[2014年高考江苏卷]
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:
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(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为________。
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(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)。
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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
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[解析] (1)植物组织器官通常已分化,离体培养时必须先经过脱分化才能成为愈伤组织。
(2)对照图示中2~12 d蔗糖浓度下降,细胞干重不断上升,说明愈伤组织悬浮培养时营养来自培养液,随着愈伤组织培养时间增长,蔗糖浓度越来越低,培养液pH也渐渐下降,不再利于愈伤组织生长,12 d后干重逐渐下降。培养液中的蔗糖可以作为愈伤组织的能源,也可以调节培养液的渗透压。
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(3)多倍体形成常用的方法是低温处理或者秋水仙素处理正在分裂的细胞,抑制其纺锤体形成从而使其染色体数目加倍。压片前用酶解法来解离愈伤组织,可以用纤维素酶和果胶酶。愈伤组织细胞(2n)诱导多倍体时,诱导后加倍为4n的体细胞,其在有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体数暂时为8n;或是诱导后加倍为8n的体细胞处在有丝分裂中期。(4)细胞个体大难以吸附和化学结合,宜用包埋法,①正确;脱分化为愈伤组织过程是避光进行的,②错误;植物细胞呼吸需要氧气,③正确;细胞固定化后与培养液的接触面变小,营养吸收相对减少,生长会变慢,④正确。