Question

【題目】紅豆杉能產(chǎn)生抗癌藥物紫杉醇，但紅豆杉生長(zhǎng)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)培育產(chǎn)生紫杉醇的柴胡，將紅豆杉（2n=24）與柴胡（2n=12）進(jìn)行了不對(duì)稱(chēng)體細(xì)胞雜交。

（1）細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)需要微管聚合和解聚的正常動(dòng)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(dòng)。紫杉醇通過(guò)_______影響癌細(xì)胞在有絲分裂時(shí)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）科研人員剝離紅豆杉種子的胚作為外植體接種于經(jīng)過(guò)__________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(xiàn)照射紅豆杉原生質(zhì)體，破壞部分染色體，與未經(jīng)紫外線(xiàn)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(xì)胞。

（4）誘導(dǎo)融合后，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	融合細(xì)胞組號(hào)
	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(biāo)細(xì)胞不包括染色體數(shù)目大于24條的細(xì)胞，因?yàn)椴窈��?xì)胞染色體數(shù)為12條，并且紅豆杉細(xì)胞__________________________________________________。

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，科研人員判斷組號(hào)為__________的細(xì)胞為雜交細(xì)胞，并進(jìn)一步采用PCR方法鑒定這幾組細(xì)胞。PCR擴(kuò)增DNA時(shí)，需要分別以____________________為引物，擴(kuò)增紅豆杉、柴胡和雜交細(xì)胞的DNA，觀察并比較擴(kuò)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(xì)胞經(jīng)__________形成的。

（6）紅豆杉和柴胡的__________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__________的核基因含量較低的雜交細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。

Answer 1

【答案】 后 紡錘體（紡錘絲） 滅菌（或“無(wú)菌”） 纖維素酶和果膠 PEG（或“聚乙二醇”） 一個(gè)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(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素 脫分化 親緣關(guān)系 紅豆杉

【解析】由圖可知本題考查細(xì)胞工程和植物組織培養(yǎng)相關(guān)知識(shí)，意在考察考生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的識(shí)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(shuō)明是在后期染色體不能移向兩極，而此時(shí)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(guò)菌的培養(yǎng)基上，在植物組織的培養(yǎng)過(guò)程中嚴(yán)格要求無(wú)菌。

（3）愈傷組織含有薄的細(xì)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(xì)胞壁。誘導(dǎo)細(xì)胞融合的化學(xué)物質(zhì)是PEG。

（4）因?yàn)轭}干說(shuō)明將紅豆杉（2n=24）與柴胡（2n=12）進(jìn)行了不對(duì)稱(chēng)體細(xì)胞雜交，紅豆杉的一個(gè)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(xì)胞中染色體數(shù)目不應(yīng)超過(guò)24條。

因?yàn)槟繕?biāo)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(biāo)的雜交細(xì)胞。因?yàn)榇藭r(shí)的細(xì)胞是融合細(xì)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(jìn)行PCR，分別擴(kuò)增出紅豆杉、柴胡和雜交細(xì)胞的DNA，再進(jìn)行電泳檢測(cè)。

（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(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值有關(guān)。生長(zhǎng)素用量比細(xì)胞分裂素用量比值高時(shí)，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時(shí)，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值適中時(shí)，促進(jìn)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(yuǎn)，所以?xún)煞N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)，這樣既能產(chǎn)生較多的紫杉醇又能減少排斥。