Question

3．铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一．应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程如图1所示：
在固体培养基上，PLBs 的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图2所示，请回答下列问题：
（1）选用新生营养芽为外植体的原因是细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs，诱导外植体形成PLBs 的过程称细胞的脱分化．
（2）与黑暗条件下相比，PLBs 在光照条件下生长的优势体现在生长起始较快，快速生长时间较长，PLBs产量较高．
（3）脱落酸（ABA ）能提高生物碱含量，但会抑制PLBs 的生长．若采用液体培养，推测添加适量的ABA 可提高生物碱产量．同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：
①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA 处理组，1个空白对照组，3次重复．因ABA 受热易分解，故一定浓度的无菌ABA 母液应在各组液体培养基灭菌、冷却后按比例加入．
②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品（PLBs ）称重（g/瓶）后再测定生物碱含量．如初始（第0天）数据已知，实验过程中还需测定的样品数为75．
③依所测定数据确定适宜的ABA 浓度和培养时间：当某3个样品（重复样）的PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大时，其对应的ABA 浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间．

Answer 1

分析 分析图1：图1为应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程，因此图中新生营养芽诱导为PLBs的过程应为脱分化过程．
分析图2：图2表示在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化，三者均随着时间的推移逐渐增多，最终趋于稳定，且PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量．

解答 解：（1）新生营养芽细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs细胞；根据题干信息“PLBa，类似于愈伤组织”可知，外植体形成愈伤组织的过程是脱分化．
（2）根据图中信息可知，光照下PLBs的重量高于黑暗条件下，原因可能是：生长起始较快，快速生长时间较长，PLBS产量较高．
（3）①由于ABA受热易分解，所以各种液体培养基要在灭菌冷却后再加入不同浓度的ABA．
②根据题干信息可知，实验50天完成，每10天取样，需要取5次样；每次取样需要重复3次，因此每次取样中，需要记录5×3=15个样品中的数据，取样5次共需要测定的样品数为75．
③适量的ABA可提高生物碱产量，当样品的PLBS重量和生物碱含量乘积的平值较大时，所对应的ABA浓度和时间为最适．
故答案为：
（1）细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs　   细胞的脱分化
（2）生长起始较快　  快速生长时间较长，PLBs产量较高
（3）①灭菌、冷却　②75
③PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大

点评 本题结合图解，考查植物组织培养及相关的探究实验，要求考生识记植物组织培养的具体过程，掌握植物组织培养的条件，能根据题中和图中信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．