Question

【题目】红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇，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培育产生紫杉醇的柴胡，将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了不对称体细胞杂交。

（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_______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）科研人员剥离红豆杉种子的胚作为外植体接种于经过__________处理的培养基上，诱导形成愈伤组织。

（3）将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用__________酶分别处理，各自获得有活力的原生质体。用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂__________诱导融合，得到融合细胞。

（4）诱导融合后，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	融合细胞组号
	1	2	3	4	5	6	7
染色体数（条）	9~11	12	12~14	12~16	13	14	24

①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，因为柴胡细胞染色体数为12条，并且红豆杉细胞__________________________________________________。

②实验时，科研人员判断组号为__________的细胞为杂交细胞，并进一步采用PCR方法鉴定这几组细胞。PCR扩增DNA时，需要分别以____________________为引物，扩增红豆杉、柴胡和杂交细胞的DNA，观察并比较扩增DNA的电泳结果。

（5）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是____________________。A中的愈伤组织是杂交细胞经__________形成的。

（6）红豆杉和柴胡的__________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__________的核基因含量较低的杂交细胞进行培养。

Answer 1

【答案】 后 纺锤体（纺锤丝） 灭菌（或“无菌”） 纤维素酶和果胶 PEG（或“聚乙二醇”） 一个染色体组的染色体数为12条 3、4、5、6 红豆杉和柴胡的特异DNA序列 细胞分裂素、生长素 脱分化 亲缘关系 红豆杉

【解析】由图可知本题考查细胞工程和植物组织培养相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握和分析应用能力。

（1）染色体移向两极是在后期，所以是在后期。染色体数目异常说明是在后期染色体不能移向两极，而此时需要纺锤丝的牵引，纺锤体的形成是在有丝分裂的前期。

（2）外植体要接种在灭过菌的培养基上，在植物组织的培养过程中严格要求无菌。

（3）愈伤组织含有薄的细胞壁，要获得原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶去除掉细胞壁。诱导细胞融合的化学物质是PEG。

（4）因为题干说明将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了不对称体细胞杂交，红豆杉的一个染色体组应含有12条染色体，柴胡含有12条染色体，所以融合在一起的杂交细胞中染色体数目不应超过24条。

因为目标是染色体数目大于12但小于24的，所以第3、4、5、6组是初步筛选的符合目标的杂交细胞。因为此时的细胞是融合细胞既含有红豆杉的部分DNA也含有柴胡的DNA，所以应分别用红豆杉和柴胡的特异DNA序列作为引物进行PCR，分别扩增出红豆杉、柴胡和杂交细胞的DNA，再进行电泳检测。

（5）图中的A是愈伤组织，B是丛芽，C是根，这主要和培养基中生长素和细胞分裂素的比值有关。生长素用量比细胞分裂素用量比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时，促进愈伤组织的形成。愈伤组织的形成是脱分化形成的。

（6）红豆杉和柴胡的亲缘关系较远，所以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，这样既能产生较多的紫杉醇又能减少排斥。