Question

花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質體可使其染色體片段化,并喪失再生能力。再利用此原生質體作為部分遺傳物質的供體與完整的花椰菜原生質體融合,以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如圖。

據圖回答下列問題:

(1)過程①所需的酶是 。

(2)過程②后,在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的 存在,這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。

(3)原生質體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓,其作用是 。原生質體經過 再生,進而分裂和脫分化形成愈傷組織。

(4)若分析再生植株的染色體變異類型,應剪取再生植株和 植株的根尖,通過 、 、染色和制片等過程制成裝片,然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數目。 

(5)采用特異性引物對花椰菜和黑芥基因組DNA進行PCR擴增,得到兩親本的差異性條帶,可用于雜種植株的鑒定。如圖是用該引物對雙親及再生植株1~4進行PCR 擴增的結果。據圖判斷,再生植株1~4中一定是雜種植株的有 。

(6)對雜種植株進行 接種實驗,可篩選出具有高抗性的雜種植株。

 

Answer 1

(1)纖維素酶和果膠酶 (2)葉綠體 (3)保持原生質體完整性 細胞壁 (4)雙親(或花椰菜和黑芥) 解離 漂洗 (5)1、2、4

(6)黑腐病菌

【解析】(1)過程①表示原生質體的制備,用酶解法即纖維素酶和果膠酶去掉植物細胞的細胞壁。(2)用于融合的兩個細胞,一個是黑芥苗的葉肉細胞,一個是花椰菜的根部細胞,其中供體使用的葉肉細胞特有的結構是葉綠體,可通過觀察葉綠體的有無作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質體沒有細胞壁的保護,需要加入適宜濃度的甘露醇以保證一定的滲透壓,以避免原生質體吸水或失水破壞原生質體的完整性;原生質體通過細胞壁再生形成雜種細胞,再經過脫分化形成愈傷組織。(4)若要分析再生植株染色體變異類型,需要將再生植株細胞中染色體和黑芥苗與花椰菜細胞中的染色體制片觀察進行比較,裝片制作的基本程序是解離、漂洗、染色、制片。(5)根據圖譜,花椰菜含有堿基對為300和600的DNA片段,黑芥含有堿基對為1 000、1 300和1 500的片段,再生植株3,只含有長度為300和600的片段,與花椰菜一致,1、2、4既含有花椰菜DNA片段,又含有黑芥DNA片段,為雜種植株。(6)對雜種植株接種黑腐病菌,若不患黑腐病即為具有高抗性的雜種植株。