Question

5．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下三组实验如图2．据图回答下列问题：

（1）实现过程②所需的化学试剂是聚乙二醇（或PEG），在此之前使用纤维素酶和果胶酶处理细胞以去除细胞壁获得ab．
（2）已知番茄是二倍体，马铃薯也是二倍体，“番茄-马铃薯”杂种植株为四倍体，四倍体属于多倍体，多倍体是指由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组．若将“番茄-马铃薯”杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于单倍体倍体植株．
（3）图2中Ⅰ过程培育植物体A依据的原理是植物细胞的全能性．
（4）用红果多室（Yymm）番茄植株的花粉进行图2中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、Yymm、yymm（细胞A为两两融合细胞，写出具体的基因型）．
（5）图2中三种育种得到的植物体A、B、C中一定为纯合子的是B．

Answer 1

分析 据图示可知：利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物细胞，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．

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，在此之前使用纤维素酶和果胶酶处理细胞以除去细胞壁，获得原生质体．
（2）多倍体是指由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组．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．
（3）图2中Ⅰ过程为离体的细胞通过植物组织培养技术可培育成为完整的植株，此过程体现了植物细胞具有全能性．
（4）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．
（5）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：
（1）聚乙二醇（或PEG）         纤维素酶和果胶酶
（2）由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组    单倍体
（3）植物细胞的全能性
（4）单倍体育种         YYmm、Yymm、yymm
（5）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．