抗癌药王-紫杉醇

1、抗癌药王紫杉醇抗癌药王紫杉醇背景材料1963年，美国化学家瓦尼和沃尔首次从一种生长在美国西部大森林中被称为太平洋杉树皮和木材中别离到了一种粗提物，并发现该粗提物对离体培养的小鼠肿瘤细胞有很高的抑制活性。1971年，他们同杜克大学的化学教授姆克法尔合作，通过X射线分析确定了该活性成分的化学构造一种四环二萜化合物，并把它命名为紫杉醇。细胞接触紫杉醇后会在细胞内积累大量的微管，这些微管的积累使细胞停留在G2期和期直至死亡。由于紫杉醇可以抑制细胞分裂，阻止癌细胞的增殖，所以可以抗肿瘤。1992年12月29日，美国FDA批准紫杉醇上市，商品名Taxl，用于治疗卵巢癌，后连续被批准用于治疗转移性乳腺癌、转

2、移性肺癌、白血病等。在治疗类风湿性关节炎、早老性痴呆、先天性多囊肾病方面也存在潜力。由于红豆杉分布地域较窄，而野生红豆杉的很多生物学特性，又限制了自然群落的开展，加之人为盗伐，如今全世界野生红豆杉已近濒危边缘。只有大力开展红豆杉产业，才能有效保护野生资源，解决紫杉醇原料短缺问题。目前有关红豆杉的研究主要集中在红豆杉植物的人工种植、化学提娶组织和细胞培养、紫杉醇的合成和化学修饰、生物转化、微生物和基因工程等方面。其中，组织培养技术在红豆杉产业中应用最为广泛。红豆杉组织培养技术包括两个层面：一是利用微繁技术消费大量的组培苗以满足人工栽培需求；二是通过愈伤组织或细胞悬浮大量培养，直接提取紫杉醇成分并

3、用于药物消费。相对于种子繁殖、人工扦本文由论文联盟.Ll.搜集整理插两种常规繁殖技术，微繁技术具有繁殖速度快、可控性强、植物材料利用少等突出优点，还可用于脱毒苗及新品种选育。利用细胞悬浮培养方法提取紫杉醇是近年来红豆杉研究的一个重要课题。自1989年首次报道细胞培养法消费紫杉醇以来，各国学者开展了广泛研究，特别是在紫杉醇生物合成途径及代谢调控、细胞培养动力学、利用生物反响器扩大培养和紫杉醇类物质的别离纯化方面获得了较大进展。虽然紫杉醇是毒性较小的药物，但使用后仍存在一些不良反响，例如：1中性粒细胞减少：紫杉醇的主要毒性包括骨髓抑制以粒细胞减少症为主、神经毒性和肌肉毒性。紫杉醇的毒性呈剂量依赖性

4、，常见的是中性粒细胞减少或粒细胞减少。2心血管不良反响：在紫杉醇治疗的少量患者中出现明显的心血管不良反响，包括心肌梗死、房颤、轻度充血性心力衰竭、室性和室上性心动过速、室性心律不齐等，还有胃肠道反响包括恶心、呕吐、腹泻及黏膜炎等。3过敏反响：早期临床所报道的较严重的过敏反响在患者中的发生率高达18。临床有不同程度的表现：潮红、呼吸困难、血压降低、血管水肿、另外还有荨麻疹、皮疹、瘙痒等。典型例题例1.红豆杉是我国珍贵濒危树种。南京中山植物园于20世纪50年代从江西引进一些幼苗种植于园内。经过几十年的生长繁殖，如今已形成了一个种群。请答复以下问题：1在植物园引种栽培红豆杉的措施属于。2假如对红豆杉

5、种群密度进展调查，常用的方法是。将统计到的植株按高度h分为5级，每一级的植株数量见下表。等级a级b级d级d级e级高度h1010h3030hl00100h300h300数量株1206232166根据表中数据，在坐标图中画出该种群各级别的植株数量柱状图。3由表可以看出，此红豆杉种群的年龄构造属于。4研究说明，红豆杉的种子成熟后被某种鸟类吞食，果肉状的假种皮被消化而种子随粪便散播到山坡上再萌发生长。从种间关系看，鸟类与红豆杉之间存在关系。分析：此题考察种群密度调查方法、种群的年龄组成、种间关系、生物多样性的保护等知识，考察理解才能、信息获取才能和转化才能。1由于从江西引进到中山植物园，远离原生长地进

6、展的保护，所以称为迁地保护(易地保护)。2对植物种群进展密度调查，常用样方法，活动范围比拟大的动物用标志重捕法。3植物高度越小，其年龄越校从表中可以看出，幼株a、b级最多，成株d、e级较多、老龄植株e级少，故为增长型。4鸟类吃红豆杉的种子，是捕食关系；鸟类为种子传播提供便利，是互利共生关系。答案：1迁地保护易地保护2样方法柱状图如下3增长型4捕食和互利共生捕食和种间互助例2.获得紫杉醇的传统方法是从红豆杉属植物的树皮中提取，但产量有限，也不利于对濒危的红豆杉的保护。研究发现，红豆杉的其他组织细胞也能消费紫杉醇，有人尝试用植物细胞工程技术消费。以下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量

7、的数据图，请答复：1从红豆杉的树皮和树叶中别离纯化出的紫杉醇，是一种对乳腺癌、白血病等癌症有特殊疗效的抗癌药物，表达了生物多样性的价值。2据图分析，获得高产紫杉醇应选红豆杉为原料，培养后期紫杉醇产量出现下降的原因包括等。3将红豆杉细胞经组织培养形成方可接种到培养基中。在培养过程中，要不断通入无菌空气并进展搅拌的目的是和。4利用组织培养技术消费与传统方法提取紫杉醇相比，前者具有至少答出两点等优点。分析：考察植物组织培养过程、种群的增长和生物多样性的价值等知识，同时考察分析推理才能。1生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。药用价值属于直接价值。2据图可以看出，同样的时间内云南红豆杉产生

8、的紫杉醇最多。培养后期紫杉醇产量出现下降的原因一方面是活细胞数量减少从左图可以看出，另一方面是某些有毒代谢产物的积累抑制细胞的活性等。3外植体经过脱分化后形成愈伤组织，从愈伤组织中可以别离有用物质。在培养过程中，要不断通入无菌空气并进展搅拌的目的是保证氧气供给充足，同时使细胞与培养液充分接触。4传统方法是从树皮中提取，产量低，还砍伐红豆杉，造成环境破坏。组织培养技术的优点是产量高、节约资源、保护环境等。答案：1直接2云南活细胞数量减少，某些代谢产物的积累3愈伤组织保证氧气供给充足使细胞与培养液充分接触4产量高、节约资源、保护环境习题链接1.红豆杉中含有的紫杉醇主要存在于红豆杉细胞的A.细胞膜B

9、.细胞质基质.液泡D.细胞核2.多囊肾病在我国是一种常见的单基因遗传病，该病严重危害人体多个系统，其主要特征为肾脏中出现多发性囊泡。以下图所示为该遗传病的家族系谱图，有关说法错误的选项是A.多囊肾病属于常染色体上显性遗传病B.1与5基因型一样的概率是1/2.5与正常男性结婚，生下一个患病男孩的概率是1/4D.从优生的角度出发，建议1在怀孕期间进展胎儿的基因诊断3.人们利用植物的微型繁殖技术来进展工厂化育苗消费，这是利用了该项技术的A.高效性和变异性B.多样性和遗传性.高效性和遗传性D.多样性和变异性4.紫杉醇是从红豆杉属植物中提取的最有效的抗癌制剂之一。目前，消费紫杉醇的主要原料是天然生长的红

10、豆杉树皮，而大量剥取树皮会造成树木的死亡和资源的破坏。请答复以下问题：1为了合理开发和利用红豆杉，保护野生植物资源，科研人员取生长状况相似的野生南方红豆杉和人工栽培的南方红豆杉，分别测量其不同部位完全烘干的样品中紫杉醇的含量占干重的百分比，测定结果见表1。表1南方红豆杉树木各部位紫杉醇含量%，/树皮树叶枝条种子野生植株0.017770.009460.012800.01406人工栽培植株0.014830.001020.001930.01256从实验结果看，红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。为保护红豆杉资源，应以其为原料，提娶别离紫杉醇。2科研人员为寻找更多紫杉醇

11、来源，尝试利用植物组织培养技术，从红豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇，实验结果如表2所示。表2不同外植体形成的愈伤组织中的紫杉醇含量%，/实验组别培养基中植物生长调节剂的组合与程度外植体树皮树叶顶端分生组织12g/L2，4-D000.00122g/L2，4-D+0.5g/LNAA00.0020.00232g/L2，4-D+0.5g/LKT0.0040.0270.00441.5g/L2，4-D+0.5g/LKT00.0120.00950.5g/L2，4-D+1g/LNAA+0.5g/LKT00.0270.004该实验目的是研究。上述实验结果说明最合适做外植体，经过(过程)形成愈伤组织。5.下表数据为实

12、验测得体外培养的甲动物肠上皮细胞的细胞周期各阶段时间单位：小时。请答复：细胞周期分裂间期分裂期G1主要合成RNA和蛋白质SDNA合成期G2DNA合成终止、合成RNA和蛋白质合计时间h1073.51.5221在图中绘出该种细胞的细胞周期曲线图并注明各期名称假设体细胞DNA相对含量为2。2假设在上述细胞的培养液中参加过量的DNA合成抑制剂，处于期的细胞立即被抑制，再培养小时，那么其余细胞都将被抑制在G1/S期交界处；去除抑制剂，更换新颖培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞到达期终点前，再参加DNA合成抑制剂，那么全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞周期同步化。3S期的启动需要一种蛋

13、白质分子作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。假设将S期和G1期细胞交融，那么G1期细胞核进入S期的时间将。4在电镜下观察处于期的细胞，可见纺锤体由细胞两极的发出。在期中，染色单体的消失发生在时期。5乙动物肠上皮细胞的细胞周期时间为24h，期时间为1.6h。假设要在光学显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用填甲或乙动物肠上皮细胞更适宜。6.南方红豆杉为世界珍稀濒危物种，具有极其重要的药用和经济价值，虽可利用种子繁殖，但其种子的休眠期长，萌发率低。为挽救这一珍稀物种，某校研究性学习小组围绕提早解除种子休眠进步发芽率这一目的，做了如下实验探究。通过实验，得到了下

14、表中的实验结果。请分析答复：处理方式机械破损后直接播种0.05赤霉素溶液浸泡24h机械破损后，再用0.05的赤霉素溶液浸种24h机械破损，再用40、0.05的赤霉素溶液浸种24h发芽率28.223.880.496.61根据该小组的研究内容，请为他们拟订课题名称：。2该小组做出的假设是：。3概括该小组实验全过程的主要步骤：a.将种子分为四组b.d.计算各组发芽率，表示实验结果4该实验可得出的两条结论是：a.；b.。5为了使该研究结果更加科学、更具说服力，应做哪方面的改良？。7.局部患者注射紫杉醇后出现胸闷、气急和呼吸困难等过敏超敏反响病症，严重者发生休克。肾上腺素是临床上抢救过敏性休克的首选药物

15、，研究其适宜的使用方法一直是医学研究者的重要课题。下表所示为来自某医院的相关数据，请分析答复：病例人年龄范围岁给药方法使用剂量给药次数不良反响如血压过高死亡人311568静脉注射常规剂量1次多5361472静脉注射稀释剂量23次少01过敏性休克是非特异性/特异性免疫失调引起的疾玻表中数据显示，肾上腺素的哪种详细使用方法对于抢救过敏性休克更为有效？。2肾上腺分泌的肾上腺素进入中，与其他激素互相作用，共同动物的生命活动。3某些神经元也能分泌肾上腺素。进入突触间隙的肾上腺素，可以与突触后膜上特异性受体结合，引发突触后膜变化；也可以与突触前膜受体结合，抑制肾上腺素继续分泌，实现调节；多数最终又被突触前

16、膜摄取，并贮存在中，实现激素的重复利用。8.血细胞包括红细胞、白细胞和血小板。粒细胞属于白细胞的一类，包括嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。以下图简单表示造血干细胞形成各种血细胞的过程，答复以下问题：1淋巴细胞中，可以产生抗体的细胞在中发育成熟。2红细胞的直接生活环境是，成熟红细胞失去全能性的原因是。3白血病是由于造血干细胞增殖分化异常而引起的，骨髓移植是目前常见的治疗手段，而脐带血移植将成为新的治疗途径。从免疫学角度分析，脐带血移植相对骨髓移植的优点是。9.近年来，有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展迅速。研究发现，蛋白X是细胞膜上的一种受体，由原癌基因X编码。在一些肿瘤细胞中，原

17、癌基因X过量表达会持续激活细胞内的信号传导，启动细胞DNA的复制，导致细胞异常增殖。利用动物细胞交融技术制备的单克隆抗体，可用于诊断和治疗原癌基因X过量表达的肿瘤。请答复以下问题：1同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化。正常情况下，体细胞核遗传信息一样的原因是。2通过检测原癌基因X的和可判断其是否转录和翻译。检测成人多种正常组织后，发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明。3根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是。4制备该单克隆抗体时，免疫动物的抗原可以是。B淋巴细胞识别抗原并与之结合，之后在适当的信号作用下增殖分化为和。5用该单克隆抗体处理原癌基因X过量表达的某肿

18、瘤细胞株，发现其增殖才能明显下降。这是因为。参考答案1.2.B提示：根据双亲患病产生正常女儿2可以判断是常染色体上显性遗传玻1的基因型是1/3AA或2/3Aa，5的基因型是Aa，故两者基因型一样的概率是2/3。3.4.1树皮基因的选择性表达树叶(枝条、种子)2植物不同部位做外植体所形成的愈伤组织中紫杉醇的含量研究不同生长调节剂的组合与程度对愈伤组织中紫杉醇含量的影响树叶脱分化5.12S15G13提早4中心体后期5甲6.1提早解除南方红豆杉种子休眠的技术方法、措施的研究或进步南方红豆杉种子发芽率的技术方法、措施的研究2机械破损种皮、植物激素处理、适当进步温度等能解除种子的休眠，进步发芽率3b按上述要求对各组种子进展处理播种并分