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第39 讲 植物细胞工程
目录
01 课标达标练
【题型一】植物组织培养技术
【题型二】植物体细胞杂交技术
【题型三】植物细胞工程的实际应用
02 能力突破练（新角度+新情境+新考法）
03 高考溯源练（含2025 年高考真题）
题型一 植物组织培养技术
1．通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示。下列相关叙述正确的是
（ ）
A．过程③通常先在生长素与细胞分裂素比例高的培养基中培养
B．过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的诱变体植株丙
C．所得三种植株中乙和丙的遗传信息与甲相同，植株丁和甲是同一物种
D．过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，应将愈伤组织细胞悬浮培养
2．紫杉醇能抑制细胞的有丝分裂，临床上主要用于头颈癌和肺癌的一线治疗。以往人们从红豆杉树的树
皮中提取紫杉醇，需要砍伐大量树木。现在人们通过生物工程技术来获得紫杉醇产物和繁育幼苗。下列叙
述错误的是（ ）
A．外植体脱分化形成愈伤组织一般不需要光照，再分化形成个体过程需要光照
B．愈伤组织培养为丛芽和根的过程中，即使营养物质充分，也需要更换培养基
C．生物工程技术繁育幼苗过程中，需要对外植体进行消毒
1
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D．若要工厂化生产紫杉醇，一般需要培养到植株阶段，然后进行提取
3．下列关于植物组织培养的叙述，正确的是（ ）
A．以一株植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型相同
B．培养过程中应给予适当光照以促进愈伤组织的光合作用
C．适当提高培养基中细胞分裂素的比例有利于愈伤组织分化成芽
D．常用茎尖进行组织培养获得脱毒苗是因为茎尖不含有毒物质
4．某二倍体植株的基因型为AaBb，两对基因遵循自由组合定律，取该植物的芽尖细胞进行实验，流程如
下图。请据图分析下列叙述错误的是（ ）
A．幼苗1、幼苗2 的形成都体现了细胞的全能性
B．该植物的花粉发育成的单倍体的基因型是AB、Ab、aB、ab，植株B 均为纯种
C．秋水仙素处理获得植株B 的原理是抑制纺锤体的形成，着丝粒无法分裂，染色体数目加倍
D．细胞a 和细胞c 杂交成功的标志是细胞X 长出新的细胞壁
5．紫杉醇能抑制细胞的有丝分裂，临床上主要用于头颈癌和肺癌的治疗。以往人们从红豆杉树的树皮中
提取紫杉醇，需要砍伐大量树木。现在人们通过生物工程技术获得紫杉醇和繁育幼苗。下列叙述错误的是
（ ）
A．若要工厂化生产紫杉醇，一般需要培养到个体阶段，然后进行提取
B．若要愈伤组织生芽，培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值应小于1
C．愈伤组织培养为丛芽和根的过程中，即使营养物质充分，也需要更换培养基
D．外植体脱分化形成愈伤组织一般不需要光照，再分化形成个体过程需要光照
题型二 植物体细胞杂交技术
6．如图表示植株A（杂合子Aa）和植株B 培育植株①②③④⑤的过程，下列说法正确的是（ ）
2
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A．培育植株①的过程为单倍体育种，获得的植株为纯合子
B．选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体，未体现细胞的全能性
C．需要通过植物组织培养技术获得的植株只有①③④
D．植株①②④⑤与植株A 基因型相同的概率分别是0、0、1、0（不考虑基因突变）
7．某杂种植株的获取过程如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．叶片经消毒后需用蒸馏水多次冲洗，以避免消毒时间过长而产生毒害
B．图示①过程采用酶解法获取原生质体时，可用聚乙二醇调节渗透压
C．图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，提高酶解效率
D．图示④过程可用高Ca²⁺—低pH 法获得杂种细胞
8．三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术
将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）提前到杂种细胞，并实现有效成分的工厂化生产，操作如
图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．③过程融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂
B．④过程生产的药物属于植物的次生代谢物
C．杂种细胞形成愈伤组织的过程中，其特有功能丧失，但结构不变
D．图中所示的生产流程体现了细胞膜的流动性，但未体现植物细胞的全能性
9．诱导细胞融合有多种方法，下列属于生物法的是（ ）
A．灭活病毒诱导融合法
B．电场诱导融合法
3
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C．重压诱导融合法
D．聚乙二醇诱导融合法
10．科学家用植物体细胞杂交方法，将白菜（2n＝20）和紫甘蓝（2n＝18）的原生质体进行融合时，得到
多种原生质体的混合物（包括不同融合的和未融合的），采用特定的方法筛选出杂种细胞，再培育出“白
菜—紫甘蓝”杂种植株。下列叙述错误的是（ ）
A．该培育过程利用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
B．在制备原生质体时，通常使细胞处于微弱的质壁分离状态
C．为便于筛选杂种细胞，可选择两者叶肉细胞进行原生质体融合
D．“白菜—紫甘蓝”杂种植株是二倍体，能够产生可育配子
题型三 植物细胞工程的实际应用
11．黄瓜花叶病毒能感染多种植物。研究人员欲培育具有抗黄瓜花叶病毒感染能力的番茄植株，下图为主
要过程示意图，最终对再生番茄植株进行鉴定和筛选后获得抗黄瓜花叶病毒番茄植株。下列叙述错误的是
（ ）
A．农杆菌经①接种至液体培养基，培养基中含有分化程度相对较低的番茄组织
B．浸泡番茄外植体的培养基中含有特定的抗生素用以去除转化番茄细胞的农杆菌
C．③接种的培养基中含适宜浓度的Kan，目的是杀死没有导入重组质粒的番茄细胞
D．图示愈伤组织再分化形成抗Kan 再生番茄植株经器官发生途径和体细胞胚发生途径均可
12．植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术，培养装置如图所示。广西罗汉果
的有效成分罗汉果甜苷具有清热润肺等功效。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细
胞悬浮培养获得罗汉果甜苷。下列叙述错误的是（ ）
A．利用细胞悬浮培养生产罗汉果甜苷可减少对罗汉果种植的依赖性
B．往装置中加入的培养基和充入的气体都必须经过无菌处理
4
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C．愈伤组织经果胶酶等处理后，可获得结构完整的单个悬浮细胞
D．应在装置中增设传感器以监测和控制温度、溶氧量、渗透压等
13．植物细胞工程广泛应用于农业、医药卫生等领域。下列叙述正确的是（ ）
A．利用香蕉茎尖通过植物组织培养技术脱去病毒可获得抗病毒苗
B．植物体细胞杂交技术涉及的原理只有细胞膜具有流动性
C．工厂化生产的紫草宁是紫草细胞的初生代谢物
D．花药离体培养需要用到植物组织培养技术
14．植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素
实验流程见下图。下列描述合理的是（ ）
A．实验流程中可用胰蛋白酶处理愈伤组织，制备悬浮细胞
B．番茄红素是次生代谢物，一般在特定的组织或器官中产生
C．细胞产物的工厂化生产可以提高单个细胞中次生代谢物的含量
D．胡萝卜根外植体进行适当的消毒处理后，再用蒸馏水清洗2～3 次
15．某实验小组欲利用植物组织培养技术获得大量突变体，植物组织培养的过程如图所示。下列叙述错误
的是（ ）
A．该过程中培养细胞一直处于不断增殖的状态，容易诱发突变
B．①过程需对外植体消毒和培养皿灭菌，②过程一般需对锥形瓶进行遮光
C．与②过程相比，③过程需要提高培养基中生长素/细胞分裂素的值
D．利用植物组织培养技术获得大量突变体的过程不遵循孟德尔遗传定律
1．（2025·湖南·模拟预测）图1 表示在一定条件下胡萝卜韧皮部的离体组织培育成新植株的过
程，图2 表示在培养基上诱导一种植物花药再生成完整新植株的过程。下列有关说法正确的是（ ）
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A．两个过程中的外植体都要经过消毒、灭菌过程
B．①③步骤均会产生高度分化的薄壁组织团块
C．②④步骤形成的幼苗均具有本物种染色体数目
D．两个过程都利用了植物细胞具有全能性的原理
2．（24-25 高三下·湖南娄底·阶段练习）黄酮类物质具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性，
传统提取方法效率低下，难以满足市场需求。为解决这一问题，科研人员利用芒果悬浮培养细胞技术。以
下是黄酮类物质生产的基本流程，下列叙述错误的是（ ）
A．愈伤组织是一团无定形状态的薄壁细胞
B．黄酮类物质属于芒果细胞的次生代谢物
C．芒果悬浮培养细胞技术与植物组织培养技术的原理均为植物细胞的全能性
D．该生产技术具有周期短、产量高、可持续性强的优势
3．（以不对称体细胞杂交为情境）（2025·江西·二模）不同种植物体细胞杂交会出现较严重的
染色体间排斥现象。不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色体,与未经射线照射的受体细胞融
合,所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇,为了培育产生
紫杉醇的柴胡,科研人员将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了不对称体细胞杂交,诱导融合后,只统计了6 组
细胞,如下表所示。下列叙述正确的是（ ）
材料
融合细胞组号
1
2
3
4
5
6
染色体数(条)
9-11
1
12-14
12-16
13
14
6
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A．需用一定剂量的紫外线照射柴胡原生质体与未经紫外线照射的红豆杉原生质体融合
B．表中有4 组细胞为杂交细胞,这些细胞经植物组织培养获得的植株可能产生紫杉醇
C．在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中,应选择红豆杉的核基因含量较高的进行培养
D．将红豆杉和柴胡的愈伤组织分别用胰蛋白酶处理,能够各自获得有活力的原生质体
4．（2024·湖南·一模）植物代谢会产生次生代谢物（如花椒毒素、黄酮类物质、棉酚等），以
抵御植食性害虫的取食及病虫害的侵入。通过长期的进化，植食性昆虫已经进化出复杂的解毒酶系来应对
寄主植物的毒性化合物的防御。下列叙述错误的是（ ）
A．植食性昆虫形成解毒酶系是植物的毒性化合物对其定向选择的结果
B．次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
C．某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是遗传多样性的直观表现
D．植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果
5．（2025·湖南长沙·一模）辣椒素是存在于辣椒细胞中的一种活性成分，具有抗癌、提高免疫力等功能。
研究人员利用植物细胞培养技术实现了天然辣椒素的工厂化生产，其主要流程为外植体→消毒→愈伤组织
→悬浮培养→分离提纯。下列相关说法错误的是（ ）
A．选用茎尖、根尖等作为外植体的原因是其细胞分化程度低
B．为防止微生物污染，外植体应先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒
C．为诱导愈伤组织的形成，培养基中生长素与细胞分裂素的比例应适中
D．该工厂化生产利用悬浮培养的条件，提高了单个细胞中辣椒素的含量
6．（2025·湖南邵阳·三模）细胞工程是有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合
性的生物工程。下列叙述正确的是（ ）
A．植物组织培养过程中诱导愈伤组织需要在光线良好的地方进行
B．可利用植物细胞培养来生产人参的初生代谢产物人参皂苷
C．动物细胞传代培养时，悬浮培养的细胞需要胰蛋白酶处理再离心收集
D．核移植中MⅡ期卵母细胞去“核”其实是去除纺锤体——染色体复合物
7．（2025 高三上·湖南长沙·专题练习）二倍体野生种马铃薯具有抗青枯病的特性，而栽培种（四倍体）不
具有这种特性。下图表示利用野生种马铃薯培育抗青枯病新品种的过程。相关叙述错误的是（ ）
A．正常情况下，体细胞杂种A206 为六倍体
B．可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体
C．体细胞杂种A206 的形成过程中会出现愈伤组织
D．利用品种R 连续自交可得到纯合的抗青枯病植株
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8．（24-25 高三上·湖南湘西·期末）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如图
所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．图中培育杂种植株时①过程使用了纤维素酶和果胶酶
B．杂种细胞培育成的愈伤组织的代谢类型是异养需氧型
C．培育出的抗病花椰菜是四倍体，将病菌悬浮液均匀喷施于叶片上可筛选抗病性强的杂种植株
D．上述过程中包含着有丝分裂，细胞分化和减数分裂等过程
9．（24-25 高三上·湖南娄底·阶段练习）不对称体细胞杂交是指融合前钝化一方亲本原生质体的细胞核，
使大部分染色体被破坏，再与另一方亲本的原生质体融合，这一融合方式只允许钝化细胞的部分遗传物质
进入杂种细胞。科研人员将钝化欧芹（2n=22）原生质体和烟草（2n=48）原生质体融合得到了首例不对称
杂交种。下列叙述错误的是（ ）
A．不对称体细胞杂交技术可用于细胞质基因的转移
B．可用高Ca2+—高pH 融合法诱导原生质体间的相互融合
C．获得的不对称杂交种含4 个染色体组，属于四倍体
D．细胞融合时，可将原生质体置于等渗溶液中进行
10．（以培育抗虫棉新品种为情境）（2025·湖南永州·三模）为培育抗虫棉新品种，研究其抗虫
及生长特性，某科研小组以陆地棉和野生抗虫棉为材料进行体细胞杂交实验。将两种棉花细胞用酶解法制
备原生质体，采用PEG 融合法诱导融合，筛选出杂种细胞后经培养获得杂种棉株。测定杂种棉株的相关指
标获得如下实验数据，下列相关叙述错误的是（ ）
指标
类别
相对生长速率
（%）
棉铃虫死亡率
（%）
叶绿素含
量
（mg/g）
RuBP 羧化酶活性
（μmol/mgmin）
陆地棉
100
20
2.5
30
野生抗虫
棉
80
85
3.0
25
杂种棉株
110
75
3.2
35
A．植物体细胞杂交利用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性等基本原理
B．在制备原生质体时需严格控制好胰蛋白酶和胶原蛋白酶的浓度和酶解时间
C．双亲的抗虫基因可能在杂种棉株中表达时发生了相互干扰，影响了其抗虫效果
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D．相同条件下杂种棉株的光合效率更高，有利于为其生长提供充足的物质和能量
1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇药源短缺
问题。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B．培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌
C．芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体
D．紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显
2．（2025·河北·高考真题）生物工程在社会生产中的应用日益广泛，下列相关技术和方法错误的是（ ）
A．利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持
B．在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养
C．利用灭活病毒诱导B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
D．对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备
3．（2025·浙江·高考真题）某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究，结果如表所示。
流程
最佳措施或最适培养基
①外植体腋芽消毒
75%乙醇浸泡30s+5%NaClO 浸泡6min
②诱导出丛生苗
MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA
③丛生苗的扩增
MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA
④丛生苗的生根
1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA
注：从生苗为丛状生长的幼苗，IBA（吲哚丁酸）为生长素类物质
下列叙述正确的是（ ）
A．流程①的效果取决于消毒剂浓度
B．流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段
C．与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大
D．与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根
4．（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（
）
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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
5．（2025·四川·高考真题）研究人员用花椰菜（BB，2n=18）根与黑芥（CC，2n=16）叶片分别制备原生
质体，经PEG 诱导融合形成杂种细胞，进一步培养获得再生植株，其中的植株N 经鉴定有33 条染色体。
下列叙述正确的是（ ）
A．两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B．再生植株N 的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C．花椰菜和黑芥的原生质体能融合，证明两种植物间不存在生殖隔离
D．植株N 的B 组和C 组染色体不能正常联会配对，无法产生可育配子
6．（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
7．（2024·贵州·高考真题）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述
错误的是（ ）
A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数
B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割
C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养
D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端
8．（2024·北京·高考真题）大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错
误的是（ ）
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A．制备时需用纤维素酶和果胶酶
B．膜具有选择透过性
C．可再生出细胞壁
D．失去细胞全能性
9．（2024·甘肃·高考真题）兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织
培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．①为脱分化过程，1 号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B．②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C．3 号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D．百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体
10．（2024·安徽·高考真题）植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培
养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议
不合理的是（ ）
A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞
B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
11．（2024·湖北·高考真题）植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物
体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
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A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG 诱导原生质体融合
C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株
12．（2024·吉林·高考真题）迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组
织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是（
）
A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B．诱导愈伤组织时需加入NAA 和脱落酸
C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
13．（2024·浙江·高考真题）山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得
到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（ ）
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
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