Question

6．科学家利用细胞工程培育了“白菜-甘蓝”杂交植株，如图所示，请据图回答下列问题：

（1）由D形成F过程所依据的原理是细胞的全能性；通常诱导C过程进行常用的化学试剂是聚乙二醇；植物组织培养除了需要提供一定的营养、激素、温度和光照外，还必须在无菌条件下培养．在E到F过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是生长素和细胞分裂素的比例偏低．
（2）若“白菜-甘蓝”杂种植物为四倍体，则该植株的花粉经立体培养得到的植株是单倍体．
（3）“白菜-甘蓝”杂种植株供使用的部分是叶，但叶又易受昆虫危害而影响产量，科学家又利用基因工程培育出带有抗虫基因的“白菜-甘蓝”，请你设计实验，检测此植物的抗虫基因是否表达．
①取昆虫幼虫放到带有抗虫基因的“白菜-甘蓝”植株甲上，再取等量生活状态基本一致的昆虫幼虫放到长势相似的普通“白菜-甘蓝”植株乙上．
②适宜条件下培养一段时间后，分别观察昆虫幼虫的生活情况．
③若甲、乙植株上昆虫幼虫均正常生活，说明甲植株的抗虫基因未得到表达；若甲植株上昆虫幼虫死亡，乙植株上昆虫幼虫正常生活，说明甲植株的抗虫基因得到表达．

Answer 1

分析 分析题图：图示为“白菜-甘蓝”杂种植株的培育过程，其中A和B分别是白菜体细胞核甘蓝体细胞去除细胞壁后形成的原生质体；C为原生质体的融合过程；D为杂种细胞；E为愈伤组织；F为白菜-甘蓝的幼苗．

解答 解：（1）将D杂种细胞培育成F杂种植株需要采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性；诱导细胞融合常用的化学试剂是聚乙二醇；植物组织培养除了需要提供一定的营养、激素、温度和光照外，还必须在无菌条件下培养；在植物组织培养时，植物激素的使用：

激素使用情况	结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素	有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素	细胞既分裂也分化
同时使用，且比例适中	促进愈伤组织的形成
同时使用，且生长素用量较高	有利于根的分化、抑制芽的形成
同时使用，且细胞分裂素用量较高	有利于芽的分化、抑制根的形成

由此可见，在E到F过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是生长素和细胞分裂素的比例偏低．
（2）由配子直接发育形成的个体为单倍体，因此该植株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体．
（3）①实验设计需要遵循对照原则和单一变量原则，该实验的单一变量为带有抗虫基因的“白菜-甘蓝”植株和普通“白菜-甘蓝”植株，其他条件均要相同且适宜，因此植株乙为长势相似的普通“白菜-甘蓝”．
②适宜条件下培养一段时间后，分别观察昆虫幼虫的生活情况．
③若甲植株的抗虫基因未得到表达，则甲、乙植株上昆虫幼虫均正常生活；若甲植株的抗虫基因得到表达，则甲植株上昆虫幼虫死亡，乙植株上昆虫幼虫正常生．
故答案为：
（1）细胞的全能性　聚乙二醇     无菌    生长素和细胞分裂素的比例偏低
（2）单
（3）①长势相似的普通“白菜-甘蓝”
③甲、乙植株上昆虫幼虫均正常生活　甲植株上昆虫幼虫死亡，乙植株上昆虫幼虫正常生活

点评 本题结合“白菜-甘蓝”杂种植株的培育过程图解，考查植物体细胞杂交、植物组织培养及验证实验，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，能准确判断图中各过程的名称；明确实验的目的，掌握探究实验的原则，能完善实验步骤并预测实验结果．