第39讲 植物细胞工程（5年考情+2大核心速记+2大题型专攻）（专项训练）（北京专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以北京考情为导向，构建“考情-知识-训练”三维体系，通过概念辨析与本土情境融合，实现植物细胞工程核心技术与应用的系统性突破。 **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|5年真题统计+2个本土情境|概念梳理+情境答题范式（因果逻辑训练）|从考频分析→热点情境→备考策略，构建靶向突破路径| |两大核心·主干速记|2大核心知识+1图串联|一图串联技术流程+易错提醒（如激素比例调控）|从细胞全能性原理→组织培养/体细胞杂交技术→繁殖/育种/产物生产应用，形成“原理-技术-应用”逻辑链| |分层专练·靶向攻关|基础题13题+情境题15题+真题12题|题型专攻（单选）+重难情境（实验设计）+压轴真题（综合应用）|基础题巩固技术细节，情境题强化探究实践，真题聚焦高频考点（组织培养/体细胞杂交）|

第39讲 植物细胞工程 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D A B D C D A D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B D B D C A C B C C 二年重难·情境题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A D B D D A A C 11．(1)纤维素酶、果胶酶 (2)负、负 (3) 转录 低于 抑制 (4) 精氨酸 将酶S特定位点赖氨酸变为精氨酸，降低酶S的乙酰化水平，增加酶S的活性和含量，促进蔗糖合成 12．(1)纤维素酶和果胶酶 (2) 渗透压 细胞壁 脱分化 (3)叶绿体 (4)1、2、4 (5)杂种细胞分裂过程中会丢失来自黑芥、花椰菜的部分染色体，有时会发生染色体易位 (6)黑腐病菌 13．(1) 外植体 愈伤组织 (2) pH、特殊营养物质以及O2的需求 纯生姜精油具有抑菌的作用，且吐温溶液可以增加纯生姜精油的抑菌作用 SODI基因表达的产物能延缓细胞衰老，TOR基因和MTH基因表达产物能促进细胞衰老。 (3)使用方法、使用剂量、提取方法 14．(1)生长素和细胞分裂素 (2) 高水分促进根再生，低水分促进愈伤组织再生 物理接触、机械压力等无关因素对伤口再生的影响 (3) 二 方案一只使用AVG，仅能验证乙烯对根再生的必要性；方案二同时使用AVG、ACC，可同时验证乙烯对根再生的必要性与充分性，证据链完整 (4)高水分→激活乙烯信号通路→诱导PIN1在根原基起始位点富集→生长素最大值出现在根原基起始位点→促进根再生 15．(1)愈伤组织 (2)与防御反应相关基因的mRNA含量（或“表达产物含量”） (3) F C + + (4) 序号③错误。证据:图2结果显示，w+R 和w的再生能力无显著差异，且均明显弱于WT。模型应改正为:R肽必须通过促进W基因表达，才能激活与修复和再生相关基因的表达 五年真题·压轴题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B C A B A D A C 11．(1) （细胞）全能性 脱分化/去分化 (2) 随着高CK诱导时间的延长，野生型的W基因表达量显著升高 随着高CK诱导时间的延长，突变体的W基因表达量低于野生型 (3)AD (4)   12．(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 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第39讲 植物细胞工程 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 植物细胞工程的基本技术 核心知识02 植物细胞工程的应用 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选、非选择题） 五年真题·压轴题（北京视野，单选、非选择题，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 植物细胞工程的理论基础是什么？ 2. 什么是植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术？ 3. 怎样进行菊花的组织培养？ 4. 植物细胞工程在生产实践中有哪些应用？ 5. 植物细胞工程应用于生产实践的主要优势是什么？ 2026年北京卷，植物组织培养技术综合应用； 2024年北京卷，植物体细胞杂交技术； 2021年北京卷，植物组织培养技术综合应用； 2020年北京卷，植物组织培养技术 1．考查频次：该专题是高频考点，近5年北京高考，有三年对该知识点考查。该专题内容在高考中主要以选择题的形式考查对知识点的识记和理解。 2．考查要点：考查内容聚焦二大板块：一是植物组织培养；二是植物体细胞杂交技术。 热点情境 情境1：门头沟百花山残存 2 株野生雌株，无法自然授粉，种群濒临灭绝；北京农学院 + 松山保护区利用茎尖组培快繁抢救扩繁，获得大量试管苗，炼苗后野外回归，现已在松山、延庆定植。 对应知识点：植物组织培养技术；植物细胞全能性。 情境2：北京山区原生杜鹃，种子萌发困难，扦插效率低；园林科研团队建立茎段外植体组培快繁体系，初代→继代增殖→生根→炼苗，工厂化育苗用于首都山地绿化、生态修复。 对应知识点：外植体的消毒；植物组织培养。 备考策略 1. 概念梳理 + 概念辨析专项（主攻选择题） 植物细胞工程分为两大技术： （1）植物组织培养：原理（全能性）→流程（外植体→消毒→脱分化→愈伤组织→再分化→试管苗→炼苗移栽）→三大应用（快速繁殖、脱毒苗、细胞产物生产） （2）植物体细胞杂交：原生质体制备→原生质体融合→筛选杂种细胞→组培获得杂种植株；原理；优缺点 2.情境专题 + 大题答题范式（本土情境重点突破） 重点训练：原因解释、实验评价、实验思路设计，北京阅卷看重因果逻辑，只写关键词往往不给满分。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：植物组织培养；植物体细胞的杂交；植物细胞工程的应用 一图串联 核心梳理 核心知识1 植物细胞工程的基本技术 考点1:植物组织培养技术 1.细胞工程的概念 （1）原理和方法：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法。 （2）操作水平：细胞器水平、细胞水平或组织水平。 （3）目的：获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品。 2.植物细胞的全能性 （1）细胞的全能性：细胞经_分裂_和_分化_后，仍然具有_产生完整生物体_或__分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。 （2）原因：生物体的细胞中都含有该物种的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所需的全部遗传信息。 （3）全能性大小比较：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞；分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞；植物细胞＞动物细胞；幼嫩的细胞＞衰老的细胞。 （4）体现：利用植物的一片花瓣、一个花粉，甚至是一个细胞，都可以繁殖出新的植物体。 （5）表现条件：离体、营养物质、激素、适宜的温度和PH。 3.植物组织培养技术 （1）概念：植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞(称为外植体)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）原理：植物细胞的全能性。 （3）生殖方式：无性生殖。 （4）分裂方式：有丝分裂。 （5）植物组织培养的流程 再分化 再分化 脱分化 ①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞的过程。 ②再分化：愈伤组织能重新分化成芽、根等器官的过程。 4.探究.实践：菊花的组织培养 （1）原理 ①植物细胞一般具有全能性； ②在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化和再分化，形成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株； ③植物激素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，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。 生长素用量与细胞分裂素用量的比值 结果 比值高 有利于根的分化，抑制芽的形成 比值低 有利于芽的分化，抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 （2）材料用具 ①外植体：幼嫩的菊花茎段：经常选择根尖(分生区)、茎的韧皮部(形成层)等分裂能力强、分化程度低的区域作为材料，容易诱导形成愈伤组织。 ②体积分数为70%的酒精：对手、超净工作台、外植体进行消毒。 ③质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液：对外植体进行消毒。 ④无菌水：清洗外植体。 ⑤培养基：包括无机营养成分(水和无机盐)、有机营养成分(蔗糖、氨基酸、维生素等)、特定浓度和比例的激素(主要是生长素和细胞分裂素)。 （3）方法步骤 ①取材、消毒： A. 用流水充分冲洗外植体(幼嫩的茎段)；酒精擦拭双手和超净工作台； B. 外植体的消毒：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； C. 用解剖刀将外植体切成0.5～1 cm长的小段。 ②接种：将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，诱导脱分化，长出愈伤组织。 ③转接： A. 将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上； B. 长出芽后再转接到诱导生根培养基上，进一步诱导形成试管苗。 ④移栽：将试管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。 【易错提醒】 （1）植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供碳源营养和调节渗透压。 （2）脱分化阶段不需光，再分化阶段需光。 （3）生长素/细胞分裂素的比值高时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值低时，促进芽的分化、抑制根的形成。 （4）体内细胞未表现全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，基因的表达具有选择性。 考点2:植物体细胞杂交技术 1.概念：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。 2.原理：植物细胞的全能性、细胞膜具有一定的流动性。 3.生殖方式：无性生殖。 4.分裂方式：有丝分裂。 5.可遗传变异类型：染色体(数目)变异。 6.意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 7.过程： （1）去除细胞壁 ①去壁原因：细胞壁阻碍着细胞间的杂交。 ②方法：酶解法 ③所用酶：纤维素酶和果胶酶 （2）原生质体间的融合 ①原理：细胞膜具有一定的流动性 ②方法：物理法：电融合法、离心法；化学法； 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法。 （3）植物细胞融合成功的标志：再生出新的细胞壁。 （4）植物组织培养——脱分化、再分化 ①原理：植物细胞的全能性 ②植物体细胞杂交完成的标志：培育出杂种植株。 【易错提醒】 （1）植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株。 （2）植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此不属于有性生殖，应为无性生殖。 （3）杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，属于异源多倍体，所以变异类型为染色体变异。 核心知识2 植物细胞工程的应用 考点1：植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 （1）概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 （2）特点： ①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖； ②可以保持优良品种的遗传特性。 （3）实例：一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖 作物和濒危植物等。 2.作物脱毒 （1）概念：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。 （2）作用对象：无性繁殖的作物。 （3）特点：用无性繁殖的方式进行繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。脱毒作物的产量和品质明显优于没有脱毒的作物。 （4）实例：马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等。 考点2：作物新品种的培育 1.单倍体育种 （1）过程（花药取自二倍体植株）：通过花药（或花粉）培养获得单倍体植株，然后经过诱导染色体加倍，当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株。 （2）特点： ①极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力。杂交育种培育一个可以稳定遗传的作物优良品种，一般不断自交选优，常需5～6年。而单倍体育种当年就能培育出所需纯合体。 ②可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。 （3）实例：单育1号烟草、水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物。 （4）原理：染色体（数目）变异、植物细胞的全能性。 2.突变体的利用 （1）概念：即用射线、化学物质等对不断增殖的细胞进行诱变；从产生突变的个体中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 （2）常用材料：愈伤组织、单倍体育种获得的隐性纯合体。 （3）实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。 （4）产生突变体的原因：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。 （5）特点：通过人工诱变提高愈伤组织的突变率，从而筛选获得抗病、抗盐、高产、优质的新品种，加快育种进程。 （6）原理：基因突变和植物细胞的全能性。 考点3：细胞产物的工厂化生产 1.植物的代谢产物 （1）初生代谢物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等。 （2）次生代谢物：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。次级代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）。 2.细胞产物的工厂化生产 由于植物细胞的次生代谢产物含量很低，从植物组织中提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。 （1）概念：利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。 （2）植物细胞培养：指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 （3）特点：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。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 考查重点：植物细胞工程的基本技术；植物细胞工程的应用 题型一：植物细胞工程的基本技术 1．（26-27高三上·北京房山·开学考试）从红豆杉属植物中提取具有广谱抗肿瘤活性的紫杉醇流程如图。下列说法正确的是（     ） A．将②灭菌后插入固体培养基中培养 B．诱导②脱分化形成愈伤组织③ C．④制备细胞悬液时用胰蛋白酶处理 D．将④置于5%CO2恒温培养箱中培养 【答案】B 【详解】A、②是植物外植体，对外植体仅需消毒处理，灭菌会杀死外植体的活细胞，无法完成后续培养过程，A错误； B、外植体②经过脱分化过程，可形成未分化的愈伤组织③，B正确； C、胰蛋白酶的作用是分解动物细胞间的蛋白质，用于动物细胞培养时分散细胞；植物细胞间的主要成分为果胶和纤维素，制备植物细胞悬液不用胰蛋白酶，C错误； D、5%CO₂恒温培养箱是动物细胞培养的设备，作用是维持培养液pH，植物细胞培养不需要该培养条件，D错误。 2．（2026·北京丰台·二模）北京天安门广场大型立体花坛中的花卉是通过植物组织培养获得的，呈现出高度一致的颜色和形态，下列叙述错误的是（    ） A．进行植物组织培养时必须选取离体的植物器官、组织或细胞等 B．花卉组织培养时，脱分化形成愈伤组织的过程需要充足光照 C．调控植物激素的比例，能诱导愈伤组织分化成根、芽等不同器官 D．植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性 【答案】B 【详解】A、植物组织培养的外植体需要选取离体的植物器官、组织或细胞，未离体的植物细胞在植株上只会发生基因的选择性表达，无法发育为完整个体，A正确； B、花卉组织培养脱分化形成愈伤组织的过程需要避光处理，光照会抑制愈伤组织的形成，该阶段不需要光照，B错误； C、培养基中生长素和细胞分裂素的比例是诱导愈伤组织分化方向的关键，生长素比例偏高时诱导生根，细胞分裂素比例偏高时诱导生芽，因此调控植物激素比例可诱导愈伤组织分化为不同器官，C正确； D、植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性，即已分化的植物细胞仍具有发育为完整个体的潜能，D正确。 3．（2026·北京昌平·一模）科研人员以长叶轮钟草茎段为外植体，设置MS、1/2MS（把MS培养基的大量元素浓度减半，其余成分不变）两种基础培养基，搭配不同浓度6-BA、2，4-D进行愈伤组织诱导实验，结果如下表。相关叙述错误的是（    ） 培养基 6-BA/（mg/L） 2，4-D（mg/L） 愈伤组织诱导率（%） 生长状况 MS 0.5 0.5 79.17 生长一般、质地紧密、白色 MS 1 1 58.33 生长一般、质地紧密、浅白 MS 1.5 1.5 79.17 生长良好、质地紧密、深白 1/2MS 0.5 1 100.00 生长良好、质地紧密、白色 1/2MS 1 1.5 100.00 生长好、质地紧密、深白 1/2MS 1.5 0.5 100.00 生长好、质地紧密、白色 注：6-BA属于细胞分裂素类植物生长调节剂，2，4-D属于生长素类植物生长调节剂 A．植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性 B．每瓶接种的外植体数量相同，观察愈伤组织的时间点一致 C．本实验无法比较激素和培养基哪个因素对愈伤组织诱导的影响更显著 D．要进一步验证最佳配方，需在三个1/2MS处理中选择一组进行重复实验 【答案】D 【详解】A、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给与适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理利用了植物细胞的全能性，A正确； B、实验设计需遵循单一变量原则，接种的外植体数量、观察愈伤组织的时间属于无关变量，应保持相同且适宜，B正确； C、本实验同时存在培养基种类、6-BA浓度、2，4-D浓度三个自变量，没有设置专门的对照单独对比激素和培养基的影响程度，因此无法比较两个因素对愈伤组织诱导的影响显著性，C正确； D、要进一步验证最佳配方，应先选择1/2MS处理中生长状况最优的组别，围绕该组的激素浓度设置更小的浓度梯度进行探究，仅任选一组重复实验只能减小实验误差，无法确定最佳配方，D错误。 4．（25-26高三上·北京房山·期末）紫杉醇是从红豆杉中提取的抗癌物质。传统提取法破坏植株且产量低，现通过发酵罐培养红豆杉细胞来实现工业化生产，技术路线如下图。下列叙述错误的是（    ） A．①需用纤维素酶和果胶酶处理 B．②脱分化的实质是基因选择性表达 C．③培养基中需添加适量生长素与细胞分裂素 D．该技术可不受季节地域限制持续生产 【答案】A 【详解】A、纤维素酶和果胶酶用于去除植物细胞壁获得原生质体（属于植物体细胞杂交技术的操作），而该流程仅为外植体获取和消毒，不需要去除细胞壁，A错误； B、②脱分化后，细胞从分化状态变成未分化状态，细胞在形态、结构和功能上发生了改变，是由基因的选择性表达导致的，B正确； C、植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例调控脱分化、再分化过程，因此需要添加适量生长素和细胞分裂素，C正确； D、发酵罐培养属于离体培养，可人工控制培养条件，摆脱自然季节、地域对红豆杉植株生长的限制，实现持续生产，D正确。 故选A。 5．（25-26高三上·北京海淀·期末）为探究生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用，研究者用烟草外植体进行实验，结果如图。下列叙述合理的是（　　） A．需将外植体灭菌处理后接入培养基 B．愈伤组织形成需经过基因的选择性表达 C．诱导愈伤组织期间一般需要给予光照 D．再分化生芽的两种激素浓度比为1：1 【答案】B 【详解】A、外植体应进行消毒处理，若采用灭菌处理，会将外植体杀死，无法进行组织培养，A错误； B、愈伤组织形成是细胞脱分化的过程，此过程中存在基因的选择性表达，B正确； C、诱导愈伤组织期间一般不需要给予光照，再分化过程中需要给予光照，C错误； D、由图可知，再分化生芽时，生长素浓度为2.0mg/L，细胞分裂素浓度为0.5mg/L，两种激素浓度比为2.0：0.5=4：1，并非1：1，D错误。 故选B。 6．（25-26高三上·北京·阶段检测）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，配制的各种培养基含有不同比例的植物激素 【答案】D 【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，降解植物细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶，A错误； B、原生质体无细胞壁支持保护，若置于低渗缓冲液中会吸水涨破，应使用等渗缓冲液维持原生质体正常形态，B错误； C、杂种植株M1的染色体数目为两亲本体细胞染色体数之和，即90+30=120，但由于基因间的相互作用及基因选择性表达，M1不会表现两个物种的所有性状，C错误； D、培育M1需经过植物组织培养的脱分化、再分化阶段，不同阶段对生长素、细胞分裂素的比例需求不同，因此配制的各种培养基含有不同比例的植物激素，D正确。 7．（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 【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。 8．（2026·北京石景山·一模）辣椒素作为一种常见的酚类生物碱，广泛用于食品保健、医药工业等领域，目前获得辣椒素的两条途径如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．外植体灭菌后，经过程①脱分化形成不定形的薄壁组织团块 B．脱毒苗和高产细胞系的获得均体现了植物细胞的全能性 C．过程②通常选择植物茎尖培养脱毒苗，是因为其分裂能力强 D．过程③采用的植物细胞培养技术几乎不受气候条件的限制 【答案】D 【详解】A、外植体需要消毒，不需要灭菌，A错误； B、只有脱毒苗的获得体现了细胞的全能性，后者的原理是细胞增殖，B错误； C、过程②通常选择植物茎尖培养脱毒苗，是因为其几乎不带毒，C错误； D、过程③采用的植物细胞培养技术几乎不受气候条件的限制，因而能够高产、稳产，其原理是细胞增殖，D正确。 9．（26-27高三上·北京西城·开学考试）利用普通大麦和球茎大麦进行杂交，培育单倍体大麦的过程如下图。下列叙述错误的是（     ） A．杂种胚的培育过程利用了植物体细胞杂交技术 B．普通大麦、球茎大麦和杂种胚都含有2个染色体组 C．杂种胚不含同源染色体，减数分裂中发生联会紊乱 D．用秋水仙素处理单倍体大麦幼苗可获得稳定遗传品系 【答案】A 【详解】A、杂种胚由普通大麦和球茎大麦经有性杂交，即雌雄配子结合发育而来，植物体细胞杂交技术的原理是体细胞融合，该培育过程未使用该技术，A错误； B、普通大麦、球茎大麦均为二倍体（2n=14），各含2个染色体组，二者的配子各含1个染色体组，结合形成的杂种胚染色体数为2n=14，也含有2个染色体组，B正确； C、杂种胚的2个染色体组分别来自普通大麦和球茎大麦两个不同物种，不存在同源染色体，减数分裂过程中无法正常联会，会发生联会紊乱，C正确； D、单倍体大麦幼苗仅含1个染色体组，用秋水仙素处理可诱导染色体数目加倍，获得纯合二倍体，属于可稳定遗传的品系，D正确。 10．（2026·北京海淀·三模）下列关于植物体细胞杂交技术的说法，错误的是（　　） A．需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体 B．原生质体融合常用PEG诱导，不使用灭活病毒 C．杂种细胞经脱分化、再分化培育成杂种植株，体现细胞全能性 D．该技术能克服远缘杂交不亲和的障碍，直接培育出纯合新品种 【答案】D 【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，因此去除细胞壁获得原生质体需要使用纤维素酶和果胶酶，A正确； B、诱导原生质体融合的方法包括物理法（离心、电激等）和化学法（PEG诱导），灭活病毒是动物细胞融合特有的诱导方式，不用于植物原生质体融合，B正确； C、杂种细胞经过植物组织培养技术，经脱分化、再分化过程可培育为完整杂种植株，证明已分化的植物细胞具有发育为完整个体的潜能，体现了细胞的全能性，C正确； D、该技术能克服远缘杂交不亲和的障碍，但杂种植株融合了两个物种的遗传物质，通常为异源多倍体，并非纯合子，也不能直接培育出纯合新品种，D错误。 11．（2026·北京房山·二模）某研究小组利用品种1（2N=28）和品种2（2N=40）的两个鸢尾属远缘种为亲本，通过植物体细胞杂交技术，培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的品种3，如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．过程①需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 B．过程②可用灭活病毒诱导 C．④和⑤需要植物激素的调控 D．培育品种3的过程中发生了染色体变异 【答案】B 【详解】A、过程①是去除细胞壁获得原生质体的步骤，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A正确； B、过程②是原生质体融合，诱导植物原生质体融合的方法有物理法（离心法、电融合等）和化学法（聚乙二醇诱导），灭活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，B错误； C、④是脱分化过程、⑤是再分化过程，植物组织培养的脱分化和再分化阶段都需要生长素和细胞分裂素的调控，C正确； D、品种1染色体数为28，品种2染色体数为40，体细胞杂交得到的品种3的染色体数为两个亲本染色体数之和，发生了染色体数目变异，D正确。 12．（2026·北京通州·一模）胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面。下图为将品种甲叶绿体中的优良基因导入品种乙，从而获得抗病品种丙的实验流程。下列叙述错误的是（　　） A．过程①的操作需要在等渗或略高渗溶液中进行 B．过程②可以用聚乙二醇（PEG）诱导融合 C．过程②筛选同时具备叶绿体和细胞核的原生质体 D．品种丙能稳定遗传品种甲、乙的所有优良性状 【答案】D 【详解】A、过程①是去除细胞壁获得原生质体，原生质体无细胞壁保护，在等渗或略高渗溶液中可避免吸水涨破，A正确； B、过程②是原生质体融合，聚乙二醇（PEG）是诱导原生质体融合常用的化学试剂，B正确； C、本实验目的是获得含品种乙细胞核、品种甲叶绿体的杂种原生质体，因此过程②需要筛选同时具备叶绿体和细胞核的原生质体，C正确； D、该过程仅将品种甲叶绿体中的优良基因导入品种乙，品种甲核基因控制的性状并未转移给丙，因此丙不可能获得甲的所有优良性状，D错误。 13．（2025·北京·模拟预测）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（　　） A．实现过程②依赖膜的流动性 B．过程①需使用胰蛋白酶处理 C．过程③需应用植物组培技术 D．三倍体植株可产生无籽柑橘 【答案】B 【详解】A、②过程为细胞融合过程，该过程依赖膜的流动性，A正确； B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理，B错误； C、过程③需应用植物组培技术将杂种细胞培养形成个体，C正确； D、三倍体植株含有三个染色体组，减数分裂时联会紊乱，可产生无籽柑橘，D正确。 故选B。 题型二：植物细胞工程的应用 14．（2026·北京·二模）为培育脱毒草莓，科研人员采用茎尖分生组织进行植物组织培养，流程如下：①茎尖经酒精消毒等处理；②接种到含植物激素的培养基中诱导脱分化；③愈伤组织转至另一培养基中再分化出芽；④炼苗后移栽至温室。经检测，该组培苗病毒携带率为0%，而常规扦插苗携带率35%。下列叙述错误的是（　　） A．生长素和细胞分裂素的浓度和比例都会影响植物细胞的发育方向 B．选择茎尖分生组织作为外植体是因为该区域细胞分裂快且基本不含病毒 C．植物组织在脱分化时一般需要避光培养，再分化时需要进行照光培养 D．组培苗病毒携带率低的主要原因是植物细胞全能性表达抑制了病毒增殖 【答案】D 【详解】A、在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的浓度、使用顺序及比例都会调控细胞的脱分化和再分化过程，决定植物细胞的发育方向，比如生长素比例偏高时利于根的分化，细胞分裂素比例偏高时利于芽的分化，A正确； B、茎尖分生组织细胞分裂速度快，病毒难以在该区域运输和积累，几乎不含病毒，因此常被选作培育脱毒苗的外植体，B正确； C、脱分化阶段若进行光照，容易诱导外植体分化出维管组织，不利于愈伤组织的形成，因此通常需要避光培养；再分化阶段需要光照诱导叶绿素的合成，保障芽、叶等结构的正常发育，需要照光培养，C正确； D、组培苗病毒携带率低的主要原因是选取的茎尖分生组织外植体本身几乎不含病毒，而非植物细胞全能性表达抑制了病毒增殖，D错误。 15．（25-26高三上·北京西城·期末）重瓣东方百合离体繁殖时，常以叶片等为外植体，诱导获得不定芽，再诱导生根，形成幼苗。下列叙述正确的是（    ） A．该繁殖过程没有体现植物细胞的全能性 B．外植体用酒精消毒后需要立即用清水进行清洗 C．培养基中的激素种类和比例影响不定芽的发生 D．组培苗和试管牛均属于无性繁殖产物 【答案】C 【详解】A、该繁殖过程通过叶片外植体经脱分化、再分化形成完整植株，体现了植物细胞的全能性（已分化的细胞发育成完整个体的潜能），A错误； B、外植体用酒精消毒后需立即用无菌水冲洗（避免酒精残留损伤细胞），而非普通清水（可能引入微生物污染），B错误； C、培养基中生长素与细胞分裂素的比例调控器官分化：较高生长素/细胞分裂素比例促进生根，较高细胞分裂素/生长素比例促进生芽，故激素种类和比例直接影响不定芽发生，C正确； D、组培苗通过体细胞组织培养获得，属于无性繁殖；试管牛通过体外受精（精子与卵细胞结合）形成受精卵后发育而成，属于有性繁殖，D错误。 故选C。 16．（24-25高三上·北京顺义·期末）运用植物悬浮培养技术培养胡萝卜细胞获得番茄红素，过程如下图。相关叙述正确的是（    ） A．①表示脱分化的过程 B．②需用胰蛋白酶处理 C．无需严格的无菌操作 D．体现植物细胞的全能性 【答案】A 【分析】图中①表示脱分化过程，②表示将愈伤组织分散成单个细胞进行培养。 【详解】A、①表示已分化的细胞恢复分裂能力的脱分化的过程，A正确； B、胰蛋白酶用于获得动物细胞悬液，B错误； C、组织培养过程需严格的无菌操作，避免杂菌感染，C错误； D、图示过程未形成完整生物个体，不体现植物细胞的全能性，D错误。 故选A。 17．（2024·北京朝阳·一模）为培育繁殖周期快、高产人参皂苷的杂种植物，研究人员将人参和胡萝卜的原生质体进行融合，并检测了原生质体密度对融合率的影响，结果如表。 原生质体密度（1：1混合） 0．5×105个/mL 2×105个/mL 5×105个/mL 10×105个/mL 融合率（%） 18.6 35.8 29.2 23.6 下列相关叙述不正确的是（　　） A．利用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理获得原生质体 B．原生质体密度过高或过低均不利于原生质体的融合 C．融合后的原生质体经过脱分化即可发育成杂种植株 D．对杂种植株需进行生长速度和人参皂苷含量的检测 【答案】C 【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，利用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理获得原生质体，A正确； B、由表格数据分析可知，密度过低和密度过高融合率都不高，说明原生质体密度过高或过低均不利于原生质体的融合，B正确； C、融合后的原生质体经过脱分化和再分化后可形成杂种植株，C错误； D、该实验目的是为培育繁殖周期快、高产人参皂苷的杂种植物，因此实验过程中对杂种植株需进行生长速度和人参皂苷含量的检测，D正确。 故选C。 18．（2024·北京东城·一模）与常规栽培技术相比，利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著的优越性，根据不同的需求可以采用不同的技术流程（如图）。相关叙述错误的是（　　） A．同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物 B．外植体形成愈伤组织的过程中，经历了脱分化和再分化两个阶段 C．将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞，有望提高产量 D．由于不受土壤、气候条件限制，利用该技术有利于缓解资源短缺问题 【答案】B 【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 2、植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、据图可知，同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物，如经悬浮细胞培养可得到转基因细胞系，经外植体诱导能够获得完整植株等，A正确； B、外植体形成愈伤组织的过程中，只经历了脱分化过程，B错误； C、基因工程是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传，表达出新产物或新性状，将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞，有望提高产量，C正确； D、由于不受土壤、气候条件限制，该技术能够实现工厂化生产，故利用该技术有利于缓解资源短缺问题，D正确。 故选B。 19．茉莉素是一种调控植物抗虫害的激素。现阶段由于茉莉素的化学合成难度大、植物提取得率低，研究者提出在酵母中构建茉莉素的生物合成途径，建立微生物细胞工厂以实现高效、绿色生产。下列叙述错误的是（    ） A．酶的专一性导致了茉莉素的化学合成难度大 B．植物激素的微量性是茉莉素的植物提取得率低的原因之一 C．用于生产茉莉素的细胞工厂应为纯化后的单克隆微生物 D．使用茉莉素抗虫前可进行预实验，探究其适宜浓度范围 【答案】C 【分析】1、酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。②专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应。③作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，低温下酶的活性受到抑制。 2、植物激素是指由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 3、在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验，这样可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，避免人力物力资源的浪费。 【详解】A、酶具有专一性，茉莉素的化学合成需要多种酶参与，因此合成难度大，A正确； B、植物激素在植物体内含量微少，因此是茉莉素的植物提取得率低的原因之一，B正确； C、根据题干“在酵母中构建茉莉素的生物合成途径，建立微生物细胞工厂”，酵母菌属于单细胞生物，因此用于生产茉莉素的细胞工厂应为纯化后的单细胞微生物，C错误； D、使用茉莉素抗虫前进行预实验，可为正式实验摸索其适宜浓度范围，也可检验实验设计的科学性和可行性，D正确。 故选C。 20．（23-24高三上·北京石景山·期末）快速发展的生物技术与人类生产生活的关系越来越密切。下列说法不正确的是（    ） A．利用发酵工程可大量获得用作饲料的微生物菌体或蛋白质 B．利用马铃薯茎尖进行组织培养获得的脱毒马铃薯能提高产量 C．蛋白质工程可对蛋白质结构直接改造以满足生产生活需求 D．利用胚胎分割与胚胎移植技术可促进优良动物品种的繁殖 【答案】C 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 【详解】A、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，可在发酵结束之后采用过滤沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品，可作为饲料，A正确； B、马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，利用马铃薯茎尖组织培养获得的脱毒苗能提高产量，B正确； C、要对蛋白质的结构进行改造，必须通过改造或合成基因来完成，C错误； D、利用胚胎分割与胚胎移植技术可提高优良胚胎的利用率，促进优良动物品种的繁殖正确，D正确。 故选C。 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选、非选择题） 设题创新:细胞聚集问题，考查植物细胞的培养(T4);水稻白叶枯病，考查植物组织培养过程（T6）;天山雪莲愈伤组织中抗衰老物质，考查植物细胞融合技术(T9);生姜的繁殖，考查植物组织培养(T13) 1．在严寒来临前，北极柳茎部表皮下方的某些特定薄壁细胞会恢复分裂能力。在离体培养条件下，利用植物组织培养技术可将这些薄壁细胞培养成完整植株。下列相关叙述正确的是（　　） A．成熟的表皮细胞失去分裂能力是因为发生了基因缺失 B．进入细胞周期后上述薄壁细胞会依次经过分裂期和分裂间期 C．将薄壁细胞培养成完整植株体现了植物细胞的全能性 D．新植株形成过程中不同细胞内合成的蛋白质完全不同 【答案】C 【详解】A、成熟表皮细胞失去分裂能力是细胞分化的结果，细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞内遗传物质没有发生改变，不存在基因缺失，A错误； B、细胞周期包括分裂间期和分裂期，细胞进入细胞周期后先经过分裂间期，再进入分裂期，B错误； C、植物细胞全能性是指已经分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，题中分化的薄壁细胞经培养形成完整植株，体现了植物细胞的全能性，C正确； D、新植株形成过程中发生细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，不同细胞中既有共同表达的管家基因（如呼吸酶基因），也有选择性表达的奢侈基因，因此不同细胞内合成的蛋白质部分相同、部分不同，并非完全不同，D错误。 2．紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗肿瘤药物。从植物中直接提取紫杉醇会严重消耗野生资源，科研人员尝试采用植物细胞培养技术获取紫杉醇，基本流程如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．①全程需要一定强度的光照以促进叶绿体形成 B．过程②扩大培养获得高产细胞群使用固体培养基 C．所取根尖组织需依次用酒精、次氯酸钠溶液进行灭菌 D．该技术不占用耕地，几乎不受季节、气候的限制 【答案】D 【详解】A、过程①是脱分化形成愈伤组织的过程，该过程需要避光处理，光照会抑制愈伤组织的形成，且愈伤组织无叶绿体，不需要光照促进叶绿体形成，A错误； B、过程②扩大培养获得高产细胞群需使用液体培养基，有利于细胞和营养物质充分接触，提升增殖效率，固体培养基不适用于大规模细胞扩增培养，B错误； C、根尖组织作为外植体仅能进行消毒处理，酒精、次氯酸钠是消毒剂，作用是消毒而非灭菌，灭菌会杀死外植体的活细胞，无法进行后续培养，C错误； D、该技术是在室内可控环境中开展的细胞培养技术，不需要占用耕地，几乎不受季节、气候等自然条件的限制，D正确。 3．植物细胞工程和动物细胞工程的核心技术在原理上存在相似之处，其对应关系如图所示，但由于细胞特性差异，具体技术路线有所不同。下列说法正确的是（     ） A．①与a的技术原理均为细胞增殖，其中a的细胞培养液中需添加血清等天然成分 B．②与b均能体现细胞的全能性，其中b激活重构胚的方法包括电刺激等 C．②与b均能促进优良品种的繁育，其中b获得的后代遗传信息与供体完全相同 D．③与c的目的均是获得杂种细胞，其中c特有的细胞融合方法为灭活病毒诱导法 【答案】A 【详解】A、①植物细胞培养的目的是获取大量细胞或细胞代谢产物，技术原理为细胞增殖；a动物细胞培养的原理同样是细胞增殖，由于人们对动物细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，培养液中需添加血清等天然成分补充未知营养，A正确； B、②植物组织培养可发育为完整植株，体现了植物细胞的全能性；但b动物细胞核移植只能体现动物细胞核的全能性，无法体现动物细胞的全能性，B错误； C、②植物组织培养的快速繁殖技术、b动物细胞核移植的克隆技术均能促进优良品种的繁育，但核移植获得的后代，细胞质遗传物质来自去核卵母细胞，仅核遗传物质来自供体，遗传信息与供体并不完全相同，C错误； D、③植物体细胞杂交的最终目的是获得具有双亲优良性状的杂种植株，并非仅获得杂种细胞，与c动物细胞融合的目的不都相同，D错误。 4．植物细胞悬浮培养时，细胞聚集成团会影响次生代谢物产量。果胶可以引起细胞聚集，GAUT1蛋白催化较短的前体物连接成果胶。科研人员尝试通过敲除拟南芥中的GAUT1基因来解决细胞聚集问题，发现实验组较大细胞团的比例反而显著高于对照组。下列叙述正确的是（　　） A．次生代谢物是植物基本生命活动所必需的产物 B．用盐酸解离液处理愈伤组织可获得细胞悬浮液 C．实验表明宜选用敲除GAUT1基因进行悬浮培养 D．实验组可能是较短的前体物引起了细胞的聚集 【答案】D 【详解】A、初生代谢物是植物基本生命活动所必需的产物，次生代谢物并非植物生长发育基本生命活动的必需产物，A错误； B、盐酸解离液会杀死植物细胞，无法获得可用于悬浮培养的活细胞，若要分散愈伤组织细胞应选用果胶酶、纤维素酶处理，B错误； C、敲除GAUT1基因的实验组较大细胞团比例显著高于对照组，而细胞聚集成团会降低次生代谢物产量，因此不宜选用敲除GAUT1基因的株系进行悬浮培养，C错误； D、GAUT1蛋白的功能是催化较短的前体物连接成果胶，敲除GAUT1基因后，短前体物无法被催化合成果胶而积累，实验组细胞团比例反而升高，推测可能是较短的前体物引起了细胞聚集，D正确。 5．某科研团队在培育铁皮石斛新品种并提取石斛多糖时，分别采用了以下方法：1将铁皮石斛（二倍体，2n=38）与抗寒的细茎石斛（二倍体，2n=38）体细胞杂交获得杂种植株；2利用铁皮石斛愈伤组织进行液体悬浮培养，规模化提取石斛多糖；3通过农杆菌转化法将冷响应基因导入铁皮石斛愈伤组织获得转基因植株。下列叙述正确的是（     ） A．方法1的杂种植株含76条染色体，但因染色体组非同源，故高度不育 B．方法2需控制培养基中的激素比例，以利于愈伤组织增殖和石斛多糖合成 C．方法3需筛选含重组Ti质粒的愈伤组织，经再分化获得抗寒转基因植株 D．三种方法均依赖植物细胞的全能性，为铁皮石斛品种改良提供新方案 【答案】B 【详解】A、方法1是植物体细胞杂交，得到的杂种植株为异源四倍体，共含76条染色体，具有铁皮石斛的2个染色体组和细茎石斛的2个染色体组，减数分裂时同源染色体可正常联会，是可育的，A错误； B、植物组织培养中生长素和细胞分裂素的比例会调控细胞的分裂与分化，方法2需要愈伤组织大量增殖且合成石斛多糖，需控制激素比例使愈伤组织维持脱分化状态不分化，利于增殖和产物合成，B正确； C、农杆菌转化法中，只有重组Ti质粒的T-DNA片段会整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上，Ti质粒本身不会完整存在于植物细胞中，因此筛选的是含目的基因（冷响应基因）的愈伤组织，不是含重组Ti质粒的愈伤组织，C错误； D、细胞全能性是指已分化的细胞发育成完整个体的潜能，方法2仅培养愈伤组织提取多糖，不需要获得完整植株，不依赖细胞全能性，D错误。 6．水稻白叶枯病由白叶枯病菌引起。科研人员利用CRISPR-Cas9技术定点修改水稻SWEET感病基因启动子，借助农杆菌Ti质粒转化水稻幼胚，组织培养获得抗病植株。Ti质粒T-DNA区域携带gSWEET、Cas9、潮霉素抗性基因。下列叙述正确的是（     ） A．农杆菌转化法中，Ti质粒上全部DNA片段均可整合至水稻细胞染色体DNA上 B．培养基添加潮霉素，可筛选出所有成功导入重组质粒的水稻愈伤组织细胞 C．CRISPR-Cas9系统定点修改SWEET基因启动子，改变了该基因编码蛋白质的氨基酸序列 D．水稻幼胚诱导形成愈伤组织的过程，需要调控培养基中生长素与细胞分裂素比例 【答案】D 【详解】A、农杆菌转化法中，仅Ti质粒上的T-DNA片段能整合至水稻细胞染色体DNA上，并非Ti质粒的全部DNA片段，A错误； B、潮霉素抗性基因作为标记基因，只能筛选出潮霉素抗性基因成功表达的细胞，部分导入重组质粒的细胞可能因抗性基因未表达等原因无法被筛选到，因此不能筛选出所有成功导入重组质粒的愈伤组织细胞，B错误； C、启动子是RNA聚合酶识别结合的位点，属于基因的非编码区，不编码蛋白质，因此修改SWEET基因启动子不会改变该基因编码蛋白质的氨基酸序列，C错误； D、植物组织培养过程中，生长素与细胞分裂素的比例会调控脱分化、再分化的进程，水稻幼胚诱导形成愈伤组织属于脱分化过程，需要调控二者的比例，D正确。 7．类黄酮是野生马铃薯遭受低温胁迫合成的代谢产物，体外喷施类黄酮能明显增强栽培马铃薯的耐寒性。科研人员利用植物细胞工厂工业化生产类黄酮，检测高产细胞的细胞生物量与代谢产物产量随培养时间变化如下图。下列叙述正确的是（     ） A．推测类黄酮是马铃薯细胞的初生代谢物 B．贴壁培养高产愈伤组织细胞有利于细胞与培养液充分接触 C．类黄酮大量合成积累主要发生在细胞生长的指数生长前期 D．待细胞达到稳定期时施加低温胁迫可诱导类黄酮合成积累 【答案】D 【详解】A、初生代谢物是细胞生长、繁殖所必需的基础代谢物质，类黄酮是马铃薯响应低温胁迫合成的产物，不属于初生代谢物，属于次生代谢物，A错误； B、悬浮培养高产愈伤组织细胞更有利于细胞与培养液充分接触，贴壁培养会降低细胞与培养液的接触效率，B错误； C、由图可知，代表代谢产物产量的虚线在稳定期才快速上升，说明类黄酮大量合成积累主要发生在稳定期，不是指数生长前期，C错误； D、题干说明低温胁迫可诱导马铃薯合成类黄酮，且类黄酮的大量合成发生在稳定期，因此待细胞达到稳定期时施加低温胁迫可诱导类黄酮合成积累，D正确。 8．下图表示科研人员培育抗盐碱转基因烟草的技术流程，包含基因工程改造与植物细胞工程培育的全过程。下列相关叙述正确的是（     ） A．构建重组Ti质粒时，可选用不同限制酶切割目的基因和质粒，有效避免目的基因与质粒的自身环化和反向连接 B．农杆菌转化烟草细胞后，T-DNA可自主进入细胞核并随机整合到烟草的染色体DNA上 C．愈伤组织再分化阶段需更换培养基，核心原因是该阶段需要更多的能源物质 D．通过检测烟草植株的基因组中是否含耐盐基因，可判定转基因烟草是否具备抗盐碱性状 【答案】A 【详解】A、选用两种不同限制酶切割目的基因和质粒，会使目的基因两端、质粒切口两端的黏性末端序列均不相同，可有效避免目的基因与质粒的自身环化、目的基因的反向连接，A正确； B、农杆菌侵染植物细胞时，是农杆菌通过侵染过程将Ti质粒上的T-DNA转移至烟草细胞，并非T-DNA自主进入细胞核，B错误； C、愈伤组织再分化阶段更换培养基的核心原因是需要调整生长素与细胞分裂素的比例，以诱导芽和根的分化，而非需要更多能源物质，C错误； D、检测到烟草基因组含耐盐基因仅说明目的基因成功导入，目的基因不一定能成功表达出相应蛋白质，还需进行分子水平的表达检测及个体水平的抗盐碱功能鉴定，才能判定是否具备抗盐碱性状，D错误。 9．2025年我国在植物细胞工程领域取得了多项重大突破：利用植物细胞规模化培养技术，从天山雪莲愈伤组织中鉴定出抗衰老的活性物质；通过植物干细胞技术，成功在生物反应器中培养出人参不定根，其皂苷含量是15年人参的16倍。下列关于植物细胞工程的说法错误的是（     ） A．可用聚乙二醇诱导两个原生质体的融合和细胞壁再生 B．脱分化阶段一般避光处理，再分化阶段需要光照处理 C．培养到天山雪莲愈伤组织阶段不能体现细胞的全能性 D．植物细胞培养的原理是细胞增殖 【答案】A 【详解】A、聚乙二醇（PEG）仅可诱导两个原生质体的融合，细胞壁再生是原生质体融合后细胞依靠自身代谢完成的生命活动，并非PEG诱导，A错误； B、脱分化阶段若有光照易诱导维管组织分化，不利于愈伤组织形成，一般避光处理；再分化阶段需要光照以诱导叶绿体等结构的形成，利于植株发育，B正确； C、细胞全能性的体现需要已分化的细胞发育为完整个体，仅培养到愈伤组织阶段未形成完整个体，不能体现细胞全能性，C正确； D、植物细胞培养的目的是获得大量细胞或细胞代谢产物，依赖细胞有丝分裂实现细胞数目的增加，原理是细胞增殖，D正确。 10．蝴蝶兰属是兰科植物中极具观赏价值的一个类群，其野生种群因被过度采集和适宜生境的丧失而濒临灭绝。外植体直接诱导生芽能直接快速扩繁蝴蝶兰，花梗、茎尖都可以成为最常用的外植体。下列叙述正确的是（     ） A．当培养基中生长素的含量与细胞分裂素的比值较高时，有利于芽的分化 B．诱导愈伤组织期间以及后续再分化培养过程中，一般需要光照使植物生长发育 C．与一般的组织培养过程相比，外植体直接诱导生芽省去了脱分化形成愈伤组织的过程 D．在蝴蝶兰组织培养操作中，使用的培养基、器械需要分别进行灭菌、消毒处理 【答案】C 【详解】A、植物组织培养中，培养基中生长素含量与细胞分裂素的比值较低时才有利于芽的分化，比值较高时有利于根的分化，A错误； B、诱导愈伤组织的脱分化阶段一般需要避光处理，光照会抑制愈伤组织的形成，再分化阶段需要光照，B错误； C、常规植物组织培养需要经过外植体脱分化形成愈伤组织、再分化出芽和根的过程，外植体直接诱导生芽无需经过脱分化形成愈伤组织的步骤，C正确； D、组织培养操作中，培养基和器械都需要进行灭菌处理，消毒用于对外植体的处理，D错误。 11．（2026·北京东城·二模）将橘柚N品系和柚H品系进行体细胞杂交，培育出柑橘新品种NH，并对亲本与NH展开分析。 (1)体细胞杂交中，需将两个亲本用______处理得到原生质体，诱导融合后获得杂交细胞，最终培育出NH。 (2)柑橘类植物果实品质与其酸度、黄酮醇含量有关。酶G可催化柠檬酸转化为非酸类物质；酶F可催化黄酮醇的合成。测定亲本与NH果实的相关指标，结果如图1。表明酶G和酶F的乙酰化水平与其酶活性分别呈______（填“正”或“负”）相关。 (3)NH中蛋白质的乙酰化水平对蛋白质积累量的影响结果如图2，图中斜实线表示mRNA与蛋白质含量变化完全同步，说明斜实线上蛋白质含量主要受______水平的调控。据图可知，比亲本乙酰化水平高的蛋白质含量与mRNA含量的相关性______（填“高于”“等于”或“低于”）乙酰化水平低的蛋白质；比亲本乙酰化水平高的蛋白质大量集中在图中第四象限，说明NH中蛋白质的高乙酰化水平会______其积累。 (4)蛋白质乙酰化修饰发生在其特定位点的赖氨酸上。将赖氨酸改变为谷氨酰胺可模拟乙酰化的赖氨酸；改变为精氨酸会抑制乙酰化发生。酶S为蔗糖合成酶，欲培育出蔗糖含量提升的NH，可将酶S基因中特定位点编码赖氨酸的序列突变为______对应序列，请说明理由______。 【答案】(1)纤维素酶、果胶酶 (2)负、负 (3) 转录 低于 抑制 (4) 精氨酸 将酶S特定位点赖氨酸变为精氨酸，降低酶S的乙酰化水平，增加酶S的活性和含量，促进蔗糖合成 【详解】（1）植物体细胞杂交过程中，需要先去除细胞壁获得有活力的原生质体。植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，根据酶的专一性，使用纤维素酶和果胶酶处理即可分解细胞壁得到原生质体。 （2）结合图1分析，酶G的功能是催化柠檬酸转化为非酸物质，因此酶G活性越高，果实总酸量越低，从图1可知：总酸量NH>H>N，而酶G乙酰化水平为NH≈H>N，可见乙酰化水平越高，酶G活性越低，酶F的功能是催化黄酮醇合成，因此酶F活性越高，果实黄酮醇含量越高，从图1可知：黄酮醇含量NH>N>H，因此酶F活性为NH>N>H，而酶F乙酰化水平为H>N≈NH，可见乙酰化水平越高，酶F活性越低，由此可知酶G和酶F的乙酰化水平与其酶活性都是负相关。 （3）mRNA是基因转录的产物，蛋白质是以mRNA为模板翻译合成的，若mRNA含量和蛋白质含量变化完全同步，说明蛋白质的含量变化主要由mRNA的量决定，因此蛋白质含量主要受转录水平的调控（转录产生的mRNA量直接决定后续蛋白质的合成量）；斜实线代表mRNA和蛋白质含量变化完全同步，即相关性最高，对比图中两类蛋白质：比亲本乙酰化水平低的蛋白质，其拟合虚线更接近斜实线，说明含量和mRNA的相关性更高，而高乙酰化的蛋白质分布偏离同步线更远，因此比亲本乙酰化水平高的蛋白质，其蛋白质含量与mRNA含量的相关性低于乙酰化水平低的蛋白质；该坐标系中，横坐标为与亲本相比的mRNA相对含量（大于0代表mRNA含量高于亲本），纵坐标为与亲本相比的蛋白质相对含量（小于0代表蛋白质积累量低于亲本）。第四象限的特点是：mRNA相对含量>0（转录出的mRNA更多），但蛋白质相对含量<0（蛋白质积累量更低），说明NH中蛋白质的高乙酰化水平会抑制蛋白质的积累。 （4）酶S是蔗糖合成酶，蔗糖含量提升需要酶S有更高的活性和更多的积累量，根据题干信息可知，赖氨酸改变为精氨酸会抑制乙酰化发生，结合前面推出的结论：高乙酰化会抑制酶活性、抑制蛋白质积累，因此要让酶S活性和积累量升高，需要抑制酶S的乙酰化，所以将酶S特定位点赖氨酸变为精氨酸，降低酶S的乙酰化水平，增加酶S的活性和含量，最终促进蔗糖合成，得到蔗糖含量提升的品种。 12．（22-23高三上·北京昌平·阶段检测）花椰菜（2n=18）易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。科研人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程如下图。据图回答下列问题：    (1)过程①所用的酶是_______。 (2)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的_______，从而维持原生质体的形态和活性。细胞融合完成的标志是_______的再生，进而经过_______形成愈伤组织。 (3)经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有黑芥叶肉细胞的_______（填写细胞器名称）存在，可作为初步筛选杂种细胞的标志。 (4)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA 进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1~4进行 PCR 扩增的结果。据图判断，再生植株1~4中一定是杂种植株的有_______。 杂种植株染色体数目 材料 染色体数 花椰菜 18 黑芥 16 杂种植株1 28 杂种植株2 26 杂种植株3 30 杂种植株4 24 杂种植株5 34 (5)进一步检测获得的杂种植株的染色体条数，结果如上表，除了紫外线处理使黑芥原生质体染色体片段化导致染色体条数改变以外，杂种植株染色体条数在24-34范围内不等的原因可能是_______。 (6)对杂种植株进行_______接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。 【答案】(1)纤维素酶和果胶酶 (2) 渗透压 细胞壁 脱分化 (3)叶绿体 (4)1、2、4 (5)杂种细胞分裂过程中会丢失来自黑芥、花椰菜的部分染色体，有时会发生染色体易位 (6)黑腐病菌 【分析】分析题图：图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图，其中①表示采用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁的过程；②表示诱导原生质体融合的过程；之后再采用植物组织培养技术即可得到杂种植株。 【详解】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，可采用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁。 （2）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压以维持原生质体的形态和活性。 原生质体经过细胞壁再生，进而脱分化形成愈伤组织。 （3）过程②使用PEG诱导原生质体融合后，需要筛选出融合的杂种细胞，可以通过观察融合的活细胞中有黑芥叶肉细胞的叶绿体存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。 （4）根据图谱，花椰菜含有碱基对为300和600的DNA片段，黑芥含有碱基对为1000、1300和1500的片段，再生植株3只含有长度为300和600的片段，与花椰菜一致，而1、2、4既含有花椰菜DNA片段，又含有黑芥DNA片段，为杂种植株。 （5）杂种细胞分裂过程中会丢失来自黑芥、花椰菜的部分染色体，有时会发生染色体易位，这使杂种植株染色体组成呈现多样性，因此杂种植株染色体条数在24-34范围内不等。 （6）对杂种植株进行个体水平检测，即接种黑腐病菌，观察植物的性状，即可筛选出具有高抗性的杂种植株。 13．（2023·北京丰台·一模）生姜既是一种重要的调味蔬菜，又具有较高的药用价值。科研人员对生姜的繁殖以及药用价值开展了一系列研究。 (1)生姜通常采用无性繁殖的方式进行生产，但感染的病毒很容易在植株体内累积。生姜的茎尖分生区附近无病毒，可作为组织培养的_______，经脱分化形成_______，进一步培养可获得脱毒苗进行大量种植。 (2)生姜块茎可以提取生姜精油，为进一步研究生姜精油的药用价值，科研人员进行了如下实验。 实验一：分别取0.1mL的表皮葡萄球菌（A）、金黄色葡萄球菌（B）、枯草芽孢杆菌（C）悬液，与20mL熔化的培养基混匀。在培养基中制备4个直径为8mm的小孔，向培养基的4个小孔中分别加入不同添加物，添加情况及实验结果如下表所示。 组别（小孔编号） 小孔添加物 对不同菌种的抑菌圈直径（mm） A B C 1 150μL纯生姜精油 13.4 13.3 13.9 2 150μL吐温溶液和纯生姜精油（体积比1∶1） 15.8 15.6 15.6 3 150μL缓冲液（空白对照） 8 8 8 4 150μL吐温溶液和缓冲液（体积比1∶1） 8 8 8 ①制备培养基时，除了添加必备的营养物质外，还需要满足微生物对______的需求。 ②实验结果表明______。 实验二：实验研究发现生姜精油还有抗衰老的作用，向果蝇饲料中添加不同浓度的生姜精油后，测定衰老相关基因的表达量，结果如下图。由图可推测这三种基因与细胞衰老的关系是______ (3)若要将生姜精油应用于相关产品的开发，除了安全性以外，还可以研究哪些问题：______。 【答案】(1) 外植体 愈伤组织 (2) pH、特殊营养物质以及O2的需求 纯生姜精油具有抑菌的作用，且吐温溶液可以增加纯生姜精油的抑菌作用 SODI基因表达的产物能延缓细胞衰老，TOR基因和MTH基因表达产物能促进细胞衰老。 (3)使用方法、使用剂量、提取方法 【分析】培养基是指人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养物质。植物组织培养技术是指将离体的植物器官、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。 【详解】（1）植物组织培养技术是指将离体的植物器官、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。生姜的茎尖分生区附近无病毒，可作为组织培养的外植体，经脱分化形成愈伤组织，进一步培养可获得脱毒苗进行大量种植。 （2）不同的微生物对生长繁殖的需求是不同的，制备培养基时，除了添加必备的营养物质外，还需要满足微生物对pH、特殊营养物质以及O2的需求。由表格可知，小孔添加150μL纯生姜精油对不同菌种的抑菌圈直径比空白对照组以及添加150μL吐温溶液和缓冲液（体积比1∶1）都要大，说明纯生姜精油对不同菌种均有抑制作用，另外，小孔添加150μL吐温溶液和纯生姜精油（体积比1∶1）对不同菌种的抑菌圈直径比小孔添加150μL纯生姜精油的抑菌圈直径大，说明吐温溶液可以增加纯生姜精油的抑菌作用，综上所述，实验结果表明纯生姜精油具有抑菌的作用，且吐温溶液可以增加纯生姜精油的抑菌作用。由题意可知，生姜精油具有抗衰老的作用，根据柱形图结果可知，与对照组相比，SODI基因的表达量随生姜精油的浓度增大而增大，而TOR和MTH基因表达量减少，说明SODI基因表达的产物能延缓细胞衰老，TOR基因和MTH基因表达产物能促进细胞衰老。 （3）若要将生姜精油应用于相关产品的开发，除了安全性以外，还可以研究生姜精油的提取方法（提高提取的纯度和产量）使用剂量（口服或外用）、使用方法等。 14．（25-26高三上·北京朝阳·期末）植物受伤后的再生是植物细胞工程研究的重要方向。研究者以拟南芥为材料，探究了水对植物伤口再生方向的调控机制。 (1)植物组织培养时，培养基中除无机盐、蔗糖等营养物质外，还需添加一定比例的______，以调控细胞的脱分化和再分化。 (2)研究者用拟南芥幼叶进行离体培养，设置不同琼脂浓度的培养基模拟不同水分条件：高水分组（0.75%琼脂）和低水分组（3%琼脂），检测叶柄伤口组织再生方向（图1A）。 图1A说明______。研究者在琼脂培养基上放置封口膜（不透气、不透水）进行对照实验（图1B），该实验的目的是排除______。 (3)为解析水分信号的下游通路，研究者检测乙烯合成基因ACS6的转录情况，结果如图2. 由此推测，水分可能通过乙烯信号通路调控伤口再生方向。为验证该推测，设计了两个实验方案，其中实验组的设计如下表。 实验方案 组别 实验处理 检测指标 一 Ⅰ组 高水分+AVG 伤口再生方向 Ⅱ组 低水分+AVG 二 Ⅰ组 高水分+AVG Ⅱ组 低水分+ACC 注：AVG为乙烯合成抑制剂、ACC为乙烯前体物质。 方案______更严谨，理由是______。 (4)研究发现，高水分条件下，生长素最大值出现在稍远离伤口处的根原基起始位点；而低水分条件下，最大值集中在伤口附近，且发现乙烯前体物质ACC处理可诱导生长素运输蛋白（PIN1）在根原基起始部位富集。综上研究，总结水分调控植物伤口再生方向的机制（从高水分和低水分两种条件中任选其一）______。 【答案】(1)生长素和细胞分裂素 (2) 高水分促进根再生，低水分促进愈伤组织再生 物理接触、机械压力等无关因素对伤口再生的影响 (3) 二 方案一只使用AVG，仅能验证乙烯对根再生的必要性；方案二同时使用AVG、ACC，可同时验证乙烯对根再生的必要性与充分性，证据链完整 (4)高水分→激活乙烯信号通路→诱导PIN1在根原基起始位点富集→生长素最大值出现在根原基起始位点→促进根再生 【分析】植物组织培养时，培养基中除常规营养物质外，还需添加一定比例的生长素和细胞分裂素，以调控细胞的脱分化和再分化。据表可知，方案一只使用AVG，仅能验证乙烯对根再生的必要性；方案二同时使用AVG、ACC，可同时验证乙烯对根再生的必要性与充分性。 【详解】（1）植物组织培养时，培养基中除常规营养物质外，还需添加一定比例的生长素和细胞分裂素，以调控细胞的脱分化和再分化，生长素浓度高时，诱导根的分化，细胞分裂素浓度高时，诱导芽的分化，二者浓度相当时，诱导愈伤组织的形成。 （2）由图可知，图1中A高水分组促进根的生长，低水分组促进愈伤组织的形成。图1B中封口膜直接包裹形成机械压力，封口膜中加水，制造物理接触，所以该实验的目的是排除物理接触、机械压力等无关因素对伤口再生的影响。 （3）据表可知，方案一只使用AVG，仅能验证乙烯对根再生的必要性；方案二同时使用AVG、ACC，可同时验证乙烯对根再生的必要性与充分性，证据链完整，所以方案二更严谨。 （4）由题意可知，高水分条件下，生长素最大值出现在稍远离伤口处的根原基起始位点，而低水分条件下，最大值集中在伤口附近，说明高水分条件可激活乙烯信号通路，进而诱导PIN1在根原基起始位点富集，使生长素最大值出现在根原基起始位点，从而促进根再生。 15．（2025·北京海淀·二模）研究者对植物遭受机械损伤后的防御和再生机制开展了下列研究。 (1)番茄遭受机械损伤后会启动与防御相关的基因的表达，以避免病虫侵害；同时，伤口处细胞经脱分化形成________，以完成组织修复与器官再生。 (2)野生型番茄（WT）的R基因编码R肽，突变型番茄（r）的R基因缺失。研究者分别检测茎切除后WT、r和外施R肽的r三者茎的再生能力，结果如图1。结合图1，若补充检测上述3种番茄植株茎切除后的细胞中________，则可得出“R基因可以启动防御反应并促进再生”这一结论。 (3)跨膜蛋白P可催化胞内蛋白磷酸化过程，且能结合R肽。研究者开展如下实验，证实了P蛋白是R肽的受体。请完善下表实验方案，并预期相应结果（ⅰ、ⅱ处选填字母序号，ⅲ、ⅳ处填适合数量的“+”）。 组别 番茄 处理 再生能力 1 WT 蒸馏水 ++ 2 ⅰ．________ ++++ 3 ⅱ．________ 蒸馏水 ⅲ．________ 4 同i ⅳ．________ 注：“+”的多少代表再生能力的强弱。 A．WT  B．突变体r  C．P基因缺失突变体  D．蒸馏水  E．外源P蛋白  F．外源R肽 (4)受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加。为确认W基因的作用，研究者分别检测茎切除后WT、W基因缺失突变体（w）、外施R肽的w三者的再生情况，如图2。进一步研究发现，W蛋白可以结合R基因的启动子；切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT。 综上所述，研究者提出番茄受机械损伤后启动修复与再生的调控模型，如图3。请利用上述研究结果评述该模型，若认为正确，请基于上述研究提供支持①～④的证据；若认为错误，请指出错误序号并基于上述研究证据进行改正_______。 【答案】(1)愈伤组织 (2)与防御反应相关基因的mRNA含量（或“表达产物含量”） (3) F C + + (4) 序号③错误。证据:图2结果显示，w+R 和w的再生能力无显著差异，且均明显弱于WT。模型应改正为:R肽必须通过促进W基因表达，才能激活与修复和再生相关基因的表达 【分析】愈伤是指植物体的局部受到创伤刺激后，在适宜环境条件下，在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成，可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。 【详解】（1）伤口处细胞经脱分化形成愈伤组织，是一团未分化的细胞。 （2）图1中茎切除后WT、r和外施R肽的r三者茎的再生能力比较，WT与r+R相近，r最小，说明R基因与茎再生能力相关，若再检测WT、r和外施R肽的r中的与防御相关的基因的表达量，可得出“R基因可以启动防御反应并促进再生”这一结论。 （3）①P蛋白是R肽的受体，R基因编码R肽可促进茎的再生，WT的两组，一组加蒸馏水处理，再生能力较弱，一组经外源R肽处理，R蛋白更多地促进茎的再生。②另两组为P基因缺失突变体 ，一组加蒸馏水，一组经外源R肽处理。③加蒸馏水处理的无P蛋白，故促进茎的再生能力比野生型（WT）的弱。④经外源R肽处理，R肽不能与P蛋白结合，再生能力同蒸馏水处理组。 （4）该模型正确。证据：①R肽结合P蛋白，因为P蛋白是R肽的受体；②R肽结合P蛋白后激活W基因，因为受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加；③W蛋白结合R基因的启动子，促进R基因表达，因为切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT；④R基因表达产生的R肽进一步激活相关过程，属于正反馈，从R基因可以启动防御反应并促进再生可推测存在正反馈调节。③错误。图2结果显示， w+R和w的再生能力无显著差异，且均明显弱于WT。可知R肽必须通过促进W基因表达，才能激活与修复和再生相关基因的表达。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选、非选择题） 高频考点：植物组织培养，植物体细胞杂交 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 【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．（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 【分析】植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定的条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。该技术涉及的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性。 【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。 3．（2024·北京·高考真题）五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是（    ） A．用花瓣细胞观察质壁分离现象 B．用花瓣大量提取叶绿素 C．探索生长素促进其插条生根的最适浓度 D．利用幼嫩茎段进行植物组织培养 【答案】B 【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。 【详解】A、花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符合题意； B、花 瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素， B符合题意； C、生长素能促进月季的茎段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C不符合题意； D、月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。 故选B。 4．（2021·北京·高考真题）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（　　） A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 【答案】C 【分析】1、生殖隔离是指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，即使能交配也不能产生后代或不能产生可育后代的现象。 2、植物组织培养： ①原理：植物细胞具有全能性。 ②过程：离体的植物组织、器官或细胞（外植体）经过脱分化形成愈伤组织，又经过再分化形成胚状体，最终形成植株（新植体）。 【详解】A、簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱，不可育，故二者之间存在生殖隔离，A正确； B、幼胚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，从而得到完整植株，B正确； C、杂种植株细胞内由于没有同源染色体，故减数分裂时染色体无法正常联会，C错误； D、杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株，D正确。 故选C。 5．（2020·北京·高考真题）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（    ） A．过程①需使用胰蛋白酶处理 B．实现过程②依赖膜的流动性 C．过程③需应用植物组培技术 D．三倍体植株可产生无籽柑橘 【答案】A 【分析】分析图示可知，①过程为原生质体的制备过程，需要纤维素酶和果胶酶，②过程为原生质体的融合过程，需要诱导剂诱导融合，③过程为植物组织培养的过程。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误； B、②过程为细胞融合过程，该过程依赖膜的流动性，B正确； C、过程③需应用植物组培技术将杂种细胞培养形成个体，C正确； D、三倍体植株含有三个染色体组，减数分裂时联会紊乱，可产生无籽柑橘，D正确。 故选A。 6．（2026·甘肃·高考真题）甜菊糖苷是甜叶菊产生的糖苷类次生代谢物，可作为蔗糖等甜味剂的替代品，适用于糖尿病患者。甜菊糖苷的工厂化生产设计流程如图。下述操作错误的是（     ） A．选择甜叶菊的幼嫩组织作为外植体，更容易脱分化形成愈伤组织 B．使用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织，去除细胞壁获得离散细胞 C．配制悬浮细胞的培养基时，不需要在培养基中添加琼脂等凝固剂 D．细胞悬浮培养时需要震荡或搅拌，以提高溶氧量并防止细胞沉聚。 【答案】B 【详解】A、幼嫩组织分化程度低、分裂能力旺盛，更容易脱分化形成愈伤组织，A正确； B、使用纤维素酶和果胶酶处理会去除植物细胞的细胞壁，得到原生质体，而悬浮培养需要保留完整的植物细胞，获得离散愈伤组织细胞不需要去除细胞壁，B错误； C、悬浮细胞培养使用的是液体培养基，琼脂是固体培养基的凝固剂，因此配制该培养基不需要添加琼脂，C正确； D、悬浮培养时振荡或搅拌，一方面可以提高培养液的溶氧量，满足细胞有氧呼吸的需求，另一方面可以避免细胞沉积，使细胞和营养物质充分接触，D正确。 7．（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 【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。 8．（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 【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。 9．（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 【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。 10．（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 【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。 11．（2020·北京·高考真题）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。 (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，说明植物细胞具有__________。在组织培养过程中，根段细胞经过__________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。 (2)在愈伤组织生芽过程中，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CK与生长素比例高的（高 CK）培养基中诱导生芽，在此过程中测定W基因的表达量。图1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是____________________。分析图1结果可得出的结论是：在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为：与野生型相比，________________________________________________。 (3)用转基因方法在上述突变体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__________。 A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用 B．w基因的表达产物调控A基因的表达 C．缺失A基因时W基因表达不能促进生芽 D．过量表达W基因可使生芽时间提前 (4)YUCs（Y)基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现，在高CK诱导条件下，突变体a中Y基因的表达量明显高于野生型，依据此发现和上述所有实验结果，完善在生芽过程 中有关基因和植物激素的相互关系模式图。请在方框中选填“A基因”“W基因”“Y”基因，在( )中选填“+”“”（+表示促进，-表示抑制）____________ 【答案】(1) （细胞）全能性 脱分化/去分化 (2) 随着高CK诱导时间的延长，野生型的W基因表达量显著升高 随着高CK诱导时间的延长，突变体的W基因表达量低于野生型 (3)AD (4)   【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。 【详解】（1）离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了细胞的全能性。已分化的细胞形成愈伤组织的过程称之为脱分化。 （2）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。 （3）由题干信息可知，材料甲体内的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，缺失A 基因时W基因表达仍能促进生芽；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。故选AD。 （4）YUCs（Y）基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现，在高CK诱导条件下，突变体a中Y基因的表达量明显高于野生型。依据此发现和（3），分析可知，A基因的表达产物可促进W基因的表达，W基因表达产物促进愈伤组织生芽；A基因表达产物抑制Y基因的表达，最终生长素减少，促进愈伤组织生芽。具体如图：    12．（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，而处于其他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。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第39讲 植物细胞工程 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 植物细胞工程的基本技术 核心知识02 植物细胞工程的应用 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选、非选择题） 五年真题·压轴题（北京视野，单选、非选择题，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 植物细胞工程的理论基础是什么？ 2. 什么是植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术？ 3. 怎样进行菊花的组织培养？ 4. 植物细胞工程在生产实践中有哪些应用？ 5. 植物细胞工程应用于生产实践的主要优势是什么？ 2026年北京卷，植物组织培养技术综合应用； 2024年北京卷，植物体细胞杂交技术； 2021年北京卷，植物组织培养技术综合应用； 2020年北京卷，植物组织培养技术 1．考查频次：该专题是高频考点，近5年北京高考，有三年对该知识点考查。该专题内容在高考中主要以选择题的形式考查对知识点的识记和理解。 2．考查要点：考查内容聚焦二大板块：一是植物组织培养；二是植物体细胞杂交技术。 热点情境 情境1：门头沟百花山残存 2 株野生雌株，无法自然授粉，种群濒临灭绝；北京农学院 + 松山保护区利用茎尖组培快繁抢救扩繁，获得大量试管苗，炼苗后野外回归，现已在松山、延庆定植。 对应知识点：植物组织培养技术；植物细胞全能性。 情境2：北京山区原生杜鹃，种子萌发困难，扦插效率低；园林科研团队建立茎段外植体组培快繁体系，初代→继代增殖→生根→炼苗，工厂化育苗用于首都山地绿化、生态修复。 对应知识点：外植体的消毒；植物组织培养。 备考策略 1. 概念梳理 + 概念辨析专项（主攻选择题） 植物细胞工程分为两大技术： （1）植物组织培养：原理（全能性）→流程（外植体→消毒→脱分化→愈伤组织→再分化→试管苗→炼苗移栽）→三大应用（快速繁殖、脱毒苗、细胞产物生产） （2）植物体细胞杂交：原生质体制备→原生质体融合→筛选杂种细胞→组培获得杂种植株；原理；优缺点 2.情境专题 + 大题答题范式（本土情境重点突破） 重点训练：原因解释、实验评价、实验思路设计，北京阅卷看重因果逻辑，只写关键词往往不给满分。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：植物组织培养；植物体细胞的杂交；植物细胞工程的应用 一图串联 核心梳理 核心知识1 植物细胞工程的基本技术 考点1:植物组织培养技术 1.细胞工程的概念 （1）原理和方法：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法。 （2）操作水平：细胞器水平、细胞水平或组织水平。 （3）目的：获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品。 2.植物细胞的全能性 （1）细胞的全能性：细胞经_分裂_和_分化_后，仍然具有_产生完整生物体_或__分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。 （2）原因：生物体的细胞中都含有该物种的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所需的全部遗传信息。 （3）全能性大小比较：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞；分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞；植物细胞＞动物细胞；幼嫩的细胞＞衰老的细胞。 （4）体现：利用植物的一片花瓣、一个花粉，甚至是一个细胞，都可以繁殖出新的植物体。 （5）表现条件：离体、营养物质、激素、适宜的温度和PH。 3.植物组织培养技术 （1）概念：植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞(称为外植体)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）原理：植物细胞的全能性。 （3）生殖方式：无性生殖。 （4）分裂方式：有丝分裂。 （5）植物组织培养的流程 再分化 再分化 脱分化 ①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞的过程。 ②再分化：愈伤组织能重新分化成芽、根等器官的过程。 4.探究.实践：菊花的组织培养 （1）原理 ①植物细胞一般具有全能性； ②在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化和再分化，形成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株； ③植物激素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，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。 生长素用量与细胞分裂素用量的比值 结果 比值高 有利于根的分化，抑制芽的形成 比值低 有利于芽的分化，抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 （2）材料用具 ①外植体：幼嫩的菊花茎段：经常选择根尖(分生区)、茎的韧皮部(形成层)等分裂能力强、分化程度低的区域作为材料，容易诱导形成愈伤组织。 ②体积分数为70%的酒精：对手、超净工作台、外植体进行消毒。 ③质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液：对外植体进行消毒。 ④无菌水：清洗外植体。 ⑤培养基：包括无机营养成分(水和无机盐)、有机营养成分(蔗糖、氨基酸、维生素等)、特定浓度和比例的激素(主要是生长素和细胞分裂素)。 （3）方法步骤 ①取材、消毒： A. 用流水充分冲洗外植体(幼嫩的茎段)；酒精擦拭双手和超净工作台； B. 外植体的消毒：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； C. 用解剖刀将外植体切成0.5～1 cm长的小段。 ②接种：将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，诱导脱分化，长出愈伤组织。 ③转接： A. 将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上； B. 长出芽后再转接到诱导生根培养基上，进一步诱导形成试管苗。 ④移栽：将试管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。 【易错提醒】 （1）植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供碳源营养和调节渗透压。 （2）脱分化阶段不需光，再分化阶段需光。 （3）生长素/细胞分裂素的比值高时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值低时，促进芽的分化、抑制根的形成。 （4）体内细胞未表现全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，基因的表达具有选择性。 考点2:植物体细胞杂交技术 1.概念：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。 2.原理：植物细胞的全能性、细胞膜具有一定的流动性。 3.生殖方式：无性生殖。 4.分裂方式：有丝分裂。 5.可遗传变异类型：染色体(数目)变异。 6.意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 7.过程： （1）去除细胞壁 ①去壁原因：细胞壁阻碍着细胞间的杂交。 ②方法：酶解法 ③所用酶：纤维素酶和果胶酶 （2）原生质体间的融合 ①原理：细胞膜具有一定的流动性 ②方法：物理法：电融合法、离心法；化学法； 聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法。 （3）植物细胞融合成功的标志：再生出新的细胞壁。 （4）植物组织培养——脱分化、再分化 ①原理：植物细胞的全能性 ②植物体细胞杂交完成的标志：培育出杂种植株。 【易错提醒】 （1）植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株。 （2）植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此不属于有性生殖，应为无性生殖。 （3）杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，属于异源多倍体，所以变异类型为染色体变异。 核心知识2 植物细胞工程的应用 考点1：植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 （1）概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 （2）特点： ①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖； ②可以保持优良品种的遗传特性。 （3）实例：一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖 作物和濒危植物等。 2.作物脱毒 （1）概念：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。 （2）作用对象：无性繁殖的作物。 （3）特点：用无性繁殖的方式进行繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。脱毒作物的产量和品质明显优于没有脱毒的作物。 （4）实例：马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等。 考点2：作物新品种的培育 1.单倍体育种 （1）过程（花药取自二倍体植株）：通过花药（或花粉）培养获得单倍体植株，然后经过诱导染色体加倍，当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株。 （2）特点： ①极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力。杂交育种培育一个可以稳定遗传的作物优良品种，一般不断自交选优，常需5～6年。而单倍体育种当年就能培育出所需纯合体。 ②可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。 （3）实例：单育1号烟草、水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物。 （4）原理：染色体（数目）变异、植物细胞的全能性。 2.突变体的利用 （1）概念：即用射线、化学物质等对不断增殖的细胞进行诱变；从产生突变的个体中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 （2）常用材料：愈伤组织、单倍体育种获得的隐性纯合体。 （3）实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。 （4）产生突变体的原因：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。 （5）特点：通过人工诱变提高愈伤组织的突变率，从而筛选获得抗病、抗盐、高产、优质的新品种，加快育种进程。 （6）原理：基因突变和植物细胞的全能性。 考点3：细胞产物的工厂化生产 1.植物的代谢产物 （1）初生代谢物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等。 （2）次生代谢物：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。次级代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）。 2.细胞产物的工厂化生产 由于植物细胞的次生代谢产物含量很低，从植物组织中提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。 （1）概念：利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。 （2）植物细胞培养：指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 （3）特点：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。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 考查重点：植物细胞工程的基本技术；植物细胞工程的应用 题型一：植物细胞工程的基本技术 1．（26-27高三上·北京房山·开学考试）从红豆杉属植物中提取具有广谱抗肿瘤活性的紫杉醇流程如图。下列说法正确的是（     ） A．将②灭菌后插入固体培养基中培养 B．诱导②脱分化形成愈伤组织③ C．④制备细胞悬液时用胰蛋白酶处理 D．将④置于5%CO2恒温培养箱中培养 2．（2026·北京丰台·二模）北京天安门广场大型立体花坛中的花卉是通过植物组织培养获得的，呈现出高度一致的颜色和形态，下列叙述错误的是（    ） A．进行植物组织培养时必须选取离体的植物器官、组织或细胞等 B．花卉组织培养时，脱分化形成愈伤组织的过程需要充足光照 C．调控植物激素的比例，能诱导愈伤组织分化成根、芽等不同器官 D．植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性 3．（2026·北京昌平·一模）科研人员以长叶轮钟草茎段为外植体，设置MS、1/2MS（把MS培养基的大量元素浓度减半，其余成分不变）两种基础培养基，搭配不同浓度6-BA、2，4-D进行愈伤组织诱导实验，结果如下表。相关叙述错误的是（    ） 培养基 6-BA/（mg/L） 2，4-D（mg/L） 愈伤组织诱导率（%） 生长状况 MS 0.5 0.5 79.17 生长一般、质地紧密、白色 MS 1 1 58.33 生长一般、质地紧密、浅白 MS 1.5 1.5 79.17 生长良好、质地紧密、深白 1/2MS 0.5 1 100.00 生长良好、质地紧密、白色 1/2MS 1 1.5 100.00 生长好、质地紧密、深白 1/2MS 1.5 0.5 100.00 生长好、质地紧密、白色 注：6-BA属于细胞分裂素类植物生长调节剂，2，4-D属于生长素类植物生长调节剂 A．植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性 B．每瓶接种的外植体数量相同，观察愈伤组织的时间点一致 C．本实验无法比较激素和培养基哪个因素对愈伤组织诱导的影响更显著 D．要进一步验证最佳配方，需在三个1/2MS处理中选择一组进行重复实验 4．（25-26高三上·北京房山·期末）紫杉醇是从红豆杉中提取的抗癌物质。传统提取法破坏植株且产量低，现通过发酵罐培养红豆杉细胞来实现工业化生产，技术路线如下图。下列叙述错误的是（    ） A．①需用纤维素酶和果胶酶处理 B．②脱分化的实质是基因选择性表达 C．③培养基中需添加适量生长素与细胞分裂素 D．该技术可不受季节地域限制持续生产 5．（25-26高三上·北京海淀·期末）为探究生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用，研究者用烟草外植体进行实验，结果如图。下列叙述合理的是（　　） A．需将外植体灭菌处理后接入培养基 B．愈伤组织形成需经过基因的选择性表达 C．诱导愈伤组织期间一般需要给予光照 D．再分化生芽的两种激素浓度比为1：1 6．（25-26高三上·北京·阶段检测）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，配制的各种培养基含有不同比例的植物激素 7．（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 8．（2026·北京石景山·一模）辣椒素作为一种常见的酚类生物碱，广泛用于食品保健、医药工业等领域，目前获得辣椒素的两条途径如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．外植体灭菌后，经过程①脱分化形成不定形的薄壁组织团块 B．脱毒苗和高产细胞系的获得均体现了植物细胞的全能性 C．过程②通常选择植物茎尖培养脱毒苗，是因为其分裂能力强 D．过程③采用的植物细胞培养技术几乎不受气候条件的限制 9．（26-27高三上·北京西城·开学考试）利用普通大麦和球茎大麦进行杂交，培育单倍体大麦的过程如下图。下列叙述错误的是（     ） A．杂种胚的培育过程利用了植物体细胞杂交技术 B．普通大麦、球茎大麦和杂种胚都含有2个染色体组 C．杂种胚不含同源染色体，减数分裂中发生联会紊乱 D．用秋水仙素处理单倍体大麦幼苗可获得稳定遗传品系 10．（2026·北京海淀·三模）下列关于植物体细胞杂交技术的说法，错误的是（　　） A．需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体 B．原生质体融合常用PEG诱导，不使用灭活病毒 C．杂种细胞经脱分化、再分化培育成杂种植株，体现细胞全能性 D．该技术能克服远缘杂交不亲和的障碍，直接培育出纯合新品种 11．（2026·北京房山·二模）某研究小组利用品种1（2N=28）和品种2（2N=40）的两个鸢尾属远缘种为亲本，通过植物体细胞杂交技术，培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的品种3，如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．过程①需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁 B．过程②可用灭活病毒诱导 C．④和⑤需要植物激素的调控 D．培育品种3的过程中发生了染色体变异 12．（2026·北京通州·一模）胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面。下图为将品种甲叶绿体中的优良基因导入品种乙，从而获得抗病品种丙的实验流程。下列叙述错误的是（　　） A．过程①的操作需要在等渗或略高渗溶液中进行 B．过程②可以用聚乙二醇（PEG）诱导融合 C．过程②筛选同时具备叶绿体和细胞核的原生质体 D．品种丙能稳定遗传品种甲、乙的所有优良性状 13．（2025·北京·模拟预测）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（　　） A．实现过程②依赖膜的流动性 B．过程①需使用胰蛋白酶处理 C．过程③需应用植物组培技术 D．三倍体植株可产生无籽柑橘 题型二：植物细胞工程的应用 14．（2026·北京·二模）为培育脱毒草莓，科研人员采用茎尖分生组织进行植物组织培养，流程如下：①茎尖经酒精消毒等处理；②接种到含植物激素的培养基中诱导脱分化；③愈伤组织转至另一培养基中再分化出芽；④炼苗后移栽至温室。经检测，该组培苗病毒携带率为0%，而常规扦插苗携带率35%。下列叙述错误的是（　　） A．生长素和细胞分裂素的浓度和比例都会影响植物细胞的发育方向 B．选择茎尖分生组织作为外植体是因为该区域细胞分裂快且基本不含病毒 C．植物组织在脱分化时一般需要避光培养，再分化时需要进行照光培养 D．组培苗病毒携带率低的主要原因是植物细胞全能性表达抑制了病毒增殖 15．（25-26高三上·北京西城·期末）重瓣东方百合离体繁殖时，常以叶片等为外植体，诱导获得不定芽，再诱导生根，形成幼苗。下列叙述正确的是（    ） A．该繁殖过程没有体现植物细胞的全能性 B．外植体用酒精消毒后需要立即用清水进行清洗 C．培养基中的激素种类和比例影响不定芽的发生 D．组培苗和试管牛均属于无性繁殖产物 16．（24-25高三上·北京顺义·期末）运用植物悬浮培养技术培养胡萝卜细胞获得番茄红素，过程如下图。相关叙述正确的是（    ） A．①表示脱分化的过程 B．②需用胰蛋白酶处理 C．无需严格的无菌操作 D．体现植物细胞的全能性 17．（2024·北京朝阳·一模）为培育繁殖周期快、高产人参皂苷的杂种植物，研究人员将人参和胡萝卜的原生质体进行融合，并检测了原生质体密度对融合率的影响，结果如表。 原生质体密度（1：1混合） 0．5×105个/mL 2×105个/mL 5×105个/mL 10×105个/mL 融合率（%） 18.6 35.8 29.2 23.6 下列相关叙述不正确的是（　　） A．利用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理获得原生质体 B．原生质体密度过高或过低均不利于原生质体的融合 C．融合后的原生质体经过脱分化即可发育成杂种植株 D．对杂种植株需进行生长速度和人参皂苷含量的检测 18．（2024·北京东城·一模）与常规栽培技术相比，利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著的优越性，根据不同的需求可以采用不同的技术流程（如图）。相关叙述错误的是（　　） A．同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物 B．外植体形成愈伤组织的过程中，经历了脱分化和再分化两个阶段 C．将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞，有望提高产量 D．由于不受土壤、气候条件限制，利用该技术有利于缓解资源短缺问题 19．茉莉素是一种调控植物抗虫害的激素。现阶段由于茉莉素的化学合成难度大、植物提取得率低，研究者提出在酵母中构建茉莉素的生物合成途径，建立微生物细胞工厂以实现高效、绿色生产。下列叙述错误的是（    ） A．酶的专一性导致了茉莉素的化学合成难度大 B．植物激素的微量性是茉莉素的植物提取得率低的原因之一 C．用于生产茉莉素的细胞工厂应为纯化后的单克隆微生物 D．使用茉莉素抗虫前可进行预实验，探究其适宜浓度范围 20．（23-24高三上·北京石景山·期末）快速发展的生物技术与人类生产生活的关系越来越密切。下列说法不正确的是（    ） A．利用发酵工程可大量获得用作饲料的微生物菌体或蛋白质 B．利用马铃薯茎尖进行组织培养获得的脱毒马铃薯能提高产量 C．蛋白质工程可对蛋白质结构直接改造以满足生产生活需求 D．利用胚胎分割与胚胎移植技术可促进优良动物品种的繁殖 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选、非选择题） 设题创新:细胞聚集问题，考查植物细胞的培养(T4);水稻白叶枯病，考查植物组织培养过程（T6）;天山雪莲愈伤组织中抗衰老物质，考查植物细胞融合技术(T9);生姜的繁殖，考查植物组织培养(T13) 1．在严寒来临前，北极柳茎部表皮下方的某些特定薄壁细胞会恢复分裂能力。在离体培养条件下，利用植物组织培养技术可将这些薄壁细胞培养成完整植株。下列相关叙述正确的是（　　） A．成熟的表皮细胞失去分裂能力是因为发生了基因缺失 B．进入细胞周期后上述薄壁细胞会依次经过分裂期和分裂间期 C．将薄壁细胞培养成完整植株体现了植物细胞的全能性 D．新植株形成过程中不同细胞内合成的蛋白质完全不同 2．紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗肿瘤药物。从植物中直接提取紫杉醇会严重消耗野生资源，科研人员尝试采用植物细胞培养技术获取紫杉醇，基本流程如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．①全程需要一定强度的光照以促进叶绿体形成 B．过程②扩大培养获得高产细胞群使用固体培养基 C．所取根尖组织需依次用酒精、次氯酸钠溶液进行灭菌 D．该技术不占用耕地，几乎不受季节、气候的限制 3．植物细胞工程和动物细胞工程的核心技术在原理上存在相似之处，其对应关系如图所示，但由于细胞特性差异，具体技术路线有所不同。下列说法正确的是（     ） A．①与a的技术原理均为细胞增殖，其中a的细胞培养液中需添加血清等天然成分 B．②与b均能体现细胞的全能性，其中b激活重构胚的方法包括电刺激等 C．②与b均能促进优良品种的繁育，其中b获得的后代遗传信息与供体完全相同 D．③与c的目的均是获得杂种细胞，其中c特有的细胞融合方法为灭活病毒诱导法 4．植物细胞悬浮培养时，细胞聚集成团会影响次生代谢物产量。果胶可以引起细胞聚集，GAUT1蛋白催化较短的前体物连接成果胶。科研人员尝试通过敲除拟南芥中的GAUT1基因来解决细胞聚集问题，发现实验组较大细胞团的比例反而显著高于对照组。下列叙述正确的是（　　） A．次生代谢物是植物基本生命活动所必需的产物 B．用盐酸解离液处理愈伤组织可获得细胞悬浮液 C．实验表明宜选用敲除GAUT1基因进行悬浮培养 D．实验组可能是较短的前体物引起了细胞的聚集 5．某科研团队在培育铁皮石斛新品种并提取石斛多糖时，分别采用了以下方法：1将铁皮石斛（二倍体，2n=38）与抗寒的细茎石斛（二倍体，2n=38）体细胞杂交获得杂种植株；2利用铁皮石斛愈伤组织进行液体悬浮培养，规模化提取石斛多糖；3通过农杆菌转化法将冷响应基因导入铁皮石斛愈伤组织获得转基因植株。下列叙述正确的是（     ） A．方法1的杂种植株含76条染色体，但因染色体组非同源，故高度不育 B．方法2需控制培养基中的激素比例，以利于愈伤组织增殖和石斛多糖合成 C．方法3需筛选含重组Ti质粒的愈伤组织，经再分化获得抗寒转基因植株 D．三种方法均依赖植物细胞的全能性，为铁皮石斛品种改良提供新方案 6．水稻白叶枯病由白叶枯病菌引起。科研人员利用CRISPR-Cas9技术定点修改水稻SWEET感病基因启动子，借助农杆菌Ti质粒转化水稻幼胚，组织培养获得抗病植株。Ti质粒T-DNA区域携带gSWEET、Cas9、潮霉素抗性基因。下列叙述正确的是（     ） A．农杆菌转化法中，Ti质粒上全部DNA片段均可整合至水稻细胞染色体DNA上 B．培养基添加潮霉素，可筛选出所有成功导入重组质粒的水稻愈伤组织细胞 C．CRISPR-Cas9系统定点修改SWEET基因启动子，改变了该基因编码蛋白质的氨基酸序列 D．水稻幼胚诱导形成愈伤组织的过程，需要调控培养基中生长素与细胞分裂素比例 7．类黄酮是野生马铃薯遭受低温胁迫合成的代谢产物，体外喷施类黄酮能明显增强栽培马铃薯的耐寒性。科研人员利用植物细胞工厂工业化生产类黄酮，检测高产细胞的细胞生物量与代谢产物产量随培养时间变化如下图。下列叙述正确的是（     ） A．推测类黄酮是马铃薯细胞的初生代谢物 B．贴壁培养高产愈伤组织细胞有利于细胞与培养液充分接触 C．类黄酮大量合成积累主要发生在细胞生长的指数生长前期 D．待细胞达到稳定期时施加低温胁迫可诱导类黄酮合成积累 8．下图表示科研人员培育抗盐碱转基因烟草的技术流程，包含基因工程改造与植物细胞工程培育的全过程。下列相关叙述正确的是（     ） A．构建重组Ti质粒时，可选用不同限制酶切割目的基因和质粒，有效避免目的基因与质粒的自身环化和反向连接 B．农杆菌转化烟草细胞后，T-DNA可自主进入细胞核并随机整合到烟草的染色体DNA上 C．愈伤组织再分化阶段需更换培养基，核心原因是该阶段需要更多的能源物质 D．通过检测烟草植株的基因组中是否含耐盐基因，可判定转基因烟草是否具备抗盐碱性状 9．2025年我国在植物细胞工程领域取得了多项重大突破：利用植物细胞规模化培养技术，从天山雪莲愈伤组织中鉴定出抗衰老的活性物质；通过植物干细胞技术，成功在生物反应器中培养出人参不定根，其皂苷含量是15年人参的16倍。下列关于植物细胞工程的说法错误的是（     ） A．可用聚乙二醇诱导两个原生质体的融合和细胞壁再生 B．脱分化阶段一般避光处理，再分化阶段需要光照处理 C．培养到天山雪莲愈伤组织阶段不能体现细胞的全能性 D．植物细胞培养的原理是细胞增殖 10．蝴蝶兰属是兰科植物中极具观赏价值的一个类群，其野生种群因被过度采集和适宜生境的丧失而濒临灭绝。外植体直接诱导生芽能直接快速扩繁蝴蝶兰，花梗、茎尖都可以成为最常用的外植体。下列叙述正确的是（     ） A．当培养基中生长素的含量与细胞分裂素的比值较高时，有利于芽的分化 B．诱导愈伤组织期间以及后续再分化培养过程中，一般需要光照使植物生长发育 C．与一般的组织培养过程相比，外植体直接诱导生芽省去了脱分化形成愈伤组织的过程 D．在蝴蝶兰组织培养操作中，使用的培养基、器械需要分别进行灭菌、消毒处理 11．（2026·北京东城·二模）将橘柚N品系和柚H品系进行体细胞杂交，培育出柑橘新品种NH，并对亲本与NH展开分析。 (1)体细胞杂交中，需将两个亲本用______处理得到原生质体，诱导融合后获得杂交细胞，最终培育出NH。 (2)柑橘类植物果实品质与其酸度、黄酮醇含量有关。酶G可催化柠檬酸转化为非酸类物质；酶F可催化黄酮醇的合成。测定亲本与NH果实的相关指标，结果如图1。表明酶G和酶F的乙酰化水平与其酶活性分别呈______（填“正”或“负”）相关。 (3)NH中蛋白质的乙酰化水平对蛋白质积累量的影响结果如图2，图中斜实线表示mRNA与蛋白质含量变化完全同步，说明斜实线上蛋白质含量主要受______水平的调控。据图可知，比亲本乙酰化水平高的蛋白质含量与mRNA含量的相关性______（填“高于”“等于”或“低于”）乙酰化水平低的蛋白质；比亲本乙酰化水平高的蛋白质大量集中在图中第四象限，说明NH中蛋白质的高乙酰化水平会______其积累。 (4)蛋白质乙酰化修饰发生在其特定位点的赖氨酸上。将赖氨酸改变为谷氨酰胺可模拟乙酰化的赖氨酸；改变为精氨酸会抑制乙酰化发生。酶S为蔗糖合成酶，欲培育出蔗糖含量提升的NH，可将酶S基因中特定位点编码赖氨酸的序列突变为______对应序列，请说明理由______。 12．（22-23高三上·北京昌平·阶段检测）花椰菜（2n=18）易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。科研人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程如下图。据图回答下列问题：    (1)过程①所用的酶是_______。 (2)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的_______，从而维持原生质体的形态和活性。细胞融合完成的标志是_______的再生，进而经过_______形成愈伤组织。 (3)经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有黑芥叶肉细胞的_______（填写细胞器名称）存在，可作为初步筛选杂种细胞的标志。 (4)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA 进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1~4进行 PCR 扩增的结果。据图判断，再生植株1~4中一定是杂种植株的有_______。 杂种植株染色体数目 材料 染色体数 花椰菜 18 黑芥 16 杂种植株1 28 杂种植株2 26 杂种植株3 30 杂种植株4 24 杂种植株5 34 (5)进一步检测获得的杂种植株的染色体条数，结果如上表，除了紫外线处理使黑芥原生质体染色体片段化导致染色体条数改变以外，杂种植株染色体条数在24-34范围内不等的原因可能是_______。 (6)对杂种植株进行_______接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。 13．（2023·北京丰台·一模）生姜既是一种重要的调味蔬菜，又具有较高的药用价值。科研人员对生姜的繁殖以及药用价值开展了一系列研究。 (1)生姜通常采用无性繁殖的方式进行生产，但感染的病毒很容易在植株体内累积。生姜的茎尖分生区附近无病毒，可作为组织培养的_______，经脱分化形成_______，进一步培养可获得脱毒苗进行大量种植。 (2)生姜块茎可以提取生姜精油，为进一步研究生姜精油的药用价值，科研人员进行了如下实验。 实验一：分别取0.1mL的表皮葡萄球菌（A）、金黄色葡萄球菌（B）、枯草芽孢杆菌（C）悬液，与20mL熔化的培养基混匀。在培养基中制备4个直径为8mm的小孔，向培养基的4个小孔中分别加入不同添加物，添加情况及实验结果如下表所示。 组别（小孔编号） 小孔添加物 对不同菌种的抑菌圈直径（mm） A B C 1 150μL纯生姜精油 13.4 13.3 13.9 2 150μL吐温溶液和纯生姜精油（体积比1∶1） 15.8 15.6 15.6 3 150μL缓冲液（空白对照） 8 8 8 4 150μL吐温溶液和缓冲液（体积比1∶1） 8 8 8 ①制备培养基时，除了添加必备的营养物质外，还需要满足微生物对______的需求。 ②实验结果表明______。 实验二：实验研究发现生姜精油还有抗衰老的作用，向果蝇饲料中添加不同浓度的生姜精油后，测定衰老相关基因的表达量，结果如下图。由图可推测这三种基因与细胞衰老的关系是______ (3)若要将生姜精油应用于相关产品的开发，除了安全性以外，还可以研究哪些问题：______。 14．（25-26高三上·北京朝阳·期末）植物受伤后的再生是植物细胞工程研究的重要方向。研究者以拟南芥为材料，探究了水对植物伤口再生方向的调控机制。 (1)植物组织培养时，培养基中除无机盐、蔗糖等营养物质外，还需添加一定比例的______，以调控细胞的脱分化和再分化。 (2)研究者用拟南芥幼叶进行离体培养，设置不同琼脂浓度的培养基模拟不同水分条件：高水分组（0.75%琼脂）和低水分组（3%琼脂），检测叶柄伤口组织再生方向（图1A）。 图1A说明______。研究者在琼脂培养基上放置封口膜（不透气、不透水）进行对照实验（图1B），该实验的目的是排除______。 (3)为解析水分信号的下游通路，研究者检测乙烯合成基因ACS6的转录情况，结果如图2. 由此推测，水分可能通过乙烯信号通路调控伤口再生方向。为验证该推测，设计了两个实验方案，其中实验组的设计如下表。 实验方案 组别 实验处理 检测指标 一 Ⅰ组 高水分+AVG 伤口再生方向 Ⅱ组 低水分+AVG 二 Ⅰ组 高水分+AVG Ⅱ组 低水分+ACC 注：AVG为乙烯合成抑制剂、ACC为乙烯前体物质。 方案______更严谨，理由是______。 (4)研究发现，高水分条件下，生长素最大值出现在稍远离伤口处的根原基起始位点；而低水分条件下，最大值集中在伤口附近，且发现乙烯前体物质ACC处理可诱导生长素运输蛋白（PIN1）在根原基起始部位富集。综上研究，总结水分调控植物伤口再生方向的机制（从高水分和低水分两种条件中任选其一）______。 15．（2025·北京海淀·二模）研究者对植物遭受机械损伤后的防御和再生机制开展了下列研究。 (1)番茄遭受机械损伤后会启动与防御相关的基因的表达，以避免病虫侵害；同时，伤口处细胞经脱分化形成________，以完成组织修复与器官再生。 (2)野生型番茄（WT）的R基因编码R肽，突变型番茄（r）的R基因缺失。研究者分别检测茎切除后WT、r和外施R肽的r三者茎的再生能力，结果如图1。结合图1，若补充检测上述3种番茄植株茎切除后的细胞中________，则可得出“R基因可以启动防御反应并促进再生”这一结论。 (3)跨膜蛋白P可催化胞内蛋白磷酸化过程，且能结合R肽。研究者开展如下实验，证实了P蛋白是R肽的受体。请完善下表实验方案，并预期相应结果（ⅰ、ⅱ处选填字母序号，ⅲ、ⅳ处填适合数量的“+”）。 组别 番茄 处理 再生能力 1 WT 蒸馏水 ++ 2 ⅰ．________ ++++ 3 ⅱ．________ 蒸馏水 ⅲ．________ 4 同i ⅳ．________ 注：“+”的多少代表再生能力的强弱。 A．WT  B．突变体r  C．P基因缺失突变体  D．蒸馏水  E．外源P蛋白  F．外源R肽 (4)受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加。为确认W基因的作用，研究者分别检测茎切除后WT、W基因缺失突变体（w）、外施R肽的w三者的再生情况，如图2。进一步研究发现，W蛋白可以结合R基因的启动子；切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT。 综上所述，研究者提出番茄受机械损伤后启动修复与再生的调控模型，如图3。请利用上述研究结果评述该模型，若认为正确，请基于上述研究提供支持①～④的证据；若认为错误，请指出错误序号并基于上述研究证据进行改正_______。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选、非选择题） 高频考点：植物组织培养，植物体细胞杂交 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．（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 3．（2024·北京·高考真题）五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是（    ） A．用花瓣细胞观察质壁分离现象 B．用花瓣大量提取叶绿素 C．探索生长素促进其插条生根的最适浓度 D．利用幼嫩茎段进行植物组织培养 4．（2021·北京·高考真题）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（　　） A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 5．（2020·北京·高考真题）为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（    ） A．过程①需使用胰蛋白酶处理 B．实现过程②依赖膜的流动性 C．过程③需应用植物组培技术 D．三倍体植株可产生无籽柑橘 6．（2026·甘肃·高考真题）甜菊糖苷是甜叶菊产生的糖苷类次生代谢物，可作为蔗糖等甜味剂的替代品，适用于糖尿病患者。甜菊糖苷的工厂化生产设计流程如图。下述操作错误的是（     ） A．选择甜叶菊的幼嫩组织作为外植体，更容易脱分化形成愈伤组织 B．使用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织，去除细胞壁获得离散细胞 C．配制悬浮细胞的培养基时，不需要在培养基中添加琼脂等凝固剂 D．细胞悬浮培养时需要震荡或搅拌，以提高溶氧量并防止细胞沉聚。 7．（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 8．（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 9．（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 10．（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 11．（2020·北京·高考真题）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。 (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，说明植物细胞具有__________。在组织培养过程中，根段细胞经过__________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。 (2)在愈伤组织生芽过程中，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CK与生长素比例高的（高 CK）培养基中诱导生芽，在此过程中测定W基因的表达量。图1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是____________________。分析图1结果可得出的结论是：在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为：与野生型相比，________________________________________________。 (3)用转基因方法在上述突变体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__________。 A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用 B．w基因的表达产物调控A基因的表达 C．缺失A基因时W基因表达不能促进生芽 D．过量表达W基因可使生芽时间提前 (4)YUCs（Y)基因编码生长素合成途径中的一种关键酶。研究发现，在高CK诱导条件下，突变体a中Y基因的表达量明显高于野生型，依据此发现和上述所有实验结果，完善在生芽过程 中有关基因和植物激素的相互关系模式图。请在方框中选填“A基因”“W基因”“Y”基因，在( )中选填“+”“”（+表示促进，-表示抑制）____________ 12．（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。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $