Question

5．為了獲得植物次生代謝產(chǎn)物，先用植物外植體獲得愈傷組織，然后在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)．請回答下列問題：
（1）外植體經(jīng)誘導(dǎo)后形成愈傷組織的過程稱為脫分化．
（2）在愈傷組織懸浮培養(yǎng)時，細胞干重、蔗糖濃度和pH的變化如圖所示．細胞干重在12d后下降的原因有蔗糖濃度下降，pH 降低；培養(yǎng)液中蔗糖的作用是提供能源、調(diào)節(jié)滲透壓．
（3）多倍體愈傷組織細胞產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物量常高于二倍體．二倍體愈傷組織細胞經(jīng)秋水仙素（低溫）處理，會產(chǎn)生染色體加倍的細胞．為檢測愈傷組織細胞染色體數(shù)目，壓片前常用纖維素酶和果膠酶解離愈傷組織．若愈傷組織細胞（2n）經(jīng)誘導(dǎo)處理后，觀察到染色體數(shù)為8n的細胞．合理的解釋是經(jīng)加倍到4n的細胞處于有絲分裂后期、經(jīng)加倍到8n 的細胞處于有絲分裂中期．
（4）為了更好地獲得次生代謝產(chǎn)物，生產(chǎn)中常采用細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)．下列說法正確的有①③（填序號）．
①選取旺盛生長的愈傷組織細胞    　    
②必須在光照條件下培養(yǎng)
③培養(yǎng)過程中需通空氣．

Answer 1

分析 分析曲線圖：圖示是細胞干重、pH和蔗糖濃度隨著培養(yǎng)時間的變化曲線，隨著細胞干重的增加，培養(yǎng)基的pH和蔗糖濃度都在不斷下降，而蔗糖濃度下降導(dǎo)致愈傷組織營養(yǎng)供應(yīng)不足，pH降低導(dǎo)致愈傷組織中酶的活性下降，這兩者的持續(xù)下降都導(dǎo)致細胞干重有所下降．

解答 解：（1）外植體經(jīng)誘導(dǎo)脫分化后形成愈傷組織．
（2）結(jié)合圖示分析，隨細胞干重下降的有蔗糖濃度和pH，蔗糖濃度下降導(dǎo)致愈傷組織營養(yǎng)供應(yīng)不足，pH降低導(dǎo)致愈傷組織酶活性下降，都會導(dǎo)致細胞干重下降，蔗糖既能提供能源也能調(diào)節(jié)細胞滲透壓．
（3）秋水仙素或低溫都可以抑制紡錘體形成，誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，形成多倍體，細胞壁的成分為纖維素和果膠，用纖維素酶和果膠酶處理后再壓片更容易分離得到單層細胞，誘導(dǎo)的愈傷組織細胞為2n，經(jīng)秋水仙素誘導(dǎo)一次就可變?yōu)?n，4n細胞在有絲分裂后期觀察到染色體數(shù)為8n的細胞，或者誘導(dǎo)兩次變?yōu)?n，加倍到8n的細胞處于有絲分裂中期．
（4）根據(jù)題干知，獲得植物次生代謝產(chǎn)物，用植物外植體獲得愈傷組織再懸浮培養(yǎng)即可，生產(chǎn)中采用植物細胞的固定化技術(shù)，應(yīng)包埋旺盛生長的愈傷組織細胞，①正確；②脫分化過程中光會抑制愈傷組織的形成，②錯誤；③植物為需氧型生物，培養(yǎng)過程中需通空氣，保證其有氧呼吸，缺氧會導(dǎo)致其無氧呼吸產(chǎn)生酒精，對其有毒害作用，③正確．
故答案為：
（1）脫分化
（2）蔗糖濃度下降，pH 降低      提供能源          調(diào)節(jié)滲透壓
（3）秋水仙素（低溫）              果膠
經(jīng)加倍到4n的細胞處于有絲分裂后期
經(jīng)加倍到8n 的細胞處于有絲分裂中期
（4）①③

點評 本題以圖示的形式考查了植物組織培養(yǎng)過程中的應(yīng)用，意在考查考生的識圖能力和理解所學(xué)知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運用所學(xué)知識，對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確的判斷，難度適中．