Question

11．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）若番茄与马铃薯均为二倍体（2N），通过图1“番茄-马铃薯”幼苗培植过程中，杂种细胞内最多含有8个染色体组．该杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于单倍体植株．
（2）若杂种植株在有丝分裂在过程中，仅保留番茄的染色体而马铃薯的染色体会不断丢失，采用特异性引物对番茄和马铃薯基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定．图3是用该引物对双亲及4棵再生植株1～4进行PCR扩增的结果．据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有（多选）1、2、4．

（3）用红果多室（Yymm）番茄植株的花粉进行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．图2三种育种得到的植物体A、B、C中一定为纯合体的是植物体B．
（4）如果“番茄-马铃薯”幼苗栽植过程中根部被水淹了，水浸期间对“白菜-甘蓝”植株的根细胞进行测定，测得根细胞吸收O₂与释放CO₂之比为1：2，则其有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1：3．

Answer 1

分析 分析图1：图1利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物植株，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．
分析图2：Ⅰ是植物组织培养；Ⅱ是单倍体育种；Ⅲ是花粉细胞融合．

解答 解：（1）番茄和马铃薯都是二倍体，则“番茄--马铃薯”是四倍体，即其细胞中含有4个染色体组，在有丝分裂后期最多，为8个染色体组．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．
（2）图3中，1、2和4中同时含有番茄和马铃薯的染色体，而3只含有番茄的染色体，因此再生植株1～4中一定是杂种植株的有1、2、4．
（3）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．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．
（4）测得根细胞吸收O₂与释放CO₂之比为1：2，说明根细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，且无氧呼吸和有氧呼吸产生的二氧化碳量相等，假设均为1mol，则有氧呼吸消耗葡萄糖量为$\frac{1}{6}$，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为$\frac{1}{2}$mol，因此有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1：3．
故答案为：
（1）8  单
（2）1、2、4
（3）单倍体育种     植物体B
（4）1：3

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．