Question

15．紫杉醇是从红豆杉属植物中提取的最有效的抗癌制剂之一．用天然生长的红豆杉树皮做原料会造成资源的破坏．为此科研人员努力寻找获得更多紫杉醇原料的途径．红豆杉（2n=24），生长缓慢，自然繁殖率低．柴胡（2n=12），体细胞与其它植物细胞融合后染色体能保持相对的稳定，常在不对称体细胞杂交技术中作受体细胞．
（1）将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用纤维素酶和果胶酶分别处理，各自获得有活力的原生质体．用一定剂量的钴源辐射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经辐射的柴胡体细胞用化学诱导剂PEG诱导融合，得到融合细胞．杂交细胞融合成功的标志是再生出新的细胞壁．
（2）科研人员只统计了7组染色体数目不大于24条的细胞，如下表所示．

材料	组别
	1	2	3	4	5	6	7
染色体数（条）	9～11	12	12～14	12～16	13	14	24

①第1组中出现的染色体数小于12的细胞是1，科研人员筛选的目标细胞不包括染色体数目为24条的细胞，这是因为这类细胞既可能是正常的红豆杉细胞，也可能是柴胡细胞自身融合形成的细胞．
②判断组号为3、4、5、6的细胞为杂交细胞．由于红豆杉和柴胡的亲缘关系较远，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择红豆杉的核基因含量较低的杂交细胞进行培养．
（3）如用于生产，可用液体发酵罐大量培养愈伤组织细胞，以获得足够的紫杉醇．

Answer 1

分析 1、植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体．植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性．
2、影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光照．
3、植物组织培养中植物激素使用：物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素；同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向；先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化

解答 解：（1）红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织细胞为植物细胞，其细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此根据酶的专一性原理，需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，形成原生质体；诱导植物原生质体融合常用PEG．原生质体融合完成的标志是再生出新的细胞壁．
（2）①因为柴胡细胞染色体数为12条，并且红豆杉细胞一个染色体组的染色体数为12条，因此科研人员筛选的目标细胞不包括染色体数目大于24 条的细胞．
②柴胡细胞染色体数为12条，多余的染色体是其他细胞融合参与进去的．可判断组号为3、4、5、6的细胞为杂交细胞．红豆杉和柴胡的有远缘杂交不亲和障碍，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择红豆杉的核基因含量较低的杂交细胞进行培养．
（3）如用于生产，可用液体发酵罐大量培养愈伤组织细胞，以获得足够的紫杉醇．
故答案为：
（1）纤维素酶和果胶酶         PEG      再生出新的细胞壁
（2）①1      柴胡细胞自身融合的细胞      ②3、4、5、6    红豆杉
（3）愈伤组织细胞

点评 本题结合图表，考查细胞的分化、植物组织培养等知识，要求考生识记细胞分化的概念，掌握细胞分化的实质，能从表中提取信息答题；识记植物组织培养的过程及条件，明确生长素用量与细胞分裂素用量不同时，其诱导生根或生芽的效果不同；能根据实验目的完善实验步骤，并预测实验结论．