Question

18．染色体数目相同的两种二倍体植物A和B，某研究小组拟培育同时有两者优良特性的新型植物．

（1）过程①用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有生活力的原生质体，再用诱导剂聚乙二醇诱导二者融合，形成的融合细胞进一步培养，经过③脱分化、④再分化形成完整的杂种植株．这种育种技术称为植物体细胞杂交，其依据的生物学原理有细胞膜流动性和细胞的全能性．
（2）在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到3种不同的原生质体，当观察到融合细胞表面有红色和绿色两种荧光时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的．
（3）杂种细胞培育成的“A-B”植株为四倍体（单、二或四），假设A与B有性杂交的后代是不育的，而杂种植物“A-B”是可育的，造成这种差异的原因是在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常．

Answer 1

分析 据图分析，表示植物体细胞杂交过程，①表示制备原生质体，去除细胞壁的方法：酶解法，即在温和的条件下用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；②表示原生质体融合形成杂种细胞，完成的标志：再生出新的细胞壁；③④杂种细胞培养成杂种植株的过程是植物组织培养，其中③表示脱分化形成愈伤组织，④表示再分化形成杂种植株．

解答 解：（1）该新型药用植物是通过植物体细胞杂交技术获得的，要获得有活力的原生质体才能进行体细胞杂交．细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此首先用纤维素酶和果胶酶去掉植物的细胞壁，然后用PEG化学诱导剂（物理方法：离心、振动等）诱导二者的原生质体整合，体现了细胞膜具有一定的流动性．然后采用植物组织培养技术获得杂种植株，植物组织培养的主要过程是：先③脱分化形成愈伤组织，然后④再分化形成植物体，利用了植物细胞的全能性．
（2）植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇（或PEG），融合后有3种（番茄与番茄、番茄与马铃薯、马铃薯与马铃薯）不同类型的原生质体，由于科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，故二者融合所形成的细胞其细胞膜上含有两种颜色的荧光标记．
（3）由于甲、乙都是二倍体，因此，植物体细胞杂交得到的后代是异源多倍体（四倍体）．如果植物A、B是两个物种，二者不能通过有性杂交产生可育后代，原因是A、B有性杂交所产生的后代没有同源染色体，在减数分裂过程中同源染色体联会异常，也就是存在着生殖隔离．但植物A、B通过植物体细胞杂交技术产生的后代却是可育的，因为在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会，产生正常的配子．
故答案为：
（1）纤维素酶和果胶　  聚乙二醇   　脱分化    再分化   植物体细胞杂交    细胞膜流动性和细胞的全能性
（2）3　 融合细胞表面有红色和绿色两种荧光
（3）四　在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常

点评 本题考查植物体细胞杂交的过程，意在考查学生识图能力和识记能力，属于中档题，植物体细胞杂交：来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）．