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第 40 讲 植物细胞工程
1．（2023秋·云南·高二校联考阶段练习）下列关于生物变异与育种的叙述，错误的是（ ）
A．基因重组可能产生新的基因组合 B．单个等位基因突变可通过显微镜观察确认
C．培育多倍体植株的过程中，染色体组数目增加 D．单倍体的染色体数目与本物种配子的相同
【答案】B
【分析】 杂交育种：杂交→自交→选优；诱变育种：物理或化学方法处理生物，诱导突变；单倍体育种：
花药离体培养、秋水仙素加倍；多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；基因工程育种：将一种
生物的基因转移到另一种生物体内。 单倍体育种：采用花药离体培养的方法获得单倍体植株，然后经过
人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。
【详解】A、基因重组可能产生新的基因组合，但不能产生新基因，A正确；
B、单个等位基因突变属于分子水平的变化，不能通过显微镜观察确认，B错误；
C、培育多倍体植株的过程中，可通过低温诱导或秋水仙素处理使染色体组数目增加，C正确；
D、单倍体发育起点为配子，因此单倍体的染色体数目与本物种配子的相同，D正确。
故选B。
2．（2023秋·高三课时练习）青霉素能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用，早期科学家
只能从青霉菌中提取少量青霉素，随着高产菌种的选育、发酵技术的发展等，青霉素步人产业化生产的道
路。下列叙述正确的是（ ）
A．可通过诱变育种的方法，选育出高产青霉素的菌株
B．青霉素生产和泡菜的制作都需要隔绝氧气来发酵生产细胞的代谢产物
C．因青霉素具有杀菌作用，青霉素的生产中使用的培养基和发酵设备不需严格灭菌
D．青霉素破坏细菌的细胞壁，导致细菌细胞不能发生渗透作用吸水而死亡
【答案】A
【分析】微生物实验室培养的关键在于防止杂菌污染，因此在培养过程中必须严格无菌操作，配置好的培
养基需用高压蒸汽灭菌。
【详解】A、因为青霉菌本身产生少量青霉素，所以可以通过诱变育种的方法，选育出高产青霉素的菌株，
A正确；
B、青霉菌属于需氧菌，青霉素生产中需要通气来发酵生产细胞的代谢产物，B错误；
C、青霉素能干扰细菌细胞壁的合成，所以发酵过程中不会有细菌污染，但其他的杂菌依然可能滋生，因
此青霉素的生产中使用的培养基和发酵设备需要严格灭菌，C错误；
D、青霉素破坏细菌的细胞壁，导致细菌细胞能发生渗透作用吸水涨破而死亡，D错误。
故选A。
3．（2023春·甘肃天水·高二天水市第一中学校考期中）基因型为 AaBb的水稻的花药通过无菌操作，接种
到试管后，在一定条件下形成试管苗。下列相关叙述错误的是（ ）
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．在离体条件下，花粉经过脱分化和细胞分裂形成不定形的愈伤组织
B．愈伤组织必须从培养基中获得水、无机盐和小分子的有机物等营养
C．一般先诱导愈伤组织生芽，再诱导愈伤组织生根，最后形成试管苗
D．经无菌培养获得的试管苗的基因型是 AABB、AAbb、aaBB、aabb
【答案】D
【分析】1、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；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；
2、由题图信息分析可知，a→b是脱分化的过程，c→d是再分化的过程。
【详解】A、在离体条件下，花粉经过脱分化转变成为具有分生能力的薄壁细胞，进而形成植物的愈伤组
织，A正确；
B、愈伤组织的代谢类型是异养需氧型，因此在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得水、无机盐
和小分子的有机物等营养物质，B正确；
C、一般将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上，长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基
上，进一步诱导形成试管苗，C正确；
D、基因型为AaBb的水稻经过减数分裂可产生基因型为AB和ab或Ab和aB的配子，再经过花药离体培
养可得到单倍体，因此可能出现的基因型有AB、Ab、aB、ab，D错误。
故选D。
4．（2023秋·新疆省直辖县级单位·高三新疆石河子一中校考阶段练习）植物细胞工程包括植物组织培养、
植物体细胞杂交等技术，具有广泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用描述错误的是（ ）
A．可用PEG 诱导植物细胞融合，利用了细胞膜具有流动性的特点
B．利用植物组织培养技术可大量获得人参皂甙干粉，且已投入规模化生产
C．植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类
D．获取植物原生质体时，需在蔗糖浓度高于细胞液浓度的缓冲液中进行，以使细胞发生质壁分离便于
观察
【答案】D
【分析】植物组织培养技术：1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→
植株（新植体）。
2、原理：植物细胞的全能性。
3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养
（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】【详解】A、人工诱导植物原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇
PEG），融合后的细胞再生出细胞壁是融合成功的标志，利用了细胞膜具有流动性的特点，A正确；
B、利用植物组织培养技术可大量获得细胞代谢产物，如大量生产人参皂甙干粉，且已投入规模化生产，
B正确；
C、植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类，是人工调控
组织培养的“魔术棒”，C正确；
D、获取植物原生质体时，应该在与细胞液浓度等渗的缓冲液中进行，避免细胞失水影响正常生命活动或
实验操作，D错误。
故选D。
5．（2023春·辽宁大连·高二校联考期中）青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及
其他部位中的青蒿素含量极其微小。下列关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述，错误的是（ ）
A．在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必须给予光照
B．可以对愈伤组织进行培养使其增殖，以便从中直接获得青蒿素
C．在植物组织培养过程中，由于细胞一直处于不断增殖的状态，因此容易突变
D．生长素对脱分化和再分化过程具有调节作用，但不能直接提高青蒿素的产量
【答案】B
【分析】1、离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，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，或者叫做去分化。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，移裁到地里，可以发育成
完整的植物体。
2、诱导愈伤组织应该避光培养，原因是在有光时往往形成微管组织，而不形成愈伤组织。愈伤组织再分
化成胚状体时需要光照，原因是叶绿素的合成需要光照以及试管苗需要光进行光合作用制造有机物，提供
营养物质。
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性激素。在生长素存在的情
况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。
【详解】A、植物组织培养过程中，诱导愈伤组织应该避光培养；愈伤组织再分化成胚状体时需要光照，
故在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必修给予光照，A正确；
B、青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量极其微小，
因此通过大量培养愈伤组织不能直接获得青蒿素，B错误；
C、在植物的组织培养过程中，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（如射线、化学物质等）的影响而产生突变，C正确；
D、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性激素，对于脱分化和再分
化等过程具有调节作用，但是不能直接提高青蒿素的产量，D正确。
故选B。
6．（2024·河南·高三统考专题练习）宋代诗人苏轼的诗中写到“日啖荔枝三百颗，不辞长作岭南人”。作
为“南国四大果品”之一，荔枝果肉多汁酸甜可口，营养价值很高。下图是科研人员利用现代生物科技培
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】育无核荔枝的流程图。下列叙述错误的是（ ）
A．过程①获得的原生质体具有的结构包括细胞膜、细胞质及细胞核
B．过程②不仅需要用灭活的病毒诱导原生质体融合，还需要诱导原生质体再生出细胞壁
C．过程③获得的无核荔枝可能具有荔枝A和荔枝B的优良性状
D．三倍体荔枝的培育过程中用到了植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术等
【答案】B
【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、过程①表示去除细胞壁，获得的原生质体包括细胞膜、细胞质及细胞核，A正确；
B、过程②诱导植物原生质体融合时，不能用灭活的病毒作为促融剂，B错误；
C、由于无核荔枝具备荔枝A单倍体和荔枝B的遗传物质，所以无核荔枝可能具有荔枝A和荔枝B的优良
性状，C正确；
D、三倍体荔枝的培育过程中用到了植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术等，D正确。
故选B。
7．（2023春·全国·高二课堂例题）人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根
产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列说法错误的是（ ）
A．人参皂苷是人参的次生代谢产物，是其生长所必需的
B．细胞融合前必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C．聚乙二醇、高Ca2+—高pH溶液均可促进细胞融合
D．上述融合细胞可能通过快速生长提高人参皂苷的产率
【答案】A
【分析】次生代谢产物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等），不是生物生长所必须
的。
【详解】A、人参皂苷是人参的次生代谢产物，次生代谢产物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和
含氮化合物等），不是生物生长所必须的，A错误；
B、植物细胞壁影响植物细胞融合，因此细胞融合前可利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁以制备原生质体，
B正确；
C、聚乙二醇、高Ca2+—高pH溶液有利于两种原生质体的融合，C正确；
D、由题干信息“诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率”，说明
杂交细胞包含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D正确。
故选A。
8．（2023秋·新疆省直辖县级单位·高三新疆石河子一中校考阶段练习）甘薯由于具有增强免疫功能、防癌
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等作用，故越来越被人们喜爱。但甘薯属于无性繁殖作物，同时又是同源六
倍体，具有自交不育和杂交不亲和性，这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关
操作不合理的是（ ）
A．用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，可以解决种苗用量大、成本高的问题
B．利用茎尖分生组织培养脱毒苗，使植株具备抗病毒的能力，产品质量得到提高
C．利用原生质体融合实现体细胞杂交，克服杂交不亲和，可以充分利用遗传资源
D．利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高变异频率，有利于缩短育种年限
【答案】B
【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、植物细胞工程应用之一是：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，被人们形象地称为
植物的快速繁殖技术，也叫作微型繁殖技术。它不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持
优良品种的遗传特性。A正确；
B、茎尖等分裂旺盛部位基本无病毒感染。目前采用茎尖组织培养技术脱去病毒，已在许多作物上获得成
功。脱毒的作物不仅能增产而且品质也明显优于没有脱毒的作物。脱毒≠抗病毒，B错误；
C、原生质体的融合原理是细胞膜具有一定的流动性，通过去壁、促融、细胞壁再生、组织培养技术后可
培育出异源杂合体，C正确；
D、愈伤组织具有分裂旺盛的优点，适合用于诱变育种，能提高突变频率，有利于缩短育种年限。D正确。
故选B。
9．（2023春·山东·高二校联考阶段练习）下图为利用植物组织培养技术生产人工种子的过程图解，以下叙
述正确的是（ ）
A．实验中所用的培养基需要灭菌，操作器械也必须用次氯酸钠溶液处理后才可使用
B．脱分化发生在b步骤，需要置于18～22℃的培养箱中避光培养
C．再分化发生在d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
D．b或c过程中进行诱变处理并继续培养，得到的种苗是抗逆性强的突变体
【答案】B
【分析】分析题图：图示表示人工种子的制备过程，a表示将叶片处理成组织块；b表示脱分化形成愈伤组
织(高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织)；c表示再分化形成具有根芽分化的
胚状体；d表示经过人工包裹形成人工种子，e表示种子萌发形成幼苗。
【详解】A、该实验属于植物组织培养，实验中所用的培养基需要高压蒸汽灭菌处理，操作器械也需要灭
菌处理，叶组织块需要用次氯酸钠溶液处理后才可接种，A错误；
B、b表示脱分化形成愈伤组织(高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织)，即脱
分化发生在b步骤，需要置于18～22℃的培养箱中避光培养，B正确；
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】C、再分化发生在c步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程，d表示经过人工包裹形成人工种子，
C错误；
D、基因突变具有不定向性和低频性，b或c过程中进行诱变处理并继续培养，得到的种苗不一定是抗逆性
强的突变体，D错误。
故选B。
10．（2023春·浙江·高二课堂例题）下列有关菊花组织培养的叙述，错误的是（ ）
A．外植体一般选自于未开花植株的茎上部新萌生的嫩枝
B．培育菊花丛状苗的过程可以不经历脱分化过程
C．培养形成的愈伤组织可继续在原培养基中分化形成植株
D．用药剂对外植体消毒时，要兼顾消毒效果和植物的耐受性
【答案】C
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、
芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、在以快速繁殖为主要目的时，菊花未开花植株的茎上部新萌生的侧枝是最为常用的外植体，
因为该处细胞分裂能力强、分化程度低，全能性容易表达，A正确；
B、从带芽的茎段上长出丛状苗不需要经历脱分化，长出的丛状苗需分株，B正确；
C、培养形成的愈伤组织需要转移到分化培养基中才能再分化形成根和芽，进而发育成植株，C错误；
D、外植体接种前常进行流水冲洗、酒精处理、消毒液处理等消毒措施，要兼顾消毒效果和植物的耐受性，
最后为了避免消毒液的危害，还需要用无菌水清洗三次，D正确。
故选C。
11．（2023秋·安徽·高三校联考阶段练习）科研人员研究发现，微藻能合成很多独特的对人体有益的生物
活性物质，如EPA和DHA等不饱和脂肪酸。科研人员将自养的绿色巴夫藻和既可自养又能异养的四鞭藻
进行融合，经筛选获得融合藻株。在自养培养条件下，测定它们的生长速率和EPA、DHA产率，结果见下
表。下列有关说法不正确的是（ ）
藻体 生长速率（g/L·d） EPA产率（％） DHA产率（％）
绿色巴夫
0.058 0.212 0.073
藻
四鞭藻 0.140 0.058 无
融合藻 0.141 0.067 0.054
A．融合藻具有生长迅速又能合成EPA和DHA的优点
B．诱导融合前用胰蛋白酶等处理两种藻以获得原生质体
C．细胞诱导融合完成后培养体系中应有5种类型的细胞
D．获得的融合藻还需进行克隆化培养和EPA、DHA检测
【答案】B
【分析】根据表格信息可知，绿色巴夫藻能合成EPA和DHA，而四鞭藻不能合成DHA，融合藻可合成
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】EPA和DHA。融合藻的生长速率与四鞭藻接近，但大于绿色巴夫藻。
【详解】A、根据表格信息可知，绿色巴夫藻能合成EPA和DHA，而四鞭藻不能合成DHA，融合藻可合
成EPA和DHA，且融合藻的生长速率最大，A正确；
B、植物细胞具有细胞壁，诱导两种藻细胞融合前需先用纤维素酶等处理以获得原生质体，便于细胞膜融
合，B错误；
C、细胞诱导融合完成后培养体系中应有未融合的绿色巴夫藻细胞、四鞭藻细胞以及两个绿色巴夫藻细胞
融合体、两个四鞭藻细胞融合体、一个四鞭藻细胞和一个绿色巴夫藻细胞融合体，共5种类型的细胞，C
正确；
D、获得的融合藻还需进行克隆化培养和EPA、DHA检测，以便获得符合要求的融合细胞，D正确。
故选B。
12．（2023春·广西·高二校联考阶段练习）青蒿素是很好的抗疟疾药物，但在植物中含量较低。下图为组
织培养获得含青蒿素较高的青蒿根的基本流程，相关叙述错误的是（ ）
A．用体积分数为 70%的酒精溶液等试剂来处理外植体
B．步骤③加入抗生素可以杀死发根农杆菌及其他细菌
C．从愈伤组织中提取不到青蒿素的原因可能是其不含相关基因
D．步骤④中细胞分裂素用量与生长素用量的比值应小于 1
【答案】C
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分
化过程形成愈伤组织(高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织)，愈伤组织经过
再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。
【详解】A、植物组织培养建立无菌体系时，需要用到体积分数70%的酒精溶液对外植体进行消毒，A正
确；
B、为避免杂菌污染，植物组织培养过程需要无菌操作，步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是杀死发
根农杆菌及其它细菌(或杀菌)，B正确；
C、同一植株的所有细胞基因都相同，愈伤组织中提取不到青蒿素的原因是因为相关基因没有在愈伤组织
表达，C错误；
D、④是分化出根的过程，该过程中细胞分裂素用量与生长素用量的比值应小于 1，D正确。
故选C。
13．（2023秋·江苏南通·高三海安高级中学校考阶段练习）粉美人萱草形态优美、色彩艳丽，具有极大的
栽培价值。剪取健壮、无病虫害的单株粉美人萱草的新鲜花茎进行离体培养，下列相关说法错误的是（
）
A．首选花序轴作为外植体，脱分化后形成具有特定结构和功能的愈伤组织
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】B．取样时间也会影响粉美人萱草无菌材料的获得
C．不同种类植物对培养基的成分如激素浓度、比例要求不同，再生能力也存在差异
D．为防止一些代谢产物的积累等因素影响培养物生长，一般需要在2～4周后将培养物转移至新鲜培
养基中继续培养
【答案】A
【分析】1、植物组织培养的过程：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、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）；决定植物脱分化和再
分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常
重要，被称为“激素杠杆”。
【详解】A、细胞若离体后在培养基上培养时会由原来的分化状态，失去原有的某些具有特定结构和功能
的细胞结构（如叶肉细胞的叶绿体等），变成分生状态的细胞，分裂产生愈伤组织，即愈伤组织是没有特
定功能的，A错误；
B、幼嫩的材料容易在酒精中失绿或被酒精杀死，不同取样时期消毒处理方法有差别，故取样时间也会影
响粉美人萱草无菌材料的获得，B正确；
C、植物生命活动受到激素、环境以及基因表达的共同调控，不同种类植物对培养基的成分如激素浓度、
比例要求不同，再生能力也存在差异，C正确；
D、为了防止由于营养物质的枯竭，水分的散失，以及一些组织代谢产物的积累，必须将组织及时转移到
新的培养基上，以免影响细胞正常生命活动，D正确。
故选A。
14．（2023秋·黑龙江牡丹江·高三牡丹江市第二高级中学校考阶段练习）花椰菜（2n=18）种植时容易遭受
病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗
病性状的花椰菜新品种。请回答下列问题：
(1)科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，过程①经 酶处理后，得到两种
原生质体。过程②用 试剂诱导两种原生质体融合。
(2)通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果如图2所示。据图2判断，
号为杂种植株。
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】(3)科研人员将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定 的百分比，以筛选抗病性
强的杂种植株。
(4)植物体细胞杂交技术的意义是 。
【答案】(1) 纤维素酶和果胶 PEG（或聚乙二醇）
(2)4号和5
(3)病斑叶面积占叶总面积
(4)能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种
【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。物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；
杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质；植物体细胞杂
交克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程①要获得原生质体需要用纤维素酶和果
胶酶处理；诱导原生质体融合可以用PEG（或聚乙二醇）4号和5病斑叶面积占叶总面积试剂。
（2）通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果如图2所示，据图2判断，4号
和5号植株中检测到了花椰菜和紫罗兰的特异性蛋白，因此为杂种植株。
（3）筛选抗病性强的杂种植株的基本实验思路是将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，
测定病斑叶面积占叶总面积的百分比，以筛选抗病性强的杂种植株。
（4）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。
15．（2023·辽宁·统考高考真题）萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根（萝卜）红色、紫色和白色由一对等位
基因W、w控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株
自交，F 的表型及其比例如下表所示。回答下列问题：
₁ 红 紫
红色 红色 色 紫色 紫色 色 白色 白色 白色
F 表型
1
长形 椭圆形 圆 长形 椭圆形 圆 长形 椭圆形 圆形
形 形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注：假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）孟德尔第二定律。
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】(2)为验证上述结论，以F 为实验材料，设计实验进行验证：
1
①选择萝卜表型为 和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为 ，则上述结论得到验证。
(3)表中F 植株纯合子所占比例是 ；若表中F 随机传粉，F 植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占
1 1 2
比例是 。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜，为满足其需要，可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是
。
【答案】(1)遵循
(2) 白色圆形 红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫色圆形：白色长形：
白色椭圆形：白色圆形=1：2：1：2：4：2：1：2：1。
(3) 1/4 1/4
(4)植物组织培养
【分析】根据题表分析：F 中红色：紫色：白色=1:2:1，长形：椭圆形：圆形=1:2:1，紫色和椭圆形均为杂
1
合子。F 中红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫色圆形：白色长形：白色椭圆
1
形：白色圆形=1：2：1：2：4：2：1：2：1，比例为9:3:3:1的变形，两对性状遵循自由组合定律。
【详解】（1）F 中红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫色圆形：白色长形：
1
白色椭圆形：白色圆形=1：2：1：2：4：2：1：2：1，比例为9:3:3:1的变形，两对性状遵循自由组合定律，
即遵循孟德尔第二定律。
（2）F 中红色：紫色：白色=1:2:1，长形：椭圆形：圆形=1:2:1，红色、白色、长形、圆形均是纯合子，
1
紫色和椭圆形均为杂合子，则紫色椭圆形萝卜基因型为WwRr。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，
得到F，以F 为实验材料，验证（1）中的结论，可选择萝卜表型为白色圆形和红色长形的植株作亲本进
1 1
行杂交实验，得F，F 自交得F，若F 代表型及其比例为红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：
2 2 3 3
紫色椭圆形：紫色圆形：白色长形：白色椭圆形：白色圆形=1：2：1：2：4：2：1：2：1，则上述结论得
到验证。
（3）紫色椭圆形萝卜（WwRr）的植株自交，得到F，表中F 植株纯合子为WWRR、WWrr、wwRR、
1 1
wwrr，所占比例是1/4。若表中F 随机传粉，就颜色而言，F 中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww，产生配子为
1 1
1/2W、1/2w，雌雄配子随机结合，子代中紫色（Ww）占1/2；就形状而言，F 中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr，
1
产生配子为1/2R、1/2r，雌雄配子随机结合，子代中椭圆形（Rr）占1/2，因此，F 植株中表型为紫色椭圆
2
形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。
（4）想要在短时间内大量培育紫色萝卜种苗可以采用植物组织培养技术。
1．（2023·辽宁·统考高考真题）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
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】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
0．
NAA（mg：L-1） 0．05 0．1 0．3 0．5 - - - - -
2
0．
2，4-D（mg：L） - - - - - 0．05 0．1 0．3 0．5
2
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。
2．（2023·山东·高考真题）利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，
可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是（ ）
A．利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B．植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C．次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
D．该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
【答案】A
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织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，因此人们期望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。
【详解】A、有些产物不能或难以通过化学合成途径得到，故可利用该技术可获得某些无法通过化学合成
途径得到的产物，A正确；
B、利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些
次生代谢物，故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产，B错误；
C、次生代谢物不是植物生长所必需的，其含量少，可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产量，
C错误；
D、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件，提高了多个细胞中次生代谢物的含量，
不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。
故选A。
3．（2023·江苏·统考高考真题）研究者通过体细胞杂交技术，探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁
B．原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
C．检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理，活的原生质体被染色
D．聚乙二醇促进原生质体融合后，以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
【答案】D
【分析】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，并把杂种新培育
成新植物体的技术。
【详解】A、从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，不能用于去除细胞壁，因为紫菜细胞的细胞壁成分
中没有蛋白质，A错误；
B、获得的原生质体若处在低渗溶液中，会吸水涨破，B错误；
C、检测原生质体活力时可用台盼蓝染色，活的原生质体不能被染色，C错误；
D、聚乙二醇作为诱导剂可促进原生质体融合，对于杂种细胞可以叶绿体颜色等差异为标志来进行识别，D
正确。
故选D。
4．（2023·湖北·统考高考真题）栽培稻甲产量高、品质好，但每年只能收获一次。野生稻乙种植一次可连
续收获多年，但产量低。中国科学家利用栽培稻甲和野生稻乙杂交，培育出兼具两者优点的品系丙，为全
球作物育种提供了中国智慧。下列叙述错误的是（ ）
A．该成果体现了生物多样性的间接价值
B．利用体细胞杂交技术也可培育出品系丙
C．该育种技术为全球农业发展提供了新思路
D．品系丙的成功培育提示我们要注重野生种质资源的保护
【答案】A
【分析】生物多样性的直接价值提现在食用、药用、文学艺术创作等，间接价值体现在调节生态系统的功
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】能上，培育新品系不属于间接价值，潜在价值指的是尚未发现的。植物体细胞杂交是以原生质体培养为基
础，人工诱导使不同亲本原生质体融合，并通过对异核体的培养产生体细胞杂种的技术。体细胞杂交在转
移抗逆性状，进行作物改良，实现远缘重组，创造新型物种，以及定向转移胞质基因控制的性状和利用配
子一体细胞杂交产生三倍体植物上显示出重要的应用前景，并对丰富种质、保持和促进生物多样性具有重
大的意义。
【详解】A、生物多样性的直接价值提现在食用、药用、文学艺术创作等，间接价值体现在调节生态系统
的功能上，培育新品系不属于间接价值，A错误；
B、植物体细胞杂交是以原生质体培养为基础，人工诱导使不同亲本原生质体融合，并通过对异核体的培
养产生体细胞杂种的技术。植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组，创造和培
养植物新品种乃至新物种，尤其在多基因控制农艺性状的改良上具有较大优势。因此可以利用该方法培育
品系丙，B正确；
C、该育种技术把栽培稻和野生稻杂交，为全球农业发展提供了新思路，C正确；
D、品系丙的成功培育需要依靠野生稻的参与，提示我们要注重野生种质资源的保护，D正确。
故选A。
5．（2023·浙江·统考高考真题）植物组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如
图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化
B．使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率下降
C．植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D．培养基的pH值高于细胞内，有利于蔗糖的吸收
【答案】B
【分析】据图可知，H＋运出细胞需要ATP，说明H＋细胞内＜细胞外，蔗糖通过共转运体进入细胞内借助
H＋的势能，属于主动运输，据此分析作答。
【详解】A、转运蔗糖时，共转运体的构型会发生变化，但该过程是可逆的，A错误；
BD、据图分析可知，H＋向细胞外运输是需要消耗ATP的过程，说明该过程是逆浓度梯度的主动运输，细
胞内的H＋＜细胞外H＋，蔗糖运输时通过共转运体依赖于膜两侧的H＋浓度差建立的势能，故使用ATP合
成抑制剂，会通过影响H＋的运输而使蔗糖运输速率下降，而培养基的pH值低（H＋多）于细胞内，有利于
蔗糖的吸收，B正确，D错误；
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】C、植物组织培养过程中，蔗糖可作为碳源并有助于维持渗透压，但蔗糖并非唯一碳源，C错误。
故选B。
6．（2023·广东·统考高考真题）人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产
生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞融合前应去除细胞壁
B．高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合
C．融合的细胞即为杂交细胞
D．杂交细胞可能具有生长快速的优势
【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、在细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，再诱导原生质体融合，A正确；
B、人工诱导原生质体融合有物理法和化学法，用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合，B正确；
C、融合的细胞中有人参根-人参根细胞、人参根-胡萝卜根细胞、胡萝卜根-胡萝卜根细胞，只有人参根-胡
萝卜根细胞才是杂交细胞，C错误；
D、杂交细胞含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D正确。
故选C。
7．（2022·重庆·统考高考真题）植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组
织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分
裂素的作用，表现出不同的效应（见如表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；
反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（ ）
条
基因表达产物和相互作用 效应
件
① WOX5 维持未分化状态
② WOX5+PLT 诱导出根
③ WOX5+ARR2，抑制ARR5 诱导出芽
A．WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性
B．WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C．ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D．体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
【答案】C
【分析】植物细胞一般具有全能性。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，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，这称为愈伤组
织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。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。生长素的用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时，促进愈伤组织的形成。
【详解】A、根据表格信息可知，WOX5能维持未分化状态，使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性，
若WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A正确；
B、由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”，再结合表格信息，WOX5+PLT
可能诱导出根，可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B正确；
C、由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，可知
ARR5被抑制时细胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性，
C错误；
D、由题干信息可知，出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生，故可推测体细胞中生
长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D正确。
故选C。
8．（2022·辽宁·统考高考真题）蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物。在蓝莓组织培养过程中，外植体切
口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物，这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞
甚至死亡，导致蓝莓组织培养失败。下列叙述错误的是（ ）
A．花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中
B．适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变
C．在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变
D．宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体
【答案】D
【分析】根据题干信息：在蓝莓组织培养过程中，外植体切口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色
醌类化合物，这一过程称为褐变。减少褐变的措施有：减少氧化剂的浓度，如勤换培养基，或添加抗氧化
剂。在植物组织培养的过程中，一般选用代谢旺盛、再生能力强的器官或组织为材料制备外植体。
【详解】A、液泡中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等，其中的色素是指水溶性色素，如花青素，A正
确；
B、适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率可减少代谢积累的氧化剂的浓度，从而减少褐变，B正确；
C、根据题干信息：在蓝莓组织培养过程中，外植体切口处细胞被破坏，多酚类化合物被氧化成褐色醌类
化合物，这一过程称为褐变，可知在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变，C正确；
D、一般选用代谢旺盛、再生能力强的器官或组织为材料制备外植体，D错误。
故选D。
9．（2022·浙江·高考真题）下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ）
A．用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B．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
C．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D．不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
【答案】D
【分析】植物组织培养技术：1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→
植株（新植体）．2、原理：植物细胞的全能性．3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】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、 自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用70%酒精，再用无菌水清洗，再用5%次氯酸钠
消毒处理，最后再用无菌水清洗，A错误；
B、培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，B错误；
C、组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软，持水性也较好，有利于幼苗的生根和叶
片的生长，C错误；
D、不带叶片的菊花茎的切段可通过植物组织培养分化出芽和根这种器官发生的途径形成完整的菊花植株，
D正确。
故选D。
10．（2022·浙江·统考高考真题）农作物秸秆的回收利用方式很多，其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌
的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用，相当于植物组织培养中固体培养基的（ ）
A．琼脂+蔗糖 B．蔗糖+激素 C．激素+无机盐 D．无机盐+琼脂
【答案】A
【分析】植物组织培养基的主要成分是无机营养物（主要由大量元素和微量元素两部分组成）、有机物
（维生素、蔗糖、琼脂等）和生长调节物质（植物生长素类、细胞分裂素、赤霉素等）。培养基中的碳水
化合物通常是蔗糖，作为培养基内的碳源和能源外，对维持培养基的渗透压也起重要作用。培养基中添加
了琼脂，主要是作为培养基的支持物，使培养基呈固体状态，而成为固体培养基。
秸秆是食用菌栽培的主要基质,其中的纤维素和木质素在食用菌菌丝生长过程中大量降解,秸秆栽培食用菌
是秸秆利用的最佳途径。
【详解】据题干的信息，“秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质”，秸秆中的纤维素在食用菌菌丝生长过程
中大量降解，提供碳源和能源，这相当于植物组织培养基中添加的蔗糖；秸秆中的纤维素是固体，可以作
为培养基的支持物，使培养基呈固体状态，这相当于植物组织培养基中添加的琼脂。
故选A。
【点睛】本题主要考查植物组织培养的相关知识，意在考查考生对所学知识的识记和辨析的能力。
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】
