Question

16．紫杉醇是从红豆杉属植物树皮中提取分离出来的一种代谢产物，具有显著的抗癌效果．下面是几种生物合成紫杉醇的方法，请据图回答相关问题：
（1）若利用微型繁殖技术大量生产红豆杉幼苗，则该技术利用的原理是植物细胞的全能性．在植物组织培养的培养基中除无机营养成分、有机营养成分、琼脂外，还需要添加植物激素．红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇的根本原因是在特定时间和空间条件下，细胞中的基因选择性的表达．
（2）科学家尝试利用PCR技术从太平洋红豆杉中获取相关基因片段，并在大肠杆菌中完成转化过程．PCR技术利用的原理是DNA双链复制．将该目的基因导入受体菌时，常利用Ca²⁺处理细胞，使其成为感受态细胞，从而完成转化过程．若重组大肠杆菌产生的中间代谢产物扩散到水体或土壤后，可引发环境安全问题．
（3）为了培养能产生紫杉醇的红豆杉-柴胡植株，科研人员将红豆杉的愈伤组织和柴胡的愈伤组织用纤维素酶和果胶酶处理后，获得有活力的原生质体，在用诱导剂PEG或聚乙二醇使其融合，最后选择能够高效合成紫杉醇的杂交细胞进行培养．

Answer 1

分析 1、植物组织培养的过程为：

其利用的原理为植物细胞具有全能性．植物细胞表现全能性的条件有：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）．
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．
3、植物体细胞杂交技术的实质是植物原生质体的融合，这就需要使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体，再应用化学法（聚乙二醇）或物理方法诱导原生质体融合．

解答 解：（1）微型繁殖技术利用了植物组织培养技术，该技术利用的原理是植物细胞的全能性．在植物组织培养的培养基中除无机营养成分、有机营养成分、琼脂外，还需要添加植物激素．红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇，这是由于在特定时间和空间条件下，细胞中的基因选择性的表达．
（2）PCR技术利用的原理是DNA双链复制．将该目的基因导入受体菌时，常利用Ca²⁺处理细胞，使其成为感受态细胞，从而完成转化过程．若重组大肠杆菌产生的中间代谢产物扩散到水体或土壤后，可引发环境安全问题．
（3）植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，利用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞可以获得原生质体．在植物体细胞杂交过程中，利用酶解法获得有活力的原生质体，然后在用PEG或聚乙二醇使其融合，最后选择能够高效合成紫杉醇的杂交细胞进行培养．
故答案为：
（1）植物细胞的全能性       植物激素或激素       在特定时间和空间条件下，细胞中的基因选择性的表达
（2）DNA双链复制        感受态细胞      环境
（3）原生质体       PEG或聚乙二醇

点评 本题以紫杉醇为题材，考查了基因工程和细胞工程的有关知识，要求考生能够识记植物组织培养技术的原理和步骤，识记基因工程的原理、工具及操作步骤，掌握植物体细胞杂交的过程和方法等，再结合所学知识准确答题．