Question

15．紫杉醇是從紅豆杉屬植物中提取的最有效的抗癌制劑之一．用天然生長(zhǎng)的紅豆杉樹(shù)皮做原料會(huì)造成資源的破壞．為此科研人員努力尋找獲得更多紫杉醇原料的途徑．紅豆杉（2n=24），生長(zhǎng)緩慢，自然繁殖率低．柴胡（2n=12），體細(xì)胞與其它植物細(xì)胞融合后染色體能保持相對(duì)的穩(wěn)定，常在不對(duì)稱(chēng)體細(xì)胞雜交技術(shù)中作受體細(xì)胞．
（1）將紅豆杉愈傷組織和柴胡愈傷組織用纖維素酶和果膠酶分別處理，各自獲得有活力的原生質(zhì)體．用一定劑量的鈷源輻射紅豆杉原生質(zhì)體，破壞部分染色體，與未經(jīng)輻射的柴胡體細(xì)胞用化學(xué)誘導(dǎo)劑PEG誘導(dǎo)融合，得到融合細(xì)胞．雜交細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁．
（2）科研人員只統(tǒng)計(jì)了7組染色體數(shù)目不大于24條的細(xì)胞，如下表所示．

材料	組別
	1	2	3	4	5	6	7
染色體數(shù)（條）	9～11	12	12～14	12～16	13	14	24

①第1組中出現(xiàn)的染色體數(shù)小于12的細(xì)胞是1，科研人員篩選的目標(biāo)細(xì)胞不包括染色體數(shù)目為24條的細(xì)胞，這是因?yàn)檫@類(lèi)細(xì)胞既可能是正常的紅豆杉細(xì)胞，也可能是柴胡細(xì)胞自身融合形成的細(xì)胞．
②判斷組號(hào)為3、4、5、6的細(xì)胞為雜交細(xì)胞．由于紅豆杉和柴胡的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，兩種植物細(xì)胞的染色體間排斥較為明顯，應(yīng)在能夠高效合成紫杉醇的雜交細(xì)胞中選擇紅豆杉的核基因含量較低的雜交細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)．
（3）如用于生產(chǎn)，可用液體發(fā)酵罐大量培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞，以獲得足夠的紫杉醇．

Answer 1

分析 1、植物組織培養(yǎng)過(guò)程是：離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織，然后再分化生成根、芽，最終形成植物體．植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性．
2、影響植物組織培養(yǎng)的因素：①培養(yǎng)基配制；②外植體選��；③激素的運(yùn)用；④消毒；⑤溫度、pH、光照．
3、植物組織培養(yǎng)中植物激素使用：物組織培養(yǎng)中關(guān)鍵性激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素；同時(shí)使用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素時(shí)，兩者用量的比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向；先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素，細(xì)胞既分裂也分化

解答 解：（1）紅豆杉愈傷組織和柴胡愈傷組織細(xì)胞為植物細(xì)胞，其細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此根據(jù)酶的專(zhuān)一性原理，需要用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，形成原生質(zhì)體；誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合常用PEG．原生質(zhì)體融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁．
（2）①因?yàn)椴窈��?xì)胞染色體數(shù)為12條，并且紅豆杉細(xì)胞一個(gè)染色體組的染色體數(shù)為12條，因此科研人員篩選的目標(biāo)細(xì)胞不包括染色體數(shù)目大于24 條的細(xì)胞．
②柴胡細(xì)胞染色體數(shù)為12條，多余的染色體是其他細(xì)胞融合參與進(jìn)去的．可判斷組號(hào)為3、4、5、6的細(xì)胞為雜交細(xì)胞．紅豆杉和柴胡的有遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，兩種植物細(xì)胞的染色體間排斥較為明顯，應(yīng)在能夠高效合成紫杉醇的雜交細(xì)胞中選擇紅豆杉的核基因含量較低的雜交細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)．
（3）如用于生產(chǎn)，可用液體發(fā)酵罐大量培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞，以獲得足夠的紫杉醇．
故答案為：
（1）纖維素酶和果膠酶         PEG      再生出新的細(xì)胞壁
（2）①1      柴胡細(xì)胞自身融合的細(xì)胞      ②3、4、5、6    紅豆杉
（3）愈傷組織細(xì)胞

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖表，考查細(xì)胞的分化、植物組織培養(yǎng)等知識(shí)，要求考生識(shí)記細(xì)胞分化的概念，掌握細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)，能從表中提取信息答題；識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過(guò)程及條件，明確生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量不同時(shí)，其誘導(dǎo)生根或生芽的效果不同；能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐晟茖?shí)驗(yàn)步驟，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論．