4.
紫杉醇是新型抗癌药物,能与细胞微管蛋白结合,具有促进微管聚合,抑制微管解聚的功能,从而起到抗癌作用。
(1)细胞进行有丝分裂时需要微管聚合和解聚的正常动态平衡,从而在有丝分裂的 期染色体能够随微管解聚产生的拉力和微管聚合产生的推力,向两极移动。紫杉醇通过影响癌细胞在有丝分裂时 的形成,导致染色体数目异常,从而抑制了癌细胞分裂和增殖。
(2)紫杉醇是红豆杉的细胞代谢产物,可从红豆杉中提取,但红豆杉生长十分缓慢,数量有限且紫杉醇含量非常低。因此,研究人员尝试运用现代生物技术获取紫杉醇。
①传统提取紫杉醇的过程中会产生大量废弃物,经研究发现酶A可将废弃物部分转化为紫杉醇,但酶A活性较低,研究人员成功获得能表达高活性酶A的目的基因,并利用基因工程技术导入 (大肠杆菌/酵母菌)细胞中,最终获得高活性酶A,从而提高紫杉醇转化量。
②研究人员欲通过植物组织培养获得紫杉醇,分别剪取曼地亚红豆杉和南方红豆杉的幼芽和嫩叶,作为外植体,在无菌条件下 (填“避光”或“照光”)培养,经 形成愈伤组织。记录实验数据,计算出愈伤组织诱导率,如下图。
(3)由上图可知,同一品种红豆杉以 (部位)作为实验材料愈伤组织的诱导率较高,这可能是因为 。
(4)从实验数据可知,选择 作为实验材料并用 号培养基培养,更易获得愈伤组织,从而大量生产紫杉醇。