第40讲 植物细胞工程(专项训练)(3大考点+分层精练)(全国通用) 2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-08-20
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3份
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摘要:
**基本信息**
以植物组织培养和体细胞杂交为核心,通过基础-重难-真题三级演练,系统整合技术原理、实验设计与跨模块应用,强化科学思维与探究实践。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础技术|12题(如组织培养流程、原生质体融合)|流程步骤拆解、激素比例调控、无菌操作规范|从脱分化/再分化原理到技术操作细节,构建“原理-步骤-应用”链条|
|应用拓展|14题(如次生代谢物生产、脱毒苗培育)|易混概念辨析(脱毒苗≠抗病毒苗)、实验结果推导|结合药用植物案例,实现技术原理到生产实践的迁移|
|跨模块综合|8题(如细胞工程+发酵工程)|变量控制、数据图表分析、学科融合思维|串联细胞全能性、物质代谢等生命观念,培养综合解题能力|
内容正文:
第40讲 植物细胞工程(专项训练)答案
模拟·基础演练
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
B
B
D
C
D
A
C
题号
11
12
答案
D
A
13.(1) 小分子有机物
(2) 脱分化 不占用耕地;不受季节、气候限制;生产周期短;可工厂化大量生产;保护野生资源;对社会、经济、环保具有重要意义(答出任意2点即可)
(3) 纤维素酶和果胶酶 电融合法、离心法、聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种(克服远缘杂交不亲和的障碍)
重难·创新演练
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
C
C
D
C
C
B
D
B
题号
11
12
13
答案
C
BD
BD
14.(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
真题·实战演练
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
A
D
C
B
C
B
C
D
题号
11
答案
D
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第40讲 植物细胞工程(专项训练)
模拟·基础演练 1
考点一 植物组织培养技术 1
考点二 植物体细胞杂交技术 4
考点三 植物细胞工程的应用 7
综合训练 10
重难·创新演练 11
真题·实战演练 22
模拟·基础演练
考查重点:植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术、植物细胞工程的应用
考点一 植物组织培养技术
1.【植物组织培养流程、胚状体与人工种子及变异分析】(2025·浙江绍兴·一模)下图为植物组织培养流程图,①~③表示相应过程。下列相关叙述正确的是( )
A.组织培养过程也可无明显过程①,直接形成胚状体结构
B.过程②形成的胚状体可用隔绝空气的材料包裹形成人工种子
C.过程③形成的试管苗经炼苗后需移栽到含有多种植物激素的基质上
D.用同一植株体细胞组织块培养获得的试管苗不会出现变异
【答案】A
【分析】部分外植体可不经过愈伤组织直接产生胚状体;人工种子包裹材料需要透气,不能隔绝空气;炼苗移栽基质不需要外加植物激素;无性培养也可发生基因突变、染色体变异。
【详解】A、部分植物的组织块(如体细胞胚、花药)在适宜激素配比下,无需经过脱分化形成愈伤组织的过程①,可直接分化形成胚状体,符合组织培养的灵活调控特点,A正确;
B、胚状体包裹形成人工种子时,包裹材料(如海藻酸钠)需具备透气性,保证胚状体的呼吸作用;隔绝空气会导致胚状体缺氧死亡,无法萌发,B错误;
C、过程③形成的试管苗经炼苗后,已具备独立生长能力,移栽基质的核心作用是提供支撑和保水保肥,无需额外添加多种植物激素,植物激素仅在组织培养的培养基中调控脱分化和再分化,C错误;
D、同一植株体细胞培养获得的试管苗虽为无性繁殖产物,但可能发生基因突变(培养过程中环境因素诱发)或染色体变异,并非绝对不会出现变异,D错误。
故选A。
2.【植物激素对愈伤组织诱导不定芽的影响及实验设计】(2025·河北秦皇岛·模拟预测)为工厂化快速繁殖贯叶连翘,研究人员用野生贯叶连翘幼嫩茎尖诱导形成愈伤组织,将愈伤组织作为外植体,研究了不同激素及质量浓度对贯叶连翘愈伤组织诱导形成不定芽的影响,部分结果如表所示。下列叙述错误的是( )
组别
处理
外植体数/个
诱导率/%
增殖芽数/个
芽苗长度/cm
甲
6-BA3.0mg/L+2.4-D2.0mg/L
288
100
6.9717
2.308
乙
6-BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L
288
98.6
4.7500
3.333
丙
6-BA1.0mg/L+IBA0.2mg/L
288
96.7
2.0000
1.270
A.细胞的全能性是植物快速繁殖的理论基础
B.愈伤组织是茎尖经脱分化和再分化后形成的
C.甲组处理对诱导形成不定芽最有利
D.实验中应至少还有不施加外源激素的对照组
【答案】B
【分析】植物组织培养的原理是基于植物细胞的全能性,通过在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上,诱导其组织经历脱分化和再分化过程,最终形成完整的植株。 具体过程如下: 利用植物细胞全能性以及细胞极性和再生特性,将其从植物体中分离出来并给予一定的培养条件,使这些已分化的细胞脱分化。 已经分化的植物器官、组织或细胞在离体培养时,又恢复细胞分裂的能力,并形成与原有状态不同细胞的过程。新形成的细胞群被称为愈伤组织(callus),即具有分生能力的细胞群。 脱分化形成的愈伤组织细胞在适宜的培养条件下,又分化为胚状体,或直接分化出根和芽等器官形成完整植株的过程。所谓胚状体是指由体细胞衍生而来的类似于胚胎结构的细胞或细胞群。胚状体具有根、茎两个极性结构,因此可以一次性形成完整的植株。
【详解】A、植物细胞的全能性是植物组织培养(快速繁殖 )的理论基础,即已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,A正确;
B、愈伤组织是茎尖细胞经过脱分化形成的,脱分化是让已分化的细胞恢复全能性,形成未分化的愈伤组织,再分化才会形成其他组织器官,B错误;
C、从表中数据看,甲组的增殖芽数最多,诱导率也较高,所以甲组处理对诱导形成不定芽最有利,C正确;
D、实验中应设置不施加外源激素的对照组,以排除外源激素以外的因素对实验结果的影响,D正确。
故选B。
3.【外植体消毒、脱毒苗培育原理及培养基成分作用】(2023·江苏徐州·模拟预测)下列关于植物组织培养及其应用的叙述正确的是( )
A.依次经酒精和次氯酸钠消毒后的外植体可直接接种到培养基上
B.对茎尖脱分化形成的愈伤组织需用射线处理后方可得到脱毒苗
C.玉米(2n=20)的花药壁细胞经植物组织培养可获得二倍体幼苗
D.培养基中蔗糖越多越有利于脱分化和再分化
【答案】C
【分析】1、制备外植体并接种到培养基上的过程:
(1)1.用酒精擦拭双手和超净工作台台面。将流水充分冲洗后的外植体(幼嫩的茎段)用酒精消毒30 s,然后立即用无菌水清洗2~3次;再用次氯酸钠溶液处理30 min后,立即用无菌水清洗2~3次;
(2)将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中,用无菌滤纸吸去表面的水分。用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段;
(3)在酒精灯火焰旁将外植体的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,并在培养瓶上作好标记。
2、脱毒苗的获取:植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
【详解】A、依次经酒精和次氯酸钠消毒后的外植体,需要用无菌水清洗2~3次,然后置于无菌的培养皿中,用无菌滤纸吸去表面的水分。用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段,接种到培养基上,A错误;
B、对茎尖脱分化形成的愈伤组织不需用射线处理后方可得到脱毒苗,B错误;
C、玉米的花药壁细胞属于体细胞(2n=20),所以花药壁细胞经植物组织培养可获得二倍体幼苗,C正确;
D、培养基中蔗糖作用是提供能量和调节渗透压,所以蔗糖浓度不是越多越好,蔗糖与脱分化和再分化无关,D错误。
故选C。
4.【脱毒苗培育原理、激素比例调控及无菌操作规范】(2026·黑龙江哈尔滨·三模)植物的营养繁殖易将所感染的病毒传给后代,导致产量降低、品质变差。利用MS培养基运用植物组织培养技术可以培育出无病毒植株。下列叙述正确的是( )
A.常用根尖分生组织培养脱毒苗,原因是根尖分生组织病毒含量极低甚至无病毒
B.培养过程中已分化的细胞会转变成未分化细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块
C.提高MS培养基中细胞分裂素和生长素的比例有利于诱导生根
D.接种操作须在酒精灯火焰旁进行,培养基、所有器械及外植体都需要灭菌
【答案】B
【分析】培育脱毒苗选用茎尖分生区,不是根尖;脱分化形成疏松薄壁的愈伤组织;分裂素/生长素比值高促进生芽;外植体只能消毒,不能灭菌,否则细胞死亡。
【详解】A、植物顶端分生区(如茎尖,而非根尖)病毒含量极低甚至不含病毒,因此常用该类材料培养获得脱毒苗,A错误;
B、植物组织培养的脱分化阶段,已分化的外植体细胞会失去特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进一步形成排列疏松、无定形状态的薄壁组织团块(愈伤组织),B正确;
C、MS培养基中细胞分裂素与生长素的比例影响分化方向,提高该比例有利于诱导生芽,降低该比例(提高生长素占比)才有利于诱导生根,C错误;
D、接种操作需在酒精灯火焰旁进行以避免杂菌污染,培养基、培养器械需要灭菌处理,但外植体只能进行消毒,灭菌会杀死外植体细胞导致培养失败,D错误。
故选 B。
考点二 植物体细胞杂交技术
5.【植物体细胞杂交流程、原生质体融合及再分化条件】(吉林省延边第二中学2026届高三下学期选择性考试风向信息适应诊断卷(一)生物试题)已知番茄是二倍体植物,马铃薯是四倍体植物,下图为马铃薯和番茄的体细胞杂交过程图。下列分析正确的是( )
A.过程①应置于等渗溶液中,利用果胶酶和胶原蛋白酶处理细胞
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.过程⑤增大细胞分裂素和生长素的比值,可促进愈伤组织分化生根
D.植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
【答案】B
【分析】去除细胞壁用纤维素酶、果胶酶,胶原蛋白酶用于动物细胞;原生质体再生细胞壁是融合成功标志;分裂素比例高促进生芽;融合后两个细胞核融合为一个杂种细胞核。
【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,需使用纤维素酶和果胶酶处理,胶原蛋白酶是动物细胞培养时用于分散细胞的试剂,A错误;
B、原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁,只有再生出细胞壁的融合细胞才能正常进行脱分化形成愈伤组织,B正确;
C、植物组织培养中,细胞分裂素与生长素的比值增大时,会促进愈伤组织分化生芽,比值降低时才促进分化生根,C错误;
D、原生质体融合过程中,两个亲本的细胞核会融合为一个细胞核,因此植株A7的细胞中只有1个包含双亲遗传物质的细胞核,D错误。
故选 B。
6.【植物体细胞杂交育种、染色体变异及可育性分析】(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
【分析】体细胞融合完成标志是再生细胞壁;原生质体必须置于等渗溶液,无菌水会吸水破裂;原生质体融合不能消除生殖隔离;新品种含有白菜完整染色体组,萝卜染色体随机分配,有可能产生可育配子。
【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。
故选 D。
7.【植物体细胞杂交与基因工程育种途径的比较】(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
【分析】原生质体融合有物理、化学两类方法;两条途径都要植物组织培养,利用细胞全能性;杂种细胞含 4 个染色体组,可育配子含 2 个染色体组;去壁利用酶解法,融合依靠细胞膜流动性。
【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。
故选 C。
8.【植物体细胞杂交与细胞培养生产次生代谢物】(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
【分析】脱分化避光,愈伤组织分化程度低、全能性更高;观察染色体可鉴定杂种植株;愈伤组织分裂旺盛易发生变异,适合筛选突变细胞;灭活病毒只用于动物细胞融合,不用于植物。
【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。
故选 D。
考点三 植物细胞工程的应用
9.【濒危植物快速繁殖、脱毒苗培育及产物提取】(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
【分析】固体培养基调节激素配比调控脱分化;酒精、次氯酸钠要先后处理,不能混合;茎尖培养得到脱毒苗,不能抗病毒;植物细胞有细胞壁,低渗不会涨破。
【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。
故选 A。
10.【植物细胞悬浮培养获取次生代谢物(紫杉醇)】(2026·浙江杭州·模拟预测)从红豆杉中提取的紫杉醇是著名的抗癌药物,可通过植物细胞悬浮培养技术来获取大量紫杉醇,以解决药源短缺问题。实验流程和培养装置如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.外植体在脱分化培养过程中对光照无要求
B.图中“?”是指用胰蛋白酶处理分散细胞
C.发酵罐中叶轮搅拌可增加溶氧量,有助于代谢物的形成
D.发酵结束将培养液过滤、干燥即可获得紫杉醇产品
【答案】C
【分析】脱分化一般需要避光,不是无要求;胰蛋白酶用于动物细胞;搅拌增加溶氧,利于细胞代谢与产物合成;紫杉醇是胞内产物,需要破碎细胞再提取纯化。
【详解】A、脱分化培养过程通常需要避光,光照会干扰愈伤组织的形成,并非对光照无要求,A错误;
B、胰蛋白酶是动物细胞培养时分散细胞的试剂,植物细胞有细胞壁,需用纤维素酶、果胶酶分散得到悬浮细胞,B错误;
C、发酵罐中叶轮搅拌可促进空气与培养液混合,增加溶氧量,还能让细胞与营养物质充分接触,有利于细胞代谢,促进代谢物紫杉醇形成,C正确;
D、紫杉醇是红豆杉细胞的胞内次级代谢产物,发酵结束后需要破碎细胞,再经提取、纯化等步骤才能获得紫杉醇产品,仅过滤、干燥培养液无法得到产品,D错误。
故选 C。
11.【花药离体培养(单倍体育种)流程及激素比例调控】(2026·四川绵阳·三模)花药是雄蕊顶端膨大的囊状结构,包含外部的花药壁和众多花粉粒。下图是基因型为Aa的某二倍体植物花药育种过程的示意图。下列说法错误的是( )
A.花药需要用酒精和次氯酸钠溶液消毒处理后才可接种培养
B.该过程使用的MS培养基含有琼脂、蔗糖等成分,蔗糖有调节渗透压的作用
C.过程③中细胞分裂素与生长素的比例高于过程②中的比例
D.过程④获得的植株均为纯合子,其基因型有AA、aa两种
【答案】D
【分析】花药外植体需要酒精‑次氯酸钠消毒;MS 培养基中蔗糖可作碳源同时调节渗透压;再分化生芽阶段分裂素 / 生长素比值高于脱分化;花药中有花药壁体细胞,培养可得到杂合植株,不全是纯合子。
【详解】A、植物组织培养时,为避免杂菌污染,外植体(花药)需要用酒精和次氯酸钠溶液消毒后再接种,A正确;
B、MS培养基为固体培养基,含有琼脂作为凝固剂,蔗糖可作为碳源,同时能调节培养基渗透压,维持细胞正常的形态和生理功能,B正确;
C、植物组织培养中,细胞分裂素与生长素的比值较高时有利于芽的分化,比值适中时有利于愈伤组织形成。过程②是脱分化形成愈伤组织,过程③是再分化形成丛芽,因此过程③的细胞分裂素与生长素的比例高于过程②,C正确;
D、花药包含基因型为Aa的二倍体花药壁细胞和基因型为A/a的花粉,若花药壁细胞发育为植株,经秋水仙素处理后基因型为AAaa,属于杂合子;同时秋水仙素仅能使处于分裂期的细胞染色体加倍,处理后仍可能存在未加倍的单倍体植株,因此过程④获得的植株不都是纯合子,D错误。
故选 D。
12.【次生代谢物作用机理、脱毒苗培育及培养条件】(2026·湖北荆州·三模)长春花所含的长春碱是一种细胞周期特异性抗肿瘤药物,其作用机理是抑制微管蛋白(纺锤体的重要组成蛋白)的聚合。长春花栽培过程中易受病毒侵染,造成产量降低、品质弱化等问题,科研人员通过植物组织培养获得脱毒苗,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.使用适宜浓度的长春碱可以抑制纺锤体形成,从而阻断肿瘤细胞的分裂进程
B.长春碱属于次生代谢物,利用图示技术可以实现长春碱的工厂化生产
C.①过程将外植体插入1号培养基后,用封口膜封盖瓶口,可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
D.3号培养基上长出的幼苗具备抗病毒的能力,产品质量得到提高
【答案】A
【分析】长春碱抑制微管蛋白聚合,抑制纺锤体形成,阻断细胞分裂;题图为获得脱毒苗,不是悬浮细胞生产次生代谢物;封口膜允许气体交换;脱毒苗本身不带毒,但不具备抗病毒能力。
【详解】A、长春碱能抑制微管蛋白聚合,从而抑制纺锤体形成,阻止细胞分裂,A正确;
B、细胞工厂化生产需要将愈伤组织细胞离体培养,获取代谢产物,图示技术是获得脱毒苗的技术过程,B错误;
C、用封口膜封盖瓶口,可防止外界杂菌侵入,同时允许瓶内外进行气体交换,满足植物细胞呼吸对O2的需求,C错误;
D、3号培养基上长出的幼苗为脱毒苗,带毒很少,但脱毒苗不具备抗病毒的能力,D错误。
故选 A。
综合训练
13.【次生代谢物概念、植物细胞培养生产紫草宁及植物体细胞杂交技术优势】(2025·贵州·二模)紫草宁是紫草等植物根中富含的一种次生代谢物,具有抗菌、消炎、抗肿瘤等多种药理活性,也可用作染料。由于野生紫草资源稀缺,生长缓慢,人们尝试利用植物细胞工程技术来工厂化生产紫草宁。
(1)次生代谢物是一类______________(填“小分子无机物”“大分子有机物”或“小分子有机物”)。
(2)利用植物细胞培养技术获取紫草宁,需要先将外植体接种到适宜的培养基上,通过______________过程形成愈伤组织。与从植株根系直接提取相比,利用该技术生产紫草宁的优势有__________________________
______________________________________________________________________________(答出2点即可)。
(3)利用植物体细胞杂交技术将新疆紫草与另一种紫草科植物进行融合,以期获得融合型活性成分。在进行体细胞杂交前先用____________________去除两者细胞壁,获得原生质体。人工诱导原生质体融合的方法有______________________________________________________________(答出2种方法)。最终将融合的杂种细胞培育成杂种植株。与传统杂交相比,体细胞杂交技术的突出优势是______________________
_________________________________________________________。
【答案】(1) 小分子有机物
(2) 脱分化 不占用耕地;不受季节、气候限制;生产周期短;可工厂化大量生产;保护野生资源;对社会、经济、环保具有重要意义(答出任意2点即可)
(3) 纤维素酶和果胶酶 电融合法、离心法、聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种(克服远缘杂交不亲和的障碍)
【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、植物体细胞杂交的核心是打破生殖隔离,将不同种植物的体细胞融合,培育杂种植株,过程可概括为 “去壁→融合→再生→培养”4 个关键步骤
【详解】(1)次生代谢物是一类小分子有机物,如酚类、萜类和含氮化合物等。
(2)外植体经过脱分化形成愈伤组织。它不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义,因此可以在一定程度上保护野生资源,且植物细胞培养生产周期短;并可工厂化大量生产。
(3)细胞壁成分是纤维素和果胶,需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。诱导植物原生质体融合的方法有: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。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。
重难·创新演练
设题创新:试题突破课本基础案例,大量结合药用植物悬浮细胞生产次生代谢产物(红豆杉、黄栀子、黄花蒿、铁皮石斛)真实科研情境,侧重原理应用而非机械记忆(T1、T2、T4、T9);设置核质重组体细胞杂交特殊情境,打破常规体细胞杂交固有模型,考查杂种细胞筛选逻辑漏洞(T3);高频设置易混概念陷阱:脱毒苗≠抗病毒苗、初生代谢物≠次生代谢物(T1、T5、T6);将植物细胞工程和发酵工程跨模块融合,兼顾植物悬浮培养与微生物发酵(T8、T12);围绕培养基细节深度挖掘,对碳源选择、抗生素使用、脱分化光照、炼苗等操作细节进行思辨考查(T7、T10、T11);依托表格、曲线图,训练实验变量识别、实验结果推导;主观题结合分子调控,把植物激素、基因表达、愈伤组织分化结合,实现细胞工程与分子调控综合(T14)。
学科融合:融合医药生物技术,依托药用植物细胞悬浮培养,考查紫杉醇、青蒿素、绿原酸等药用次生代谢物的细胞工厂生产思路(T1、T2、T5、T9);融合发酵工程,实现植物细胞培养、微生物发酵联合制备功能性饮品,串联原核、真核细胞差异,产物提取分离(T8、T12);融合分子生物学,将基因功能、基因表达量检测与植物组织培养的激素调控、器官分化结合,解析分化背后分子机制(T14);融合农业育种,借助原生质体融合技术克服远缘杂交障碍,分析育种过程的筛选、培养、炼苗全套生产实践(T3、T7、T13)。
1.【基础辨析·植物细胞工程应用,脱毒苗、单倍体育种、次生代谢物生产判断】(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
【分析】紫杉醇属于次生代谢物,不是初生代谢物;顶端分生区病毒极少用于培育脱毒苗;单倍体育种需要染色体加倍;微型繁殖无性繁殖,保持亲本遗传特性。
【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。
故选 A。
2.【图表数据分析·黄栀子愈伤悬浮细胞,接种量对生物量、细胞活力影响分析】(2026·山西忻州·模拟预测)绿原酸是黄栀子的一种次生代谢物。研究人员欲利用生物反应器进行工厂化生产绿原酸,但因接种量会对植物悬浮细胞生长产生影响,研究人员改用黄栀子愈伤组织作为材料对此进行探究,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.愈伤组织是未分化的薄壁细胞团,诱导过程中一般要提供适宜光照
B.绿原酸是黄栀子在特定的组织和器官中合成的自身生长必需的产物
C.低接种量时悬浮细胞活力较低可能是由培养基中营养物质消耗过快导致的
D.综合生物量增长倍数和细胞活力分析,15%为黄栀子悬浮细胞适宜接种量
【答案】D
【分析】愈伤组织脱分化阶段一般避光;次生代谢物并非植物生长必需;低接种量营养消耗慢,活力低和细胞群体效应有关;15% 接种量生物量、细胞活力均最高,为适宜接种量。
【详解】A、愈伤组织是植物细胞脱分化形成的未分化薄壁细胞团,脱分化诱导过程通常需要避光培养,光照不利于愈伤组织的形成,A错误;
B、绿原酸是黄栀子的次生代谢物,次生代谢物不是植物生长发育所必需的产物,B错误;
C、低接种量时悬浮细胞数量少,培养基中营养物质消耗较慢,细胞活力低与细胞数量过少、无法满足细胞增殖的信号交流等需求有关,C错误;
D、由图可知,接种量为15%时,生物量增长倍数和细胞活力均达到峰值,因此综合两个指标判断,15%是黄栀子悬浮细胞的适宜接种量,D正确。
故选 D。
3.【新考法·核-质组合体细胞杂交,细胞核失活处理、杂种细胞筛选逻辑辨析】(2026·河南周口·三模)高产水稻植株A的高产性状由细胞核基因控制,耐盐水稻植株B的耐盐性状由细胞质基因控制,研究小组以植株B的叶肉细胞和植株A的根细胞为材料,利用植物体细胞杂交技术培育高产耐盐水稻新品种,下列相关说法错误的是( )
A.为保持新品种正常的二倍体核型,应对植株B叶肉细胞的核进行失活或去核处理
B.以植株B的叶肉细胞和植株A的根细胞为材料有利于观察判断二者的融合情况
C.用诱导剂诱导融合成功后,可选绿色有核细胞进行后续培养
D.该育种技术利用的原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性和染色体变异
【答案】C
【分析】核‑质杂交需要对 B 细胞去核或核失活,保证核全部来自 A;叶肉有叶绿体、根细胞无叶绿体,便于区分细胞;绿色有核细胞包含未融合 B 细胞以及 B‑B 融合细胞,不能直接筛选目标杂种细胞;体细胞杂交涉及膜流动性、细胞全能性、染色体数目变异。
【详解】A、若要保持新品种二倍体核型,核遗传物质需全部来自植株A,因此需对B的叶肉细胞进行去核或核失活处理,避免B的核遗传物质混入导致染色体数目异常,A正确;
B、B的叶肉细胞含叶绿体呈绿色,A的根细胞无叶绿体呈无色,二者特征差异明显,可通过颜色直观判断原生质体的融合情况,B正确;
C、诱导融合后体系中存在多种细胞:未融合的B叶肉细胞本身就是绿色有核、未融合的A根细胞、同种融合细胞、目标异种融合细胞,直接选择绿色有核细胞会筛选到未融合的B细胞或B自体融细胞,无法得到所需杂种细胞,C错误;
D、原生质体融合的原理是细胞膜的流动性,杂种细胞培育为完整植株的原理是植物细胞的全能性,常规体细胞杂交后杂种细胞核染色体数目为两亲本核染色体之和,属于染色体数目变异,D正确。
故选 C。
4.【流程图示辨析·植物组织培养与原生质体融合,脱分化、细胞产物生产原理】(2026·辽宁沈阳·模拟预测)显齿蛇葡萄产生的黄酮类化合物可入药。下图为植物细胞工程示意图,下列叙述错误的是( )
A.过程①对外植体消毒后需用无菌水进行清洗,接种时注意外植体不要倒插
B.过程②的目的是让已分化的细胞失去其特有的结构和功能,形成不定形的薄壁组织团块
C.过程⑤的原理是细胞增殖,目的是提高单个细胞中黄酮类化合物的含量
D.过程⑥加入PEG的目的是诱导原生质体融合,也可用离心法、高Ca2+-高pH融合法
【答案】C
【分析】外植体消毒后无菌水冲洗,接种不能倒插;脱分化形成薄壁愈伤组织;细胞悬浮培养增加细胞总数量提高产物总产量,不会提升单个细胞内产物含量;PEG、离心、高 Ca²⁺‑高 pH 均可诱导原生质体融合。
【详解】A、过程①为外植体接种,对外植体消毒后需用无菌水冲洗以去除残留的消毒剂,避免消毒剂损伤外植体;生长素的极性运输是从形态学上端到下端,外植体倒插会影响生根发芽,因此接种时不能倒插,A正确;
B、过程②为脱分化,目的是让已分化的细胞失去其特有的结构和功能,形成排列疏松、无定形的薄壁组织团块即愈伤组织,B正确;
C、过程⑤为植物细胞培养,原理是细胞增殖,目的是通过增加细胞的总数量来提高黄酮类化合物的总产量,并不会提高单个细胞中黄酮类化合物的含量,C错误;
D、过程⑥为原生质体融合,加入PEG是化学诱导方法,除此之外物理法的离心法、化学法的高Ca2+-高pH法也可以诱导原生质体融合,D正确。
故选 C。
5.【新情境·黄花蒿青蒿素合成,次生代谢物、脱毒苗与抗病毒苗概念区分】(2026·云南昭通·二模)科研人员对黄花蒿(2n=18)产生青蒿素的过程进行研究时发现青蒿素是一种萜类化合物,对黄花蒿抗病防虫起重要作用,黄花蒿在花蕾期青蒿素含量最高,FPS酶在青蒿素合成中起决定性作用。下列叙述不合理的是
A.推测青蒿素是一种次生代谢物
B.用于植物组织培养的培养基中需要加入有机碳源
C.推测花蕾期FPS酶的活性高于其他时期
D.切取黄花蒿芽尖进行组织培养可以获得抗毒苗
【答案】D
【分析】青蒿素属于次生代谢物;组培培养基添加有机碳源;花蕾期青蒿素含量高,FPS 酶活性更高;芽尖组培得到脱毒苗,脱毒苗不等于抗病毒苗。
【详解】A、植物次生代谢物是植物生长发育非必需的小分子化合物,多参与抗病、防虫等特化功能,题干指出青蒿素是萜类化合物,可抗病防虫,符合次生代谢物的特征,推测合理,A不符合题意;
B、植物组织培养初期,外植体不能进行光合作用合成有机物,培养基中需要加入蔗糖等有机碳源提供营养、调节渗透压,叙述正确,B不符合题意;
C、题干明确FPS酶是青蒿素合成的决定性酶,且花蕾期青蒿素含量最高,可合理推测花蕾期FPS酶活性更高,催化合成更多青蒿素,推测合理,C不符合题意;
D、黄花蒿芽尖分生区病毒极少甚至无病毒,组织培养后获得的是脱毒苗,仅本身不携带病毒,不具备抗病毒的能力;抗毒苗需要通过基因工程导入抗病毒基因才能获得,该叙述不合理,D符合题意。
故选 D。
6.【概念易混辨析·单倍体育种、脱毒苗特点,脱毒≠抗病毒,胚状体诱导】(2026·湖南长沙·模拟预测)植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用。下列叙述错误的是( )
A.通过单倍体育种得到的优良品种是体细胞诱变育种的理想材料
B.利用植物组织培养技术进行繁殖可以保持优良品种的遗传特性
C.利用茎尖组织培养技术获得的脱毒苗,可以抵抗各种病毒的感染
D.将菊花愈伤组织接种到特定的培养基,可以诱导其再分化成胚状体,进而发育成完整植株
【答案】C
【分析】单倍体育种获得纯合子,适合诱变育种;组织培养无性繁殖保持遗传特性;脱毒苗只是自身不含病毒,不能抵抗病毒侵染;调整激素配比,愈伤组织可诱导形成胚状体。
【详解】A、单倍体育种得到的优良品种为纯合子,遗传性状稳定,作为体细胞诱变育种材料时,突变性状可直接表现,便于筛选,是体细胞诱变育种的理想材料,A正确;
B、植物组织培养属于无性繁殖,子代遗传物质与亲本完全一致,因此利用该技术繁殖可以保持优良品种的遗传特性,B正确;
C、茎尖组织培养获得脱毒苗的原理是植物茎尖等分生区病毒含量极低甚至不含病毒,因此培育出的植株不携带病毒,但脱毒苗无抗病毒基因,不具备抵抗各种病毒感染的能力,C错误;
D、菊花愈伤组织在调整了生长素和细胞分裂素比例的特定培养基上,可诱导再分化形成胚状体,胚状体可进一步发育为完整植株,D正确。
故选 C。
7.【新情境·铁皮石斛原生质体融合再生植株,脱分化光照、炼苗操作辨析】(2026·河南驻马店·三模)2025年,我国科研团队在《自然·生物技术》发表科研成果:通过优化铁皮石斛原生质体融合技术,成功获得兼具高产多糖和耐盐特性的杂种细胞。杂种细胞经液体培养基悬浮培养后,通过脱分化、再分化等过程最终发育成再生植株。下列叙述错误的是( )
A.原生质体融合前需用酶解法去除细胞壁,为原生质体融合排除阻碍
B.悬浮培养时需定期更换培养基,以防止代谢产物积累抑制细胞生长
C.杂种细胞的脱分化阶段通常需在光照条件下进行,以诱导愈伤组织形成
D.再生植株需先移栽到已消毒的蛭石或珍珠岩等环境中炼苗,以提高移栽成活率
【答案】C
【分析】酶解法去壁消除融合障碍;悬浮培养定期换培养基减少代谢废物积累;脱分化形成愈伤组织一般避光;再生植株需要蛭石、珍珠岩炼苗提高移栽成活率。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,原生质体融合前用纤维素酶和果胶酶进行酶解去壁,可排除细胞壁对原生质体融合的阻碍,A正确;
B、悬浮培养过程中细胞代谢会产生有害代谢产物,积累后会抑制细胞生长,定期更换培养基可清除代谢废物、补充营养,保障细胞正常生长,B正确;
C、杂种细胞脱分化形成愈伤组织的阶段通常需要避光处理,光照易诱导细胞发生分化,不利于愈伤组织的形成,C错误;
D、植物组织培养得到的再生植株适应外界环境的能力弱,先移栽到消毒的蛭石或珍珠岩等环境炼苗,可使其逐步适应自然环境,提高移栽成活率,D正确。
故选 C。
8.【跨模块综合·青霉素发酵工程,灭菌、菌种选育、产物分离、液体培养基特点】(2026·安徽合肥·二模)青霉素发酵以产黄青霉菌为菌种,在深层通气搅拌罐内通过分阶段调控菌体生长与产物合成,将营养物质转化为青霉素,是典型的抗生素发酵生产工艺。如图表示青霉素发酵工程的流程。下列叙述正确的是( )
A.①过程采用的灭菌方法适用于各种微生物培养的器材
B.③过程用到的菌种可通过诱变育种并筛选和纯化获得
C.发酵结束后,⑤过程通过过滤、沉淀等措施获得青霉素
D.种子罐和发酵罐内的培养基中,只有前者的含有凝固剂
【答案】B
【分析】高压蒸汽灭菌不能适用全部器材,灼烧、过滤灭菌各有适用对象;诱变育种可获得高产产黄青霉菌;青霉素是胞外产物,过滤沉淀只能分离菌体;种子罐、发酵罐都用液体培养基,不加凝固剂。
【详解】A、①过程为培养基的高压蒸汽灭菌,该方法不能适用于所有微生物培养器材,如接种环等金属器材常用灼烧灭菌,不耐高温的材料需采用过滤灭菌等其他方法,A错误;
B、产黄青霉菌的高产菌种可通过诱变育种诱导基因突变,再经筛选、纯化获得,符合诱变育种的应用特点,B正确;
C、青霉素是存在于发酵液中的次级代谢产物,过滤、沉淀是分离获取菌体(即④过程获得菌种)的方法,提取青霉素需采用萃取、离子交换等方法,C错误;
D、种子罐的扩大培养和发酵罐的发酵过程均使用液体培养基,二者都不需要添加凝固剂,D错误。
故选 B。
9.【图表情境·真菌多糖诱导红豆杉悬浮细胞,紫杉醇次生代谢产物合成分析】(2026·甘肃酒泉·模拟预测)真菌细胞壁富含多种多糖类物质,已被证实具有诱导活性,可通过介导植物的防御反应来促进红豆杉合成紫杉醇。研究者在最佳诱导条件下对红豆杉进行细胞悬浮培养,结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.悬浮培养的细胞通常来自红豆杉的愈伤组织,原因是愈伤组织细胞全能性高
B.悬浮培养中常用的碳源是蔗糖,原因是其形成的渗透压高于葡萄糖,可防止细胞脱水
C.真菌多糖处理后红豆杉细胞鲜质量、干质量、紫杉醇总产量均在培养约15天后达到最大值
D.真菌多糖处理后红豆杉细胞鲜质量、干质量、紫杉醇总产量中增长幅度最高的是紫杉醇总产量
【答案】D
【分析】悬浮细胞取自愈伤组织,因为愈伤组织分裂增殖能力强;蔗糖渗透压低于葡萄糖;各项指标峰值出现在 21 天左右;真菌多糖诱导后紫杉醇总产量增长幅度最大。
【详解】A、悬浮培养的细胞通常来自愈伤组织,原因是愈伤组织细胞分裂能力强、增殖速度快,A错误;
B、悬浮培养中常用蔗糖作为碳源,主要原因是蔗糖能维持适宜的渗透压,防止细胞脱水,蔗糖是二糖,其渗透压低于葡萄糖,可更缓慢地被细胞利用,使营养供应更持久,B错误;
C、从图中曲线可以看出,处理组的鲜质量、干质量和紫杉醇总产量,都在培养约21天后达到峰值并趋于稳定,C错误;
D、对比对照组和处理组的增长幅度,鲜质量和干质量的增长幅度相对平缓,紫杉醇总产量的增长幅度最大,说明真菌多糖对紫杉醇的诱导效果最显著,D正确。
故选 D。
10.【新角度·组织培养选用蔗糖作碳源,蔗糖与葡萄糖理化特性对比辨析】(2026·福建福州·二模)在植物组织培养中选择蔗糖而非葡萄糖作为碳源。下列解释不合理的是( )
A.蔗糖来源广泛、容易获取,高温高压灭菌时化学性质比较稳定
B.防止葡萄糖被快速吸收引起培养基渗透压骤降,细胞吸水胀破
C.大多数微生物优先利用葡萄糖,使用蔗糖可降低被污染的风险
D.植物细胞能吸收蔗糖,将其分解为单糖,为细胞生长提供碳源
【答案】B
【分析】蔗糖性质稳定、来源广;植物细胞有细胞壁,不会吸水涨破;多数杂菌难直接利用蔗糖,降低污染风险;植物细胞可吸收蔗糖并分解为单糖供能。
【详解】A、蔗糖在自然界中来源广泛、易获取,且属于二糖,相比单糖葡萄糖,高温高压灭菌时化学性质更稳定,不易分解变质,该解释合理,A不符合题意;
B、植物细胞外层有细胞壁结构,细胞壁具有支持和保护的作用,即使细胞吸水也不会发生胀破现象,该解释中“细胞吸水胀破”的表述违背植物细胞结构特点,解释不合理,B符合题意;
C、大多数微生物优先利用单糖葡萄糖作为碳源,使用蔗糖作为碳源时,很多杂菌无法直接利用蔗糖,可有效降低培养基被杂菌污染的风险,该解释合理,C不符合题意;
D、植物细胞存在蔗糖转运蛋白,可吸收蔗糖进入细胞,之后在细胞内将蔗糖分解为葡萄糖和果糖两种单糖,为细胞生长提供碳源和能量,该解释合理,D不符合题意。
故选 B。
11.【图表实验探究·抗生素控制组培细菌污染,自变量、抗生素筛选、灭菌消毒辨析】(2026·陕西榆林·二模)在花生组织培养过程中分别加入不同抗生素,研究利用抗生素解决花生组织培养中常见的细菌性侵染问题,其中1代表不加抗生素的对照组,2~4代表氨苄青霉素,5~7代表利福平,8~10代表卡那霉素,11~13代表盐酸四环素,14~16代表羧苄青霉素,每种抗生素的使用浓度分别为30、60、120mg/L,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.本实验的自变量是不同种类的抗生素,无关变量控制在相同且适宜
B.在花生组织培养时可加入较高浓度的抗生素,不影响组织生长情况
C.在该花生组织培养过程中最适合加入的抗生素为羧苄青霉素
D.培养基添加抗生素则培养过程中不需要进行灭菌或消毒处理
【答案】C
【分析】自变量包括抗生素种类和浓度;高浓度抗生素会毒害植物组织;羧苄青霉素处理组污染率最低;添加抗生素不能代替灭菌消毒。
【详解】A、本实验的自变量不仅是不同种类的抗生素,还有抗生素的浓度(30、60、120mg/L),无关变量需要控制在相同且适宜,A错误;
B、较高浓度的抗生素虽然可以降低污染率,但可能会对植物组织细胞产生毒害,影响组织生长情况,B错误;
C、分析题图可知,羧苄青霉素(14~16组)对应的污染率最低,在浓度为60mg/L时污染率接近0,因此在该花生组织培养过程中最适合加入的抗生素为羧苄青霉素,C正确;
D、培养基添加抗生素不能替代灭菌或消毒处理,培养基和培养器具仍需要严格灭菌,外植体需要消毒,才能避免杂菌污染,D错误。
故选 C。
12.(不定项)【多选综合·人参细胞培养 - 益生菌发酵饮品,植物悬浮培养、原核真核对比】(2026·山东·模拟预测)东北人参是传统滋补药材,一科研团队创新开发富含人参活性成分的“人参功能性发酵饮品”,流程如下:①取人参幼根进行植物细胞培养获得无菌人参细胞;②将人参细胞破碎后提取活性成分;③灭菌后的麦芽汁中接种益生菌(乳酸菌+酵母菌),与人参活性成分混合,进行发酵;④过滤纯化获得饮品。下列说法错误的是( )
A.步骤①的培养基有蔗糖和植物激素等物质,不添加琼脂
B.步骤②中破碎人参细胞的目的是释放胞内活性成分,便于益生菌利用
C.步骤③中的两种益生菌在结构上的区别是有无成形的细胞核
D.步骤①获得的无菌人参细胞若直接用于发酵,无需添加麦芽汁等碳源
【答案】BD
【分析】悬浮培养用液体培养基,不加琼脂;破碎细胞释放活性成分,活性成分不供给益生菌;乳酸菌无成形细胞核,酵母菌有;人参细胞不能为益生菌提供足够碳源,仍需麦芽汁。
【详解】A、步骤①为获得大量人参细胞,采用植物细胞悬浮培养技术,使用液体培养基,因此不添加琼脂;培养基中蔗糖可作为碳源同时调节渗透压,生长素、细胞分裂素等植物激素可调控细胞增殖,A正确;
B、步骤②破碎细胞的目的是释放胞内的人参活性成分,该成分是饮品的核心功效物质,益生菌的营养来源是步骤③添加的麦芽汁,B错误;
C、乳酸菌属于原核生物,无成形细胞核;酵母菌属于真核生物,有成形细胞核,二者结构上的核心区别是有无成形的细胞核,C正确;
D、益生菌发酵生长需要充足的碳源等营养物质,无菌人参细胞无法提供足够益生菌生长所需的营养,因此仍需要添加麦芽汁作为碳源,D错误。
故选 BD。
13.(不定项)【表格数据分析·大丽花原生质体融合,PEG 处理时间、原生质体密度变量探究】(2026·山东日照·模拟预测)大丽花作为世界名花,在园林景观中具有重要地位,但大丽花在杂交育种及繁殖效率方面存在困难,原生质体融合拓宽了其杂交的范围。PEG处理时间和原生质体密度是影响原生质体融合效果的重要因素,表1和表2为不同条件下PEG融合液对两个品种大丽花原生质体融合影响的结果。下列叙述错误的是( )
表1 不同原生质体密度对原生质体融合的影响
原生质体密度/(×105个/mL)
融合率/%
原生质体状态
1.0
3.20
原生质体破裂较少
3.0
15.57
原生质体破裂较少
8.0
10.67
原生质体破裂较多
表2 不同PEG处理时间对原生质体融合的影响
处理时间/min
叶片融合率/%
花瓣融合率/%
原生质体状态
15
1.83
2.63
原生质体破裂较少
20
6.42
8.54
原生质体破裂较少
25
13.12
14.58
原生质体破裂较少
30
10.83
11.60
原生质体破裂较多
A.本实验中通过原生质体融合克服了大丽花远缘杂交不亲和的障碍
B.原生质体密度越高,其融合率越高
C.本实验中对不同器官来源的原生质体处理的适宜时间相同
D.本实验的原理是植物细胞的全能性
【答案】BD
【分析】原生质体融合可克服远缘杂交不亲和;密度 8.0×10⁵个 /mL 融合率低于 3.0×10⁵,并非密度越高融合率越高;叶片、花瓣原生质体最适处理时间均为 25 min;该实验原理是细胞膜流动性,没有培育完整植株,不体现细胞全能性。
【详解】A、原生质体融合的优势就是可以克服远缘杂交不亲和的障碍,原生质体融合拓宽了大丽花的杂交范围,A正确;
B、由表格数据可知,并不是原生质体密度越高,其融合率越高,表格中原生质体密度为8.0×105个/mL小于密度为3.0×105个/mL的融合率,B错误;
C、根据表2数据,叶片和花瓣不同来源的原生质体,都是PEG处理25min时融合率最高,因此对不同器官来源的原生质体,适宜处理时间相同,C正确;
D、本实验探究的是影响原生质体融合的因素,融合的原理是细胞膜具有一定的流动性,D错误。
故选 BD。
14.【实验大题·拟南芥根段组织培养,激素调控愈伤生芽,基因表达与分化调控】(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基因表达量明显低
(5) AC
【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】(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,材料甲体内的缺少A基因,W基因过量表达,D错误。
故选AC。
真题·实战演练
高频考点:植物体细胞杂交(原生质体制备、酶选择、等渗溶液、杂种植株染色体);植物组织培养脱分化再分化;生长素 / 细胞分裂素比例调控分化方向;MS、1/2MS 培养基功能;外植体消毒;微型繁殖、脱毒苗培育;单倍体育种(花粉离体培养);植物细胞悬浮培养获取次生代谢产物;琼脂糖包埋原生质体培养;台盼蓝鉴定原生质体活性;器官直接发生 vs 经过愈伤组织途径;不同阶段培养基成分调整;全能性的判断。
1.(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
【分析】原生质体必须先再生出细胞壁,才能转移至固体培养基诱导愈伤组织;体细胞杂交克服远缘杂交不亲和;花粉离体培养获得单倍体;茎尖培养获得脱毒苗。
【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。
故选 A。
2.(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】D
【分析】愈伤组织脱分化阶段一般避光;次生代谢物并非植物生长必需;低接种量营养消耗慢,活力低和细胞群体效应有关;15% 接种量生物量、细胞活力均最高,为适宜接种量。
【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。
故选 D。
3.(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
【分析】获取次生代谢产物用植物细胞培养;单株优良种质扩繁用快速繁殖;近缘物种聚合优良性状用杂交加单倍体育种;远缘物种育种用体细胞杂交。
【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。
故选 A。
4.(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
【分析】去细胞壁用纤维素酶、果胶酶;原生质体要置于等渗缓冲液;杂种细胞染色体为二者之和,但基因选择性表达,不会具备全部性状;MS 是植物组培常用基础培养基。
【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。
5.(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
【分析】叶插长成新植株体现细胞全能性;受植物激素调节;无两性生殖细胞结合,属于无性生殖;切口细胞经历脱分化、再分化。
【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。
6.(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
【分析】实验没有给出细胞增殖的数据;丙组可获得较多胞外紫杉醇,便于发酵罐生产;琼脂糖起固定支撑作用,不提供碳源;甲组有细胞壁,紫杉醇产量并不高,不能说明细胞壁利于紫杉醇合成积累。
【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。
7.(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。
8.(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:丛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丛生苗的生根
【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浓度有利于丛生苗的生根,D错误。
故选B。
9.(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
【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。
10.(2023·辽宁·高考真题)用含有不同植物生长调节剂配比的培养基诱导草莓茎尖形成不定芽,研究结果如下表。下列叙述错误的是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6-BA(mg·L-1)
1
NAA(mg·L-1)
0.05
0.1
0.2
0.3
0.5
-
-
-
-
-
2,4-D(mg·L-1)
-
-
-
-
-
0.05
0.1
0.2
0.3
0.5
不定芽诱导率(%)
68
75
77
69
59
81
92
83
70
61
注:诱导率=出不定芽的外植体数/接种的外植体数×100%
A.培养基中NAA/6-BA比例过高,不利于不定芽的诱导
B.推断6-BA应为细胞分裂素类植物生长调节剂
C.该研究的结果可指导草莓脱毒苗的生产
D.相同条件下,NAA诱导草莓茎尖形成不定芽的效果优于2,4-D
【答案】D
【分析】分析题表:自变量为植物生长调节剂种类和配比,因变量为不定芽诱导率;培养基中NAA/6-BA比例逐渐增大时,不定芽诱导率先上升后降低,培养基中2,4-D/6-BA比例逐渐增大时,不定芽诱导率先上升后降低,相同的NAA/6-BA和2,4-D/6-BA的配比下,培养基中使用2,4-D/6-BA更有利于诱导形成不定芽。
【详解】A、由题表可知,培养基中NAA/6-BA比例逐渐增大时,不定芽诱导率先上升后降低,且当NAA/6-BA比例为0.5/1时,不定芽诱导率最低;故培养基中NAA/6-BA比例过高,不利于不定芽的诱导,A正确;
B、不定芽的形成需要细胞分裂素和生长素,题表中NAA和2,4-D属于生长素类植物生长调节剂,故推断6-BA应为细胞分裂素类植物生长调节剂,B正确;
C、草莓脱毒苗的生产过程中需要诱导形成不定芽,故该研究的结果可指导草莓脱毒苗的生产,C正确;
D、由题表相关数据可知:相同条件下,2,4-D诱导草莓茎尖形成不定芽的效果优于NAA,D错误。
故选D。
11.(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
【分析】芽扩增属于再分化,需要光照;接种将形态学下端插入培养基;组培获得的芽本身无菌,不需要再次消毒;只有转入生根培养基诱导生根,才能得到完整试管苗。
【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。
故选 D。
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第40讲 植物细胞工程(专项训练)
模拟·基础演练 1
考点一 植物组织培养技术 1
考点二 植物体细胞杂交技术 2
考点三 植物细胞工程的应用 4
综合训练 5
重难·创新演练 6
真题·实战演练 12
模拟·基础演练
考查重点:植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术、植物细胞工程的应用
考点一 植物组织培养技术
1.【植物组织培养流程、胚状体与人工种子及变异分析】(2025·浙江绍兴·一模)下图为植物组织培养流程图,①~③表示相应过程。下列相关叙述正确的是( )
A.组织培养过程也可无明显过程①,直接形成胚状体结构
B.过程②形成的胚状体可用隔绝空气的材料包裹形成人工种子
C.过程③形成的试管苗经炼苗后需移栽到含有多种植物激素的基质上
D.用同一植株体细胞组织块培养获得的试管苗不会出现变异
2.【植物激素对愈伤组织诱导不定芽的影响及实验设计】(2025·河北秦皇岛·模拟预测)为工厂化快速繁殖贯叶连翘,研究人员用野生贯叶连翘幼嫩茎尖诱导形成愈伤组织,将愈伤组织作为外植体,研究了不同激素及质量浓度对贯叶连翘愈伤组织诱导形成不定芽的影响,部分结果如表所示。下列叙述错误的是( )
组别
处理
外植体数/个
诱导率/%
增殖芽数/个
芽苗长度/cm
甲
6-BA3.0mg/L+2.4-D2.0mg/L
288
100
6.9717
2.308
乙
6-BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L
288
98.6
4.7500
3.333
丙
6-BA1.0mg/L+IBA0.2mg/L
288
96.7
2.0000
1.270
A.细胞的全能性是植物快速繁殖的理论基础
B.愈伤组织是茎尖经脱分化和再分化后形成的
C.甲组处理对诱导形成不定芽最有利
D.实验中应至少还有不施加外源激素的对照组
3.【外植体消毒、脱毒苗培育原理及培养基成分作用】(2023·江苏徐州·模拟预测)下列关于植物组织培养及其应用的叙述正确的是( )
A.依次经酒精和次氯酸钠消毒后的外植体可直接接种到培养基上
B.对茎尖脱分化形成的愈伤组织需用射线处理后方可得到脱毒苗
C.玉米(2n=20)的花药壁细胞经植物组织培养可获得二倍体幼苗
D.培养基中蔗糖越多越有利于脱分化和再分化
4.【脱毒苗培育原理、激素比例调控及无菌操作规范】(2026·黑龙江哈尔滨·三模)植物的营养繁殖易将所感染的病毒传给后代,导致产量降低、品质变差。利用MS培养基运用植物组织培养技术可以培育出无病毒植株。下列叙述正确的是( )
A.常用根尖分生组织培养脱毒苗,原因是根尖分生组织病毒含量极低甚至无病毒
B.培养过程中已分化的细胞会转变成未分化细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块
C.提高MS培养基中细胞分裂素和生长素的比例有利于诱导生根
D.接种操作须在酒精灯火焰旁进行,培养基、所有器械及外植体都需要灭菌
考点二 植物体细胞杂交技术
5.【植物体细胞杂交流程、原生质体融合及再分化条件】(吉林省延边第二中学2026届高三下学期选择性考试风向信息适应诊断卷(一)生物试题)已知番茄是二倍体植物,马铃薯是四倍体植物,下图为马铃薯和番茄的体细胞杂交过程图。下列分析正确的是( )
A.过程①应置于等渗溶液中,利用果胶酶和胶原蛋白酶处理细胞
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.过程⑤增大细胞分裂素和生长素的比值,可促进愈伤组织分化生根
D.植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
6.【植物体细胞杂交育种、染色体变异及可育性分析】(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
7.【植物体细胞杂交与基因工程育种途径的比较】(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
8.【植物体细胞杂交与细胞培养生产次生代谢物】(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
考点三 植物细胞工程的应用
9.【濒危植物快速繁殖、脱毒苗培育及产物提取】(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
10.【植物细胞悬浮培养获取次生代谢物(紫杉醇)】(2026·浙江杭州·模拟预测)从红豆杉中提取的紫杉醇是著名的抗癌药物,可通过植物细胞悬浮培养技术来获取大量紫杉醇,以解决药源短缺问题。实验流程和培养装置如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.外植体在脱分化培养过程中对光照无要求
B.图中“?”是指用胰蛋白酶处理分散细胞
C.发酵罐中叶轮搅拌可增加溶氧量,有助于代谢物的形成
D.发酵结束将培养液过滤、干燥即可获得紫杉醇产品
11.【花药离体培养(单倍体育种)流程及激素比例调控】(2026·四川绵阳·三模)花药是雄蕊顶端膨大的囊状结构,包含外部的花药壁和众多花粉粒。下图是基因型为Aa的某二倍体植物花药育种过程的示意图。下列说法错误的是( )
A.花药需要用酒精和次氯酸钠溶液消毒处理后才可接种培养
B.该过程使用的MS培养基含有琼脂、蔗糖等成分,蔗糖有调节渗透压的作用
C.过程③中细胞分裂素与生长素的比例高于过程②中的比例
D.过程④获得的植株均为纯合子,其基因型有AA、aa两种
12.【次生代谢物作用机理、脱毒苗培育及培养条件】(2026·湖北荆州·三模)长春花所含的长春碱是一种细胞周期特异性抗肿瘤药物,其作用机理是抑制微管蛋白(纺锤体的重要组成蛋白)的聚合。长春花栽培过程中易受病毒侵染,造成产量降低、品质弱化等问题,科研人员通过植物组织培养获得脱毒苗,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.使用适宜浓度的长春碱可以抑制纺锤体形成,从而阻断肿瘤细胞的分裂进程
B.长春碱属于次生代谢物,利用图示技术可以实现长春碱的工厂化生产
C.①过程将外植体插入1号培养基后,用封口膜封盖瓶口,可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
D.3号培养基上长出的幼苗具备抗病毒的能力,产品质量得到提高
综合训练
13.【次生代谢物概念、植物细胞培养生产紫草宁及植物体细胞杂交技术优势】(2025·贵州·二模)紫草宁是紫草等植物根中富含的一种次生代谢物,具有抗菌、消炎、抗肿瘤等多种药理活性,也可用作染料。由于野生紫草资源稀缺,生长缓慢,人们尝试利用植物细胞工程技术来工厂化生产紫草宁。
(1)次生代谢物是一类______________(填“小分子无机物”“大分子有机物”或“小分子有机物”)。
(2)利用植物细胞培养技术获取紫草宁,需要先将外植体接种到适宜的培养基上,通过______________过程形成愈伤组织。与从植株根系直接提取相比,利用该技术生产紫草宁的优势有__________________________
______________________________________________________________________________(答出2点即可)。
(3)利用植物体细胞杂交技术将新疆紫草与另一种紫草科植物进行融合,以期获得融合型活性成分。在进行体细胞杂交前先用____________________去除两者细胞壁,获得原生质体。人工诱导原生质体融合的方法有______________________________________________________________(答出2种方法)。最终将融合的杂种细胞培育成杂种植株。与传统杂交相比,体细胞杂交技术的突出优势是______________________
_________________________________________________________。
重难·创新演练
设题创新:试题突破课本基础案例,大量结合药用植物悬浮细胞生产次生代谢产物(红豆杉、黄栀子、黄花蒿、铁皮石斛)真实科研情境,侧重原理应用而非机械记忆(T1、T2、T4、T9);设置核质重组体细胞杂交特殊情境,打破常规体细胞杂交固有模型,考查杂种细胞筛选逻辑漏洞(T3);高频设置易混概念陷阱:脱毒苗≠抗病毒苗、初生代谢物≠次生代谢物(T1、T5、T6);将植物细胞工程和发酵工程跨模块融合,兼顾植物悬浮培养与微生物发酵(T8、T12);围绕培养基细节深度挖掘,对碳源选择、抗生素使用、脱分化光照、炼苗等操作细节进行思辨考查(T7、T10、T11);依托表格、曲线图,训练实验变量识别、实验结果推导;主观题结合分子调控,把植物激素、基因表达、愈伤组织分化结合,实现细胞工程与分子调控综合(T14)。
学科融合:融合医药生物技术,依托药用植物细胞悬浮培养,考查紫杉醇、青蒿素、绿原酸等药用次生代谢物的细胞工厂生产思路(T1、T2、T5、T9);融合发酵工程,实现植物细胞培养、微生物发酵联合制备功能性饮品,串联原核、真核细胞差异,产物提取分离(T8、T12);融合分子生物学,将基因功能、基因表达量检测与植物组织培养的激素调控、器官分化结合,解析分化背后分子机制(T14);融合农业育种,借助原生质体融合技术克服远缘杂交障碍,分析育种过程的筛选、培养、炼苗全套生产实践(T3、T7、T13)。
1.【基础辨析·植物细胞工程应用,脱毒苗、单倍体育种、次生代谢物生产判断】(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
2.【图表数据分析·黄栀子愈伤悬浮细胞,接种量对生物量、细胞活力影响分析】(2026·山西忻州·模拟预测)绿原酸是黄栀子的一种次生代谢物。研究人员欲利用生物反应器进行工厂化生产绿原酸,但因接种量会对植物悬浮细胞生长产生影响,研究人员改用黄栀子愈伤组织作为材料对此进行探究,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.愈伤组织是未分化的薄壁细胞团,诱导过程中一般要提供适宜光照
B.绿原酸是黄栀子在特定的组织和器官中合成的自身生长必需的产物
C.低接种量时悬浮细胞活力较低可能是由培养基中营养物质消耗过快导致的
D.综合生物量增长倍数和细胞活力分析,15%为黄栀子悬浮细胞适宜接种量
3.【新考法·核-质组合体细胞杂交,细胞核失活处理、杂种细胞筛选逻辑辨析】(2026·河南周口·三模)高产水稻植株A的高产性状由细胞核基因控制,耐盐水稻植株B的耐盐性状由细胞质基因控制,研究小组以植株B的叶肉细胞和植株A的根细胞为材料,利用植物体细胞杂交技术培育高产耐盐水稻新品种,下列相关说法错误的是( )
A.为保持新品种正常的二倍体核型,应对植株B叶肉细胞的核进行失活或去核处理
B.以植株B的叶肉细胞和植株A的根细胞为材料有利于观察判断二者的融合情况
C.用诱导剂诱导融合成功后,可选绿色有核细胞进行后续培养
D.该育种技术利用的原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性和染色体变异
4.【流程图示辨析·植物组织培养与原生质体融合,脱分化、细胞产物生产原理】(2026·辽宁沈阳·模拟预测)显齿蛇葡萄产生的黄酮类化合物可入药。下图为植物细胞工程示意图,下列叙述错误的是( )
A.过程①对外植体消毒后需用无菌水进行清洗,接种时注意外植体不要倒插
B.过程②的目的是让已分化的细胞失去其特有的结构和功能,形成不定形的薄壁组织团块
C.过程⑤的原理是细胞增殖,目的是提高单个细胞中黄酮类化合物的含量
D.过程⑥加入PEG的目的是诱导原生质体融合,也可用离心法、高Ca2+-高pH融合法
5.【新情境·黄花蒿青蒿素合成,次生代谢物、脱毒苗与抗病毒苗概念区分】(2026·云南昭通·二模)科研人员对黄花蒿(2n=18)产生青蒿素的过程进行研究时发现青蒿素是一种萜类化合物,对黄花蒿抗病防虫起重要作用,黄花蒿在花蕾期青蒿素含量最高,FPS酶在青蒿素合成中起决定性作用。下列叙述不合理的是
A.推测青蒿素是一种次生代谢物
B.用于植物组织培养的培养基中需要加入有机碳源
C.推测花蕾期FPS酶的活性高于其他时期
D.切取黄花蒿芽尖进行组织培养可以获得抗毒苗
6.【概念易混辨析·单倍体育种、脱毒苗特点,脱毒≠抗病毒,胚状体诱导】(2026·湖南长沙·模拟预测)植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用。下列叙述错误的是( )
A.通过单倍体育种得到的优良品种是体细胞诱变育种的理想材料
B.利用植物组织培养技术进行繁殖可以保持优良品种的遗传特性
C.利用茎尖组织培养技术获得的脱毒苗,可以抵抗各种病毒的感染
D.将菊花愈伤组织接种到特定的培养基,可以诱导其再分化成胚状体,进而发育成完整植株
7.【新情境·铁皮石斛原生质体融合再生植株,脱分化光照、炼苗操作辨析】(2026·河南驻马店·三模)2025年,我国科研团队在《自然·生物技术》发表科研成果:通过优化铁皮石斛原生质体融合技术,成功获得兼具高产多糖和耐盐特性的杂种细胞。杂种细胞经液体培养基悬浮培养后,通过脱分化、再分化等过程最终发育成再生植株。下列叙述错误的是( )
A.原生质体融合前需用酶解法去除细胞壁,为原生质体融合排除阻碍
B.悬浮培养时需定期更换培养基,以防止代谢产物积累抑制细胞生长
C.杂种细胞的脱分化阶段通常需在光照条件下进行,以诱导愈伤组织形成
D.再生植株需先移栽到已消毒的蛭石或珍珠岩等环境中炼苗,以提高移栽成活率
8.【跨模块综合·青霉素发酵工程,灭菌、菌种选育、产物分离、液体培养基特点】(2026·安徽合肥·二模)青霉素发酵以产黄青霉菌为菌种,在深层通气搅拌罐内通过分阶段调控菌体生长与产物合成,将营养物质转化为青霉素,是典型的抗生素发酵生产工艺。如图表示青霉素发酵工程的流程。下列叙述正确的是( )
A.①过程采用的灭菌方法适用于各种微生物培养的器材
B.③过程用到的菌种可通过诱变育种并筛选和纯化获得
C.发酵结束后,⑤过程通过过滤、沉淀等措施获得青霉素
D.种子罐和发酵罐内的培养基中,只有前者的含有凝固剂
9.【图表情境·真菌多糖诱导红豆杉悬浮细胞,紫杉醇次生代谢产物合成分析】(2026·甘肃酒泉·模拟预测)真菌细胞壁富含多种多糖类物质,已被证实具有诱导活性,可通过介导植物的防御反应来促进红豆杉合成紫杉醇。研究者在最佳诱导条件下对红豆杉进行细胞悬浮培养,结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.悬浮培养的细胞通常来自红豆杉的愈伤组织,原因是愈伤组织细胞全能性高
B.悬浮培养中常用的碳源是蔗糖,原因是其形成的渗透压高于葡萄糖,可防止细胞脱水
C.真菌多糖处理后红豆杉细胞鲜质量、干质量、紫杉醇总产量均在培养约15天后达到最大值
D.真菌多糖处理后红豆杉细胞鲜质量、干质量、紫杉醇总产量中增长幅度最高的是紫杉醇总产量
10.【新角度·组织培养选用蔗糖作碳源,蔗糖与葡萄糖理化特性对比辨析】(2026·福建福州·二模)在植物组织培养中选择蔗糖而非葡萄糖作为碳源。下列解释不合理的是( )
A.蔗糖来源广泛、容易获取,高温高压灭菌时化学性质比较稳定
B.防止葡萄糖被快速吸收引起培养基渗透压骤降,细胞吸水胀破
C.大多数微生物优先利用葡萄糖,使用蔗糖可降低被污染的风险
D.植物细胞能吸收蔗糖,将其分解为单糖,为细胞生长提供碳源
11.【图表实验探究·抗生素控制组培细菌污染,自变量、抗生素筛选、灭菌消毒辨析】(2026·陕西榆林·二模)在花生组织培养过程中分别加入不同抗生素,研究利用抗生素解决花生组织培养中常见的细菌性侵染问题,其中1代表不加抗生素的对照组,2~4代表氨苄青霉素,5~7代表利福平,8~10代表卡那霉素,11~13代表盐酸四环素,14~16代表羧苄青霉素,每种抗生素的使用浓度分别为30、60、120mg/L,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.本实验的自变量是不同种类的抗生素,无关变量控制在相同且适宜
B.在花生组织培养时可加入较高浓度的抗生素,不影响组织生长情况
C.在该花生组织培养过程中最适合加入的抗生素为羧苄青霉素
D.培养基添加抗生素则培养过程中不需要进行灭菌或消毒处理
12.(不定项)【多选综合·人参细胞培养 - 益生菌发酵饮品,植物悬浮培养、原核真核对比】(2026·山东·模拟预测)东北人参是传统滋补药材,一科研团队创新开发富含人参活性成分的“人参功能性发酵饮品”,流程如下:①取人参幼根进行植物细胞培养获得无菌人参细胞;②将人参细胞破碎后提取活性成分;③灭菌后的麦芽汁中接种益生菌(乳酸菌+酵母菌),与人参活性成分混合,进行发酵;④过滤纯化获得饮品。下列说法错误的是( )
A.步骤①的培养基有蔗糖和植物激素等物质,不添加琼脂
B.步骤②中破碎人参细胞的目的是释放胞内活性成分,便于益生菌利用
C.步骤③中的两种益生菌在结构上的区别是有无成形的细胞核
D.步骤①获得的无菌人参细胞若直接用于发酵,无需添加麦芽汁等碳源
13.(不定项)【表格数据分析·大丽花原生质体融合,PEG 处理时间、原生质体密度变量探究】(2026·山东日照·模拟预测)大丽花作为世界名花,在园林景观中具有重要地位,但大丽花在杂交育种及繁殖效率方面存在困难,原生质体融合拓宽了其杂交的范围。PEG处理时间和原生质体密度是影响原生质体融合效果的重要因素,表1和表2为不同条件下PEG融合液对两个品种大丽花原生质体融合影响的结果。下列叙述错误的是( )
表1 不同原生质体密度对原生质体融合的影响
原生质体密度/(×105个/mL)
融合率/%
原生质体状态
1.0
3.20
原生质体破裂较少
3.0
15.57
原生质体破裂较少
8.0
10.67
原生质体破裂较多
表2 不同PEG处理时间对原生质体融合的影响
处理时间/min
叶片融合率/%
花瓣融合率/%
原生质体状态
15
1.83
2.63
原生质体破裂较少
20
6.42
8.54
原生质体破裂较少
25
13.12
14.58
原生质体破裂较少
30
10.83
11.60
原生质体破裂较多
A.本实验中通过原生质体融合克服了大丽花远缘杂交不亲和的障碍
B.原生质体密度越高,其融合率越高
C.本实验中对不同器官来源的原生质体处理的适宜时间相同
D.本实验的原理是植物细胞的全能性
14.【实验大题·拟南芥根段组织培养,激素调控愈伤生芽,基因表达与分化调控】(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
真题·实战演练
高频考点:植物体细胞杂交(原生质体制备、酶选择、等渗溶液、杂种植株染色体);植物组织培养脱分化再分化;生长素 / 细胞分裂素比例调控分化方向;MS、1/2MS 培养基功能;外植体消毒;微型繁殖、脱毒苗培育;单倍体育种(花粉离体培养);植物细胞悬浮培养获取次生代谢产物;琼脂糖包埋原生质体培养;台盼蓝鉴定原生质体活性;器官直接发生 vs 经过愈伤组织途径;不同阶段培养基成分调整;全能性的判断。
1.(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
2.(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
3.(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
4.(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
5.(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
6.(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
7.(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
8.(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:丛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丛生苗的生根
9.(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
10.(2023·辽宁·高考真题)用含有不同植物生长调节剂配比的培养基诱导草莓茎尖形成不定芽,研究结果如下表。下列叙述错误的是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6-BA(mg·L-1)
1
NAA(mg·L-1)
0.05
0.1
0.2
0.3
0.5
-
-
-
-
-
2,4-D(mg·L-1)
-
-
-
-
-
0.05
0.1
0.2
0.3
0.5
不定芽诱导率(%)
68
75
77
69
59
81
92
83
70
61
注:诱导率=出不定芽的外植体数/接种的外植体数×100%
A.培养基中NAA/6-BA比例过高,不利于不定芽的诱导
B.推断6-BA应为细胞分裂素类植物生长调节剂
C.该研究的结果可指导草莓脱毒苗的生产
D.相同条件下,NAA诱导草莓茎尖形成不定芽的效果优于2,4-D
11.(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
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