Question

[生物--选修3现代生物技术专题]
从红豆杉的树皮和树叶中提炼出来的紫杉醇对多种晚期癌症疗效突出，被称为“治疗癌症的最后一道防线”．传统方法获得紫杉醇的产量有限，也不利于濒危的红豆杉的保护．研究发现，可取幼茎和针叶利用组织培养技术来生产紫杉醇．如图是三种红豆杉细胞培养过程中相关的实验数据，回答相关问题．

（1）将红豆杉细胞经组织培养形成

 

后方可接种到培养基中．培养时所需培养基为

 

（固体、液体）培养基，培养基中除需满足无机营养成分和有机营养成分外，需要添加

 

．
（2）培养的幼茎细胞也能产生紫杉醇，是因为幼茎细胞与树皮、树叶处细胞具有相同的

 

．
（3）据图分析，在15～35d时间段内，

 

红豆杉细胞增殖速率最快，

 

红豆杉的紫杉醇的产量达到最高．说明紫杉醇的产量主要由

 

和

 

决定．培养后期紫杉醇产量出现下降的原因包括

 

等．
（4）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是

 

、

 

和

 

．

Answer 1

考点：植物培养的条件及过程

专题：

分析：植物组织培养过程为：离体的组织、器官

脱分化

愈伤组织

再分化

胚状体→完整植株．
而在利用植物组织培养技术获得细胞产物的过程中，只需将离体组织器官培养到愈伤组织即可．植物组织培养的培养基成分包括：水、无机盐、有机营养成分及植物激素（包括生长素和细胞分裂素）．
分析图解：图一中在15～35d时间段内，南方红豆杉细胞增殖速率最快，云南红豆杉其次；图二中云南红豆杉在这段时间内紫杉醇的产量达到最高．说明并不是细胞数目最多，紫杉醇的产量就最多．

解答： 解：（1）利用植物组织培养技术获得紫杉醇的过程中，只需将红豆杉细胞经组织培养形成愈伤组织，而后接种到培养基中．培养时所需培养基为液体培养基，培养基中除需满足无机营养成分和有机营养成分外，需要添加植物激素（细胞分裂素和生长素）．
（2）植物体的根茎叶均是由同一个受精卵有丝分裂而来，它们的遗传物质相同，因此培养的幼茎细胞也能产生紫杉醇．
（3）图一中看出，在15～35d时间段内，南方红豆杉细胞增殖速率最快，而图二中云南红豆杉在这段时间内紫杉醇的产量达到最高．虽然南方红豆杉细胞增殖速率最快，但是紫杉醇产量并不是最高，说明紫杉醇的产量不但由细胞数量决定，还由单个细胞合成紫杉醇的速率（量）决定．培养后期时，由于活细胞数量减少，某些代谢产物的积累等原因，导致紫杉醇产量出现下降．
（4）在培养过程中，要不断通入无菌空气可以防止微生物污染并保证氧气供应充足，而进行搅拌能使细胞与培养液充分接触．
故答案为：
（1）愈伤组织    液体    植物激素（细胞分裂素和生长素）
（2）遗传物质（遗传信息、基因）
（3）南方   云南    细胞数量   单个细胞合成紫杉醇的速率（量）    活细胞数量减少，某些代谢产物的积累
（4）防止微生物污染    保证氧气供应充足  使细胞与培养液充分接触

点评：本题考查了植物组织培养技术的过程及应用等方面的知识，考生要能够识记并区分通过植物组织培养获得完整植株和获得细胞产物两者之间的区别，并能掌握一些实验操作技巧和目的；能够通过曲线分析获得解题信息，并能总结相应结论，具有一定的难度．