Question

17．科學(xué)探究
紫杉醇是從紅豆杉屬植物中提取的最有效的抗癌制劑之一．目前，生產(chǎn)紫杉醇的主要原料是天然生長(zhǎng)的紅豆杉樹(shù)皮，而大量剝?nèi)��?shù)皮會(huì)造成樹(shù)木的死亡和資源的破壞．為了合理開(kāi)發(fā)和利用紅豆杉，保護(hù)野生植物資源，科研人員取生長(zhǎng)狀況相似的野生南方紅豆杉和人工栽培的南方紅豆杉，分別測(cè)量其不同部位完全烘干的樣品中紫杉醇的含量（占干重的百分比），測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1．
表1：南方紅豆杉樹(shù)木各部位紫杉醇含量（%，w/w）

	樹(shù)皮	樹(shù)葉	枝條	種子
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

（1）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，紅豆杉中紫杉醇含量最高的部位是樹(shù)皮．不同部位紫杉醇含量不同的根本原因是基因的選擇性表達(dá)．為保護(hù)紅豆杉資源，應(yīng)以其樹(shù)葉或者枝條或種子為原料，提取、分離紫杉醇．
科研人員為尋找更多紫杉醇來(lái)源，嘗試?yán)�用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，從紅豆杉的愈傷組織中提取紫杉醇．
表2：植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基配方

編號(hào)	培養(yǎng)基配方
1	MS+6-BA（10-8mol/L）+NAA（10-9mol/L）
2	MS+6-BA（10-10mol/L）+NAA（10-9mol/L）
3	MS+6-BA（10-9mol/L）+NAA（10-10mol/L）
4	MS+6-BA（10-9mol/L）+NAA（10-8mol/L）
5	MS+6-BA（10-8mol/L）+IAA（10-9mol/L）
6	MS+6-BA（10-10mol/L）+NAA（10-10mol/L）
7	MS+6-BA（10-10mol/L）+IAA（10-9mol/L）
8	MS+6-BA（10-10mol/L）+IAA（10-11mol/L）
9	MS+6-BA（10-9mol/L）+IAA（10-10mol/L）
10	MS+6-BA（10-11mol/L）+IAA（10-10mol/L）

注：表中MS是植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基，IAA（吲哚乙酸）、6-BA（細(xì)胞分裂素）、NAA（奈乙酸）為常用植物激素或類(lèi)似物．
Ⅰ實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
（2）科研人員在大量生產(chǎn)紅豆杉的愈傷組織時(shí)，最可能采用上表中的6號(hào)培養(yǎng)基．想通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定適合誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基，表2中的10種培養(yǎng)基中，哪些適合用來(lái)嘗試生根，請(qǐng)寫(xiě)出編號(hào)2、4、7、10．
Ⅱ?qū)嶒?yàn)方法與過(guò)程
①準(zhǔn)備好若干種要嘗試的培養(yǎng)基，分別命名為G₁G₂G₃…G_n，每種培養(yǎng)基3瓶，分別標(biāo)為1號(hào)瓶、2號(hào)瓶、3號(hào)瓶．
②在超凈臺(tái)上，將長(zhǎng)勢(shì)相當(dāng)?shù)挠鷤�組織切成大小相同的小塊，分別接入各培養(yǎng)基中．
（3）所有接種好的培養(yǎng)瓶放在相同的溫度和光照、無(wú)菌條件下培養(yǎng)．
（4）觀察各種培養(yǎng)基中生長(zhǎng)情況并做記錄．若要確定哪種培養(yǎng)基是最適合誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基，觀察的指標(biāo)一般是根的長(zhǎng)度，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一張記錄表格．
Ⅲ．結(jié)果預(yù)測(cè)
（5）若從記錄表格中發(fā)現(xiàn)在某種培養(yǎng)基中根的平均長(zhǎng)度顯著高于其他培養(yǎng)基中根的平均長(zhǎng)度，則說(shuō)明這種培養(yǎng)基是這些培養(yǎng)基中最適合誘導(dǎo)根的培養(yǎng)基．

Answer 1

分析 分析表格：表中為植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基配方，其中IAA（吲哚乙酸）、6-BA（細(xì)胞分裂素）、NAA（奈乙酸）為常用植物激素或類(lèi)似物．在植物組織培養(yǎng)時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值能影響愈傷組織分化出根或芽．生長(zhǎng)素用量比細(xì)胞分裂素用量，比值高時(shí)有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時(shí)有利于芽的分化、抑制根的形成；比值適中時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息“生產(chǎn)紫杉醇的主要原料是天然生長(zhǎng)的紅豆杉樹(shù)皮”，可知紅豆杉中紫杉醇含量最高的部位是樹(shù)皮．不同部位紫杉醇含量不同的根本原因是基因的選擇性表達(dá)．大量剝?nèi)��?shù)皮會(huì)造成樹(shù)木的死亡和資源的破壞，所以為了保護(hù)紅豆杉資源，應(yīng)以其樹(shù)葉或者枝條或種子為原料，提取、分離紫杉醇．
（2）在植物組織培養(yǎng)，通過(guò)調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值能影響愈傷組織分化出根或芽．生長(zhǎng)素用量比細(xì)胞分裂素用量，比值高時(shí)，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時(shí)，有利于芽的分化、抑制根的形成．比值適中時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)．所以在大量生產(chǎn)此中藥愈傷組織時(shí)，最可能采用上表中的6號(hào)培養(yǎng)基； 2、4、7、10號(hào)培養(yǎng)基適合誘導(dǎo)生根．
（3）植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程，其中再分化過(guò)程需要適宜的溫度、光照、無(wú)菌等條件．
（4）要確定哪種培養(yǎng)基是最適合誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基，觀察的指標(biāo)一般是根的長(zhǎng)度，可設(shè)計(jì)以下記錄表格如下：

	G1	G2	G3	…Gn
1號(hào)瓶中的長(zhǎng)度
2號(hào)瓶中的長(zhǎng)度
3號(hào)瓶中的長(zhǎng)度
根平均長(zhǎng)度

（5）若某培養(yǎng)基是這些培養(yǎng)基中最適合誘導(dǎo)根的培養(yǎng)基，則在該培養(yǎng)基中根的平均長(zhǎng)度顯著高于其他培養(yǎng)基中根的平均長(zhǎng)度．
故答案為：
（1）樹(shù)皮  基因的選擇性表達(dá)   樹(shù)葉或者枝條或種子（三個(gè)寫(xiě)一個(gè)就得分，寫(xiě)樹(shù)皮不得分）
（2）6     2、4、7、10
（3）相同的溫度和光照      無(wú)菌（無(wú)菌必須要寫(xiě)、相同的光照、溫度寫(xiě)一個(gè)就得分，相同不寫(xiě)不得分）
（4）（表格設(shè)計(jì)完整，有平均值一欄）

	G1	G2	G3	…Gn
1號(hào)瓶中的長(zhǎng)度
2號(hào)瓶中的長(zhǎng)度
3號(hào)瓶中的長(zhǎng)度
根平均長(zhǎng)度

（5）在某種培養(yǎng)基中根的平均長(zhǎng)度顯著高于其他培養(yǎng)基中根的平均長(zhǎng)度

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖表，考查細(xì)胞的分化、植物組織培養(yǎng)等知識(shí)，要求考生識(shí)記細(xì)胞分化的概念，掌握細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)，能從表中提取信息答題；識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過(guò)程及條件，明確生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量不同時(shí)，其誘導(dǎo)生根或生芽的效果不同；能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐晟茖?shí)驗(yàn)步驟，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論．