Question

白菜（2n=20）和甘藍（2n=18）在正常情況下，無法產生可育后代，如圖表示利用細胞工程培育雜種植株白菜甘藍的示意圖，根據所學知識，回答下列問題

（1）由白菜體細胞獲得A的過程中，一般會用到

 

．
（2）誘導A、B融合為C的過程中常用的誘導劑為

 

，D→E過程表示

 

，此過程植物的代謝類型為

 

，E→F過程中，生長素/細胞分裂素低時，可誘導

 

形成，此過程

 

（需要/不需要）光照．
（3）經過體細胞雜交技術獲得的白菜甘藍為

 

倍體植株，

 

（可/不可）育．此方法與傳統的雜交育種相比，優點在于

 

．
（4）經誘導形成的雜交細胞除了白菜甘藍雜交細胞外，還有白菜細胞自身融合細胞，甘藍細胞自身融合細胞，以及未融合的白菜和甘藍細胞．所以，我們要經過篩選，才能選出合適的細胞進行植物組織培養．請根據給出的材料用具和步驟完成下列細胞篩選過程．
材料用具：融合后的待檢測細胞、細胞培養液、克隆化培養裝置、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、改良苯酚品紅染液、體積分數為15%的鹽酸溶液等．
第一步：首先對融合后的待檢測細胞分別進行克隆化培養．
第二步：

 

．
第三步：

 

．
第四步：

 

．
如果未找到符合條件的細胞，則說明細胞融合失敗，需要重新進行誘導融合．

Answer 1

考點：植物體細胞雜交的過程,植物培養的條件及過程

專題：

分析：進行植物體細胞雜交時需要用酶解法（纖維素酶和果膠酶）去除植物細胞的細胞壁，然后用相應的誘導方法誘導原生質體融合，植物細胞的融合通常使用化學法（聚乙二醇）或物理方法誘導融合，融合后的雜種細胞利用植物的組織培養技術培育成植株，植物的組織培養過程包括脫分化和再分化過程，脫分化過程是將細胞培養成愈傷組織的過程，此過程培養時不需要光照、但需要一定的氣體（氧氣和二氧化碳），說明愈傷組織的代謝類型為異養需氧型，再分化階段需要光照，同時需要一定的植物激素（生長素和細胞分裂素）誘導分化，當生長素的比例高時誘導生根，細胞分裂素的比例高時誘導生芽；白菜和甘藍屬于二倍體植物，二者經體細胞雜交獲得的植株屬于異緣四倍體，可進行減數分裂產生配子，白菜和甘藍具有生殖隔離，自然狀態下不能雜交，植物的體細胞雜交打破了生殖隔離，克服了遠緣雜交不親和的障礙；在融合培養基上存在五種類型的細胞：白菜甘藍雜交細胞、白菜細胞自身融合細胞、甘藍細胞自身融合細胞，以及未融合的白菜和甘藍細胞，由于白菜和甘藍細胞中所含染色體數分別為20和18，所以融合培養基中的上述五種細胞中所含染色體數是不同的，分別為：38、40、36、20、18，細胞處于有絲分裂中期時染色體形態和數目最清晰，故可以在顯微鏡下觀察有絲分裂中期各細胞中的染色體數來進行區分和篩選．

解答： 解：（1）進行植物體細胞雜交時需要用酶解法（纖維素酶和果膠酶）去除植物細胞的細胞壁．
（2）植物細胞的融合通常使用化學法（聚乙二醇）或物理方法誘導融合，融合后的雜種細胞利用植物的組織培養技術培育成植株，D→E過程屬于脫分化過程，脫分化形成的愈傷組織的代謝類型屬于異養需氧型，E→F屬于再分化過程，再分化階段需要光照，同時需要一定的植物激素（生長素和細胞分裂素）誘導分化，當生長素的比例高時誘導生根，細胞分裂素的比例高時誘導生芽．
（3）白菜和甘藍屬于二倍體植物，二者經體細胞雜交獲得的植株屬于異緣四倍體，可進行減數分裂產生配子，故可育．
（4）第二步：選出少量的細胞樣品，用體積分數為15%的鹽酸溶液固定，并進行染色，制成臨時裝片．
第三步：由于白菜和甘藍細胞中所含染色體數分別為20和18，所以融合培養基中的上述五種細胞中所含染色體數是不同的，分別為：38、40、36、20、18，細胞處于有絲分裂中期時染色體形態和數目最清晰，故可以在顯微鏡下觀察有絲分裂中期各細胞中的染色體數來進行區分和篩選．
第四步：所要的細胞為白菜甘藍雜交細胞，其細胞中染色體數量為38，所以在顯微鏡下找出含有染色體數為38的細胞．
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  異養需氧       芽（從芽）   需要
（3）（每空1分）四   可     可以克服遠源雜交不親和的障礙
（4）（每空2分）第二步：從每種細胞后代中選取少量樣品，經鹽酸處理后，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胞樣品的裝片，從每種細胞樣品裝片中尋找出染色體形態較好的分裂相． （或找出處于有絲分裂中期的細胞）
第四步：對染色體進行計數，找到染色體數目為38的細胞．

點評：本題考查了植物體細胞雜交的過程及意義，同時對植物組織培養的過程及培養條件進行了考查，對雜種細胞的篩選是本題的難點，解答此題的關鍵是要弄清楚五種細胞中染色體數目的差異．