Question

【題目】紫杉醇是紅豆杉細(xì)胞中產(chǎn)生的一種高效抗癌物質(zhì)，在植物體中含量極低。為取代從天然植株中提取紫杉醇的方式，可通過植物組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來獲取，其過程為：獲取紅豆杉外植體-消毒-誘導(dǎo)愈傷組織-細(xì)胞培養(yǎng)-提取紫杉醇。回答下列問題：

(1)獲取的外植體首先要通過_____過程培養(yǎng)出愈傷組織。下表為四種不同外植體在相同培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)愈傷組織的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由表中結(jié)果可知誘導(dǎo)愈傷組織較適宜的兩種外植體分別是_____ 。

(2)將愈傷組織接種到適宜培養(yǎng)液中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞培養(yǎng)的過程____（填“體現(xiàn)”或“未體現(xiàn)”）細(xì)胞的全能性，理由是______。據(jù)下圖分析2，4-D對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和紫杉醇合成的作用分別是 ____，為獲得最大紫杉醇總產(chǎn)量，最適合的2，4-D濃度應(yīng)為 ____（ 填“0.5”、“1.0”或“2.0”）mg/L。

(3)與從天然植株中提取相比，利用上述技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇的重要意義是____（答出兩點(diǎn)）。

Answer 1

【答案】脫分化 不帶葉莖段、成熟胚 未體現(xiàn) 此過程中細(xì)胞沒有再分化，沒有發(fā)育成完整植株 促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng) 抑制紫杉醇合成 1.0 提高了紫杉醇的產(chǎn)量，保護(hù)了紅豆杉資源

【解析】

植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，還可以高效地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖，因此，人們形象地把用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，叫做植物的微型繁殖技術(shù)，也叫快速繁殖技術(shù)。組織培養(yǎng)技術(shù)除了在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用外，還廣泛應(yīng)用于另一個(gè)重要領(lǐng)域，即細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。

(1)外植體脫分化可培育出愈傷組織。下表為四種不同外植體在相同培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)愈傷組織的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由表中結(jié)果可知誘導(dǎo)愈傷組織較適宜的兩種外植體應(yīng)該是體積較大，且誘導(dǎo)率較高的，分別是不帶葉莖段和成熟胚。

(2)將愈傷組織接種到適宜培養(yǎng)液中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞培養(yǎng)的過程最終培養(yǎng)出的是細(xì)胞，而不是完整的生物個(gè)體，因此，未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。據(jù)圖分析可知，2，4-D促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)，抑制紫杉醇的合成，為獲得最大紫杉醇總產(chǎn)量，最適合的2，4-D濃度應(yīng)為 1.0mg/L，若2，4-D濃度應(yīng)為0.5mg/L，則細(xì)胞生長(zhǎng)速率太慢，若2，4-D濃度應(yīng)為 2.0mg/L，則紫杉醇含量太低。

(3)若從天然植株中提取紫杉醇，會(huì)破壞紅豆杉樹木，若用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)就能培育大量的愈傷組織，經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng)，可以獲取大量的紫杉醇，利用上述技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇的重要意義是：①提高了紫杉醇的產(chǎn)量；②保護(hù)了紅豆杉資源。