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22.(10分)开放式光自养微型繁殖技术是无糖与开放相结合的组培方法,即在无糖组培的容器中,在开放培养环境下,向培养基中加入广谱抑菌剂,省去严格的无菌操作,在提高组培效率的同时降低了生产成本,使更多植物实现组培产业化成为可能。回答下列问题:(1)植物离体的细胞可通过脱分化形成,然后在一定培养条件下可再分化出,进而形成完整的植株,实现该过程的原理是。与传统植物组织培养相比,开放式光自养微型繁殖技术改变培养基成分,培养基中不再含有糖,而是以作为碳源。(2)自养微型繁殖技术中也需要植物激素的作用,加入的植物激素是科学家通常选用植物顶端分生区组织培育获得脱毒苗,原因是(3)与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特点有(答出两点)。【答案】(10分,除标注外,每空1分)(1)愈伤组织胚状体植物细胞的全能性CO2(2)生长素和细胞分裂素(2分)细胞分裂快,病毒少(2分)(3)高效快速,保持亲本的优良性状(2分)【解析】(1)根据植物组织培养过程可知,植物细胞在离体条件下可通过脱分化形成愈伤组织,然后经过再分化过程分化成胚状体,进而发育成完整植株。该过程主要依据的原理是植物细胞的全能性。由于开放式光自养微型繁殖技术是在开放培养环境下进行植物组织培养,植物可以进行光合作用,可以利用空气中的CO2作为碳源合成糖类等能源物质供植株利用,所以不必在培养基中加入糖类等碳源。(2)植物组织培养过程中加入的激素主要是生长素和细胞分裂素,两者比例不同可诱导植物向不同方向分化。由于植物顶端分生区细胞分裂快,病毒少,所以常选植物顶端分生区组织培育获得脱毒苗。(3)与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特,点有可短时间内大量繁殖,用于拯救濒危植物;变异概率低,可保持亲本的优良性状。
21.(14分)利用相关工程技术可以获得抗线虫病的杂种萝卜一油菜植株,已知萝卜具有抗线虫病基因,而油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产。科研人员以萝卜和油菜为亲本进行体细胞杂交,以获得抗线虫病的杂种植株,具体操作流程如图所示。请回答下列问题:光照培养叶肉细胞的抗病萝原生质体卜的幼叶②③愈伤④再生鉴定杂种①组织植株植株黑暗培养根细胞的易感病原生质体油菜的幼根(1)过程②细胞融合的基本原理是;融合结束形成杂种细胞的标志是(2)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。对杂种植株进行接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。(3)利用此项技术进行育种的最大优点是该技术可能不会按照人们的意愿表达出双亲的优良性状,其原因可能是(4)若油菜和萝卜都是二倍体,则杂种植株为倍体,从理论上讲,杂种植株的育性为(填“可育”或“不育”)。【答案】(14分,除标注外,每空2分)(1)细胞膜的流动性形成新的细胞壁(2)叶绿体(1分)胞囊线虫(1分)(3)打破了生殖隔离,克服了远缘杂交不亲和的障碍不同物种的基因在表达时相互干扰,从而不能有序表达(4)四可育【解析】(1)过程②为诱导原生质体融合,利用了细胞膜的流动性;形成杂种细胞的标志为形成新的细胞壁。(2)图中②过程是将叶肉细胞的原生质体和根细胞的原生质体进行融合,在显微镜下观察到融合的活细胞中有叶绿体存在,可作为初步筛选杂种细胞的标志。可以用胞囊线虫进行接种实验,来观察是否有高抗性的杂种植株产生。(3)该育种工作将两种不同物种的体细胞融合在一起,打破了生殖隔离,克服了远缘杂交不亲和的障碍。由于不同物种间存在生殖隔离,不同物种的基因在同一个细胞内表达时相互干扰,从而不能有序表达,因此该技术可能不会按照人们的意愿表达出双亲的优良性状。(4)若油菜和萝卜都是二倍体,则诱导形成的杂种细胞中会有四个染色体组,因此杂种植株为异源四倍体。由于杂种植株内部染色体成对存在,可以正常联会产生配子,因此该植株可育。