Question

紫杉醇是從紅豆杉屬植物中提取的最有效的抗癌制劑之一，目前生產(chǎn)紫杉醇的主要原料是天然生長(zhǎng)的紅豆杉樹(shù)皮，而大量剝?nèi)��?shù)皮會(huì)造成樹(shù)木的死亡和資源的破壞．科研人員為尋找更多紫杉醇原料的來(lái)源，嘗試?yán)�用基因工程技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù)，快速培育具有抗病特性的紅豆衫樹(shù)苗，經(jīng)栽培形成人工紅豆衫林，從而擴(kuò)大提取紫杉醇的原料來(lái)源，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖表所示，請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題：
（1）圖中將目的基因結(jié)合到質(zhì)粒A形成重組質(zhì)粒時(shí)需要的酶有

 

，將經(jīng)過(guò)導(dǎo)入處理的紅豆衫頂芽離體細(xì)胞接種于MS培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基中需添加的抗生素為

 

，其目的是

 

，這種培養(yǎng)基為

 

培養(yǎng)基．
（2）己導(dǎo)入目的基因的紅豆衫頂芽離體細(xì)胞能在MS培養(yǎng)基中發(fā)育為幼苗，利用了細(xì)胞的

 

性，形成愈傷組織后，經(jīng)再分化可形成各種組織細(xì)胞的原因是

 

．
（3）配制的MS培養(yǎng)基在接種前需采用

 

進(jìn)行滅菌處理，該培養(yǎng)基中還需添加

 

兩種植物激素，添加激素時(shí)還需控制好兩種激素的

 

．
（4）將紅豆杉頂芽切段分離成單個(gè)的頂芽離體細(xì)胞時(shí)，常用方法是酶解法，所需酶為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),植物培養(yǎng)的條件及過(guò)程

專(zhuān)題：

分析：1、植物組織培養(yǎng)技術(shù)原理：植物細(xì)胞的全能性．全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能．原因：生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性．在生物體內(nèi)，由于基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官．
2、去細(xì)胞壁的方法：酶解法，即在溫和的條件下用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁
3、生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)過(guò)程中非常重要，被稱(chēng)為“激素杠桿”．決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是：植物激素的種類(lèi)和比例．
4、植物組織培養(yǎng)過(guò)程中要消毒、殺菌和無(wú)菌操作的目的：避免雜菌在上面迅速生長(zhǎng)消耗營(yíng)養(yǎng)，且有些雜菌會(huì)危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng)．

解答： 解：（1）形成重組質(zhì)粒時(shí)需要限制酶和DNA連接酶．由于導(dǎo)入目的基因時(shí)將氨芐青霉素抗性基因破壞，沒(méi)有破壞四環(huán)素抗性基因，因此培養(yǎng)基中需添加四環(huán)素，以便于篩選出導(dǎo)入了目的基因的頂芽細(xì)胞，這種培養(yǎng)基為選擇性培養(yǎng)基．
（2）利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入目的基因的紅豆衫頂芽離體細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)育為幼苗，其原理為植物細(xì)胞的全能性．形成愈傷組織后，由于遺傳信息的執(zhí)行情況不同，經(jīng)再分化可形成各種組織細(xì)胞．
（3）配制的MS培養(yǎng)基在接種前需采用高壓蒸汽滅菌進(jìn)行滅菌處理，避免雜菌在上面迅速生長(zhǎng)消耗營(yíng)養(yǎng)，且有些雜菌會(huì)危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng)．生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)過(guò)程中非常重要，該培養(yǎng)基中還需添加這兩種植物激素，添加激素時(shí)還需控制好兩種激素的濃度和使用順序及用量比例．
（4）將紅豆杉頂芽切段分離成單個(gè)的頂芽離體細(xì)胞時(shí)，常用方法是酶解法，所需酶為果膠酶．
故答案為：
（1）限制酶和DNA連接酶    四環(huán)素     篩選導(dǎo)入了目的基因的頂芽細(xì)胞      選擇
（2）全能    遺傳信息的執(zhí)行情況不同
（3）高壓蒸汽滅菌    生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素   濃度和使用順序及用量比例
（4）果膠酶

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基因工程、細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．