Question

7．中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”--黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“婚礼”．将两个“新人”放入融合器中，当充满液体的融合器加上直流电场，两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起，开始了“窃窃私语”．紧接着，在瞬间高压脉冲的作用下，细胞膜被击出了一个小孔，透过这微小的空间，两股细胞质展开了“心灵沟通”．渐渐地，细胞核也扭摆着“亲热”起来，20min后，它们俩已是你中有我，我中有你，一个新生命就这样诞生了．地面实验结果显示：用于融洽的两个“新人”，一个开的是粉花（标记为“一号”），一个开的是黄花（标记为“二号”）融合后的细胞再生植株开的是黄花，但形状却和一号相同（称“一号形状”，另一个称“二号形状”）．这种“太空烟草”比普通烟草个子矮，株秆粗，烟叶多，是我国太空育种试验的一项重大成果．
据此回答下列问题：
（1）由于细胞的密度不同，因此在地面上进行细胞融合非常困难．从理论上讲，在太空中细胞更容易融合，可能的原因是重力作用很弱．在显微镜下观察，“新人”的细胞膜融合在一起，使细胞呈圆球状，这是因为膜具有一定的流动性特性．“细胞婚礼”中用到的诱导融合技术是电刺激诱导融合．
（2）两种烟草原生质体融合时，自身融合类型是要被淘汰的．黄花烟草--某新一号烟草类型是我们需要的，这样的细胞经组织培养后，再生的植株属多（或四）倍体．
（3）植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍．
（4）“太空烟草”能稳定遗传吗？为什么？如果“太空烟草”为纯合子，无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传；如果为杂合子，无性繁殖能稳定遗传，有性繁殖会出现性状分离．培养过程中也可能会发生基因突变．

Answer 1

分析 1、诱导植物细胞融合的方法：物理法：离心、振动、电激；化学法：聚乙二醇（PEG）．
2、原生质体能融合的原因：细胞膜具有一定的流动性．
3、意义：：在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破．

解答 解：（1）在太空中细胞更容易融合，原因是重力作用很弱．在显微镜下观察，“新人”的细胞膜融合在一起，使细胞呈圆球状，这是因为细胞膜有具一定的流动性特性．“细胞婚礼”中用到“高压脉冲”，说明诱导融合技术是电刺激诱导融合．
（2）根据题干信息“融合后的细胞再生植株开的是黄花（二号），但形状却和一号相同”，说明两种烟草原生质体融合时，非自身融合类型是我们需要的，这样的细胞经组织培养后，再生的植株属多（或四）倍体．
（3）植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比，优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍．
（4）“太空烟草”为纯合子，无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传；如果为杂合子，无性繁殖能稳定遗传，有性繁殖会出现性状分离．培养过程中也可能会发生基因突变．
故答案为：
（1）重力作用很弱   一定的流动性   电刺激诱导融合
（2）自身融合   黄花烟草--某新一号烟草   多（或四）
（3）克服了远缘杂交不亲和的障碍
（4）如果“太空烟草”为纯合子，无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传；如果为杂合子，无性繁殖能稳定遗传，有性繁殖会出现性状分离．培养过程中也可能会发生基因突变．

点评 本题考查植物体细胞杂交，意在考查学生提取信息和分析问题的能力，属于中档题．