Question

14．鐵皮石斛是我國名貴中藥，生物堿是其有效成分之一，應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)鐵皮石斛擬原球莖（簡稱PLBs，類似愈傷組織）生產(chǎn)生物堿的實(shí)驗(yàn)流程如圖1，在固體培養(yǎng)基上，PLBs的重量、生物堿含量隨增殖培養(yǎng)時(shí)間的變化如圖2所示，請回答下列問題：

（1）選用新生營養(yǎng)芽為外植體的原因是細(xì)胞分化程度低，容易誘導(dǎo)形成PBLs，誘導(dǎo)外植體形成PLBs的過程稱細(xì)胞的脫分化．
（2）與黑暗條件下相比，PLBs在光照條件下生長的優(yōu)勢體現(xiàn)在生長起始較快，快速生長時(shí)間較長，PBLs產(chǎn)量較高．
（3）脫落酸（ABA）能提高生物堿含量，但會(huì)抑制PLBs的生長．若采用液體培養(yǎng)，推測添加適量的ABA可提高生物堿產(chǎn)量．同學(xué)們擬開展探究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該推測，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)探討了一下問題：
①ABA的濃度梯度設(shè)置和添加方式：設(shè)4個(gè)ABA處理組，1個(gè)空白對(duì)照組，3次重復(fù)．因ABA受熱易分解，故一定濃度的無菌ABA母液應(yīng)在各組液體培養(yǎng)基滅菌冷卻后按比例加入．
②實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和取樣：實(shí)驗(yàn)50天完成，每10天取樣，將樣品（PLBs）稱重（g/瓶）后再測定生物堿含量．如初始（第0天）數(shù)據(jù)已知，實(shí)驗(yàn)過程中還需測定的樣品數(shù)為75．
③依所測定數(shù)據(jù)確定適宜的ABA濃度和培養(yǎng)時(shí)間：當(dāng)某3個(gè)樣品（重復(fù)樣）的PBLs的重量和生物堿含量的乘積平均值最大時(shí)，其對(duì)應(yīng)的ABA濃度為適宜濃度，對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)時(shí)間是適宜培養(yǎng)時(shí)間．

Answer 1

分析 分析圖1：圖1為應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)鐵皮石斛擬原球莖（類似愈傷組織）生產(chǎn)生物堿的實(shí)驗(yàn)流程，因此圖中新生營養(yǎng)芽誘導(dǎo)為PLBs的過程應(yīng)為脫分化過程．
分析圖2：圖2表示在固體培養(yǎng)基上，PLBs的重量、生物堿含量隨增殖培養(yǎng)時(shí)間的變化，三者均隨著時(shí)間的推移逐漸增多，最終趨于穩(wěn)定，且PLBs在光照下的重量明顯大于在黑暗中的重量．

解答 解：（1）新生營養(yǎng)芽細(xì)胞分化程度低，容易誘導(dǎo)形成PLBs細(xì)胞；根據(jù)題干信息“PLBa，類似于愈傷組織”可知，外植體形成愈傷組織的過程是脫分化．
（2）根據(jù)圖中信息可知，光照下PLBs的重量高于黑暗條件下，原因可能是：生長起始較快，快速生長時(shí)間較長，PLBS產(chǎn)量較高．
（3）①由于ABA受熱易分解，所以各種液體培養(yǎng)基要在滅菌冷卻后再加入不同濃度的ABA．
②根據(jù)題干信息可知，實(shí)驗(yàn)50天完成，每10天取樣，需要取5次樣；每次取樣需要重復(fù)3次，因此每次取樣中，需要記錄5×3=15個(gè)樣品中的數(shù)據(jù)，取樣5次共需要測定的樣品數(shù)為75．
③適量的ABA可提高生物堿產(chǎn)量，當(dāng)樣品的PLBS重量和生物堿含量乘積的平值較大時(shí)，所對(duì)應(yīng)的ABA濃度和時(shí)間為最適．
故答案為：
（1）細(xì)胞分化程度低，容易誘導(dǎo)形成PBLs     細(xì)胞的脫分化
（2）生長起始較快      快速生長時(shí)間較長       PBLs產(chǎn)量較高
（3）①滅菌冷卻          ②75
③PBLs的重量和生物堿含量的乘積平均值最大（生物堿的總量）

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查植物組織培養(yǎng)及相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)，要求考生識(shí)記植物組織培養(yǎng)的具體過程，掌握植物組織培養(yǎng)的條件，能根據(jù)題中和圖中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．