Question

8．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脱分化．
（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12d后下降的原因有蔗糖浓度下降、pH降低；培养液中蔗糖的作用是提供能源、调节渗透压．
（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秋水仙素（或“低温”）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，压片前常采用纤维素酶和果胶酶解离愈伤组织．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）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①③④　（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

分析 植物组织培养过程中需经过脱分化、再分化两个过程，培养条件也在随着培养过程的进行而发生变化，如再分化出根芽后要给予适宜的光照．

解答 解：（1）外植体经诱导脱分化后形成愈伤组织．
（2）据图分析：由蔗糖浓度下降可知，外植体离体培养过程中需要消耗蔗糖，12天后蔗糖浓度变化不大；pH下降会影响酶的活性，愈伤组织细胞不能进行光合作用，对物质的合成小于分解，故细胞干重下降；植物组织培养过程中，蔗糖既能提供能源也能调节细胞渗透压．
（3）秋水仙素或低温都可以抑制纺锤体形成，诱导染色体数目加倍，形成多倍体，细胞壁的成分为纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶处理后再压片更容易分离得到单层细胞，诱导的愈伤组织细胞为2n，经诱导处理后，观察到染色体数为8n 的细胞，可能为经历了两次诱导，加倍到4n 的细胞处于有丝分裂后期，也可能为经历了三次诱导，加倍到8n 的细胞处于有丝分裂中期．
（4）根据题干知，获得植物次生代谢产物，用植物外植体获得愈伤组织再悬浮培养即可，生产中采用植物细胞的固定化技术，应包埋旺盛生长的愈伤组织细胞，①正确，②脱分化过程中光会抑制愈伤组织的形成，②错误，③植物为需氧型生物，培养过程中需通空气，保证其有氧呼吸，缺氧会导致其无氧呼吸产生酒精，对其有毒害作用，③正确，④固定化后植物细胞与细胞悬浮培养相比，物质运输速率降低，生长会变慢，④正确．
故答案为：
（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（或低温）  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

点评 本题为2014年最新的江苏高考真题，以图示的形式考查了植物组织培养过程中的应用，意在考察学生对所学知识的灵活运用能力．