Question

【題目】花椰菜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。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖。

據(jù)圖回答下列問題：

（1）過程①所需的酶是____________________。

（2）誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法除了用PEG誘導(dǎo)融合，還有______________（至少寫2項(xiàng)）等方法。原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是______________________。原生質(zhì)體經(jīng)過______________再生，進(jìn)而分裂和脫分化形成愈傷組織。

（3）過程②后，在顯微鏡下觀察融合的活細(xì)胞中有供體的______________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。

（4）將生長良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到_________________培養(yǎng)基上，培養(yǎng)基中由于含有不同的_____________成分，誘導(dǎo)愈傷組織再分化為胚狀體或_______，進(jìn)而形成完整的小植株。

（5）若分析再生植株的染色體變異類型，應(yīng)剪取再生植株和__________________植株的根尖，制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。

（6）對雜種植株進(jìn)行__________________接種實(shí)驗(yàn)，可篩選出具有高抗性的雜種植株。

Answer 1

【答案】纖維素酶和果膠酶 離心，振蕩，電刺激 保持原生質(zhì)體完整性 細(xì)胞壁 葉綠體 分化 植物激素 叢芽 雙親（或花椰菜和黑芥） 黑腐病菌

【解析】

據(jù)圖分析，過程①表示原生質(zhì)體的制備，要用纖維素酶和果膠酶去掉植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，過程②為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，體現(xiàn)了生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一定的流動(dòng)性。將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株的過程是植物組織培養(yǎng)，經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，再分化形成完整植株。

（1）①過程為原生質(zhì)體的制備，需要去掉細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，酶具有專一性等特點(diǎn)，故用纖維素酶和果膠酶。

（2）誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法包括物理法和化學(xué)法，物理法包括離心，振蕩，電刺激等，化學(xué)法一般用聚乙二醇（PEG）誘導(dǎo)融合；原生質(zhì)體沒有細(xì)胞壁的保護(hù)，需要加入適宜濃度的甘露醇以保證滲透壓的穩(wěn)定，以避免原生質(zhì)體吸水或失水破壞原生質(zhì)體的完整性；原生質(zhì)體通過細(xì)胞壁再生形成雜種細(xì)胞，進(jìn)而形成愈傷組織。

（3）用于融合的兩個(gè)細(xì)胞，一個(gè)是黑芥苗的葉肉細(xì)胞，一個(gè)是花椰菜的根部細(xì)胞，其中供體細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)是葉綠體，可通過觀察葉綠體的有無作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。

（4）雜種細(xì)胞具有全能性，在一定的營養(yǎng)和激素條件下，可以脫分化形成愈傷組織。將愈傷組織轉(zhuǎn)接到含有不同激素成分的培養(yǎng)基上，就可以誘導(dǎo)其再分化生成胚狀體或叢芽，進(jìn)而形成完整植株。

（5）分析再生植株染色體變異類型，需要將再生植株細(xì)胞染色體和黑芥苗與花椰菜細(xì)胞中的染色體制片觀察進(jìn)行比較，制片的基本程序是解離、漂洗、染色、制片。

（6）對雜種植株接種黑腐病菌，能正常生長的即為具有高抗性的雜種植株。