Question

12．青蒿素是治療瘧疾的重要藥物．利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍體，體細胞染色體數(shù)為18），通過生物技術(shù)可培育高青蒿素含量的植株．請回答以下相關(guān)問題：
（1）四倍體青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低溫處理野生型青蒿正在有絲分裂的細胞會導(dǎo)致染色體不分離，從而獲得四倍體細胞并發(fā)育成植株，推測低溫處理導(dǎo)致細胞染色體不分離的原因是低溫抑制紡錘體形成．有研究者開展四倍體青蒿染色體核型分析實驗，主要步驟如下：

實驗過程中用1mol•L^-1HCl解離的目的是使組織細胞相互分離．鏡檢時，應(yīng)不斷移動裝片，以尋找處于中期且染色體分散良好的細胞進行拍照．
（2）四倍體青蒿與野生型青蒿雜交后代體細胞的染色體數(shù)為27，雜交后代一般不育，原因是減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂，不能正常產(chǎn)生配子．為了進一步驗證上述推論，可以優(yōu)先選用④ （①花萼 ②花瓣  ③雌蕊  ④花藥  ⑤花芽，填序號）作為實驗材料進行顯微觀察．
（3）從青蒿中分離了cyp基因，其編碼的CYP酶參與青蒿素合成，利用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌中表達CYP酶．其中cyp基因作為目的基因，質(zhì)粒作為運載體，二者通常需要用相同的限制酶切割后連接成重組載體．

Answer 1

分析 1、低溫可以抑制紡錘體的形成，使細胞內(nèi)的染色體經(jīng)過復(fù)制但不發(fā)生分離，從而使染色體數(shù)目加倍，這屬于染色體變異，染色體變異可以通過顯微鏡觀察到．
2、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲�。虎诨�因表達載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細胞；④目的基因的檢測與表達．其中基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟，該過程需要限制酶和DNA連接酶．

解答 解：（1）低溫可以抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成，使細胞內(nèi)的染色體經(jīng)過復(fù)制但不發(fā)生分離，從而使染色體數(shù)目加倍；實驗過程中用1mol•L^-1HCl解離的目的是使組織細胞相互分離；鏡檢時，由于中期細胞染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，所以應(yīng)不斷移動裝片，以尋找處于中期且染色體分散良好的細胞進行拍照．
（2）野生型青蒿為二倍體，體細胞染色體數(shù)為18；四倍體青蒿的體細胞染色體數(shù)為36，所以四倍體青蒿與野生型青蒿雜交后代體細胞的染色體數(shù)為27．由于雜交后代的細胞中染色體為奇數(shù)，在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂，不能正常產(chǎn)生配子，所以一般不育．為了進一步驗證上述推論，可以優(yōu)先選用④花藥作為實驗材料進行顯微觀察．
（3）從青蒿中分離了cyp基因，其編碼的CYP酶參與青蒿素合成，利用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌中表達CYP酶．其中cyp基因作為目的基因，質(zhì)粒作為運載體，二者通常需要用相同的限制酶切割后連接成重組載體．
故答案為：
（1）低溫抑制紡錘體形成    使組織細胞相互分離    中  分散良好
（2）27   減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂，不能正常產(chǎn)生配子  ④
（3）目的基因     運載體     相同的限制酶

點評 本題考查基染色體變異、基因工程等相關(guān)知識，意在考查考生理解所學(xué)知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達形式準確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容和計算能力；能理論聯(lián)系實際，綜合運用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的一些生物學(xué)問題．