Question

4．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18．以白菜为母本，甘蓝为父本，经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜-甘蓝”杂种幼苗．请回答问题：
（1）白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在生殖隔离．自然条件下，这两个物种间不能通过杂交（有性生殖）的方式产生后代．雌蕊离体培养获得“白菜-甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础的植物细胞具有全能性．
（2）为观察“白菜-甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的根尖（茎尖）做临时装片，用醋酸洋红（龙胆紫、碱性）染料染色．观察、计数染色体的最佳时期是有丝分裂中期．
（3）二倍体“白菜-甘蓝”的染色体数为19．这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中没有同源染色体配对的现象．为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜-甘蓝”这种变异属于染色体变异．

Answer 1

分析 1、如果“白菜-甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的，则体细胞染色体数目为38，它是异源四倍体，有同源染色体，是可育的．因为白菜是二倍体，甘蓝是二倍体，经过体细胞杂交就变成四倍体．在白菜-甘蓝的细胞中还有2个染色体组的白菜的染色体，含有2个染色体组的甘蓝的染色体，在减数分裂时，白菜的同源染色体进行联会，甘蓝的同源染色体进行联会，能够产生正常的配子，所以可育．
2、如果通过直接有性杂交产生白菜-甘蓝，体细胞染色体数目为19，属于异源二倍体，由于异源二倍体没有同源染色体，通过减数分裂产生有效配子的可能性很小，所以一般是不育的，但也可能产生有效配子，所以偶尔会出现可育的现象．偶尔会出现可育现象的另一个原因是，异源二倍体可能某种原因出现染色体自然加倍，成为异源四倍体．

解答 解：（1）白菜和甘蓝存在生殖隔离，不能进行基因交流．自然条件下，这两个物种间不能通过杂交的方式产生后代．雌蕊离体培养获得“白菜-甘蓝”杂种幼苗，理论基础的植物细胞具有全能性．
（2）为观察“白菜-甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的根尖或芽尖做临时装片，因为分裂能力强；用碱性染料，如龙胆紫使得染色体着色．观察染色体的最佳时期是有丝分裂中期，因为染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上．
（3）白菜体细胞染色体为20，甘蓝为18，杂交后二倍体“白菜-甘蓝”的染色体数为19．这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中不能联会．为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体，原理属于染色体变异，常用秋水仙素试剂处理，作用抑制纺锤体的形成，使得染色体数目加倍． 
故答案为：
（1）生殖   杂交（有性生殖）   全能性
（2）根尖（茎尖）醋酸洋红（龙胆紫、碱性）  有丝分裂中期
（3）19   没有同源染色体配对的现象   染色体变异

点评 本题考查植物体细胞杂交的相关知识，要求考生识记植物体细胞杂交技术及其在育种中的相关应用，能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．