Question

野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥一花椰菜植株。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。据图回答：

（1）该过程用到的细胞工程技术有_____________、_____________。

（2）过程①所需的酶是_____________，过程②中PEG的作用是_____________，经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有黑芥叶肉组胞的_____________（填写细胞器名称）存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。

（3）原生质体培养液中需要加入适宣浓度的甘露醇以保持一定的_____________以维持原生质体的形态和活性。原生质体经过细胞壁再生，进而脱分化形成_____________。

（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察并比较染色体的_____________。将杂种植株栽培在含有_____________的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

Answer

植物组织培养 植物体细胞杂交 纤维素酶（纤维素和果胶酶） 促进（或诱导）原生质体的融合 叶绿体 渗透压 愈伤组织 形态和数目 黑腐病菌

【解析】

由图可知，①用纤维素酶、果胶酶进行去壁处理，②表示用物理或化学方法诱导原生质体融合。

（1）图中培育抗黑腐病杂种黑芥一花椰菜植株的过程中，经过了植物原生质体的融合，经过了脱分化、再分化等过程，故用到了植物体细胞杂交和植物组织培养。

（2）过程①去壁用纤维素酶和果胶酶，过程②中PEG可以诱导原生质体融合，经过②原生质体融合后，需要筛选出融合的杂种细胞，可以通过观察杂种细胞是否含有黑芥叶肉组胞的绿色的叶绿体来进行判断。

（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压以维持原生质体的形态和活性，以避免原生质体的失水或吸水。原生质体再生细胞壁后，经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化杂种植株。

（4）若分析再生植株的染色体变异类型（包括结构变异和数目变异），应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察并比较染色体的形态和数目。将杂种植株栽培在含有黑腐病菌的环境中，只有具有抗性的植株才能够存活。