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非选择题-解答题 适中0.65 引用1 组卷124
紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物(次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才能进行)。研究发现紫杉醇能和微管蛋白聚合体相互作用,阻碍了纺锤体的形成,从而阻碍肿瘤细胞的分裂,直至死亡。生产紫杉醇的传统方法是从红豆杉的树皮和树叶中提取,但野生红豆杉是濒危植物,这种方法不利于对它们的保护,利用植物组织培养和植物细胞培养技术(植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术)获得紫杉醇是目前最具前景的生产紫杉醇的方式。
(1)紫杉醇生产过程首先选取已消毒的红豆杉的胚、叶等外植体进行_____过程,经多次悬浮培养后,从_____中分离出高产细胞系,进而获取紫杉醇。
(2)用于紫杉醇生产的培养基可以选用MS培养基,配制完该培养基后还需添加_____,并要经过_____后才能用于紫杉醇的生产。培养基中是否添加蔗糖对于紫杉醇生产也具有一定影响,蔗糖在植物组织培养中的作用是_____
(3)野生红豆杉是濒危植物,为快速繁殖红豆杉,可用植物组织培养过程中产生的体细胞胚包裹_____,制成人工种子。
(4)肿瘤细胞作为研究紫杉醇作用的实验材料,可以在动物细胞培养的_____过程中获得。悬浮培养时随肿瘤细胞不断分裂,细胞密度过大、_____和营养物质缺乏等因素而分裂受阻,故要通过定期更换培养液和_____操作来解决此问题。
22-23高二下·浙江·期中
知识点:植物组织的培养及基本过程影响植物组织培养的因素动物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物,某位分子药理学家发现紫杉醇的抗癌机理;紫杉醇能和微管蛋白聚合体相互作用,促进微管聚合并使之稳定,从而阻碍了肿瘤细胞的分裂,直至死亡。该药用于治疗对常规化疗无效的卵巢癌和乳腺癌。研究发现,紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。利用植物组织培养和细胞培养的方法来生产紫杉醇及其合成前体是扩大紫杉醇来源的重要途径。下面是两条技术路线思路;
A.扩大红豆杉栽培使用,保护野生红豆杉物种资源。

B.利用离体培养的红豆杉细胞生产紫杉醇。

(1)A路线利用的原理是___。A图中②表示___,b过程表示___
(2)A、B路线中所用外植体最好取春季新长出的茎叶,接种前常用___对外植体进行消毒。
(3)某中学生物兴趣小组用新鲜幼嫩茎的一部分作为材料进行组织培养,在外植体插入的培养基上,愈伤组织能正常形成且继续长大,根和芽却迟迟不能形成;你面对这样的问题,紧接着的操作是将愈伤组织转接到___上,长出芽后,再转接到___上,最终培养出试管苗。
(4)B路线中,为了筛选出高产紫杉醇细胞,研究者采用诱变的方法处理愈伤组织。他们选愈伤组织作为处理材料的原因是______。在悬浮培养过程中,即使营养条件充足,红豆杉细胞悬浮培养一段时间,就会停止增殖。结合紫杉醇的作用,分析其原因可能是___ ,所以需要不断更换培养液继代培养。
紫杉醇是红豆杉属植物体产生的一种次生代谢产物,能与微管蛋白聚合体相互作用,抑制纺锤丝的形成,从而阻碍了肿瘤细胞的分裂,因此用于治疗多种癌症,尤其对于常规化疗无效的卵巢癌和乳腺癌起到明显的作用。生产紫杉醇的传统方法是从红豆杉的树皮和树叶中提取,从36棵60年生的大树的树皮中才能提取到大约1克紫杉醇,仅可用于治疗一个癌症患者;野生红豆杉生长速度较慢,直径20厘米的树需要生长10年,而目前紫杉醇的年需要量达到500千克,所以红豆杉是世界上公认的濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物。为拯救红豆杉,同时获得紫杉醇,科研小组设计了如下图所示的实验流程:

请回答下列问题:
(1)选用茎尖进行组织培养的目的是____________,对于红豆杉属植物而言,紫杉醇____________(“是”/“不是”)必需的产物。
(2)利用红豆杉茎尖分生组织经过一系列实验操作能得到新的红豆杉植株的根本原因是_____________
(3)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有____________(答出1点即可)。这种繁殖方式属于____________(“有性”“无性”)繁殖。
(4)有人提出可以利用细胞产物的工厂化生产手段来解决紫杉醇短缺的问题,请你结合所学有关知识,简单阐述一下基本思路:____________
紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物,1963年美国化学家沃尔和瓦尼等首先从太平洋紫杉树皮中提取。1979年,纽约的分子药理学家霍尔维茨发现紫杉醇的抗癌机理:紫杉醇能和微管蛋白聚合体相互作用,促进微管聚合并使之稳定,从而阻碍了肿瘤细胞的分裂,直至死亡。该药于1990年进入Ⅲ期临床试验,1992年年底被批准上市,用于治疗对常规化疗无效的卵巢癌和乳腺癌。研究发现,紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效,1995年,我国成为第二个生产紫杉醇及注射液的国家。红豆杉属植物共有11个种,在我国主要分布于云南、四川、西藏和东北等地,目前已有不少地方进行人工栽培,不过,播种育苗和扦插繁殖虽能在一定程度上缓解矛盾,也不能从根本上解决问题。利用植物组织培养和细胞培养的方法来生产紫杉醇及其合成前体是扩大紫杉醇来源的一条重要途径。
下面是两条技术路线思路:
A.扩大红豆杉栽培使用,保护野生红豆杉物种资源

B.利用离体培养的红豆杉细胞生产紫杉醇

(1)A路线利用的原理是____________________________。A图中②表示_____________,b过程表示____________________
(2)A、B路线中所用外植体最好取春季新长出的茎叶,接种前常用______________________对外植体进行消毒。
(3)育才中学高二生物兴趣小组用新鲜幼嫩茎的一部分作为材料进行组织培养,在外植体插入的培养基上,愈伤组织能正常形成且继续长大,根和芽却迟迟不能形成;你面对这样的问题,紧接着的操作是将愈伤组织转接到_______________上,长出芽后,再转接到_______________上,最终培养出试管苗。
(4)B路线中,为了筛选出高产紫杉醇细胞,研究者采用诱变的方法处理愈伤组织。他们选愈伤组织作为处理材料的原因是_________________________。在悬浮培养过程中,即使营养条件充足,红豆杉细胞悬浮培养一段时间,就会停止增殖。结合紫杉醇的作用,分析其原因可能是______________________________________________________________,所以需要不断更换培养液继代培养。

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