Question

【題目】紅豆杉能產(chǎn)生抗癌藥物紫杉醇，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，研究人員嘗試運用現(xiàn)代生物技術(shù)培育產(chǎn)生紫杉醇的柴胡，將紅豆杉（2n=24）與柴胡（2n=12）進行了不對稱體細胞雜交。

（1）細胞進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，從而抑制了癌細胞分裂和增殖。

（2）科研人員剝離紅豆杉種子的胚作為外植體接種于經(jīng)過__________處理的培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)形成愈傷組織。

（3）將紅豆杉愈傷組織和柴胡愈傷組織用__________酶分別處理，各自獲得有活力的原生質(zhì)體。用一定劑量的紫外線照射紅豆杉原生質(zhì)體，破壞部分染色體，與未經(jīng)紫外線照射的柴胡原生質(zhì)體用化學(xué)誘導(dǎo)劑__________誘導(dǎo)融合，得到融合細胞。

（4）誘導(dǎo)融合后，科研人員只統(tǒng)計了7組染色體數(shù)目不大于24條的細胞，如下表所示。

材料	融合細胞組號
	1	2	3	4	5	6	7
染色體數(shù)（條）	9~11	12	12~14	12~16	13	14	24

①科研人員篩選的目標細胞不包括染色體數(shù)目大于24條的細胞，因為柴胡細胞染色體數(shù)為12條，并且紅豆杉細胞__________________________________________________。

②實驗時，科研人員判斷組號為__________的細胞為雜交細胞，并進一步采用PCR方法鑒定這幾組細胞。PCR擴增DNA時，需要分別以____________________為引物，擴增紅豆杉、柴胡和雜交細胞的DNA，觀察并比較擴增DNA的電泳結(jié)果。

（5）圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是____________________。A中的愈傷組織是雜交細胞經(jīng)__________形成的。

（6）紅豆杉和柴胡的__________較遠，兩種植物細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胞中選擇__________的核基因含量較低的雜交細胞進行培養(yǎng)。

Answer 1

【答案】 后 紡錘體（紡錘絲） 滅菌（或“無菌”） 纖維素酶和果膠 PEG（或“聚乙二醇”） 一個染色體組的染色體數(shù)為12條 3、4、5、6 紅豆杉和柴胡的特異DNA序列 細胞分裂素、生長素 脫分化 親緣關(guān)系 紅豆杉

【解析】由圖可知本題考查細胞工程和植物組織培養(yǎng)相關(guān)知識，意在考察考生對知識點的識記理解掌握和分析應(yīng)用能力。

（1）染色體移向兩極是在后期，所以是在后期。染色體數(shù)目異常說明是在后期染色體不能移向兩極，而此時需要紡錘絲的牽引，紡錘體的形成是在有絲分裂的前期。

（2）外植體要接種在滅過菌的培養(yǎng)基上，在植物組織的培養(yǎng)過程中嚴格要求無菌。

（3）愈傷組織含有薄的細胞壁，要獲得原生質(zhì)體，需要用纖維素酶和果膠酶去除掉細胞壁。誘導(dǎo)細胞融合的化學(xué)物質(zhì)是PEG。

（4）因為題干說明將紅豆杉（2n=24）與柴胡（2n=12）進行了不對稱體細胞雜交，紅豆杉的一個染色體組應(yīng)含有12條染色體，柴胡含有12條染色體，所以融合在一起的雜交細胞中染色體數(shù)目不應(yīng)超過24條。

因為目標是染色體數(shù)目大于12但小于24的，所以第3、4、5、6組是初步篩選的符合目標的雜交細胞。因為此時的細胞是融合細胞既含有紅豆杉的部分DNA也含有柴胡的DNA，所以應(yīng)分別用紅豆杉和柴胡的特異DNA序列作為引物進行PCR，分別擴增出紅豆杉、柴胡和雜交細胞的DNA，再進行電泳檢測。

（5）圖中的A是愈傷組織，B是叢芽，C是根，這主要和培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比值有關(guān)。生長素用量比細胞分裂素用量比值高時，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值適中時，促進愈傷組織的形成。愈傷組織的形成是脫分化形成的。

（6）紅豆杉和柴胡的親緣關(guān)系較遠，所以兩種植物細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胞中選擇紅豆杉的核基因含量較低的雜交細胞進行培養(yǎng)，這樣既能產(chǎn)生較多的紫杉醇又能減少排斥。