Question

[生物--選修3現(xiàn)代生物技術(shù)專題]
從紅豆杉的樹皮和樹葉中提煉出來的紫杉醇對多種晚期癌癥療效突出，被稱為“治療癌癥的最后一道防線”．傳統(tǒng)方法獲得紫杉醇的產(chǎn)量有限，也不利于瀕危的紅豆杉的保護．研究發(fā)現(xiàn)，可取幼莖和針葉利用組織培養(yǎng)技術(shù)來生產(chǎn)紫杉醇．如圖是三種紅豆杉細胞培養(yǎng)過程中相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，回答相關(guān)問題．

（1）將紅豆杉細胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成

 

后方可接種到培養(yǎng)基中．培養(yǎng)時所需培養(yǎng)基為

 

（固體、液體）培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中除需滿足無機營養(yǎng)成分和有機營養(yǎng)成分外，需要添加

 

．
（2）培養(yǎng)的幼莖細胞也能產(chǎn)生紫杉醇，是因為幼莖細胞與樹皮、樹葉處細胞具有相同的

 

．
（3）據(jù)圖分析，在15～35d時間段內(nèi)，

 

紅豆杉細胞增殖速率最快，

 

紅豆杉的紫杉醇的產(chǎn)量達到最高．說明紫杉醇的產(chǎn)量主要由

 

和

 

決定．培養(yǎng)后期紫杉醇產(chǎn)量出現(xiàn)下降的原因包括

 

等．
（4）在培養(yǎng)過程中，要不斷通入無菌空氣并進行攪拌的目的是

 

、

 

和

 

．

Answer 1

考點：植物培養(yǎng)的條件及過程

專題：

分析：植物組織培養(yǎng)過程為：離體的組織、器官

脫分化

愈傷組織

再分化

胚狀體→完整植株．
而在利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得細胞產(chǎn)物的過程中，只需將離體組織器官培養(yǎng)到愈傷組織即可．植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基成分包括：水、無機鹽、有機營養(yǎng)成分及植物激素（包括生長素和細胞分裂素）．
分析圖解：圖一中在15～35d時間段內(nèi)，南方紅豆杉細胞增殖速率最快，云南紅豆杉其次；圖二中云南紅豆杉在這段時間內(nèi)紫杉醇的產(chǎn)量達到最高．說明并不是細胞數(shù)目最多，紫杉醇的產(chǎn)量就最多．

解答： 解：（1）利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得紫杉醇的過程中，只需將紅豆杉細胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成愈傷組織，而后接種到培養(yǎng)基中．培養(yǎng)時所需培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中除需滿足無機營養(yǎng)成分和有機營養(yǎng)成分外，需要添加植物激素（細胞分裂素和生長素）．
（2）植物體的根莖葉均是由同一個受精卵有絲分裂而來，它們的遺傳物質(zhì)相同，因此培養(yǎng)的幼莖細胞也能產(chǎn)生紫杉醇．
（3）圖一中看出，在15～35d時間段內(nèi)，南方紅豆杉細胞增殖速率最快，而圖二中云南紅豆杉在這段時間內(nèi)紫杉醇的產(chǎn)量達到最高．雖然南方紅豆杉細胞增殖速率最快，但是紫杉醇產(chǎn)量并不是最高，說明紫杉醇的產(chǎn)量不但由細胞數(shù)量決定，還由單個細胞合成紫杉醇的速率（量）決定．培養(yǎng)后期時，由于活細胞數(shù)量減少，某些代謝產(chǎn)物的積累等原因，導致紫杉醇產(chǎn)量出現(xiàn)下降．
（4）在培養(yǎng)過程中，要不斷通入無菌空氣可以防止微生物污染并保證氧氣供應(yīng)充足，而進行攪拌能使細胞與培養(yǎng)液充分接觸．
故答案為：
（1）愈傷組織    液體    植物激素（細胞分裂素和生長素）
（2）遺傳物質(zhì)（遺傳信息、基因）
（3）南方   云南    細胞數(shù)量   單個細胞合成紫杉醇的速率（量）    活細胞數(shù)量減少，某些代謝產(chǎn)物的積累
（4）防止微生物污染    保證氧氣供應(yīng)充足  使細胞與培養(yǎng)液充分接觸

點評：本題考查了植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過程及應(yīng)用等方面的知識，考生要能夠識記并區(qū)分通過植物組織培養(yǎng)獲得完整植株和獲得細胞產(chǎn)物兩者之間的區(qū)別，并能掌握一些實驗操作技巧和目的；能夠通過曲線分析獲得解題信息，并能總結(jié)相應(yīng)結(jié)論，具有一定的難度．