Question

40. ［生物—选修3：现代生物科技专题］（15分）甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：

（1）为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用______酶和______酶去除细胞壁，获得具有活力的______，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成______组织，然后经过______形成完整的杂种植株。这种培育技术称为______。

（2）上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指______________________________。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是___________。

（3）这处杂交植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的___________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。

Answer 1

【答案】（1）纤维素酶（1分）    果胶酶（1分）   原生质体（2分）   愈伤（2分）

再分化（分化）（2分）               植物体细胞杂交技术（1）

（2）体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体（2分，其他合理答案也给分）

在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常（3分，其他合理答案也给分）

（3）胚状体、不定芽、顶芽、腋芽  （1分、答对其中一个即给分）

【解析】本题主要考查了植物细胞工程的植物体细胞染交技术及相关应用。同时，从侧面考查了必修教材中的染色体数目变异以及减数分裂相关知识。此题难度不大，多数是教材中的关键名词填空。

（1）该新型药用植物是通过植物体细胞杂交技术获得的。要获得有活力的原生质体才能进行体细胞杂交，因此首先用纤维素酶和果胶酶去掉植物的细胞壁，然后用PEG化学诱导剂（物理方法：离心、振动等）诱导二者的原生质体整合。然后采用植物组织培养技术获得杂种植株，植物组织培养的主要过程是：先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成植物体，利用了植物细胞的全能性。

（2）如果植物甲、乙是两个物种，二者不能通过有性杂交产生可育后代，原因是甲、乙有性杂交所产生的后代在减数分裂过程中同源染色体联会异常，也就是存在着生殖隔离。但植物甲、乙通过植物体细胞杂交技术产生的后代却是可育的，因为在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会，产生正常的配子。由于甲、乙都是二倍体，因此，植物体细胞杂交得到的后代是异源多倍体（四倍体）。

（3）人工种子生产不受气候、季节和地域等因素限制，而且可以避免后代不发生性状分离等优点，因此，植物细胞工程重要的应用之一是制备人工种子，用到的核心技术是植物组织培养技术。将植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。