人物經歷
1983.8－1986.7公派出國留學，在美國康奈爾大學生物化學及基因工程研究，系生物技術與基因工程奠基人吳瑞教授弟子。
1986.7回國後負責籌建中國科學院發育生物學研究所分子生物學實驗室，並領導該實驗室工作至今。該實驗室主要研究方向是探討在高等植物發育過程中，相關基因表達活性在時空和空間上的聯繫與配合，亦即是發育的遺傳程式和時空特異性問題。通過蛋白質和核酸的相互作用分離有關的轉錄調節因子，從而確立相關基因表達的時間順序和網路層次，並從組織、器官和整體水平上研究高等植物發育與分化的分子本質。
1987年評為副研究員，1990年破格晉升研究員。1978年獲第一次全國科學大會重大研究成果將獎；1981年獲中國人民解放軍總後勤部軍事醫學院科學院頒發的科研成果二等獎1991年獲中科院“七五”重大科研任務先進工作者稱號；1992年獲國務院頒發的政府津貼；1993年獲國家“八六三”計畫先進工作者稱號；1996年和1998年先後兩次獲中國科學院優秀博士研究生導師稱號。
發表論文80餘篇，以及“基因工程原理”、“基金工程與農業”專著兩部，“基因操作原理”和“DNA克隆”譯著兩部。
已培養碩士研究生16名，博士生24名，在讀博士生11名。
研究課題
1.水稻光周期育性轉換調控基因的分離及功能鑑定 完成了水稻osRACD基因的結構分析，表明其是由6個內含子和7個外顯子組成；套用體外缺失突變和凝膠阻滯實驗技術，在osRACD基因啟動子中鑑定出與特異轉錄因子結合的順式元件，並從實驗上證明只有在可育材料58S-SD的幼穗組織蛋白質提取物中，才存在此種特異轉錄因子；套用反義基因和轉基因技術，證明osRACD基因具有控制花粉管生長發育的功能；分離到水稻Rac家族的另一個成員osRACB，完成了全序列測定和結構分析，表明其是由由6個內含子和7個外顯子組成，構建了正義、反義基因表達載體。
2.甜菜無融合生殖基因的分離與功能鑑定 通過與美國德州農業與機械大學華人教授張洪斌博士合作，完成了天才單體附加系M14 biBAC庫的構建，平均插入片段MW=120kb；完成了與生殖相關的甜選單體附加系與栽培甜菜的差減文庫的構建；已成功鑑定出了9個甜菜易位系；建立了用於轉基因功能鑑定的雜種甜菜組織培養體系。
3.提高C3植物水稻的光合效率研究 利用PCR技術，已經從C4植物高粱中分離到了磷酸烯醇式丙酮酸羧華酶(PEPCase)基因，轉錄本全長約5989bp，並構建了轉基因表達載體pCAMBIA1301，建立了相應的水稻轉化體系，獲得了轉PEPC基因的水稻植株。
4.胡蘿蔔體細胞胚根發育的細胞分子生物學研究 在已經取得的研究基礎上，本年度繼續對胡蘿蔔體細胞胚胚根發育過程中蔗糖的調控作用機理、調控胚根生長的相關基因的分離、內源ABA誘導的Lea基因的等方面進行深入研究。已分離到lea基因 Hsp70基因、translin基因以及DnaJ基因等，正對這些基因功能進行研究。
個人生活
2014年10月，一組中國科學院老教授講課的圖片在網上走紅。課堂上一位老教授手持教鞭站在講台上，講桌前一位頭髮花白的老奶奶在一旁坐著靜靜陪伴。據了解，老教授為中國科學院遺傳與發育生物研究所吳乃虎教授，老奶奶為北京大學生命科學學院細胞遺傳學系黃美娟教授。兩位生物學專家自1967年結婚，至今已相守近50載。
吳乃虎吳乃虎教授的《基因工程原理》一課在中科院人氣十足，階梯教室經常出現人擠人的盛況，不少學生自己搬來小椅子坐在過道，還有不少學生特意從外校趕來。對於吳乃虎同黃美娟共同上課的情景，學生們早已習以為常，不少學生更稱其為生物學界的“神仙眷侶”。
學生回憶，黃老師擦黑板總是很及時，偶爾會對吳老師講的內容進行更正和提醒，兩人恩愛極了。
教學現場
聊人生
2014年11月5日，離上課還有半個小時，吳乃虎講課的教室已座無虛席，幾名學生搬著小椅子插空坐下。兩位老教授穿著深色外套走進教室，和幾位學生打著招呼。
上周，兩位老人一同講課的照片被發布到網上，二老一下“火”了起來，妻子講話時，吳乃虎在教室中踱步，後來索性和學生一起坐在教室的第二排聽妻子閒話家常，不少學生看到這一場景會心一笑。
奪板擦
18時30分許，吳乃虎走上講台，左手拿起教鞭，右手拿起粉筆，一邊講課一邊寫板書。黃美娟安靜地坐在一旁，根據丈夫講授的內容，向學生展示課件。
30分鐘後，滿滿的一面黑板被吳乃虎寫滿，黃美娟慢慢走到板書前，一下下把黑板擦乾淨。一堂課上，黃美娟為擦黑板起身五六次。一次吳乃虎自己拿起板擦正要擦時，被妻子一把將板擦“奪”走，引起台下學生的一陣歡笑。
揭老底
因假期臨近，有幾名學生沒有上課，回家探親，吳乃虎並不贊同，他希望學生堅持學習。20時許，吳乃虎帶在身上的擴音機發出噪音，怎么弄也不見好。吳乃虎像小朋友般求助似的望向了妻子，黃美娟剛站起來，擴音器好了，學生們又樂了起來。
系圍巾
20時40分許，課間休息時，黃美娟給吳乃虎披上外套，兩個人一人喝了一袋牛奶。有課的時候，他們的晚飯一般在學校解決。
21時30分許，下課了，黃美娟幫丈夫繫上圍巾，兩人攙扶著一同走出了教室。
