Question

16．紫杉醇是從紅豆杉屬植物樹皮中提取分離出來的一種代謝產(chǎn)物，具有顯著的抗癌效果．下面是幾種生物合成紫杉醇的方法，請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問題：
（1）若利用微型繁殖技術(shù)大量生產(chǎn)紅豆杉幼苗，則該技術(shù)利用的原理是植物細(xì)胞的全能性．在植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除無機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、瓊脂外，還需要添加植物激素．紅豆杉的形成層在生長(zhǎng)發(fā)育過程中并不能合成紫杉醇的根本原因是在特定時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因選擇性的表達(dá)．
（2）科學(xué)家嘗試?yán)�用PCR技術(shù)從太平洋紅豆杉中獲取相關(guān)基因片段，并在大腸桿菌中完成轉(zhuǎn)化過程．PCR技術(shù)利用的原理是DNA雙鏈復(fù)制．將該目的基因?qū)�入受體菌時(shí)，常利用Ca²⁺處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，從而完成轉(zhuǎn)化過程．若重組大腸桿菌產(chǎn)生的中間代謝產(chǎn)物擴(kuò)散到水體或土壤后，可引發(fā)環(huán)境安全問題．
（3）為了培養(yǎng)能產(chǎn)生紫杉醇的紅豆杉-柴胡植株，科研人員將紅豆杉的愈傷組織和柴胡的愈傷組織用纖維素酶和果膠酶處理后，獲得有活力的原生質(zhì)體，在用誘導(dǎo)劑PEG或聚乙二醇使其融合，最后選擇能夠高效合成紫杉醇的雜交細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)．

Answer 1

分析 1、植物組織培養(yǎng)的過程為：

其利用的原理為植物細(xì)胞具有全能性．植物細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件有：①細(xì)胞離體和適宜的外界條件（如適宜溫度、適時(shí)的光照、pH和無菌環(huán)境等）；②一定的營(yíng)養(yǎng)（無機(jī)、有機(jī)成分）和植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）．
2、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲��；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④目的基因的檢測(cè)與鑒定．
3、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的實(shí)質(zhì)是植物原生質(zhì)體的融合，這就需要使用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，再應(yīng)用化學(xué)法（聚乙二醇）或物理方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合．

解答 解：（1）微型繁殖技術(shù)利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)利用的原理是植物細(xì)胞的全能性．在植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除無機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、瓊脂外，還需要添加植物激素．紅豆杉的形成層在生長(zhǎng)發(fā)育過程中并不能合成紫杉醇，這是由于在特定時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因選擇性的表達(dá)．
（2）PCR技術(shù)利用的原理是DNA雙鏈復(fù)制．將該目的基因?qū)�入受體菌時(shí)，常利用Ca²⁺處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，從而完成轉(zhuǎn)化過程．若重組大腸桿菌產(chǎn)生的中間代謝產(chǎn)物擴(kuò)散到水體或土壤后，可引發(fā)環(huán)境安全問題．
（3）植物細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠，利用纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞可以獲得原生質(zhì)體．在植物體細(xì)胞雜交過程中，利用酶解法獲得有活力的原生質(zhì)體，然后在用PEG或聚乙二醇使其融合，最后選擇能夠高效合成紫杉醇的雜交細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)．
故答案為：
（1）植物細(xì)胞的全能性       植物激素或激素       在特定時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因選擇性的表達(dá)
（2）DNA雙鏈復(fù)制        感受態(tài)細(xì)胞      環(huán)境
（3）原生質(zhì)體       PEG或聚乙二醇

點(diǎn)評(píng) 本題以紫杉醇為題材，考查了基因工程和細(xì)胞工程的有關(guān)知識(shí)，要求考生能夠識(shí)記植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理和步驟，識(shí)記基因工程的原理、工具及操作步驟，掌握植物體細(xì)胞雜交的過程和方法等，再結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題．