【生物-选修3:现代生物科技专题】
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___________。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__________。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_________________。
(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___________。将该目的基因导入受体菌时,常利用Ca2+处理细胞,使其成为___________,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_________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____________,在用诱导剂____________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。
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【生物-选修3:现代生物科技专题】
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___________。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__________。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_________________。
(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___________。将该目的基因导入受体菌时,常利用Ca2+处理细胞,使其成为___________,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_________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____________,在用诱导剂____________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。
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【生物——选修3:现代生物技术】(15分)
Ⅰ.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。目前,生产紫杉醇的主要原料是天然生长的红豆杉树皮,而大量剥取树皮会造成树木的死亡和资源的破坏。科研人员为寻找更多紫杉醇来源,尝试利用植物组织培养技术,从红豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇。实验结果如下表所示。
不同外植体形成的愈伤组织中紫杉醇含量(%)
⑴在植物组织培养中,对培养基必须进行________处理,接种后在适宜的温度且________条件下,外植体经________形成愈伤组织。
⑵在培养基中添加植物生长调节剂时要注意________。上述实验结果说明________最适合做外植体。
(3)在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素按照不同的顺序使用,会得到不同的实验结果:先使用生长素,后使用细胞分裂素,实验结果为________;先使用细胞分裂素,后使用生长素,实验结果为________;两者同时使用,实验结果为________;
(4)由上表结果可知该实验的研究内容是:
①________。
②。
(5)植物细胞工程在植物繁殖方面的应用主要在:①微型繁殖 ②作物脱毒 ③________。
Ⅱ.玉米是雌雄同株异花的单子叶植物,是生产和科研的好材料。现有两个玉米品种,其基因型分别为yyRr和YYrr。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁,然后诱导其融合,再把这些融合细胞进行培养,培育出了玉米新品种。
(1)上述育种方法采用了__ __ ___技术,其生物学原理是__ 。
(2)这两个品种的花粉可用________等物理手段诱导融合,共可产生_______种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)。
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红豆杉因其次生代谢产物紫杉醇的显著治癌效果而倍受关注。为了获得紫杉醇,可以先用植物外植体获得愈伤组织,然后在生物反应器中悬浮培养。请回答下列问题:
(1)以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是___________。研究发现用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,且时间早,诱导率高,原因是幼嫩茎段细胞分化程度较___________。
(2)可采用___________(部位)进行植物组织培养获得脱除病毒的红豆杉。与从红豆杉树皮中直接提取相比,通过茎段组培获得的愈伤细胞悬浮培养生产紫杉醇的优点是___________。
(3)二倍体愈伤组织细胞经___________处理,会产生染色体加倍的细胞。
(4)不同有机溶剂及其组合作为浸提溶剂对紫杉醇的得率的影响如下图所示。
从溶剂单独和混合提取效果的角度分析,可得出的结论有:单一溶剂作为提取紫杉醇的浸提溶剂时,___________的提取效果最佳;溶剂混合浸提时,___________作为浸提溶剂提取紫杉醇效果最好。
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红豆杉因其次生代谢产物紫杉醇的显著治癌效果而倍受关注。为了获得紫杉醇,可以先用植物外植体获得愈伤组织,然后在生物反应器中悬浮培养。请回答下列问题:
(1)以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是____________。 研究发现用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,且时间早,诱导率高,原因是____________________。
(2)植物组织培养离不开激素的诱导,其中激素的__________和_______都会影响植物细胞发育的方向;在利用红豆杉生产紫杉醇的过程中,不需要换瓶操作,这主要是因为_________。
(3)与从红豆杉树皮中直接提取相比, 通过茎段组培获得的愈伤细胞悬浮培养生产紫杉醇的优点是___________________________。
(4)不同有机溶剂及其组合作为浸提溶剂对紫杉醇的得率的影响如下图所示。
注:1、甲醇;2、乙醇;3、丙酮;4、二氯甲烷;5、乙酸乙酯;6、甲醇、乙醇;7、甲醇、丙酮;8、甲醇、二氯甲烷;9、甲醇、乙酸乙酯;10、乙醇、丙酮;11、乙醇、二氯甲烷;12、乙醇、乙酸乙酯;13、丙酮、二氯甲烷;14、丙酮、乙酸乙酯;15、二氯甲烷、乙酸乙酯。
从溶剂单独和混合提取效果的角度分析,可得出的结论有____________________________。
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【生物——选修3现代生物科技专题】
红豆杉,又名紫杉, 可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程,请分析并回答:
(1)酶X是 酶,其主要作用是
(2)物质Y是 ,乙组起 作用。
(3)为清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是 。
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【生物——选修3现代生物科技专题】(15分)
红豆杉,又名紫杉,可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程,请分析并回答:
(1)酶X是____________________酶,其主要作用是_________________。
(2)物质Y是___________________,乙组起______________________作用。
(3)为清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是____________________。
(4)实验结果:若甲组______________________,说明紫杉醇有抗肿瘤作用。
(5)为了解决紫杉醇的药源问题,理论上可用____________ _____技术把离体的红豆杉细胞经过_____________培养成愈伤组织,从中提取紫杉醇,进行加工生产。
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【生物——选修3:现代生物科技专题】
Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因,因其表达产物Bt毒蛋白具有杀虫效果好、安全、高效等优点而成为应用最为广泛的基因。请回答下列有关转基因抗虫植物的问题:
(1)要从苏云金芽孢杆菌中获取Bt毒蛋白基因,可根据Bt毒蛋白基因的部分已知序列,设计特异性①_________,再利用②_________技术扩增出Bt毒蛋白基因。
(2)构建重组质粒时,常用Ti质粒作为载体,是因为Ti质粒上具有③_________,它能把目的基因整合到受体细胞(植株细胞)的 ④_________上。这种将基因表达载体导入受体细胞的方法是⑤ _________法。
(3)要确定抗虫基因导入棉花细胞后,是否赋予了棉花抗虫特性,在个体水平上还需要做⑥_________ 实验;若要检测具有抗虫基因的棉花是否产生了相应毒蛋白,在分子水平上可利用⑦_________ 方法进行检测。
(4)目前,转基因植物的安全性问题是社会争论的热点。如有些人认为转基因植物的种植会威胁环境安全;但也有人认为转基因植物的种植减少了⑧_________ 的使用,有利于减轻污染。
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(15分)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。目前,生产紫杉醇的主要原料是天然生长的红豆杉树皮,而大量剥取树皮会造成树木的死亡和资源的破坏。科研人员为寻找更多紫杉醇来源,尝试利用植物组织培养技术,从红豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇。实验结果如下表所示。
不同外植体形成的愈伤组织中紫杉醇含量(%)
(1)在植物组织培养中,对培养基必须进行________处理,接种后在适宜的温度且________条件下,外植体经________形成愈伤组织。
(2)在培养中添加植物生长调节剂时要注意________。上述实验结果说明________最适合做外植体。
(3)由上表结果可知该实验的研究内容是:①________;②________;
(4)植物细胞工程植物繁殖方面的应用主要在:①微型繁殖、②作物脱毒、③________。
(5)玉米是雌雄同株异花的单子叶植物,是生产和科研的好材料。现有两个玉米品种,其基因型分别为yyRr和yyrr。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁,然后诱导其融合,再把这些融合细胞进行培养,培育出了玉米新品种。
①上述育种方法采用了________技术,其生物学原理是________。
②这两个品种的花粉可用________等物理手段诱导融合,共可产生
________种基因型融合细胞(仅考虑两两融合)
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(生物——选修3现代生物科技专题)
紫杉醇是一种具有抗癌活性的化合物,为了迅速高效地分离、纯化紫杉醇,实验小组以紫杉醇为抗原免疫小鼠,取免疫小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,并经过筛选获得能稳定分泌紫杉醇单克隆抗体的杂交瘤细胞,回答下列问题:
(1)紫杉醇单克隆抗体的获得所涉及的生物技术手段有____________________,该实例说明单克隆抗体具有______________________的优点。
(2)免疫小鼠和骨髓瘤细胞融合后产生多种杂交细胞,为了获得杂交瘤细胞应用特定的__________进行筛选,然后通过专一抗体检测阳性和克隆化培养获得___________的杂交瘤细胞。
(3)若要体内培养杂交瘤细胞,可将杂交瘤细胞注入小鼠的___________,若要在体外培养液中培养杂交瘤细胞,需要将培养液放置在95%的空气和5%的C02培养箱中培养,其中C02的作用是___________。
(4)紫杉醇是红豆杉产生的一种代谢产物,欲利用植物组织培养获得大量的紫杉醇,应将红豆杉的外植体培育到___________阶段,原因是_________________________________。
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(16分)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。目前,生产紫杉醇的主要原料是天然生长的红豆杉树皮,而大量剥取树皮会造成树木的死亡和资源的破坏。请回答下列问题。
(1)为了合理开发和利用红豆杉,保护野生植物资源,科研人员取生长状况相似的野生南方红豆杉和人工栽培的南方红豆杉,分别测量其不同部位完全烘干的样品中紫杉醇的含量(占千重的百分比),测定结果见表1。
表1 南方红豆杉树木各部位紫杉醇含量(%,w/w)
树皮 | 树叶 | 枝条 | 种子 | |
野生植株 | 0.01777 | 0.00946 | 0.01280 | 0.01406 |
人工栽培植株 | 0.01483 | 0.00102 | 0.00193 | 0.01256 |
从实验结果看,红豆杉中紫杉醇含量最高的部位是________,不同部位紫杉醇含量不同的根本原因是________。为保护红豆杉资源,应以其为原料,提取、分离紫杉醇。
(2)科研人员为寻找更多紫杉醇来源,尝试利用植物组织培养技术,从红豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇。实验结果如表2所示。
表2 不同外植体形成的愈伤组织中紫杉醇含量(%,w/w)
实验 组别 | 培养基中植物生长调节剂的组合与水平 | 外植体 | ||
树皮 | 树叶 | 顶端分生组织 | ||
1 | 2mg/L2,4 – D | 0.000 | 0.000 | 0.001 |
2 | 2mg/L2,4 – D+0.5mg/L NAA | 0.000 | 0.002 | 0.002 |
3 | 2mg/L2,4 – D+0.5mg/L KT | 0.004 | 0.027 | 0.004 |
4 | 1.5mg/L2,4 – D+0.5mg/L KT | 0.000 | 0.012 | 0.009 |
5 | 0.5mg/L2,4 – D+1mg/L NAA+0.5MG/L KT | 0.000 | 0.027 | 0.004 |
①该实验的目的是研究________。
②上述实验结果说明________最适合做外植体,经过________过程形成愈伤组织。
(3)2,4—D作为植物生长调节剂,在生产实践中还可以应用在等方面(写出两点即可)。
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