Question

白菜（2n=20）和甘藍(lán)（2n=18）在正常情況下，無(wú)法產(chǎn)生可育后代，如圖表示利用細(xì)胞工程培育雜種植株白菜甘藍(lán)的示意圖，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，回答下列問(wèn)題

（1）由白菜體細(xì)胞獲得A的過(guò)程中，一般會(huì)用到

 

．
（2）誘導(dǎo)A、B融合為C的過(guò)程中常用的誘導(dǎo)劑為

 

，D→E過(guò)程表示

 

，此過(guò)程植物的代謝類(lèi)型為

 

，E→F過(guò)程中，生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素低時(shí)，可誘導(dǎo)

 

形成，此過(guò)程

 

（需要/不需要）光照．
（3）經(jīng)過(guò)體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的白菜甘藍(lán)為

 

倍體植株，

 

（可/不可）育．此方法與傳統(tǒng)的雜交育種相比，優(yōu)點(diǎn)在于

 

．
（4）經(jīng)誘導(dǎo)形成的雜交細(xì)胞除了白菜甘藍(lán)雜交細(xì)胞外，還有白菜細(xì)胞自身融合細(xì)胞，甘藍(lán)細(xì)胞自身融合細(xì)胞，以及未融合的白菜和甘藍(lán)細(xì)胞．所以，我們要經(jīng)過(guò)篩選，才能選出合適的細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)．請(qǐng)根據(jù)給出的材料用具和步驟完成下列細(xì)胞篩選過(guò)程．
材料用具：融合后的待檢測(cè)細(xì)胞、細(xì)胞培養(yǎng)液、克隆化培養(yǎng)裝置、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、改良苯酚品紅染液、體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液等．
第一步：首先對(duì)融合后的待檢測(cè)細(xì)胞分別進(jìn)行克隆化培養(yǎng)．
第二步：

 

．
第三步：

 

．
第四步：

 

．
如果未找到符合條件的細(xì)胞，則說(shuō)明細(xì)胞融合失敗，需要重新進(jìn)行誘導(dǎo)融合．

Answer 1

考點(diǎn)：植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程,植物培養(yǎng)的條件及過(guò)程

專(zhuān)題：

分析：進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交時(shí)需要用酶解法（纖維素酶和果膠酶）去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，然后用相應(yīng)的誘導(dǎo)方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，植物細(xì)胞的融合通常使用化學(xué)法（聚乙二醇）或物理方法誘導(dǎo)融合，融合后的雜種細(xì)胞利用植物的組織培養(yǎng)技術(shù)培育成植株，植物的組織培養(yǎng)過(guò)程包括脫分化和再分化過(guò)程，脫分化過(guò)程是將細(xì)胞培養(yǎng)成愈傷組織的過(guò)程，此過(guò)程培養(yǎng)時(shí)不需要光照、但需要一定的氣體（氧氣和二氧化碳），說(shuō)明愈傷組織的代謝類(lèi)型為異養(yǎng)需氧型，再分化階段需要光照，同時(shí)需要一定的植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）誘導(dǎo)分化，當(dāng)生長(zhǎng)素的比例高時(shí)誘導(dǎo)生根，細(xì)胞分裂素的比例高時(shí)誘導(dǎo)生芽；白菜和甘藍(lán)屬于二倍體植物，二者經(jīng)體細(xì)胞雜交獲得的植株屬于異緣四倍體，可進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，白菜和甘藍(lán)具有生殖隔離，自然狀態(tài)下不能雜交，植物的體細(xì)胞雜交打破了生殖隔離，克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙；在融合培養(yǎng)基上存在五種類(lèi)型的細(xì)胞：白菜甘藍(lán)雜交細(xì)胞、白菜細(xì)胞自身融合細(xì)胞、甘藍(lán)細(xì)胞自身融合細(xì)胞，以及未融合的白菜和甘藍(lán)細(xì)胞，由于白菜和甘藍(lán)細(xì)胞中所含染色體數(shù)分別為20和18，所以融合培養(yǎng)基中的上述五種細(xì)胞中所含染色體數(shù)是不同的，分別為：38、40、36、20、18，細(xì)胞處于有絲分裂中期時(shí)染色體形態(tài)和數(shù)目最清晰，故可以在顯微鏡下觀察有絲分裂中期各細(xì)胞中的染色體數(shù)來(lái)進(jìn)行區(qū)分和篩選．

解答： 解：（1）進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交時(shí)需要用酶解法（纖維素酶和果膠酶）去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁．
（2）植物細(xì)胞的融合通常使用化學(xué)法（聚乙二醇）或物理方法誘導(dǎo)融合，融合后的雜種細(xì)胞利用植物的組織培養(yǎng)技術(shù)培育成植株，D→E過(guò)程屬于脫分化過(guò)程，脫分化形成的愈傷組織的代謝類(lèi)型屬于異養(yǎng)需氧型，E→F屬于再分化過(guò)程，再分化階段需要光照，同時(shí)需要一定的植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）誘導(dǎo)分化，當(dāng)生長(zhǎng)素的比例高時(shí)誘導(dǎo)生根，細(xì)胞分裂素的比例高時(shí)誘導(dǎo)生芽．
（3）白菜和甘藍(lán)屬于二倍體植物，二者經(jīng)體細(xì)胞雜交獲得的植株屬于異緣四倍體，可進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，故可育．
（4）第二步：選出少量的細(xì)胞樣品，用體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液固定，并進(jìn)行染色，制成臨時(shí)裝片．
第三步：由于白菜和甘藍(lán)細(xì)胞中所含染色體數(shù)分別為20和18，所以融合培養(yǎng)基中的上述五種細(xì)胞中所含染色體數(shù)是不同的，分別為：38、40、36、20、18，細(xì)胞處于有絲分裂中期時(shí)染色體形態(tài)和數(shù)目最清晰，故可以在顯微鏡下觀察有絲分裂中期各細(xì)胞中的染色體數(shù)來(lái)進(jìn)行區(qū)分和篩選．
第四步：所要的細(xì)胞為白菜甘藍(lán)雜交細(xì)胞，其細(xì)胞中染色體數(shù)量為38，所以在顯微鏡下找出含有染色體數(shù)為38的細(xì)胞．
故答案為：
（1）（每空1分）纖維素酶和果膠酶
（2）（每空1分）PEG（聚乙二醇）  脫分化  異養(yǎng)需氧       芽（從芽）   需要
（3）（每空1分）四   可     可以克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙
（4）（每空2分）第二步：從每種細(xì)胞后代中選取少量樣品，經(jīng)鹽酸處理后，用改良苯酚品紅溶液染色，并分別制成裝片．
第三步：在顯微鏡下觀察各種細(xì)胞樣品的裝片，從每種細(xì)胞樣品裝片中尋找出染色體形態(tài)較好的分裂相． （或找出處于有絲分裂中期的細(xì)胞）
第四步：對(duì)染色體進(jìn)行計(jì)數(shù)，找到染色體數(shù)目為38的細(xì)胞．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程及意義，同時(shí)對(duì)植物組織培養(yǎng)的過(guò)程及培養(yǎng)條件進(jìn)行了考查，對(duì)雜種細(xì)胞的篩選是本題的難點(diǎn)，解答此題的關(guān)鍵是要弄清楚五種細(xì)胞中染色體數(shù)目的差異．