯下观察DNA位置 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】酶促反应的因素及实验、有丝分裂实验、植物组织的培养及基本过程、电泳鉴定 【详解】A、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，解离使用的是盐酸和酒精的混合液，解离后用清水漂洗可洗去残留解离液，既防止解离过度，也能避免盐酸与后续碱性染色剂反应影响染色效果，A正确； B、菊花组织培养实验中，外植体经次氯酸钠消毒后，需用无菌水冲洗残留的次氯酸钠，酒精无法洗去次氯酸钠，还可能损伤外植体，B错误； C、探究温度对酶活性的影响时，若先混合酶和底物再调温度，在达到设定温度前酶就会催化底物反应，干扰实验结果，正确操作是将酶和底物分别在设定温度下保温后再混合，C错误； D、用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液，一般配制质量体积比为0.8%～1.2%的琼脂糖溶液。在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化。稍冷却后，加入适量的核酸染料混匀，核酸染料能与DNA分子结合，便于紫光灯下观察DNA位置，D错误。 5．（2025·天津·二模）2025年春节档电影市场的火爆，得益于多部影片的精彩表现．其中电影《哪吒2》里相关情节和生物学中各种生物元素和概念匹配有误的是（    ） A．哪吒的肉身重塑：ES有分化为体内的任何细胞并形成机体的组织和器官甚至个体的潜能 B．申公豹的药单：通过植物组织培养和细胞培养，可快速繁殖三七种苗及生产次生代谢物 C．哪吒大战敖丙：发生战斗时，组织细胞代谢旺盛，但细胞内ATP的含量基本不变 D．无量仙翁的灭魂丹：灭魂丹形似病毒、细菌，都是引起疾病的病原体，遗传物质是DNA 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】病毒结构、分类和增殖、ATP的功能及利用、干细胞工程、植物细胞工程的实际应用 【分析】1、胚胎干细胞简称ES细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。2、胚胎干细胞的特点是：在形态上，表现为体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞；另一方面，在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。 【详解】A、ES细胞为胚胎干细胞具有发育的全能性，具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能，哪吒的肉体重塑可与之关联，A正确； B、通过植物组织培养技术和细胞培养，对于三七等植物，既能快速繁殖种苗，又能利用细胞培养直接生产其次生代谢物，B正确； C、ATP在细胞中含量少，但代谢旺盛时通过快速合成与分解保持动态平衡，总量基本不变，C正确； D、病毒分为DNA病毒和RNA病毒（如流感病毒），并非所有病毒遗传物质均为DNA，而细菌的遗传物质是DNA。若灭魂丹包含RNA病毒，则遗传物质是RNA，D错误。 故选D。 6．（2025·天津·模拟预测）地黄为多年生草本植物，含有地黄素、强心苷等多种药用成分，具有清热凉血、解毒等功效。利用植物细胞培养技术工厂化生产地黄素的基本流程如下：接种外植体→诱导形成愈伤组织→悬浮振荡培养→生物反应器中培养→分离、提纯。下列叙述正确的是（　　） A．外植体需先后用次氯酸钠溶液和酒精进行灭菌 B．诱导形成愈伤组织需要一定的营养条件和适宜的光照 C．振荡培养的目的之一是增加培养液的溶氧量，促进细胞呼吸 D．该工厂化生产的目的是大幅提高单个细胞中地黄素、强心苷等的合成量 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】植物组织培养技术综合、植物细胞工程的实际应用 【分析】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。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、接种用的外植体需先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒，A错误； B、诱导形成愈伤组织的培养基中需添加一定的营养和激素，不需要光照，B错误； C、振荡培养的目的是增加培养液的溶氧量，从而促进细胞的有氧呼吸，C正确； D、该工厂化生产通过增加细胞数目提高地黄素合成量，而不是提高单个细胞中地黄素的合成量，D错误。 故选C。 7．（2025·天津南开·模拟预测）下列高中生物学实验中，不需要严格无菌操作即可达成实验目的的是（    ） A．菊花的组织培养 B．DNA 片段的扩增及电泳鉴定 C．探究抗生素对细菌的选择作用 D．用马铃薯琼脂培养基进行酵母菌纯培养 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】自然选择与适应的形成、无菌技术、植物组织的培养及基本过程、PCR扩增的原理与过程 【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。 【详解】A、运用植物组织培养技术培育菊花幼苗：离体的组织器官首先脱分化，形成愈伤组织，愈伤组织进行再分化形成胚状体，胚状体再进行根芽的分化形成完整植株，要严格执行无菌操作，A不符合题意； B、DNA片段的扩增依赖于引物与目标片段的特异性结合，电泳时，DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，不需要严格无菌操作，B符合题意； C、探究抗生素对细菌的选择作用，要避免杂菌污染，要严格执行无菌操作，C不符合题意； D、用马铃薯琼脂培养基对酵母菌进行纯培养属于微生物的培养，要严格执行无菌操作，D不符合题意。 故选B。 8．（2025·天津北辰·三模）SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，参与生物体的基本代谢过程，能增强植物的抗逆性。下图为培育高抗氧化作物新品种的一种方式，下列叙述正确的是（　　） A．①过程的原理与诱变育种的原理相同 B．SOD为初生代谢物，可以利用植物细胞培养获取 C．②受外源激素的调控，③只受内源激素的调控 D．在整个培养的过程中需要放入二氧化碳培养箱以维持pH的稳定 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】植物组织培养技术综合、动物细胞培养技术、诱变育种 【分析】题图分析：SOD基因是目的基因，图中①表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞的过程；②③表示植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性，其中②表示脱分化形成愈伤组织的过程；③表示再分化形成胚状体的过程。 【详解】A、①过程是将SOD基因导入植物细胞，属于基因工程技术，其原理是基因重组，而诱变育种的原理是基因突变，二者原理不同，A错误； B、题意显示，SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，参与生物体的基本代谢过程，能增强植物的抗逆性，说明SOD为初生代谢物，可以利用植物细胞培养获取，B正确； C、②脱分化和③再分化过程都受外源激素（如生长素、细胞分裂素等）和内源激素的调控，C错误； D、动物细胞培养过程中需要放入二氧化碳培养箱以维持pH的稳定，而植物组织培养过程中不需要，D错误。 故选B。 9．（2025·天津·二模）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列相关叙述错误的是（    ） A．用黑藻叶肉细胞观察细胞质流动和质壁分离 B．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 C．获取马铃薯脱毒苗常从茎尖等幼嫩部位取材 D．使用口腔上皮细胞研究分泌蛋白的合成过程 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】细胞器之间的协调配合、质壁分离及其复原实验、微生物的接种方法、植物细胞工程的实际应用 【分析】洋葱是比较好的实验材料，洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂；洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁分离和复原；洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验，观察叶绿体的形态和分布。 【详解】A、黑藻叶肉细胞中的叶绿体可以作为观察细胞质流动的观察指标，黑藻叶肉细胞具有中央大液泡，可用于观察质壁分离，A正确； B、稀释涂布平板法在将菌液进行一系列梯度稀释后，涂布到培养基表面，在适宜条件下培养，可形成单个菌落，从而分离出菌株，同时通过统计平板上的菌落数还能用于计数，B正确； C、茎尖等幼嫩部位病毒极少甚至无病毒，所以获取马铃薯脱毒苗常从茎尖等幼嫩部位取材进行组织培养，C正确； D、人的口腔上皮细胞不产生分泌蛋白，研究分泌蛋白的合成和运输实验中，应该选用分泌功能旺盛的细胞，比如口腔唾液腺细胞、动物的胰腺腺泡细胞等，D错误。 故选D。 10．（2025·天津·二模）天津小站稻因品质优良而闻名。科研人员为获得小站稻脱毒苗，选取其茎尖进行植物组织培养，流程如下图所示。 茎尖组织→①→愈伤组织→②→脱毒苗 下列叙述正确的是（    ） A．②阶段需调整激素比例以诱导根和芽的形成 B．①过程需光照以促进细胞脱分化 C．愈伤组织的细胞无细胞壁，分裂能力强 D．脱毒苗的抗病毒能力可遗传给子代 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】植物组织培养技术综合 【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。 【详解】A、图中过程①代表脱分化，过程②③代表再分化，过程①②③所用的培养基成分及配比不都相同，主要是植物激素的含量比例不同，即②阶段需调整激素比例以诱导根和芽的形成，A正确； B、①过程为脱分化过程，该过程不需光照，B错误； C、愈伤组织是一团高度液泡化的、无定形状态的薄壁细胞，分裂能力强，全能性高，C错误； D、脱毒苗携带病毒较少或无毒，不具有抗病毒能力，D错误。 故选A。 二、解答题 11．（2024·天津南开·二模）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。请分析回答：    （1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明______。 （2）剪下根段后需要经过一系列的消毒过程，一般先用流水冲洗，然后在无菌操作台上依次用______和次氯酸钠溶液等消毒剂浸泡消毒，从每种消毒剂中取出根段后需用______冲洗多次，再用无菌滤纸吸干表面水分。 （3）植物组织培养常用的MS培养基是在已配制好的MS母液中添加______、琼脂、植物激素等配制而成。在组织培养过程中，根段细胞经过______过程形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。 （4）愈伤组织生芽过程中，细胞分裂素（CK）通过ARRs（A）基因和WUS（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（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于细胞分裂素（CK）与生长素比例高的（高CK）培养基中诱导生芽，测定此过程中W基因的表达量，结果如图1。分析得出结论：在高CK诱导下A基因______（填“促进”或“抑制”）W基因表达。得出该结论的依据为：与野生型相比，______。 （5）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高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括______（多选）。 A．A基因在愈伤组织生芽过程中起作用 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．W基因的表达产物调控A基因的表达 【答案】(1）植物细胞具有全能性 （2） 酒精 无菌水 （3） 蔗糖 脱分化 （4） 促进 经高CK诱导后，突变体a中的W基因表达量明显降低 (5)AC 【难度】0.65 【知识点】植物组织的培养及基本过程、影响植物组织培养的因素、实验操作、植物细胞工程的实际应用 【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，这个过程叫作再分化。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】（1）离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了植物细胞具有全能性。 （2）外植体的消毒：用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2～3次；再用次氯酸钠溶液处理30min，再用无菌水清洗2～3次，从每种消毒剂中取出根段后需用无菌水冲洗多次。 （3）植物组织培养常用的MS培养基是在已配制好的MS母液中还必须加上蔗糖、琼脂以及激素，才能构成用于组织培养的MS培养基。组织培养过程中，根段细胞经过脱分化形成愈伤组织。 （4）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。 （5）A、由题干信息可知，材料甲体内的缺少A基因，W基因过量表达；突变体a的A基因不能表达，野生型是正常的，分析图2可知，由野生型曲线和突变体a曲线对比可知，A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用，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、由题干信息可知，材料甲体内缺少A基因，W基因过量表达，D错误。 故选AC。 12．（2025·天津和平·二模）基因工程为培育抗病毒植物开辟了新途径。下图为研究人员培育转黄瓜花叶病毒外壳蛋白基因（CMV—CP基因）番茄的主要过程示意图。（Kanr为卡那霉素抗性基因）。 （1）将CMV-CP基因导入番茄细胞后，培育的番茄植株具有抗CMV感染能力，过程①接种的农杆菌细胞中，Kanr及CMV-CP基因应整合在Ti质粒的T—DNA内部，这是由于Ti质粒中仅T—DNA片段可以进入植物细胞并________。 （2）过程③、④所需的培养基为________（填“固体”或“液体”）培养基。研究发现高浓度的卡那霉素会使番茄的愈伤组织不能生长甚至死亡，③、④培养基中加入适宜浓度Kan的作用为________。 （3）过程⑤再生植株抗性鉴定时，引物序列设计的主要依据是________。 （4）过程⑤利用PCR技术对样品CMV-CP基因扩增后电泳，根据标准参照，可以初步确定整合了CMV-CP基因的再生植株。通常需进一步通过基因碱基序列测定确认，原因是琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA分子的________，无法确定待检测DNA分子的碱基序列。 【答案】(1）整合到植物细胞染色体DNA中 （2） 固体 杀死没有导入重组DNA的普通番茄细胞 （3）CMV—CP基因两端的部分核苷酸序列 （4）大小 【难度】0.65 【知识点】PCR扩增的原理与过程、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定、植物组织培养技术综合 【分析】将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法（原理：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上；根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上）。 【详解】（1）因Ti质粒中仅T-DNA片段可以进入植物细胞并整合到植物细胞染色体DNA中，故Kanr及CMV-CP基因应整合在Ti质粒的T-DNA内部。 （2）过程③、④为植物组织培养中的过程，植物组织培养过程所需的培养基为固体培养基。③、④培养基中加入适宜浓度Kan的作用为杀死没有导入重组DNA的普通番茄细胞。 （3）引物是能与DNA模板链结合的短的单链片段，过程⑤再生植株抗性鉴定时，引物应根据CMV—CP基因两端的部分核苷酸序列设计。 （4）电泳是指带电粒子在电场作用下，向与其携带电荷相反的电极迁移的过程；琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA分子的大小，无法确定待检测DNA分子的碱基序列。故过程⑤利用PCR技术对样品CMV-CP基因扩增后电泳，根据标准参照，可以初步确定整合了CMV-CP基因的再生植株，通常需进一步通过基因碱基序列测定确认。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·北京·模拟预测）科研人员欲将抗盐基因导入番茄细胞，培育耐盐转基因植株以适应盐碱环境。下列叙述正确的是（     ） A．番茄叶肉细胞高度分化，不能作为受体细胞 B．用Ca2+处理番茄细胞后，可将重组质粒直接导入番茄细胞 C．可用花粉管通道法将重组质粒导入番茄的胚囊 D．细胞分裂素与生长素含量比值大于1，有利于根的分化 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】将目的基因导入受体细胞、植物组织培养技术综合 【详解】A、植物细胞具有全能性，叶肉细胞可以作为受体细胞，A错误； B、Ca2+处理法一般用于细菌感受态的制备，B错误； C、花粉管通道法可以将重组质粒导入胚囊，C正确； D、细胞分裂素与生长素比值大于1，有利于芽的分化，D错误。 2．【实验基础考查】（2026·北京·模拟预测）生物实验中有很多“清洗”操作，下列关于清洗操作说法错误的是（     ） A．在脂肪鉴定实验中，染色后需要用50%酒精洗去浮色 B．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，需要用清水洗去解离液 C．低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中，需要用清水洗去卡诺氏液 D．菊花的组织培养实验中，用酒精、次氯酸钠消毒后，都要用无菌水清洗 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、有丝分裂实验、低温诱导植物染色体数目的变化实验、植物组织的培养及基本过程 【详解】A、脂肪鉴定实验中，染色后多余的苏丹染料是脂溶性物质，需要用50%酒精洗去浮色，A正确； B、观察根尖分生区有丝分裂时，解离液会过度解离植物组织，染色前需要用清水洗去解离液，B正确； C、低温诱导植物染色体数目变化实验中，卡诺氏液是细胞固定液，固定后需要用95%的酒精冲洗卡诺氏液，不是清水，C错误； D、菊花的组织培养中，将流水充分冲洗后的菊花茎段用酒精消毒30s，立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30min，然后用无菌水清洗2～3次，D正确。 3．【实验基础考查】（2026·四川宜宾·模拟预测）关于生物学实验中水的使用，下列叙述正确的是（     ） A．制作花生子叶临时切片检测脂肪时，洗去浮色后需滴加清水再盖上盖玻片 B．为了尽快观察到质壁分离复原的现象，应在盖玻片边缘四周均匀滴加清水 C．植物组织培养实验中，外植体经酒精消毒后需立即用清水冲洗2～3次 D．将双缩脲适当处理，可以代替斐林试剂用于检测梨汁中的糖类 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、质壁分离及其复原实验、植物组织培养技术综合 【详解】A、制作花生子叶临时切片检测脂肪时，用50%酒精洗去浮色后，滴加清水再盖盖玻片即可制成临时装片用于显微观察，A正确； B、观察质壁分离复原时，正确操作是在盖玻片一侧滴清水，另一侧用吸水纸引流，重复几次使细胞浸润在清水中，若在盖玻片四周均匀滴加清水，无法形成引流的浓度差，细胞难以快速接触清水，不能加快观察到复原现象，B错误； C、植物组织培养要求严格无菌环境，外植体经酒精消毒后需用无菌水冲洗2～3次，普通清水含杂菌，会造成外植体污染导致实验失败，C错误； D、双缩脲是可与双缩脲试剂发生紫色反应的有机物，用于检测蛋白质的核心是碱性条件下Cu2+与肽键的络合反应，而斐林试剂检测还原糖的原理是水浴条件下还原糖还原Cu2+生成砖红色Cu2O沉淀，二者反应原理完全不同，双缩脲无法代替斐林试剂检测糖类，D错误。 4．（2026·陕西·模拟预测）关于植物细胞工程的应用，下列叙述错误的是（     ） A．可以工厂化生产红豆杉细胞的初生代谢物紫杉醇 B．培养脱毒苗需要切取植物顶端分生区附近的组织 C．单倍体育种通常需要经历诱导染色体加倍的过程 D．微型繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】单倍体育种、植物细胞工程的实际应用 【详解】A、紫杉醇是红豆杉细胞的次生代谢物，并非维持细胞生命活动必需的初生代谢物，A错误； B、植物顶端分生区附近的组织病毒极少甚至无病毒，因此培养脱毒苗需要切取该区域的组织进行植物组织培养，B正确； C、单倍体育种先通过花药离体培养得到单倍体植株，单倍体高度不育，因此需要经过秋水仙素诱导染色体加倍获得可育的纯合植株，C正确； D、微型繁殖技术属于无性繁殖，依托植物组织培养技术完成，子代遗传物质与亲本一致，可以保持优良品种的遗传特性，D正确。 5．【基础理论考查】（2026·江苏徐州·模拟预测）植物生物反应器可利用植株、组织或悬浮细胞生产药物蛋白，叶绿体遗传转化借助同源重组将外源基因整合进叶绿体基因组，该转化方式表达量高、安全性好。下列说法错误的是（     ） A．植物生物反应器涉及的现代生物学技术是基因工程和植物细胞工程 B．把目的基因导入叶绿体DNA中，产生的配子一定含有此目的基因 C．植物叶绿体表达体系可防止目的基因通过花粉在自然界中扩散 D．构建的基因表达载体中含有叶绿体特异启动子，使得目的基因只在叶绿体中表达 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】将目的基因导入受体细胞、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用、植物细胞工程的实际应用 【详解】A、植物生物反应器需要通过基因工程将外源目的基因导入受体细胞，再借助植物细胞工程（如植物组织培养、细胞悬浮培养）获得植株、组织或悬浮细胞生产药物蛋白，涉及基因工程和植物细胞工程技术，A正确； B、叶绿体基因属于细胞质基因，植物产生的雄配子（花粉中的精子）几乎不含细胞质，无叶绿体，因此产生的雄配子不含有该目的基因，并非所有配子都含目的基因，B错误； C、花粉中的精子几乎无细胞质，不含叶绿体，因此叶绿体中的目的基因不会随花粉扩散到其他植物，安全性好，C正确； D、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因的转录，叶绿体特异启动子只能被叶绿体内的RNA聚合酶识别，因此可使目的基因只在叶绿体中表达，D正确。 6．【基础理论考查】（2026·北京大兴·三模）生物碱为铁皮石斛的次生代谢物。下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（    ） A．生物碱是铁皮石斛生长非必需的物质，所有细胞都可以合成 B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱 C．培养高产细胞系应选择生物碱产量与细胞数量比值大的PLBs D．该过程运用了植物组织培养技术，原理是植物细胞的全能性 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】植物组织培养技术综合、植物细胞工程的实际应用 【详解】A、生物碱是铁皮石斛的次生代谢物，不是细胞进行正常生命活动必需的物质，但并非所有细胞都能合成生物碱，A错误； B、过程①为脱分化形成类似愈伤组织的PLBs，过程②是筛选并培养得到高产细胞系，没有发生再分化（再分化是愈伤组织分化形成根、芽等器官的过程），B错误； C、生物碱产量与细胞数量的比值越大，说明单位细胞的生物碱产量越高，更适合用于培养高产细胞系，C正确； D、该过程运用了植物组织培养技术，但最终没有获得完整植株，没有体现植物细胞的全能性，D错误。 7．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·河北邢台·三模）白菜（2n=20）易感软腐病，为培育出抗软腐病白菜，某人先对抗软腐病萝卜（2n=18）的原生质体用γ射线处理，随机破坏其染色体，对白菜原生质体用碘乙酰胺处理，使其细胞质失活，再诱导二者原生质体融合，最后得到染色体数分别为22、25和28的三个抗软腐病新品种，这三个新品种均含有白菜的两个完整染色体组。下列叙述合理的是（　　） A．萝卜和白菜细胞融合完成的标志是细胞核的融合 B．融合的原生质体需要放在无菌水中培养，以防杂菌污染 C．白菜和萝卜的原生质体能融合，证明白菜和萝卜间不存在生殖隔离 D．染色体数分别为22、25和28的三个抗软腐病新品种均可能形成可育配子 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】隔离与物种的形成、植物体细胞杂交技术 【详解】A、萝卜和白菜细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，A错误； B、原生质体放在无菌水中会吸水涨破，应放到等渗的溶液中，保持原生质体的完整性，B错误； C、原生质体能融合并不能证明两者间不存在生殖隔离，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、三个新品种中均含有白菜的两个完整染色体组，在减数分裂过程中能联会，来自萝卜的染色体随机移向两极，故三个抗软腐病新品种均可能产生可育配子，D正确。 8．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·辽宁营口·三模）草甘膦是一种广泛使用的除草剂，对农作物同样具有杀伤作用。为培育抗草甘膦的玉米（单子叶植物），科研人员将外源EPSP合酶基因（其表达产物能与草甘膦竞争作用位点）导入玉米细胞并成功表达，下列相关叙述正确的是（    ） A．构建基因表达载体时，常选取原核细胞拟核中的DNA分子作为天然质粒 B．采用抗原-抗体杂交技术鉴定抗草甘膦玉米中EPSP合酶的存在 C．质粒上的抗生素合成基因可用于重组DNA分子的筛选 D．将已转化的玉米愈伤组织移至田间，观察其抗草甘膦能力 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】植物组织的培养及基本过程、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定 【详解】A、质粒是存在于原核生物细胞质中的小型环状DNA分子，不是拟核中的DNA，且天然质粒难以直接满足载体需求，通常需要人工改造后使用，A错误； B、EPSP合酶是目的基因表达的蛋白质，抗原-抗体杂交技术可特异性检测目标蛋白质的存在，因此可采用该技术鉴定EPSP合酶是否成功合成，B正确； C、质粒上作为标记基因的是抗生素抗性基因，而非抗生素合成基因，抗性基因可使受体细胞在含对应抗生素的培养基上存活，以此完成重组DNA分子的筛选，C错误； D、已转化的玉米愈伤组织需要先经过植物组织培养诱导再分化形成完整植株，之后才可喷施草甘膦检测其抗草甘膦能力，不能直接将愈伤组织移至田间，D错误。 9．（2026·安徽芜湖·模拟预测）细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益，下列相关叙述正确的是（　　） A．用果胶酶和纤维素酶去除叶肉细胞的细胞壁，获得的原生质体失去了全能性 B．抗体-药物偶联物（ADC）中，单克隆抗体发挥靶向运输作用，药物发挥治疗效应 C．在进行菊花组织培养过程中，培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换 D．核移植前应去除卵母细胞完整的细胞核结构，通过该技术形成克隆动物的生殖方式为无性生殖 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】植物组织的培养及基本过程、克隆、动物细胞融合与单克隆抗体的制备、植物组织培养技术综合 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，用对应的酶去除细胞壁得到的原生质体仍含有该物种全套遗传信息，具备全能性，可通过组织培养发育为完整个体，A错误； B、抗体-药物偶联物（ADC）中，单克隆抗体能特异性识别靶细胞表面的抗原，起到靶向运输药物的作用，药物进入靶细胞后发挥治疗作用，B正确； C、组织培养的专用封口膜可以阻挡外界杂菌侵入，但具备透气性，不会阻止瓶内外的气体交换，可满足培养细胞有氧呼吸对氧气的需求，C错误； D、去核的本质是锤体 - 染色体复合物，而非完整的细胞核，D错误。 10．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·山西大同·三模）铁皮石斛的茎尖外植体可通过组织培养获得愈伤组织，进而通过悬浮培养大量生产石斛多糖（药用次生代谢产物）。研究发现，培养基中添加不同比例的2，4-D（生长素类似物）和6-BA（细胞分裂素类似物），对愈伤组织增殖和石斛多糖合成的影响如下表，且实验过程中控制各组光照、温度、pH等条件一致。下列叙述错误的是（   ） 2.4-D/6-BA比例 愈伤组织增殖率（%） 石斛多糖含量（mg/g） 愈伤组织细胞分化程度 2∶1 89.6 12.3 低（未分化） 1∶1 67.2 25.7 中（部分分化） 1∶2 45.8 18.9 高（接近全部分化） A．实验中“茎尖外植体”可选择分生区细胞，该区域细胞分裂能力强 B．2，4-D/6-BA比例升高，更利于愈伤组织的再分化和增殖，不利于石斛多糖的合成 C．石斛多糖的合成可能与愈伤组织细胞的分化程度有关，适度分化更利于石斛多糖积累 D．若要获得大量石斛多糖，可先在2∶1比例培养基扩大培养，再移至1∶1比例培养基诱导合成 【答案】B 【难度】0.73 【知识点】植物组织的培养及基本过程、植物细胞工程的实际应用 【详解】A、茎尖分生区细胞分裂能力强、全能性高，几乎不携带病毒，适合作为组织培养的外植体，A正确； B、由表格数据可知，2,4-D/6-BA比例升高时，愈伤组织分化程度降低，不利于再分化；且当比例从1:2升高到1:1时，石斛多糖含量上升，并非始终不利于多糖合成，B错误； C、表格中分化程度为中等时石斛多糖含量最高，分化程度过低或过高时石斛多糖含量均较低，说明适度分化更利于石斛多糖积累，C正确； D、2:1比例的培养基中愈伤组织增殖率最高，可先在此条件下扩大培养获得大量愈伤组织，再转移到多糖合成量最高的1:1比例培养基中诱导合成，能高效获得大量石斛多糖，D正确。 11．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·湖北十堰·三模）现有二倍体植物甲（2n=20，高产不抗病）、二倍体植物乙（2m=18，低产抗病），科研人员通过两条育种途径培育高产抗病优良植株： 途径一：甲、乙植物原生质体融合→杂种细胞→杂种植株； 途径二：将乙植物的抗病基因导入植物甲的细胞，再培育成植株。 下列叙述错误的是（　　） A．诱导原生质体融合的方法有物理法、化学法 B．上述两种途径培育出高产抗病植株均利用了植物细胞的全能性 C．若途径一所得的杂种植株可育，则其产生的正常配子中有4个染色体组 D．制备原生质体需用纤维素酶和果胶酶，原生质体融合依赖细胞膜的流动性 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】植物体细胞杂交技术 【详解】A、诱导植物原生质体融合的常用方法包括物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇诱导等），A正确； B、两种育种途径都需要将改造后的单个细胞通过植物组织培养发育为完整植株，均利用了植物细胞的全能性，B正确； C、途径一的杂种植株是甲（2个染色体组）和乙（2个染色体组）的原生质体融合培育而来，体细胞共含4个染色体组，若其可育，减数分裂产生配子时染色体数目减半，正常配子中仅含2个染色体组，而非4个，C错误； D、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，制备原生质体需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，原生质体融合依赖细胞膜的流动性，D正确。 12．（2026·吉林松原·模拟预测）甘蓝型油菜属于异源四倍体（体细胞染色体数是38），菘蓝属于二倍体植物（2n=14）。科研人员将甘蓝型油菜与菘蓝进行体细胞杂交，最终培育出“菘油1号”，染色体数为38～52，保留了甘蓝型油菜的全部染色体，同时整合了菘蓝的部分关键染色体或染色体片段（携带抗病毒等功能基因）。下列叙述正确的是（　　） A．“菘油1号”的体细胞中含有6个完整的染色体组 B．体细胞杂交时，使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 C．体细胞杂交时，制备的原生质体需置于低渗缓冲液中 D．“菘油1号”的抗病毒基因应位于菘蓝的叶绿体中 【答案】B 【难度】0.7 【知识点】细胞的吸水和失水、染色体数目的变异、植物体细胞杂交技术、染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念 【详解】A、甘蓝型油菜为异源四倍体，含4个完整染色体组，菘蓝为二倍体含2个染色体组，但“菘油1号”仅整合了菘蓝的部分关键染色体或染色体片段，不存在完整的菘蓝染色体组，因此体细胞中不可能有6个完整染色体组，A错误； B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，体细胞杂交时需用纤维素酶和果胶酶酶解去除细胞壁，获得有活力的原生质体，B正确； C、原生质体没有细胞壁的保护，若置于低渗缓冲液中会大量吸水涨破，因此原生质体需置于等渗缓冲液中保存，C错误； D、题干明确说明抗病毒等功能基因位于菘蓝的染色体或染色体片段上，染色体是细胞核的结构，因此该基因位于细胞核中，不属于叶绿体基因，D错误。 13．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·浙江绍兴·模拟预测）科研人员应用植物组织培养技术快速繁殖濒危名贵植物七叶一枝花，并提取其根茎中有价值的天然产物入药。下列叙述正确的是（　　） A．在固体培养基中添加植物激素调控外植体的脱分化过程 B．利用75%的酒精和10%的次氯酸钠混合液对外植体消毒 C．取一定大小的茎尖进行培养可获得抗病毒的再生植株 D．提取天然产物时应将悬浮培养细胞置于低渗溶液中涨破 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】植物细胞工程的实际应用 【详解】A、植物组织培养的脱分化过程需要通过调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例进行调控，所用基础培养基为固体MS培养基，因此可在固体培养基中添加植物激素调控外植体的脱分化过程，A正确； B、对外植体消毒时，需先后使用75%的酒精和5%的次氯酸钠处理，每次处理后都要用无菌水冲洗残留试剂，且二者并非混合使用，B错误； C、茎尖等分生组织病毒极少甚至无病毒，取茎尖培养可获得脱毒植株，脱毒植株仅为自身不带病毒，不具备抗病毒的能力，要获得抗病毒植株需要借助基因工程技术导入抗病毒基因，C错误； D、植物细胞具有细胞壁，细胞壁的支持和保护作用使植物细胞在低渗溶液中只会吸水膨胀，不会涨破，无法通过低渗溶液处理涨破细胞提取产物，D错误。 二、解答题 14．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·云南曲靖·模拟预测）水稻条斑病是由水稻条斑病菌引起的细菌性病害，该病菌可通过分泌效应子劫持水稻体内的SWEET糖转运蛋白基因，诱导其大量表达以获取糖分，从而侵染水稻叶片，导致条斑病发生，严重威胁水稻生产和粮食安全。科研人员利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，对水稻SWEET基因的启动子区进行了定点“修改”，编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株（如下图）。回答下列问题。 （1）CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后，可通过__________（方法）将该质粒转入植物细胞，并将Ti质粒上的T-DNA整合到该细胞的____________上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在植物组织培养基中添加__________。 （2）实验中编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术可获得抗病植株，所依据的生物学原理是____________。水稻幼胚诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素，是因为生长素和细胞分裂素是启动______________________的关键激素。 （3）为了检测基因编辑水稻是否成功，在分子水平需采用PCR技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑，在进行PCR时，需模板DNA、4种脱氧核苷酸、含_______的缓冲液、引物和_______________酶，该酶在PCR的__________阶段中起作用，引物与模板链在PCR反应的___________阶段开始结合。 【答案】(1) 农杆菌转化法 染色体DNA 潮霉素 （2） 植物细胞具有全能性 细胞分裂、脱分化和再分化 （3） Mg2+ 耐高温的DNA聚合 延伸 复性 【难度】0.62 【知识点】植物组织的培养及基本过程、PCR扩增的原理与过程、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 【详解】（1）将重组Ti质粒转入植物细胞常用农杆菌转化法。因为农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA（可转移DNA）能够整合到植物细胞的染色体DNA上。利用农杆菌侵染植物细胞，从而将重组Ti质粒导入植物细胞。为了筛选出转化成功的细胞，由于重组Ti质粒上含有潮霉素抗性基因（HygR），所以需要在植物组织培养的培养基中添加潮霉素，只有成功导入重组Ti质粒的细胞才能在含有潮霉素的培养基上存活。 （2）由于离体的植物细胞仍具有发育为完整个体的潜能，即具有全能性，因此实验中编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术可获得抗病植株，所依据的生物学原理是植物细胞具有全能性。 在植物组织培养诱导形成再生植株的过程中，生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。不同浓度的生长素和细胞分裂素的配比可以调控细胞的分裂和分化方向，从而诱导形成根和芽等不同的器官，最终形成再生植株。 （3）Mg2+可激活DNA聚合酶，因此进行PCR时需要添加含Mg2+的缓冲液，PCR过程中需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接在引物的3＇端，且由于PCR过程中需要通过高温使DNA两条链解旋，因此所加的DNA聚合酶应为耐高温的DNA聚合酶，PCR过程分为变性、复性和延伸三个阶段，引物与模板链在PCR反应的复性阶段开始结合。而耐高温的DNA聚合酶需要在延伸阶段催化子链合成。 15．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·湖南长沙·三模）科研团队依托基因工程培育抗虫湘早籼水稻，降低稻田化学农药使用，配套植物组织培养技术规模化育苗，结合基因工程、细胞工程操作流程回答问题： （1）基因工程四大操作步骤中核心步骤是________；限制性核酸内切酶切割DNA分子时破坏的化学键为________。 （2）基因表达载体中启动子是________特异性识别、结合位点；终止子在转录过程中的功能：________；分子水平检测目的基因是否成功导入水稻受体细胞，常规采用________杂交技术。 （3）水稻愈伤组织无分化结构，需经过________、________两个核心过程再生完整转基因水稻植株；若快速批量繁育优质抗虫水稻，依靠________生物技术，其理论原理为植物细胞全能性。 （4）对比传统杂交育种、诱变育种，基因工程育种独有的突出优势是__________；植物体细胞杂交技术可克服________育种障碍，实现远缘物种杂交。 （5）设计一套完整、可落地的个体水平抗虫鉴定实验思路，严格遵循单一变量、空白对照原则，写明材料分组、培养条件、观测指标：________________。 （6）若将抗虫基因导入水稻愈伤组织后，多次检测均无法表达出抗虫蛋白，请写出两种最可能的分子水平原因：________________。 【答案】(1) 构建基因表达载体 磷酸二酯键 （2） RNA聚合酶 终止目的基因的转录 DNA分子杂交 （3） 脱分化 再分化 植物组织培养 （4） 定向改造生物遗传性状 远缘杂交不亲和 （5）选取长势一致的转基因水稻与普通水稻，分组，接入等量同种害虫，相同条件培养，一段时间观察对比叶片受损程度 （6）目的基因缺少启动子无法转录；目的基因转录产物无法正常翻译 【难度】0.46 【知识点】基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定、植物组织培养技术综合、植物体细胞杂交技术 【详解】（1）基因工程四步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定；基因表达载体的构建是核心步骤，能使目的基因在受体细胞稳定存在、复制和表达。限制性核酸内切酶的作用是识别双链DNA特定核苷酸序列，切割DNA分子时破坏的化学键是磷酸二酯键。 （2）启动子是位于基因首端的一段 DNA 序列，是RNA 聚合酶特异性识别和结合的位点，驱动目的基因的转录。终止子位于基因尾端，转录时让RNA聚合酶脱离模板 DNA，终止目的基因的转录。分子水平检测目的基因是否导入受体细胞常用DNA 分子杂交技术（放射性标记的目的基因作探针，与水稻细胞 DNA 杂交，出现杂交带说明导入成功）。 （3）植物组织培养技术的过程为：离体的植物组织、器官或细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽，进而发育成完整的植株，所以水稻愈伤组织需经过脱分化、再分化两个核心过程再生完整转基因水稻植株。 植物组织培养技术可用于快速批量繁育优质抗虫水稻，其理论原理为植物细胞全能性，依靠的生物技术是植物组织培养。 （4）杂交育种只能在同种生物间重组基因、诱变育种是不定向突变；只有基因工程能定向改造生物性状，打破生殖隔离实现跨物种基因转移。植物体细胞杂交先去除细胞壁获得原生质体，诱导原生质体融合，可克服远缘杂交不亲和的育种障碍，实现不同物种间的基因交流。 （5）要进行个体水平抗虫鉴定，实验思路为：选取长势一致的转基因水稻与普通水稻，分组，接入等量同种害虫，放在相同条件下培养，一段时间观察对比叶片受损程度。 （6）目的基因导入但无法表达抗虫蛋白的分子水平原因有目的基因插入水稻染色体 DNA 时，插入位置不当，导致目的基因没有转录（启动子失效 / 目的基因发生基因突变），无法合成 mRNA；抗虫基因转录出的mRNA未完成翻译，即mRNA无法正常翻译出抗虫蛋白。 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（2026·北京·高考真题）单倍体育种是植物育种的一种有效途径。利用花药离体培养可获得单倍体植株，染色体加倍后获得纯合二倍体。下列叙述正确的是（     ） A．可以用根尖代替花药作为外植体 B．愈伤组织形成植株是脱分化过程 C．用细胞分裂素处理使染色体加倍 D．单倍体育种可以缩短育种年限 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】单倍体育种、植物组织培养技术综合 【详解】A、单倍体育种需要获取配子发育而来的单倍体个体，根尖是体细胞，作为外植体培养得到的植株与原植株染色体倍性一致，无法获得单倍体，不能代替花药，A错误； B、植物组织培养中，外植体形成愈伤组织是脱分化过程，愈伤组织形成植株是再分化过程，B错误； C、细胞分裂素的作用是促进细胞分裂、诱导芽的分化，无法使染色体加倍，通常用秋水仙素或低温处理诱导染色体加倍，C错误； D、单倍体育种经染色体加倍后直接获得纯合子，自交后代不发生性状分离，可明显缩短育种年限，D正确。 2．（2026·河北·高考真题）植物细胞工程技术可用于马铃薯育种，下列分析错误的是（     ） A．将融合的原生质体在细胞壁形成前转到固体培养基上，以诱导愈伤组织 B．用优良栽培品种与抗青枯病野生种进行体细胞杂交，以获得抗病新材料 C．采集四倍体植株的花粉进行组织培养，以获得单倍体植株 D．利用茎尖进行组织培养，以培育脱毒苗 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】植物组织培养技术综合、植物体细胞杂交技术、植物细胞工程的实际应用 【详解】A、融合的原生质体需要先再生出细胞壁，完成细胞融合的标志后，再转到固体培养基上诱导脱分化形成愈伤组织，细胞壁形成前转移无法正常诱导愈伤组织，A错误； B、体细胞杂交技术可克服远缘杂交不亲和的障碍，将优良栽培品种和抗病野生种的体细胞融合，可培育出同时具备两种优良性状的抗病新材料，B正确； C、单倍体是由配子直接发育而来的个体，花粉是植物的雄配子，无论亲本是几倍体，经花粉组织培养得到的植株都是单倍体，C正确； D、植物茎尖分生区细胞分裂旺盛，几乎不含病毒，利用茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，D正确。 3．（2026·山东·高考真题）利用微型繁殖技术扩繁某种兰花时，待愈伤组织诱导出芽后，将芽转入增殖培养基进行扩增培养，以诱导芽的数量增加。下列说法正确的是（　　） A．扩增培养期间不需要光照 B．接种时应将芽的形态学上端插入培养基 C．诱导出的芽在转入增殖培养基时，必须对芽进行消毒处理 D．为获得试管苗，还需将芽转接到诱导生根的培养基上培养 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】植物组织培养技术综合 【详解】A、扩增培养是芽的增殖培养阶段，属于再分化过程，需要光照以利于叶绿素合成和光合作用进行，A错误； B、接种时应将芽的形态学下端插入培养基，便于吸收营养物质，同时符合生长素极性运输的特点，利于生长，B错误； C、诱导出的芽是无菌环境下培养获得的，转入增殖培养基时仅需无菌操作即可，再次消毒会杀伤芽细胞，C错误； D、当前仅诱导获得了芽，要得到完整试管苗，还需要将芽转接到生长素比例相对较高的生根培养基中，诱导根的分化，D正确。 4．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）下列关于菊花愈伤组织诱导及培养的叙述，正确的是（　　） A．诱导愈伤组织形成及后期培养，全程需光照 B．为防止植物激素高温失活，培养基可不灭菌 C．用幼嫩的茎段作外植体能诱导形成愈伤组织 D．生长素与细胞分裂素的比例不影响愈伤组织细胞分化方向 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】植物组织的培养及基本过程 【详解】A、诱导愈伤组织形成的脱分化阶段一般不需要光照，A错误； B、为避免杂菌污染导致培养失败，培养基必须经过灭菌处理，植物激素可在培养基灭菌冷却后添加，不会出现高温失活的问题，B错误； C、幼嫩茎段的细胞分化程度低，全能性更容易表达，作为外植体可经脱分化过程诱导形成愈伤组织，C正确； D、生长素与细胞分裂素的比例会调控愈伤组织的分化方向：比例偏高时利于根的分化，比例偏低时利于芽的分化，比例适中时利于愈伤组织的生长，D错误。 5．（2026·河南·高考真题）植物细胞工程在生产实践中有着广泛的应用，技术选择的决策流程如图所示。甲、乙、丙、丁所代表的最适技术依次为（　　） A．植物细胞培养、快速繁殖、杂交+单倍体育种、体细胞杂交 B．快速繁殖、植物细胞培养、体细胞杂交、杂交+单倍体育种 C．快速繁殖、杂交+单倍体育种、植物细胞培养、体细胞杂交 D．植物细胞培养、体细胞杂交、快速繁殖、杂交+单倍体育种 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】杂交育种、单倍体育种、植物组织培养技术综合、植物体细胞杂交技术 【详解】甲对应获取代谢物的生产目标，植物细胞培养可通过体外培养植物细胞提取次生代谢产物；乙对应优良性状仅来自单株的植株获取需求，快速繁殖属于无性繁殖，可保持单株优良性状，短时间获得大量遗传特性一致的植株；丙对应优良性状来自亲缘关系近的不同植株，可先通过杂交集中优良性状，再结合单倍体育种快速获得纯合可稳定遗传的品种；丁对应亲本亲缘关系远的情况，体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和的障碍，获得整合两个亲本优良性状的杂种植株，B、C、D错误，A正确。 6．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）研究人员将调控根尖干细胞微环境的P、W基因过表达系统导入某植物根尖外植体，在无外源激素条件下诱导外植体形成胚状体，并最终发育为完整植株。下列叙述正确的是（　　） A．P、W基因过表达诱导组织形成新植株需经历细胞分化 B．将流水充分冲洗后的外植体用无菌水反复冲洗进行灭菌 C．使用无激素培养基时不涉及激素对植物分化的调节作用 D．导入P、W基因过表达系统使根尖细胞具备了全能性 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】细胞的分化、细胞的全能性、植物组织的培养及基本过程 【详解】A、外植体诱导形成胚状体并发育为完整植株的过程，需要经过脱分化和再分化阶段，再分化的本质就是细胞的选择性分化，形成不同的组织和器官，因此该过程必然经历细胞分化，A正确； B、外植体不能灭菌，流水冲洗、无菌水冲洗仅为外植体消毒的部分操作，且外植体消毒还需酒精、次氯酸钠等消毒剂处理，B错误； C、无外源激素的培养基中，植物细胞自身可合成内源激素，仍会通过内源激素调节细胞分化过程，C错误； D、植物体细胞本身就具有全能性（全能性的基础是细胞含有该物种全套遗传物质），导入P、W基因过表达系统只是促进了细胞全能性的表达，D错误。 7．（2026·云南·高考真题）菊花的组织培养实现了从茎段到植株的转变。下列说法正确的是（　　） A．培养基、玻璃器皿和金属器具需进行干热灭菌 B．诱导愈伤组织的培养基中，生长素与细胞分裂素的质量比大于1 C．外植体茎段先脱分化形成愈伤组织，再诱导生芽 D．愈伤组织后续分化培养过程一般不需要光照 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】无菌技术、植物组织的培养及基本过程 【详解】A、培养基需用高压蒸汽灭菌，干热灭菌会破坏培养基的营养成分、导致水分流失，仅玻璃器皿、金属器具可采用干热灭菌，A错误； B、诱导愈伤组织时，生长素与细胞分裂素的比值适中，当二者比值大于1时更有利于诱导生根，而非愈伤组织形成，B错误； C、植物组织培养过程中，外植体茎段首先经脱分化形成愈伤组织，调整培养基激素比例后可诱导愈伤组织分化生芽，C正确； D、愈伤组织诱导阶段一般不需要光照，但后续再分化（分化）培养时需要光照，用于诱导叶绿素合成，满足植株光合作用需求，D错误。 8．（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 【难度】0.65 【知识点】植物组织培养技术综合、植物体细胞杂交技术 【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。 9．（2025·广西·高考真题）切取虎尾兰的叶插入土壤，置于适宜条件下培养。一段时间后，切口处会长出新植株。下列有关该过程的说法错误的是（　　） A．体现了细胞的全能性 B．受到植物激素的调节 C．属于有性生殖的范畴 D．包含脱分化及再分化 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】植物组织培养技术综合 【详解】A、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。虎尾兰叶插后，切口处细胞能发育成新植株，体现了细胞的全能性，A正确； B、植物生长受激素（如生长素、细胞分裂素）调节，B正确； C、叶插未经过两性生殖细胞结合，属于无性生殖，C错误； D、叶插需切口处细胞脱分化形成愈伤组织，再分化出根和芽，D正确。 故选C。 10．（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 【难度】0.4 【知识点】植物体细胞杂交技术、植物细胞工程的实际应用 【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。 11．（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 【难度】0.65 【知识点】植物细胞工程的实际应用 【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时既有利于细胞分裂，又利于黄酮的积累，D正确； 故选B。 12．（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 【难度】0.65 【知识点】植物组织培养技术综合、植物细胞工程的实际应用 【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。 二、解答题 13．（2026·浙江·高考真题）栽培辣椒（2n=24）是茄科的蔬菜作物，可自花授粉也可异花授粉。已知辣椒果实着生方式的下垂和直立为1对相对性状，由2对独立遗传的等位基因G/g和H/h共同控制，且G抑制H的表达，而果实直立需H的正常表达。现有果实下垂的纯合辣椒甲和杂合辣椒乙，以及果实直立的辣椒丙，杂交结果如下表所示。 亲本组合 后代的表型及其比例 甲×丙 全部为果实下垂 果实下垂︰果实直立=13︰3 乙×乙 果实下垂︰果实直立=3︰1 一 回答下列问题： （1）甲的基因型是________，乙产生________种类型的雄配子。乙自交得到的植株再全部自交，得到的中ggHH基因型频率是________。 （2）甲×丙得到，写出与丙杂交的遗传图解________。 （3）研究发现，G基因的启动子核心区域出现序列的缺失，使RNA聚合酶与启动子不能正常识别和结合，结果导致部分植株的果实着生方式从下垂变为直立，其原因是______________。 （4）辣椒的辣度与果实中辣椒素的含量直接相关。在茄科作物番茄、马铃薯中也存在与辣椒素合成相关基因的同源基因，这可作为辣椒、番茄、马铃薯由________进化而来的分子水平证据之一。将栽培辣椒与某高辣度的野生辣椒（2n=26）进行杂交，可形成早期胚胎，但胚胎不能正常发育，体现了物种之间存在________的现象。为获得具有高辣度的杂交后代，可取早期胚胎材料作为________进行培养，实现胚胎的拯救，得到再生植株。 【答案】(1) GGhh/hhGG 2 /0.375/37.5% (2) （3）G基因无法转录翻译/G基因无法表达，（解除对H基因的抑制） （4） 共同祖先/同一祖先/同种祖先 生殖隔离 外植体 【难度】0.65 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因突变、植物组织培养技术综合 【分析】甲和丙杂交，F2果实下垂︰果实直立=13︰3（9:3:3:1 的变式），符合基因自由组合定律，说明G/g和H/h两对等位基因位于两对同源染色体上。 【详解】（1）甲与丙（果实直立，基因型为 ggHH）杂交，F1全为果实下垂，F2中果实下垂：果实直立 = 13:3（9:3:3:1 的变式），说明 F1基因型为 GgHh，果实直立基因型为ggH-，果实下垂基因型为G-H-、G-hh、gghh，因此甲的基因型为 GGhh，丙是ggHH。乙 × 乙杂交，F1果实下垂：果实直立 = 3:1，说明乙的基因型为GgHH，其产生的雄配子类型为 GH、gH，共 2 种。乙（GgHH）自交，F1为1/4GGHH、1/2GgHH、1/4ggHH。F1再全部自交，F2中ggHH=1/2×1/4+1/4×1=3/8。 (2) 甲（GGhh），丙（ggHH），F1为GgHh，杂交如图所示。 （3）G 基因的启动子核心区域序列缺失，使 RNA 聚合酶无法正常识别和结合，导致 G 基因转录受阻，无法合成抑制 H 基因表达的蛋白质，H 基因正常表达，从而使果实着生方式由下垂变为直立。 （4）同源基因的存在是生物由共同祖先进化而来的分子证据。不同物种杂交后胚胎不能正常发育，体现了生殖隔离现象。可取早期胚胎材料作为外植体进行植物组织培养，获得可育的再生植株。 14．（2025·甘肃·高考真题）水稻白叶枯病（植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑）由白叶枯病菌引起，严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，对水稻白叶枯病的感病基因SWEET（该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻）的启动子区进行了定点“修改”，编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株（如下图）。回答下列问题。 （1）CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后，可通过__________（方法）将该质粒转入植物细胞，并将__________整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在植物组织培养基中添加__________。 （2）实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为__________，对其消毒时需依次使用酒精和__________处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素，原因是__________。 （3）为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用__________技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑；然后，在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较__________来验证抗病性。 （4）在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为__________。 【答案】(1) 农杆菌转化法 Ti质粒上的T - DNA 潮霉素 （2） 外植体 次氯酸钠 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素 （3） PCR - 测序 病斑的大小（或病斑面积、发病情况等合理答案） （4）对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后，白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻。 【难度】0.65 【知识点】将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定、植物组织培养技术综合 【分析】基因工程的基本操作程序包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测和鉴定。植物组织培养技术是指在无菌和人工控制的环境条件下，将离体的植物器官（如根、茎、叶、花、果实等）、组织、细胞以及原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其长成完整植株的技术。    【详解】（1）将重组Ti质粒转入植物细胞常用农杆菌转化法。因为农杆菌中的Ti质粒上的T - DNA（可转移DNA）能够整合到植物细胞的染色体DNA上。利用农杆菌侵染植物细胞，从而将重组Ti质粒导入植物细胞。为了筛选出转化成功的细胞，由于重组Ti质粒上含有潮霉素抗性基因（HygR），所以需要在植物组织培养的培养基中添加潮霉素，只有成功导入重组Ti质粒的细胞才能在含有潮霉素的培养基上存活。 （2）在植物组织培养中，离体的植物器官、组织或细胞被称为外植体，所以实验中用到的水稻幼胚被称为外植体。 对水稻幼胚消毒时需依次使用酒精、次氯酸钠处理。 在植物组织培养诱导形成再生植株的过程中，生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。不同浓度的生长素和细胞分裂素的配比可以调控细胞的分裂和分化方向，从而诱导形成根和芽等不同的器官，最终形成再生植株。 （3）为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用PCR - 测序技术检测目标基因的启动子区是否编辑成功。通过PCR扩增目标基因的启动子区片段，然后进行测序，与编辑前的序列进行对比，看是否发生了预期的改变。 在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较病斑的大小（或病斑面积、发病情况等）来验证抗病性。如果基因编辑后的水稻病斑明显小于野生型水稻，说明其抗病性增强。 （4）在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为：对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后，白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻，从而使水稻获得了抗病性。 15．（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 【难度】0.65 【知识点】孟德尔一对相对性状的杂交实验、基因自由组合定律的实质和应用、基因重组、植物体细胞杂交技术 【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，再进行原生质体融合，得到杂种细胞，使谷子获得抗除草剂的性状。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第43讲 植物细胞工程 （天津专用） 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C A D C B B D A 11． (1)植物细胞具有全能性 (2) 酒精 无菌水 (3) 蔗糖 脱分化 (4) 促进 经高CK诱导后，突变体a中的W基因表达量明显低 (5)AC 12． (1)整合到植物细胞染色体DNA中 (2) 固体 杀死没有导入重组DNA的普通番茄细胞 (3)CMV—CP基因两端的部分核苷酸序列 (4)大小 一年重难·情境应用 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A A B C D B B B 题号 11 12 13 答案 C B A 14． (1) 农杆菌转化法 染色体DNA 潮霉素 (2) 植物细胞具有全能性 细胞分裂、脱分化和再分化 (3) Mg2+ 耐高温的DNA聚合 延伸 复性 15． (1) 构建基因表达载体 磷酸二酯键 (2) RNA聚合酶 终止目的基因的转录 DNA分子杂交 (3) 脱分化 再分化 植物组织培养 (4) 定向改造生物遗传性状 远缘杂交不亲和 (5)选取长势一致的转基因水稻与普通水稻，分组，接入等量同种害虫，相同条件培养，一段时间观察对比叶片受损程度 (6)目的基因缺少启动子无法转录；目的基因转录产物无法正常翻译 高考真题·考向感知 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D C A A C D C B 题号 11 12 答案 B A 13． (1) GGhh/hhGG 2 /0.375/37.5% (2) (3)G基因无法转录翻译/G基因无法表达，（解除对H基因的抑制） (4) 共同祖先/同一祖先/同种祖先 生殖隔离 外植体 14． (1) 农杆菌转化法 Ti质粒上的T - DNA 潮霉素 (2) 外植体 次氯酸钠 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素 (3) PCR - 测序 病斑的大小（或病斑面积、发病情况等合理答案） (4)对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后，白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻。 15． (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 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第43讲 植物细胞工程 （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 植物组织培养技术 核心2 植物体细胞杂交技术 核心3 植物细胞工程的应用 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1.阐明植物组织培养的原理和过程。 2.概述植物体细胞杂交的原理和过程。 3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。 4.利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培。 1、考查频次：2021‑2025 五年高频考查，属于生物技术与工程核心模块。选择题常独立命题（4 分）；2022、2024、2025 多次在非选择题中结合基因工程综合设问，分值 4‑10 分；植物组织培养、体细胞杂交、植物细胞工程应用是高频考点。 2、考查要点： ①植物组织培养：植物细胞全能性、脱分化与再分化、愈伤组织特点；生长素 / 细胞分裂素比例对分化方向的调控；外植体消毒、无菌操作、菊花组织培养实验流程。 ②植物体细胞杂交：原生质体制备、融合方法、融合成功标志、意义与局限性；只考虑两两融合时杂种细胞类型辨析。 ③植物细胞工程应用：微型繁殖、作物脱毒、单倍体育种、突变体利用、细胞产物（次生代谢物）工厂化生产；区分初生代谢物与次生代谢物。 ④跨模块综合：常对接基因工程（农杆菌转化后组织培养获得转基因植株）、育种综合考查。 3、命题情境： ①基础情境：流程图辨析，判断脱分化、再分化，激素比例调控，外植体选择、消毒与移栽操作。 ②科研新情境：药用植物细胞悬浮培养生产次生代谢产物、体细胞杂交培育远缘杂种植株、基因编辑后组织培养获得再生植株。 ③实验情境：菊花组织培养的无菌操作、消毒灭菌区分、培养基配制、培养条件控制。 ④综合情境：结合基因工程、育种，综合考查转基因植株培育完整流程。 备考策略 1．抓牢核心点：深刻理解植物细胞全能性的内涵与实现条件；熟记植物组织培养完整流程，分清脱分化、再分化发生的变化；牢记 “高根、低芽、中愈伤” 激素比例规律；掌握植物体细胞杂交各步骤，区分原生质体融合成功标志（再生细胞壁）。 2．熟记关键点：汇总易混易错点：消毒 vs 灭菌；脱分化一般避光、再分化需光照；愈伤组织特点；脱毒苗≠抗病毒植株；次生代谢物不参与细胞基本生命活动；植物原生质体融合不能用灭活病毒诱导；单倍体育种两大原理（全能性 + 染色体变异）。专项训练流程图识别、科研图表信息读取、实验异常分析，规范生物学术语答题。 3．紧扣命题趋势：顺应天津卷跨模块命题特点，强化基因工程 + 植物组织培养的综合题型；重视陌生科研情境，训练知识迁移；关注植物细胞产物工厂化生产、体细胞杂交育种；加强实验操作、变量分析类题目训练，能准确描述实验思路、原因分析。 三大核心·主干速记 核心1 植物组织培养技术 一、细胞工程的概念 原理和方法 → 细胞生物学、分子生物学和发育生物学 操作水平 → 细胞器水平、细胞或组织水平 目的 → 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 二、植物细胞的全能性 定义 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力。 原因 生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因。 体现 利用植物的一片花瓣、一粒花粉，甚至一个细胞，都可以繁殖出新的植株。 未表现 及原因 在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。 表现条件 离体、营养物质、激素、适宜的温度和pH。 三、植物组织培养技术 1、概念：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术 2、理论基础 植物细胞一般具有全能性 3、基本过程 离体的植物器官、组织或细胞→脱分化（营养物质、激素等） → 再分化（激素、光等） → 试管苗 → 植物体 脱分化概念：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞会失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程。 再分化概念：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。 愈伤组织概念：脱分化产生的不定形的薄壁组织团块。 四、探究实践——菊花的组织培养 1、外植体消毒 外植体→流水冲洗→酒精消毒30s→无菌水清洗 2-3次→次氯酸钠溶液处理 30 min→ →无菌水清洗 2-3次 2、接种 将外植体切成 0.5-1 cm 长的小段→将外植体的 1/3~1/2 插入诱导愈伤组织的培养基中→用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并做好标记 3、培养 置于 18-22 ℃ 的培养箱中培养→15-20 d 后，转接到诱导生芽的培养基上→ 长出芽后，再转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗 4、移栽 移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水洗掉根部的培养基，将幼苗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 5、栽培 将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花 五、植物激素在植物组织培养中的作用 生长素/细胞分裂素（相对比值） 植物组织的发育方向 高 有利于根的分化，抑制芽的形成 低 有利于芽的分化，抑制根的形成 适中 促进愈伤组织的形成 简记：“高”根，“低”芽，“中”愈伤 高分突破！1、诱导愈伤组织分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。 2、光照：在愈伤组织诱导阶段，对有些植物来说，避光培养有利于细胞脱分化形成愈伤组织。当愈伤组织再分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。 3、植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，少数为葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可维持相对适中的渗透压，而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下，其造成的渗透压可能过高。 核心2 植物体细胞杂交技术 一、过程 1、过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。 2、过程②为原生质体的融合，人工诱导的物理法包括电融合法、离心法等，化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。 3、过程③为融合的原生质体再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。 4、过程④为脱分化，过程⑤为再分化。 二、概念 植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 三、意义 植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。 四、实例：白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草、多种柑橘属不同种间的杂种植株。 五、局限性：目前有许多理论和技术未解决，还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的性状。 六、分析植物体细胞杂交技术 不同物种之间存在着天然的生殖隔离，利用传统的有性杂交的方法很难得到杂种后代。科学家采用体细胞杂交的方法得到了“番茄—马铃薯”杂种植株。以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。 1．植物体细胞杂交实现的基础和植物组织培养的理论基础分别是什么？ 分别是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 2．将图中的甲和乙两种细胞去除细胞壁后诱导融合，若只考虑两两融合，可以形成哪几种融合细胞？符合要求的杂种细胞是哪种？　可以形成3种融合细胞：甲甲、甲乙、乙乙。符合要求的是甲乙。 3．二倍体番茄和二倍体马铃薯体细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”有四个染色体组，是四倍体。 核心3 植物细胞工程的应用 一、植物繁殖的新途径 快速繁殖 1、使用的技术：植物组织培养技术。 2、原理：植物细胞的全能性。 3、优点 （1） 高效、快速地实现种苗的大量繁殖。 （2） 保持优良品种的遗传特性。 4、特点：使用材料少、培养周期短，繁殖率高，适合自动化管理，有利于进行工厂化生产。 5、实例：铁皮石斛试管苗生产。 作物脱毒 1、 技术手段：植物组织培养技术。 2、 材料的选取：植物顶端分生区附近（如茎尖），此部分病毒极少，甚至无病毒。 3、 优点：脱毒作物产量高，品质好。 4、 实例：脱毒草莓、脱毒马铃薯等。 二、作物新品种的培育 单倍体育种 1、原理：细胞的全能性和染色体变异。 2、过程：花药（或花粉）通过离体培养获得单倍体植株，经过秋水仙素诱导使得染色体数目加倍，获得纯合二倍体植株。 3、优点： ①子代是能稳定遗传的纯合子； ②极大地缩短了育种的年限； ③是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 4、实例：单育1号烟草 突变体的利用 1、 原理：细胞的全能性和基因突变。 2、 过程： 3、 优点：产生新基因，大幅度改良某些性状 4、 实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等 三、细胞产物的工厂化生产 次生代谢物 概念：不是植物基本的生命活动所必需的产物，是一类小分子有机化合物。 种类：酚类、萜类和含氮化合物等。 生产的技术手段：植物细胞培养技术。 优点：生产速度快；不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制。 实例：人参、三七、紫草和红豆杉的细胞产物都已实现了工厂化生产。 特别提醒！　 初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着，例如，糖类、脂质、蛋白质和核酸等；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。 四、植物组织培养技术及其应用的分析 长春新碱（VCR）是夹竹桃科植物长春花中提取出的一种生物碱，具有高抗肿瘤活性。如图为长春新碱（VCR）工厂化生产流程： 1、获得高产细胞时，选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是什么？ 茎尖、幼叶部位的细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织。 2、植物细胞培养时，需要用酶解法将愈伤组织分离成单个细胞，加入培养液制成细胞悬液进行培养。 3、植物细胞培养要在无菌条件下进行的原因是什么？ 培养物一旦受到微生物的污染，这些微生物会和外植体争夺培养基中的营养物质，并且产生大量对植物细胞有害的物质，导致细胞死亡。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．（2026·天津·三模）生物碱为铁皮石斛的次生代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（　　） 新生营养芽 PLBs 高产细胞系 生物碱 A．生物碱是铁皮石斛生长所必需的物质 B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱 C．培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs D．该过程运用了植物细胞培养技术，原理是植物细胞增殖 2．（2026·天津滨海新区·三模）人参作为名贵中药材，其主要活性成分为人参皂苷。科研人员利用植物体细胞杂交技术构建“快速生长+高产人参皂苷”的研究方案如下。下列分析错误的是（    ） A．过程①为脱分化，不需要给予光照，与原细胞相比，愈伤组织的全能性更高 B．过程⑥的原理是植物细胞的全能性，用光学显微镜分析其染色体组成可以鉴定其是否为杂种植株 C．选择愈伤组织筛选高产细胞是因为其一直处于不断增殖状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响 D．过程③中常采用灭活的病毒或聚乙二醇（PEG）诱导原生质体融合 3．（2026·天津河北·二模）转分化是一种类型的分化细胞直接转变成另一种类型的分化细胞的现象。研究人员对诱导成年小鼠胰腺腺泡细胞转分化为胰岛B细胞进行了相关研究，部分过程如下图所示，图中指针表示Dnmt3a基因的表达量。下列相关说法正确的是（　　） A．适当提高Dnmt3a的表达，可提升胰岛B细胞的比例 B．Dnmt3a基因表达量的变化是基因突变的结果 C．转分化过程与植物组织细胞脱分化过程不相同 D．成纤维细胞、T细胞等变成诱导多能干细胞属于转分化 4．（2026·天津河西·一模）下列关于高中生物学教材中的探究·实践，叙述正确的是（    ） A．在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，可用清水漂洗解离液 B．在“菊花的组织培养”实验中，可用酒精洗去外植体上的次氯酸钠溶液 C．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物混合均匀后再置于不同温度水浴锅中 D．配制琼脂糖溶液时加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于紫光灯下观察DNA位置 5．（2025·天津·二模）2025年春节档电影市场的火爆，得益于多部影片的精彩表现．其中电影《哪吒2》里相关情节和生物学中各种生物元素和概念匹配有误的是（    ） A．哪吒的肉身重塑：ES有分化为体内的任何细胞并形成机体的组织和器官甚至个体的潜能 B．申公豹的药单：通过植物组织培养和细胞培养，可快速繁殖三七种苗及生产次生代谢物 C．哪吒大战敖丙：发生战斗时，组织细胞代谢旺盛，但细胞内ATP的含量基本不变 D．无量仙翁的灭魂丹：灭魂丹形似病毒、细菌，都是引起疾病的病原体，遗传物质是DNA 6．（2025·天津·模拟预测）地黄为多年生草本植物，含有地黄素、强心苷等多种药用成分，具有清热凉血、解毒等功效。利用植物细胞培养技术工厂化生产地黄素的基本流程如下：接种外植体→诱导形成愈伤组织→悬浮振荡培养→生物反应器中培养→分离、提纯。下列叙述正确的是（　　） A．外植体需先后用次氯酸钠溶液和酒精进行灭菌 B．诱导形成愈伤组织需要一定的营养条件和适宜的光照 C．振荡培养的目的之一是增加培养液的溶氧量，促进细胞呼吸 D．该工厂化生产的目的是大幅提高单个细胞中地黄素、强心苷等的合成量 7．（2025·天津南开·模拟预测）下列高中生物学实验中，不需要严格无菌操作即可达成实验目的的是（    ） A．菊花的组织培养 B．DNA 片段的扩增及电泳鉴定 C．探究抗生素对细菌的选择作用 D．用马铃薯琼脂培养基进行酵母菌纯培养 8．（2025·天津北辰·三模）SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，参与生物体的基本代谢过程，能增强植物的抗逆性。下图为培育高抗氧化作物新品种的一种方式，下列叙述正确的是（　　） A．①过程的原理与诱变育种的原理相同 B．SOD为初生代谢物，可以利用植物细胞培养获取 C．②受外源激素的调控，③只受内源激素的调控 D．在整个培养的过程中需要放入二氧化碳培养箱以维持pH的稳定 9．（2025·天津·二模）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列相关叙述错误的是（    ） A．用黑藻叶肉细胞观察细胞质流动和质壁分离 B．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 C．获取马铃薯脱毒苗常从茎尖等幼嫩部位取材 D．使用口腔上皮细胞研究分泌蛋白的合成过程 10．（2025·天津·二模）天津小站稻因品质优良而闻名。科研人员为获得小站稻脱毒苗，选取其茎尖进行植物组织培养，流程如下图所示。 茎尖组织→①→愈伤组织→②→脱毒苗 下列叙述正确的是（    ） A．②阶段需调整激素比例以诱导根和芽的形成 B．①过程需光照以促进细胞脱分化 C．愈伤组织的细胞无细胞壁，分裂能力强 D．脱毒苗的抗病毒能力可遗传给子代 二、解答题 11．（2024·天津南开·二模）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。请分析回答：    （1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明______。 （2）剪下根段后需要经过一系列的消毒过程，一般先用流水冲洗，然后在无菌操作台上依次用______和次氯酸钠溶液等消毒剂浸泡消毒，从每种消毒剂中取出根段后需用______冲洗多次，再用无菌滤纸吸干表面水分。 （3）植物组织培养常用的MS培养基是在已配制好的MS母液中添加______、琼脂、植物激素等配制而成。在组织培养过程中，根段细胞经过______过程形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。 （4）愈伤组织生芽过程中，细胞分裂素（CK）通过ARRs（A）基因和WUS（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（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于细胞分裂素（CK）与生长素比例高的（高CK）培养基中诱导生芽，测定此过程中W基因的表达量，结果如图1。分析得出结论：在高CK诱导下A基因______（填“促进”或“抑制”）W基因表达。得出该结论的依据为：与野生型相比，______。 （5）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高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括______（多选）。 A．A基因在愈伤组织生芽过程中起作用 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．W基因的表达产物调控A基因的表达 12．（2025·天津和平·二模）基因工程为培育抗病毒植物开辟了新途径。下图为研究人员培育转黄瓜花叶病毒外壳蛋白基因（CMV—CP基因）番茄的主要过程示意图。（Kanr为卡那霉素抗性基因）。 （1）将CMV-CP基因导入番茄细胞后，培育的番茄植株具有抗CMV感染能力，过程①接种的农杆菌细胞中，Kan及CMV-CP基因应整合在Ti质粒的T—DNA内部，这是由于Ti质粒中仅T—DNA片段可以进入植物细胞并________。 （2）过程③、④所需的培养基为________（填“固体”或“液体”）培养基。研究发现高浓度的卡那霉素会使番茄的愈伤组织不能生长甚至死亡，③、④培养基中加入适宜浓度Kan的作用为________。 （3）过程⑤再生植株抗性鉴定时，引物序列设计的主要依据是________。 （4）过程⑤利用PCR技术对样品CMV-CP基因扩增后电泳，根据标准参照，可以初步确定整合了CMV-CP基因的再生植株。通常需进一步通过基因碱基序列测定确认，原因是琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA分子的________，无法确定待检测DNA分子的碱基序列。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·北京·模拟预测）科研人员欲将抗盐基因导入番茄细胞，培育耐盐转基因植株以适应盐碱环境。下列叙述正确的是（     ） A．番茄叶肉细胞高度分化，不能作为受体细胞 B．用Ca2+处理番茄细胞后，可将重组质粒直接导入番茄细胞 C．可用花粉管通道法将重组质粒导入番茄的胚囊 D．细胞分裂素与生长素含量比值大于1，有利于根的分化 2．【实验基础考查】（2026·北京·模拟预测）生物实验中有很多“清洗”操作，下列关于清洗操作说法错误的是（     ） A．在脂肪鉴定实验中，染色后需要用50%酒精洗去浮色 B．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，需要用清水洗去解离液 C．低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中，需要用清水洗去卡诺氏液 D．菊花的组织培养实验中，用酒精、次氯酸钠消毒后，都要用无菌水清洗 3．【实验基础考查】（2026·四川宜宾·模拟预测）关于生物学实验中水的使用，下列叙述正确的是（     ） A．制作花生子叶临时切片检测脂肪时，洗去浮色后需滴加清水再盖上盖玻片 B．为了尽快观察到质壁分离复原的现象，应在盖玻片边缘四周均匀滴加清水 C．植物组织培养实验中，外植体经酒精消毒后需立即用清水冲洗2～3次 D．将双缩脲适当处理，可以代替斐林试剂用于检测梨汁中的糖类 4．（2026·陕西·模拟预测）关于植物细胞工程的应用，下列叙述错误的是（     ） A．可以工厂化生产红豆杉细胞的初生代谢物紫杉醇 B．培养脱毒苗需要切取植物顶端分生区附近的组织 C．单倍体育种通常需要经历诱导染色体加倍的过程 D．微型繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性 5．【基础理论考查】（2026·江苏徐州·模拟预测）植物生物反应器可利用植株、组织或悬浮细胞生产药物蛋白，叶绿体遗传转化借助同源重组将外源基因整合进叶绿体基因组，该转化方式表达量高、安全性好。下列说法错误的是（     ） A．植物生物反应器涉及的现代生物学技术是基因工程和植物细胞工程 B．把目的基因导入叶绿体DNA中，产生的配子一定含有此目的基因 C．植物叶绿体表达体系可防止目的基因通过花粉在自然界中扩散 D．构建的基因表达载体中含有叶绿体特异启动子，使得目的基因只在叶绿体中表达 6．【基础理论考查】（2026·北京大兴·三模）生物碱为铁皮石斛的次生代谢物。下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（    ） A．生物碱是铁皮石斛生长非必需的物质，所有细胞都可以合成 B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱 C．培养高产细胞系应选择生物碱产量与细胞数量比值大的PLBs D．该过程运用了植物组织培养技术，原理是植物细胞的全能性 7．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·河北邢台·三模）白菜（2n=20）易感软腐病，为培育出抗软腐病白菜，某人先对抗软腐病萝卜（2n=18）的原生质体用γ射线处理，随机破坏其染色体，对白菜原生质体用碘乙酰胺处理，使其细胞质失活，再诱导二者原生质体融合，最后得到染色体数分别为22、25和28的三个抗软腐病新品种，这三个新品种均含有白菜的两个完整染色体组。下列叙述合理的是（　　） A．萝卜和白菜细胞融合完成的标志是细胞核的融合 B．融合的原生质体需要放在无菌水中培养，以防杂菌污染 C．白菜和萝卜的原生质体能融合，证明白菜和萝卜间不存在生殖隔离 D．染色体数分别为22、25和28的三个抗软腐病新品种均可能形成可育配子 8．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·辽宁营口·三模）草甘膦是一种广泛使用的除草剂，对农作物同样具有杀伤作用。为培育抗草甘膦的玉米（单子叶植物），科研人员将外源EPSP合酶基因（其表达产物能与草甘膦竞争作用位点）导入玉米细胞并成功表达，下列相关叙述正确的是（    ） A．构建基因表达载体时，常选取原核细胞拟核中的DNA分子作为天然质粒 B．采用抗原-抗体杂交技术鉴定抗草甘膦玉米中EPSP合酶的存在 C．质粒上的抗生素合成基因可用于重组DNA分子的筛选 D．将已转化的玉米愈伤组织移至田间，观察其抗草甘膦能力 9．（2026·安徽芜湖·模拟预测）细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益，下列相关叙述正确的是（　　） A．用果胶酶和纤维素酶去除叶肉细胞的细胞壁，获得的原生质体失去了全能性 B．抗体-药物偶联物（ADC）中，单克隆抗体发挥靶向运输作用，药物发挥治疗效应 C．在进行菊花组织培养过程中，培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换 D．核移植前应去除卵母细胞完整的细胞核结构，通过该技术形成克隆动物的生殖方式为无性生殖 10．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·山西大同·三模）铁皮石斛的茎尖外植体可通过组织培养获得愈伤组织，进而通过悬浮培养大量生产石斛多糖（药用次生代谢产物）。研究发现，培养基中添加不同比例的2，4-D（生长素类似物）和6-BA（细胞分裂素类似物），对愈伤组织增殖和石斛多糖合成的影响如下表，且实验过程中控制各组光照、温度、pH等条件一致。下列叙述错误的是（   ） 2.4-D/6-BA比例 愈伤组织增殖率（%） 石斛多糖含量（mg/g） 愈伤组织细胞分化程度 2∶1 89.6 12.3 低（未分化） 1∶1 67.2 25.7 中（部分分化） 1∶2 45.8 18.9 高（接近全部分化） A．实验中“茎尖外植体”可选择分生区细胞，该区域细胞分裂能力强 B．2，4-D/6-BA比例升高，更利于愈伤组织的再分化和增殖，不利于石斛多糖的合成 C．石斛多糖的合成可能与愈伤组织细胞的分化程度有关，适度分化更利于石斛多糖积累 D．若要获得大量石斛多糖，可先在2∶1比例培养基扩大培养，再移至1∶1比例培养基诱导合成 11．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·湖北十堰·三模）现有二倍体植物甲（2n=20，高产不抗病）、二倍体植物乙（2m=18，低产抗病），科研人员通过两条育种途径培育高产抗病优良植株： 途径一：甲、乙植物原生质体融合→杂种细胞→杂种植株； 途径二：将乙植物的抗病基因导入植物甲的细胞，再培育成植株。 下列叙述错误的是（　　） A．诱导原生质体融合的方法有物理法、化学法 B．上述两种途径培育出高产抗病植株均利用了植物细胞的全能性 C．若途径一所得的杂种植株可育，则其产生的正常配子中有4个染色体组 D．制备原生质体需用纤维素酶和果胶酶，原生质体融合依赖细胞膜的流动性 12．（2026·吉林松原·模拟预测）甘蓝型油菜属于异源四倍体（体细胞染色体数是38），菘蓝属于二倍体植物（2n=14）。科研人员将甘蓝型油菜与菘蓝进行体细胞杂交，最终培育出“菘油1号”，染色体数为38～52，保留了甘蓝型油菜的全部染色体，同时整合了菘蓝的部分关键染色体或染色体片段（携带抗病毒等功能基因）。下列叙述正确的是（　　） A．“菘油1号”的体细胞中含有6个完整的染色体组 B．体细胞杂交时，使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 C．体细胞杂交时，制备的原生质体需置于低渗缓冲液中 D．“菘油1号”的抗病毒基因应位于菘蓝的叶绿体中 13．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·浙江绍兴·模拟预测）科研人员应用植物组织培养技术快速繁殖濒危名贵植物七叶一枝花，并提取其根茎中有价值的天然产物入药。下列叙述正确的是（　　） A．在固体培养基中添加植物激素调控外植体的脱分化过程 B．利用75%的酒精和10%的次氯酸钠混合液对外植体消毒 C．取一定大小的茎尖进行培养可获得抗病毒的再生植株 D．提取天然产物时应将悬浮培养细胞置于低渗溶液中涨破 二、解答题 14．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·云南曲靖·模拟预测）水稻条斑病是由水稻条斑病菌引起的细菌性病害，该病菌可通过分泌效应子劫持水稻体内的SWEET糖转运蛋白基因，诱导其大量表达以获取糖分，从而侵染水稻叶片，导致条斑病发生，严重威胁水稻生产和粮食安全。科研人员利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，对水稻SWEET基因的启动子区进行了定点“修改”，编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株（如下图）。回答下列问题。 （1）CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后，可通过__________（方法）将该质粒转入植物细胞，并将Ti质粒上的T-DNA整合到该细胞的____________上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在植物组织培养基中添加__________。 （2）实验中编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术可获得抗病植株，所依据的生物学原理是____________。水稻幼胚诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素，是因为生长素和细胞分裂素是启动______________________的关键激素。 （3）为了检测基因编辑水稻是否成功，在分子水平需采用PCR技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑，在进行PCR时，需模板DNA、4种脱氧核苷酸、含_______的缓冲液、引物和_______________酶，该酶在PCR的__________阶段中起作用，引物与模板链在PCR反应的___________阶段开始结合。 15．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·湖南长沙·三模）科研团队依托基因工程培育抗虫湘早籼水稻，降低稻田化学农药使用，配套植物组织培养技术规模化育苗，结合基因工程、细胞工程操作流程回答问题： （1）基因工程四大操作步骤中核心步骤是________；限制性核酸内切酶切割DNA分子时破坏的化学键为________。 （2）基因表达载体中启动子是________特异性识别、结合位点；终止子在转录过程中的功能：________；分子水平检测目的基因是否成功导入水稻受体细胞，常规采用________杂交技术。 （3）水稻愈伤组织无分化结构，需经过________、________两个核心过程再生完整转基因水稻植株；若快速批量繁育优质抗虫水稻，依靠________生物技术，其理论原理为植物细胞全能性。 （4）对比传统杂交育种、诱变育种，基因工程育种独有的突出优势是__________；植物体细胞杂交技术可克服________育种障碍，实现远缘物种杂交。 （5）设计一套完整、可落地的个体水平抗虫鉴定实验思路，严格遵循单一变量、空白对照原则，写明材料分组、培养条件、观测指标：________________。 （6）若将抗虫基因导入水稻愈伤组织后，多次检测均无法表达出抗虫蛋白，请写出两种最可能的分子水平原因：________________。 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（2026·北京·高考真题）单倍体育种是植物育种的一种有效途径。利用花药离体培养可获得单倍体植株，染色体加倍后获得纯合二倍体。下列叙述正确的是（     ） A．可以用根尖代替花药作为外植体 B．愈伤组织形成植株是脱分化过程 C．用细胞分裂素处理使染色体加倍 D．单倍体育种可以缩短育种年限 2．（2026·河北·高考真题）植物细胞工程技术可用于马铃薯育种，下列分析错误的是（     ） A．将融合的原生质体在细胞壁形成前转到固体培养基上，以诱导愈伤组织 B．用优良栽培品种与抗青枯病野生种进行体细胞杂交，以获得抗病新材料 C．采集四倍体植株的花粉进行组织培养，以获得单倍体植株 D．利用茎尖进行组织培养，以培育脱毒苗 3．（2026·山东·高考真题）利用微型繁殖技术扩繁某种兰花时，待愈伤组织诱导出芽后，将芽转入增殖培养基进行扩增培养，以诱导芽的数量增加。下列说法正确的是（　　） A．扩增培养期间不需要光照 B．接种时应将芽的形态学上端插入培养基 C．诱导出的芽在转入增殖培养基时，必须对芽进行消毒处理 D．为获得试管苗，还需将芽转接到诱导生根的培养基上培养 4．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）下列关于菊花愈伤组织诱导及培养的叙述，正确的是（　　） A．诱导愈伤组织形成及后期培养，全程需光照 B．为防止植物激素高温失活，培养基可不灭菌 C．用幼嫩的茎段作外植体能诱导形成愈伤组织 D．生长素与细胞分裂素的比例不影响愈伤组织细胞分化方向 5．（2026·河南·高考真题）植物细胞工程在生产实践中有着广泛的应用，技术选择的决策流程如图所示。甲、乙、丙、丁所代表的最适技术依次为（　　） A．植物细胞培养、快速繁殖、杂交+单倍体育种、体细胞杂交 B．快速繁殖、植物细胞培养、体细胞杂交、杂交+单倍体育种 C．快速繁殖、杂交+单倍体育种、植物细胞培养、体细胞杂交 D．植物细胞培养、体细胞杂交、快速繁殖、杂交+单倍体育种 6．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）研究人员将调控根尖干细胞微环境的P、W基因过表达系统导入某植物根尖外植体，在无外源激素条件下诱导外植体形成胚状体，并最终发育为完整植株。下列叙述正确的是（　　） A．P、W基因过表达诱导组织形成新植株需经历细胞分化 B．将流水充分冲洗后的外植体用无菌水反复冲洗进行灭菌 C．使用无激素培养基时不涉及激素对植物分化的调节作用 D．导入P、W基因过表达系统使根尖细胞具备了全能性 7．（2026·云南·高考真题）菊花的组织培养实现了从茎段到植株的转变。下列说法正确的是（　　） A．培养基、玻璃器皿和金属器具需进行干热灭菌 B．诱导愈伤组织的培养基中，生长素与细胞分裂素的质量比大于1 C．外植体茎段先脱分化形成愈伤组织，再诱导生芽 D．愈伤组织后续分化培养过程一般不需要光照 8．（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 9．（2025·广西·高考真题）切取虎尾兰的叶插入土壤，置于适宜条件下培养。一段时间后，切口处会长出新植株。下列有关该过程的说法错误的是（　　） A．体现了细胞的全能性 B．受到植物激素的调节 C．属于有性生殖的范畴 D．包含脱分化及再分化 10．（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 11．（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 12．（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 二、解答题 13．（2026·浙江·高考真题）栽培辣椒（2n=24）是茄科的蔬菜作物，可自花授粉也可异花授粉。已知辣椒果实着生方式的下垂和直立为1对相对性状，由2对独立遗传的等位基因G/g和H/h共同控制，且G抑制H的表达，而果实直立需H的正常表达。现有果实下垂的纯合辣椒甲和杂合辣椒乙，以及果实直立的辣椒丙，杂交结果如下表所示。 亲本组合 后代的表型及其比例 甲×丙 全部为果实下垂 果实下垂︰果实直立=13︰3 乙×乙 果实下垂︰果实直立=3︰1 一 回答下列问题： （1）甲的基因型是________，乙产生________种类型的雄配子。乙自交得到的植株再全部自交，得到的中ggHH基因型频率是________。 （2）甲×丙得到，写出与丙杂交的遗传图解________。 （3）研究发现，G基因的启动子核心区域出现序列的缺失，使RNA聚合酶与启动子不能正常识别和结合，结果导致部分植株的果实着生方式从下垂变为直立，其原因是______________。 （4）辣椒的辣度与果实中辣椒素的含量直接相关。在茄科作物番茄、马铃薯中也存在与辣椒素合成相关基因的同源基因，这可作为辣椒、番茄、马铃薯由________进化而来的分子水平证据之一。将栽培辣椒与某高辣度的野生辣椒（2n=26）进行杂交，可形成早期胚胎，但胚胎不能正常发育，体现了物种之间存在________的现象。为获得具有高辣度的杂交后代，可取早期胚胎材料作为________进行培养，实现胚胎的拯救，得到再生植株。 14．（2025·甘肃·高考真题）水稻白叶枯病（植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑）由白叶枯病菌引起，严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，对水稻白叶枯病的感病基因SWEET（该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻）的启动子区进行了定点“修改”，编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株（如下图）。回答下列问题。 （1）CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后，可通过__________（方法）将该质粒转入植物细胞，并将__________整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在植物组织培养基中添加__________。 （2）实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为__________，对其消毒时需依次使用酒精和__________处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素，原因是__________。 （3）为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用__________技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑；然后，在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较__________来验证抗病性。 （4）在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为__________。 15．（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）。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $