Question

6．红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇，为了培养产生紫杉醇的柴胡，科研人员将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了不对称体细胞杂交．
（1）科研人员剥离红豆杉种子的胚作为外植体接种于经过灭菌处理的培养基上，诱导形成愈伤组织．选用胚作为外植体是因为胚的分化程度低，易于脱分化．
（2）将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用纤维素酶和果胶酶分别处理，各自获得有活力的原生质体．用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂PEG诱导融合，得到融合细胞．
（3）诱导融合后，科研人员只统计了7组染色体数目不大于24条的细胞，如表所示．

材料	融合细胞组号
	1	2	3	4	5	6	7
染色体数（条）	9-11	12	12-14	12-16	13	14	24

①科研人员筛选的目标细胞不包括染色体数目大于24 条的细胞，因为柴胡细胞染色体数为12条，并且红豆杉细胞一个染色体组的染色体数为12条．
②实验时，科研人员判断组号为3、4、5、6的细胞为杂交细胞，并进一步采用PCR方法鉴定这几组细胞．PCR扩增DNA时，需要分别以红豆杉和柴胡的特异DNA序列引物，扩增红豆杉、柴胡和杂交细胞的DNA，观察并比较扩增DNA的电泳结果．
（4）红豆杉和柴胡的亲缘关系较远，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择红豆杉的核基因含量较低的杂交细胞进行培养．

Answer 1

分析 PCR扩增技术：
1、PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．
2、PCR的原理是DNA复制，需要的条件包括：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
3、PCR扩增DNA的过程包括：高温变性、低温复性、中温延伸过程
4、前提：利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列作为引物．
植物组织培养技术：
1、植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体．植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性．
2、影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光照．
3、植物组织培养中植物激素使用：物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素；同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向；先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化

解答 解：（1）在植物组织培养中，对培养基必须进行灭菌处理，接种后在适宜的恒温且避光条件下，外植体经脱分化形成愈伤组织．因为因为胚的分化程度低，易于脱分化，故选用胚作为外植体．
（2）红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织细胞需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，形成原生质体．再用PEG诱导细胞融合．
（3）①因为柴胡细胞染色体数为12条，并且红豆杉细胞一个染色体组的染色体数为12条，因此科研人员筛选的目标细胞不包括染色体数目大于24 条的细胞．
②柴胡细胞染色体数为12条，多余的染色体是其他细胞融合参与进去的．可判断组号为3、4、5、6的细胞为杂交细胞．利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列作为引物，因此PCR扩增技术需要红豆杉和柴胡的特异DNA序列为引物．
（4）红豆杉和柴胡的有远缘杂交不亲和障碍，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择红豆杉的核基因含量较低的杂交细胞进行培养．
故答案为：
（1）灭菌（或“无菌”）   脱分化
（2）纤维素酶和果胶      PEG（或“聚乙二醇”）
（3）①一个染色体组的染色体数为12 条
②3、4、5、6     红豆杉和柴胡的特异DNA 序列
（4）亲缘关系     红豆杉

点评 此题要考查学生对植物的组织培养技术等考点的理解，并且要求学生提高对图表的分析和识别能力．植物组织培养技术已经得到广泛应用，包括：植物繁殖的新途径（如微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（如单倍体育种、突变体的应用）、细胞产物的工厂化生产（如从培养的红豆杉细胞中提取抗肿瘤药物紫杉醇）．