Question

17．科学家用植物细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄-马铃薯”杂种植株，如图1所示，其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株．育种工作者还利用番茄进行了如三组实验如图2．据图回答下列问题：

（1）实现过程②的技术是原生质体融合，在此之前使用纤维素酶和果胶酶处理细胞以除去细胞壁．过程③原生质体经过再生细胞壁，与此密切相关的细胞器为高尔基体（线粒体）．
（2）过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志．
（3）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄-马铃薯”细胞内含m+n条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄-马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于单倍体植株．
（4）如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗．
（5）若杂种植株在有丝分裂过程中，仅保留番茄的染色体而马铃薯的染色体会不断丢失，采用特异性引物对番茄和马铃薯基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定．图3是用该引物对双亲及4棵再生植株1～4进行PCR扩增的结果．据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有1、2、4 （多选）．
（6）图2Ⅰ过程培育植物体A主要应用了植物组织培养技术．
（7）用红果多室（Yymm）番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验，则Ⅱ过程中，培育植物体B的方法（Ⅱ）称为单倍体育种．植物体C的基因型有YYmm或Yymm或yymm．（细胞A为两两融合细胞，写出具体的基因型．）
（8）三种育种得到的植物体A、B、C中一定为纯合体的是植物体B．

Answer 1

分析 分析图1：图1利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物植株，具体过程包括诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程．过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体a和b，过程②通过物理或化学方法（如聚乙二醇试剂）诱导原生质体融合成c，过程③是再生细胞壁形成杂种细胞d，过程④是脱分化过程形成愈伤组织e，过程⑤是再分化生成完整植株．过程④和⑤是植物组织培养技术培育完整植株．
分析图2：Ⅰ是植物组织培养；Ⅱ是单倍体育种；Ⅲ是花粉细胞融合．

解答 解：（1）过程②是利用物理或化学方法（如聚乙二醇试剂）诱导原生质体融合，在此之前要用酶解法（纤维素酶和果胶酶）除去细胞壁．过程③是原生质体再生出新的细胞壁的过程，在植物细胞中，高尔基体与细胞壁的形成有关．
（2）过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志．
（3）“番茄--马铃薯”细胞是由番茄体细胞和马铃薯体细胞经过融合而成的，因此具有番茄和马铃薯的全部遗传物质．若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄--马铃薯”细胞内含m+n条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄--马铃薯”植株为四倍体，此杂种植株的花粉是生殖细胞，由生殖细胞直接发育而来的生物体，不管含有一个或多个染色体组，都是单倍体．
（4）如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，则c具有番茄细胞两倍的染色体．那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，可以使细胞中染色体数目增倍．
（5）图3中，1、2和4中同时含有番茄和马铃薯的染色体，而3只含有番茄的染色体，因此再生植株1～4中一定是杂种植株的有1、2、4．
（6）图2Ⅰ过程培育植物体A主要应用了植物组织培养技术．
（7）Ⅱ中花粉经组织培养直接长成的幼苗是单倍体，再用秋水仙素处理幼苗，得纯合的植物体B，该过程属于单倍体育种．植物C是基因型为Yymm的花粉经过花粉两两融合后形成的细胞A后，以组织培养方式得到的．依据基因分离定律可知，亲本为Yymm的植物的花粉基因型为Ym或ym．这样融合细胞A可能是Ym与Ym的花粉融合得到，也可能是ym与ym的花粉融合得到，还可能是Ym与ym的花粉融合得到．即融合细胞A的基因型可能是YYmm、yymm、Yymm．组织培养得到的植物体C是细胞A全能性的体现，故植物体C的基因型取决于细胞A．所以植物C的基因型是Yymm或yymm或Yymm．
（8）A中个体的基因型取决于外植体，不一定是纯合子；B是单倍体育种形成，一定是纯合子；C是花粉融合后培养形成的，若融合的花粉的基因型不同，则为杂合子，否则为纯合子．因此，三种育种得到的植物体A、B、C中一定为纯合体的是植物B．
故答案为：
故答案为：
（1）原生质体融合   纤维素酶和果胶  细胞壁  高尔基体（线粒体）
（2）叶绿体
（3）m+n    单
（4）用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
（5）1、2、4
（6）植物组织培养
（7）单倍体育种    YYmm或Yymm或yymm
（8）植物体B

点评 本题结合图解，考查植物体细胞杂交、植物组织培养、单倍体育种等知识，要求考生识记植物体细胞杂交和植物组织培养的具体过程，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．