Question

花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。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，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。

据图回答下列问题：

（1）过程①所需的酶是____________________。

（2）诱导原生质体融合的方法除了用PEG诱导融合，还有______________（至少写2项）等方法。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，其作用是______________________。原生质体经过______________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。

（3）过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的______________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。

（4）将生长良好的愈伤组织转接到_________________培养基上，培养基中由于含有不同的_____________成分，诱导愈伤组织再分化为胚状体或_______，进而形成完整的小植株。

（5）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和__________________植株的根尖，制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。

（6）对杂种植株进行__________________接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

Answer

纤维素酶和果胶酶 离心，振荡，电刺激 保持原生质体完整性 细胞壁 叶绿体 分化 植物激素 丛芽 双亲（或花椰菜和黑芥） 黑腐病菌

【解析】

据图分析，过程①表示原生质体的制备，要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，过程②为诱导原生质体融合，体现了生物膜的结构特点：一定的流动性。将杂种细胞培养成完整植株的过程是植物组织培养，经过脱分化形成愈伤组织，再分化形成完整植株。

（1）①过程为原生质体的制备，需要去掉细胞壁，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，酶具有专一性等特点，故用纤维素酶和果胶酶。

（2）诱导原生质体融合的方法包括物理法和化学法，物理法包括离心，振荡，电刺激等，化学法一般用聚乙二醇（PEG）诱导融合；原生质体没有细胞壁的保护，需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定，以避免原生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性；原生质体通过细胞壁再生形成杂种细胞，进而形成愈伤组织。

（3）用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。

（4）杂种细胞具有全能性，在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而形成完整植株。

（5）分析再生植株染色体变异类型，需要将再生植株细胞染色体和黑芥苗与花椰菜细胞中的染色体制片观察进行比较，制片的基本程序是解离、漂洗、染色、制片。

（6）对杂种植株接种黑腐病菌，能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株。