Question

【題目】紫杉醇是新型抗癌藥物，能與細(xì)胞微管蛋白結(jié)合，具有促進(jìn)微管聚合，抑制微管解聚的功能，從而起到抗癌作用。

（1）細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時需要微管聚合和解聚的正常動態(tài)平衡，從而在有絲分裂的________期染色體能夠隨微管解聚產(chǎn)生的拉力和微管聚合產(chǎn)生的推力，向兩極移動。紫杉醇通過影響癌細(xì)胞在有絲分裂時________的形成，導(dǎo)致染色體數(shù)目異常，從而抑制了癌細(xì)胞分裂和增殖。

（2）紫杉醇是紅豆杉的細(xì)胞代謝產(chǎn)物，可從紅豆杉中提取，但紅豆杉生長十分緩慢，數(shù)量有限且紫杉醇含量非常低。因此，研究人員嘗試運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)獲取紫杉醇。

①傳統(tǒng)提取紫杉醇的過程中會產(chǎn)生大量廢棄物，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)酶A可將廢棄物部分轉(zhuǎn)化為紫杉醇，但酶A活性較低，研究人員成功獲得能表達(dá)高活性酶A的目的基因，并利用基因工程技術(shù)導(dǎo)入________（大腸桿菌/酵母菌）細(xì)胞中，最終獲得高活性酶A，從而提高紫杉醇轉(zhuǎn)化量，選擇該受體細(xì)胞的原因是________________。

②研究人員欲通過植物組織培養(yǎng)獲得紫杉醇，分別剪取曼地亞紅豆杉和南方紅豆杉的幼芽和嫩葉作為________，經(jīng)過________過程形成愈傷組織，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出愈傷組織誘導(dǎo)率，如下圖。

由上圖可知，同一品種紅豆杉以________（部位）作為實(shí)驗(yàn)材料愈傷組織的誘導(dǎo)率較高，這可能是因?yàn)?/span>________________________________________________。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，選擇________作為實(shí)驗(yàn)材料并用________號培養(yǎng)基培養(yǎng)，更易獲得愈傷組織，從而大量生產(chǎn)紫杉醇。

Answer 1

【答案】后 紡錘體（紡錘絲） 酵母菌 真核細(xì)胞具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可將該酶進(jìn)行加工（形成空間結(jié)構(gòu)）實(shí)現(xiàn)催化功能 外植體 脫分化 幼芽 芽較葉的組織分化程度低，細(xì)胞分裂更加旺盛 曼地亞紅豆杉幼芽 VⅡ

【解析】

本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)考查植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識，準(zhǔn)確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查。

（1）細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時需要微管聚合和解聚的正常動態(tài)平衡，從而在有絲分裂的后期染色體能夠隨微管解聚產(chǎn)生的拉力和微管聚合產(chǎn)生的推力向兩極移動。紫杉醇通過影響癌細(xì)胞在有絲分裂時的紡錘體形成，導(dǎo)致染色體數(shù)目異常，從而抑制了癌細(xì)胞分裂和增殖。
（2）①傳統(tǒng)提取紫杉醇的過程中會產(chǎn)生大量廢棄物，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)酶A可將廢棄物部分轉(zhuǎn)化為紫杉醇，但酶A活性較低，研究人員成功獲得能表達(dá)高活性酶A的目的基因，并利用基因工程技術(shù)導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞中，最終獲得高活性酶A，從而提高紫杉醇轉(zhuǎn)化量，選擇該受體細(xì)胞的原因是真核細(xì)胞具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體可將該酶進(jìn)行加工（形成空間結(jié)構(gòu)）實(shí)現(xiàn)催化功能。
②剪取曼地亞紅豆杉和南方紅豆杉的幼芽和嫩葉，作為外植體，在無菌條件下避光培養(yǎng)，脫分化形成愈傷組織。由如圖可知，同一品種紅豆杉以幼芽作為實(shí)驗(yàn)材料愈傷組織的誘導(dǎo)率較高，這可能是因?yàn)檠勘热~的組織分化程度低，細(xì)胞分裂更加旺盛。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，選擇曼地亞紅豆杉幼芽作為實(shí)驗(yàn)材料并用VII號培養(yǎng)基培養(yǎng)，更易獲得愈傷組織，從而大量生產(chǎn)紫杉醇。