Question

3．紫杉醇是新型抗癌药物，能与细胞微管蛋白结合，具有促进微管聚合，抑制微管解聚的功能，从而起到抗癌作用．
（1）细胞进行有丝分裂时需要微管聚合和解聚的正常动态平衡，从而在有丝分裂的后期染色体能够随微管解聚产生的拉力和微管聚合产生的推力，向两极移动．紫杉醇通过影响癌细胞在有丝分裂时的纺锤体（纺锤丝）形成，导致染色体数目异常，从而抑制了癌细胞分裂和增殖．
（2）紫杉醇是红豆杉的细胞代谢产物，可从红豆杉中提取，但红豆杉生长十分缓慢，数量有限且紫杉醇含量非常低．因此，研究人员尝试运用现代生物技术获取紫杉醇．
①传统提取紫杉醇的过程中会产生大量废弃物，经研究发现酶A可将废弃物部分转化为紫杉醇，但酶A活性较低，研究人员成功获得能表达高活性酶A的目的基因，并利用基因工程技术导入（大肠杆菌/酵母菌）细胞中，最终获得高活性酶A，从而提高紫杉醇转化量，选择该受体细胞的原因是真核细胞具有内质网和高尔基体可将该酶进行加工（形成空间结构）实现催化功能．
②研究人员欲通过植物组织培养获得紫杉醇，分别剪取曼地亚红豆杉和南方红豆杉的幼芽和嫩叶，作为外植体，在条件下避光培养，形成愈伤组织．记录实验数据，计算出愈伤组织诱导率，如图．

由如图可知，同一品种红豆杉以幼芽（部位）作为实验材料愈伤组织的诱导率较高，这可能是因为芽较叶的组织分化程度低，细胞分裂更加旺盛．
从实验数据可知，选择曼地亚红豆杉幼芽作为实验材料并用VII号培养基培养，更易获得愈伤组织，从而大量生产紫杉醇．

Answer 1

分析 植物组织培养技术：
1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）．
2、原理：植物细胞的全能性．
3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）．
4、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产．

解答 解：（1）细胞进行有丝分裂时需要微管聚合和解聚的正常动态平衡，从而在有丝分裂的后期染色体能够随微管解聚产生的拉力和微管聚合产生的推力，向两极移动．紫杉醇通过影响癌细胞在有丝分裂时的纺锤体形成，导致染色体数目异常，从而抑制了癌细胞分裂和增殖．
（2）①传统提取紫杉醇的过程中会产生大量废弃物，经研究发现酶A可将废弃物部分转化为紫杉醇，但酶A活性较低，研究人员成功获得能表达高活性酶A的目的基因，并利用基因工程技术导入酵母菌细胞中，最终获得高活性酶A，从而提高紫杉醇转化量，选择该受体细胞的原因是真核细胞具有内质网和高尔基体可将该酶进行加工（形成空间结构）实现催化功能．
②剪取曼地亚红豆杉和南方红豆杉的幼芽和嫩叶，作为外植体，在无菌条件下避光培养，形成愈伤组织．由如图可知，同一品种红豆杉以幼芽作为实验材料愈伤组织的诱导率较高，这可能是因为芽较叶的组织分化程度低，细胞分裂更加旺盛．从实验数据可知，选择曼地亚红豆杉幼芽作为实验材料并用VII号培养基培养，更易获得愈伤组织，从而大量生产紫杉醇．
故答案为：
（1）后     纺锤体（纺锤丝）
（2）①酵母菌        真核细胞具有内质网和高尔基体可将该酶进行加工（形成空间结构）实现催化功能
②外植体     无菌    幼芽   芽较叶的组织分化程度低，细胞分裂更加旺盛       曼地亚红豆杉幼芽      VII

点评 本题结合实验考查植物组织培养的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．