Question

7．我國科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)了新型抗瘧藥---青蒿素和雙氫青蒿素而摘得2015年諾貝爾生理學(xué)獎的桂冠．目前青蒿素主要是從青蒿植株的地上部分提取，但由于植物體內(nèi)含量太低（約0.01%-1%），不能滿足醫(yī)療需求．為了提高青蒿素的產(chǎn)量，我國科研人員做了如下研究：
（1）脫落酸對植物的生長發(fā)育起調(diào)節(jié)作用，主要表現(xiàn)為抑制細(xì)胞分裂，促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落．
（2）將長勢相同健康青蒿分為4組，分別用不同濃度的脫落酸溶液處理，兩天后，收獲整株青蒿的葉片，測定青蒿素含量（見圖）．結(jié)果表明脫落酸濃度為10uM處理的植物青蒿素含量顯著提高．
（3）為了研究脫落酸處理對青蒿素合成途徑中關(guān)鍵酶基因的影響，取青蒿組織脫分化形成愈傷組織后，將愈傷組織轉(zhuǎn)移到液體培養(yǎng)基以制成細(xì)胞懸浮液，用適宜濃度脫落酸分別處理青蒿植株和青蒿懸浮細(xì)胞后，提取不同時段細(xì)胞的總m RNA，逆轉(zhuǎn)錄生成cDNA，以cDNA 為模板，特異性擴(kuò)增細(xì)胞中控制青蒿素合成的關(guān)鍵酶基因hmgr、fps、cyp71av1、cpr，若擴(kuò)增產(chǎn)物越多，說明基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（或表達(dá)產(chǎn)物）越多．結(jié)果表明脫落酸可以促進(jìn)細(xì)胞中上述四種基因的表達(dá)，然而，細(xì)胞懸浮液組并沒有像植株組一樣檢測到青蒿素，由此說明細(xì)胞分化（分化）是青蒿素合成的必要條件．

Answer 1

分析 1、植物組織培養(yǎng)是指在無菌和人工控制的條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配置的培養(yǎng)基上，給于適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最后形成完整植株．植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：植物繁殖的新途徑、作物新品種的培育、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)．
2、脫落酸是植物激素，可調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，在根冠和萎蔫的葉片中合成較多，在將要脫落和進(jìn)入休眠期的器官和組織中含量較多．脫落酸是植物生長抑制劑，它能夠抑制細(xì)胞的分裂和種子的萌發(fā)，還有促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落，促進(jìn)休眠和提高抗逆能力等作用．

解答 解：（1）脫落酸是植物激素，可調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，在根冠和萎蔫的葉片中合成較多，在將要脫落和進(jìn)入休眠期的器官和組織中含量較多．脫落酸是植物生長抑制劑，它能夠抑制細(xì)胞的分裂和種子的萌發(fā)，還有促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落，促進(jìn)休眠和提高抗逆能力等作用．
（2）據(jù)圖分析可知，當(dāng)脫落酸濃度為10uM時，處理的植物，植物體內(nèi)青蒿素含量顯著提高．
（3）離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配置的培養(yǎng)基上，給于適宜的培養(yǎng)條件，可誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織．細(xì)胞懸液是指將細(xì)胞放在液態(tài)培養(yǎng)基中培養(yǎng)．mRNA可逆轉(zhuǎn)錄生成DNA．若擴(kuò)增產(chǎn)物關(guān)鍵酶基因hmgr、fps、cyp71av1、cpr越多，預(yù)測了基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（或表達(dá)產(chǎn)物）越多．細(xì)胞懸浮液組并沒有像植株組一樣檢測到青蒿素，青蒿植株中可提取到青蒿素，可說明已分化的植物細(xì)胞中含有青蒿素，即說明細(xì)胞分化（分化）是青蒿素合成的必要條件．
故答案為：
（1）調(diào)節(jié)   抑制細(xì)胞分裂，促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落
（2）10uM
（3）脫分化  液體  逆轉(zhuǎn)錄  轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（或表達(dá)產(chǎn)物）   細(xì)胞分化（分化）

點(diǎn)評 本題考查植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用，意在考查考生的識記能力和理解所學(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，對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確判斷的能力．