Question

【題目】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______．不同部位紫杉醇含量不同的根本原因是______。為保護(hù)紅豆杉資源，應(yīng)以其______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______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)______．

Ⅱ實(shí)驗(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…Gn，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______、__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)______，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

【答案】樹(shù)皮 基因的選擇性表達(dá) 樹(shù)葉或者枝條或種子 6 2、4、7、10 相同的溫度和光照 無(wú)菌

	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

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

【解析】

1、從表1的數(shù)據(jù)可知，無(wú)論是野生的還是人工栽培的紅豆杉，樹(shù)皮中紫杉醇含量最高；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)；樹(shù)皮中雖然紫杉醇的含量最高，但樹(shù)皮剝?nèi)『髸?huì)導(dǎo)致樹(shù)的死亡，因而為保護(hù)紅豆杉資源，應(yīng)以其樹(shù)葉（枝條、種子）為原料，提取、分離紫杉醇。
2、分析表2中橫行或縱列即可得出該實(shí)驗(yàn)的目的。由于表2中樹(shù)葉作外植體形成的愈傷組織中紫杉醇含量最高，最適合作外植體，經(jīng)脫分化形成愈傷組織。由于愈傷組織細(xì)胞有較強(qiáng)的分裂能力，因而在培養(yǎng)液中可大量繁殖，從而可提取大量的紫杉醇。2，4D為生長(zhǎng)素類(lèi)似物，它在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用可聯(lián)系教材中的知識(shí)表述即可。

（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。