Question

13．黄酮类物质具有抗心血管疾病、抗肿瘤等作用，是近年来研究活跃的天然活性成分之一．某研究小组以水杉的根尖进行组织培养，探究不同光照、蔗糖浓度对其生长过程中黄酮类物质积累的影响，如下：
（1）水杉根尖通过组织培养获得水杉植株，说明该种细胞具有全能性；根尖细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．
（2）为探究不同蔗糖浓度对水杉组织培养的影响，在白光下光照16h/d，光照强度1500lx，25℃条件下，10d后检测黄酮含量，结果如表：

蔗糖浓度（g/L）	30	40	50	60
黄酮含量 （mg/g）	0.190	0.20	0.222	0.226

但60g/L蔗糖浓度下，水杉组培苗长势不如50g/L的培养基好，原因可能是外界溶液浓度过高，导致部分细胞渗透失水；
（3）研究小组在蔗糖浓度为30g/L的培养基、光照16h/d、光照强度1500lx、25℃条件下依次用白光、红光、蓝光和暗培养（遮光）进行水杉组织培养，10d后检测黄酮含量，结果如表：

光质	暗培养	白光	红光	蓝光
黄酮含量 （mg/g）	0.220	0.196	0.150	0.217

结合上述结果，暗培养条件下进行培养最有利于提取黄酮；若光照培养过程中CO₂浓度骤然降低，水杉组培苗叶肉细胞中NADPH的含量增多（增多/基本不变/减少）；
（4）研究小组欲进一步探究红光条件下光照时间对水杉黄酮合成的影响，可在上述实验的基础上，在蔗糖浓度为30g/L的培养基、光照强度1500lx、25℃条件下，分别设置光照时间为8h/d、10h/d、12h/d、14h/d、18h/d、（16h/d可写可不写）、20h/d组别进行实验．

Answer 1

分析 1、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性．
2、形成ATP的途径有光合作用和呼吸作用，其中光合作用的场所是叶绿体，呼吸作用的场所是细胞质基质和线粒体．
3、分析表格：在一定范围内，随着蔗糖浓度的升高，黄酮含量逐渐增加；在暗培养条件下黄酮的含量最高，其次是蓝光条件下，然后是白光，最后是红光．

解答 解：（1）水杉根尖通过组织培养获得水杉植株，说明该种细胞具有全能性；根尖细胞只能通过呼吸作用产生ATP，因此其产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．
（2）60g/L蔗糖浓度下，水杉组培苗长势不如50g/L的培养基好，根据渗透原理，原因可能是外界溶液浓度过高，导致部分细胞渗透失水．
（3）暗培养条件下黄酮的含量最高，说明暗培养条件下进行培养最有利于提取黄酮；若光照培养过程中CO₂浓度骤然降低，则形成的三碳化合物减少，三碳化合物还原消耗的[H]减少，水杉组培苗叶肉细胞中NADPH的含量增多．
（4）根据题干信息可知，时间梯度是2h/d，因此可分别设置光照时间为8h/d、10h/d、12h/d、14h/d、18h/d、（16h/d可写可不写）、20h/d组别进行实验．
故答案为：
（1）全能性     细胞质基质和线粒体
（2）外界溶液浓度过高，导致部分细胞渗透失水
（3）暗培养    增多
（4）12h/d、14h/d、18h/d、（16h/d可写可不写）

点评 本题结合表格数据，考查影响光合作用速率的环境因素，要求考生识记影响光合速率的环境因素及相关曲线图，能根据表格中数据答题．