Question

【题目】为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：

（1）外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为________。

（2）在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12 d后下降的原因有__________________；培养液中蔗糖的作用是________、____________。

（3）多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经________处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞。合理的解释是__ ________、

__________________。

（4）为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有________(填序号)。

①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋 ②必须在光照条件下培养 ③培养过程中需通空气 ④固定化后植物细胞生长会变慢

Answer 1

【答案】

（1）脱分化

（2）蔗糖浓度下降，pH 降低 提供能源 调节渗透压

（3）秋水仙素(低温) 果胶 经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期 经加倍到8n 的细胞处于有丝分裂中期

（4）①③④

【解析】

（1）外植体在人工、无菌条件下，经脱分化可形成愈伤组织。

（2）曲线图显示，蔗糖浓度逐渐下降至12天后稳定在较低的水平，说明外植体在离体培养的过程中需要消耗蔗糖；pH也下降，进而使酶的活性受到影响；由于蔗糖浓度很低与pH下降，导致愈伤组织细胞对物质的合成小于分解，细胞干重下降。植物组织培养过程中，蔗糖既能维持一定的渗透压，又能提供植物细胞生命活动必须的营养物质（能量）。

（3）一定浓度的秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，导致细胞中染色体数目加倍。植物细胞间的成分主要是纤维素和果胶，可通过纤维素酶和果胶酶处理，使愈伤组织细胞分离。在培养过程中，各个细胞所处时期不同，在用秋水仙素或低温处理后，一定时间内不同时期细胞分裂次数不同，从而会出现染色体数为2n、4n、8n的细胞，诱导后染色体数加倍为4n的细胞在有丝分裂后期着丝点分裂染色体数加倍至8n；诱导后染色体数加倍为8n的细胞在有丝分裂中期能清晰观察到8n条染色体。

（4）为了更好地获得次生代谢产物，应选用生长旺盛的愈伤组织。愈伤组织不能进行光合作用，因此要通入无菌空气确保其正常的生命活动。细胞的固定通常使用包埋法，由于包埋材料的影响，营养物质和氧气的扩散都受到一定的限制，所以固定化细胞生长速度慢。