紫杉醇是红豆杉细胞中产生的一种高效抗癌物质，在植物体中含量极低。为取代从天然植株中提取紫杉...

紫杉醇是红豆杉细胞中产生的一种高效抗癌物质，在植物体中含量极低。为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式，可通过植物组织培养和细胞培养技术来获取，其过程为：获取红豆杉外植体-消毒-诱导愈伤组织-细胞培养-提取紫杉醇。回答下列问题：

(1)获取的外植体首先要通过_____过程培养出愈伤组织。下表为四种不同外植体在相同培养条件下诱导愈伤组织的实验结果，由表中结果可知诱导愈伤组织较适宜的两种外植体分别是_____ 。

(2)将愈伤组织接种到适宜培养液中进行细胞培养，细胞培养的过程____（填“体现”或“未体现”）细胞的全能性，理由是______。据下图分析2，4-D对细胞生长和紫杉醇合成的作用分别是 ____，为获得最大紫杉醇总产量，最适合的2，4-D浓度应为 ____（ 填“0.5”、“1.0”或“2.0”）mg/L。

(3)与从天然植株中提取相比，利用上述技术生产紫杉醇的重要意义是____（答出两点）。

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红豆杉是世界上公认濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物，它的细胞提取物紫杉醇是重要的抗癌药物之一。红豆杉可通过播种的方法进行繁殖，但其生长速度缓慢，再生能力差，因而植物组织培养技术是实现其大规模培养的途径之一。下列有关叙述正确的是（　　 ）

A.培养红豆杉的愈伤组织可用于紫杉醇的工业化生产

B.红豆杉不同部位的细胞经植物组织培养获得的愈伤组织基因型相同

C.培养基需要用高压蒸汽灭菌，外植体需要用50%乙醇、5%次氯酸钠消毒处理

D.培养过程中采用的MS培养基中的微量元素和有机成分均可先配制成一定倍数的母液，用时稀释，而大量元素不需要配制母液

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利用植物组织培养技术从红豆杉细胞中提取抗癌药物紫杉醇不需要进行的是（　　 ）

A．选取合适的外植体并要进行快速消毒

B．培养基中加入适量的蔗糖提供营养并维持渗透压

C．控制植物激素的种类和含量诱导产生愈伤组织

D．选择适当的分化培养基培育红豆杉幼苗

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紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的高效抗癌物质，细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据图。

（1）以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的________，愈伤组织细胞具有较强的________能力。这一技术的成功实现了组织培养技术在一个重要领域的应用，即________________。

（2）对比分析两个曲线图可知：培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是________________；在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行揽拌，其目的是________________________________________________（答三点）；与传统方法获得紫杉醇相比，利用植物组织培养技术生产紫杉醇，具有________________等优点（答两点即可）。

（3）植物生长调节剂在组织培养中具有极其重要的作用，其中赤霉素类植物生长调节剂的主要作用是________________________________。

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紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的高效抗癌物质，细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径。

（1）研究人员将细胞培养液分别置于低温条件下处理12h、24h后分别取样计算分裂指数，步骤如下：

①制片：取红豆杉细胞培养液，滴一滴细胞悬浮液于载片上，加上　　　　　　　　 染色，几分钟后，盖上盖玻片，轻轻压片。

②观察并记录：

上图所示视野中a细胞所指的细胞时期是　　　　　　　　 ，此时　　　　　　　　 （填“有或没有”）同源染色体的分离；本实验提高细胞分裂指数的最佳处理组合是　　　　　　　　 （温度及处理时间）。

（2）已知大蒜素具有与紫杉醇相似的抗癌作用，为探究紫杉醇与大蒜素联合使用对癌细胞的杀伤作用，应设计若干个培养组，对照组加入的是供选材料和试剂A+B，其它各组分别是　　　　　　　　　　 。

供选材料：A卵巢癌细胞株SKOV3

供选试剂：B动物细胞培养液　　　　 C生理盐水　　　　 D紫杉醇　　　　 E大蒜素

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（20分）I．（10分）紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的高效抗癌物质，细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径。

（1）研究人员将细胞培养液分别置于低温条件下处理12h、24h后分别取样计算分裂指数，步骤如下：

①制片：取红豆杉细胞培养液，滴一滴细胞悬浮液于载玻片上，加上　　　　 染色，几分钟后，盖上盖玻片，轻轻压片。

②观察并记录：上图所示视野中a细胞所指的细胞时期是____　　　　　 ，为了统计数据更加科学，统计时应该注意　　　　　　　　 ，本实验提高细胞分裂指数的最佳处理组合是____　　　 （温度及处理时间）。

（2）已知大蒜素具有与紫杉醇相似的抗癌作用，为探究紫杉醇与大蒜素联合使用对癌细胞的杀伤作用，应设计若干个培养组，对照组加入的是供选材料和试剂A+B，其它各组分别是____。

供选材料：A．卵巢癌细胞株SKOV3

供选试剂：B．动物细胞培养液　　 C．生理盐水　　 D．紫杉醇　　　 E．大蒜素

Ⅱ．（10分）大麦种子结构如下图，其中胚乳中含有大量的淀粉．有同学对大麦种子进行了如下实验，回答有关问题：

（1）实验组别l和组别2的结果说明赤毒素由大麦种子的_　 ___产生，然后诱导合成____　　 ，使储藏的淀粉分解。

（2）大麦种子去胚后，加赤霉素处理，其中的淀粉　　　　　　　 （会，不会）被分解。

（3）大麦种子去糊粉层后，再加赤霉素处理，其中的淀粉___　　　 （会，不会）被分解。

（4）实验组别1和组别3的结果说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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下列选项中，没有采用植物组织培养技术的是…………………（    ）

A．采用花药离体培养得到单倍体植株

B．用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株

C．从培养的红豆杉细胞中提取抗肿瘤药物紫杉醇

D．运用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株

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（8分）红豆杉属植物中次生代谢产物紫杉醇(paclitaxel)有明显的抗癌作用。科学家们正致力于研究通过细胞工程技术利用愈伤组织生产紫杉醇。研究表明愈伤组织的培养基中添加适当浓度的CA（水解酪蛋白）、苯丙氨酸(Phe)能促进南方红豆杉愈伤组织的生长和紫杉醇的积累。将愈伤组织分别在含不同浓度CA的培养基和在添加不同浓度的Phe培养基上生长30 d后收获，称鲜重，提取紫杉醇并测定含量，结果如下图。

（1）以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的　　　　　　　　 过程，这一过程对光照的要求是　　　　　　　　 。

（2）从图1可知既能促进愈伤组织的生长，又不影响紫杉醇的含量的最适CA浓度为　　　　　　　　 。

（3）从图2分析不同浓度的Phe对愈伤组织生长速率、紫杉醇含量的具体影响是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）科研小组通过开展紫杉醇抗癌效应的研究后发现，紫杉醇能抑制着丝点微管解聚（抑制着丝点分裂），则紫杉醇能阻滞瘤细胞的增殖于细胞周期的　　　　 　　　 期。

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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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红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。如图是红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程图。

请据图回答下列问题。

(1)图中②为愈伤组织,通过B过程可最终产生新的植株,通过C过程可产生大量细胞,则图中A、B、C分别表示的过程为　　　　　　　　　　　　 。其中B过程的实质是　　　　　　　　　　 。

(2)对⑤的培养一般要采用　　 培养基,且要不断通入无菌空气并进行搅拌,其目的是 ________　　

　　　　　　 。

(3)对⑤的培养可获得代谢产物——紫杉醇,但培养后期紫杉醇产量下降,其原因包括　　　　 等。

(4)若①是红豆杉(基因型为DdTt)的花药,可选用　　 (填编号)制成人工种子,该“种子”萌发的幼苗用　　 处理,可快速获得纯种植株,该植株的基因型为　　 。

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