Question

5．為了獲得植物次生代謝產物，先用植物外植體獲得愈傷組織，然后在液體培養基中懸浮培養．請回答下列問題：
（1）外植體經誘導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；培養液中蔗糖的作用是提供能源、調節滲透壓．
（3）多倍體愈傷組織細胞產生的次生代謝產物量常高于二倍體．二倍體愈傷組織細胞經秋水仙素（低溫）處理，會產生染色體加倍的細胞．為檢測愈傷組織細胞染色體數目，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）經誘導處理后，觀察到染色體數為8n的細胞．合理的解釋是經加倍到4n的細胞處于有絲分裂后期、經加倍到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物，生產中常采用細胞產物的工廠化生產．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
③培養過程中需通空氣．

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時間的變化曲線，隨著細胞干重的增加，培養基的pH和蔗糖濃度都在不斷下降，而蔗糖濃度下降導致愈傷組織營養供應不足，pH降低導致愈傷組織中酶的活性下降，這兩者的持續下降都導致細胞干重有所下降．

解答 解：（1）外植體經誘導脫分化后形成愈傷組織．
（2）結合圖示分析，隨細胞干重下降的有蔗糖濃度和pH，蔗糖濃度下降導致愈傷組織營養供應不足，pH降低導致愈傷組織酶活性下降，都會導致細胞干重下降，蔗糖既能提供能源也能調節細胞滲透壓．
（3）秋水仙素或低溫都可以抑制紡錘體形成，誘導染色體數目加倍，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，誘導的愈傷組織細胞為2n，經秋水仙素誘導一次就可變為4n，4n細胞在有絲分裂后期觀察到染色體數為8n的細胞，或者誘導兩次變為8n，加倍到8n的細胞處于有絲分裂中期．
（4）根據題干知，獲得植物次生代謝產物，用植物外植體獲得愈傷組織再懸浮培養即可，生產中采用植物細胞的固定化技術，應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，培養過程中需通空氣，保證其有氧呼吸，缺氧會導致其無氧呼吸產生酒精，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          調節滲透壓
（3）秋水仙素（低溫）              果膠
經加倍到4n的細胞處于有絲分裂后期
經加倍到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過程中的應用，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識，對生物學問題作出準確的判斷，難度適中．