Question

【題目】為了獲得植物次生代謝產(chǎn)物，先用植物外植體獲得愈傷組織，然后在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)。請(qǐng)回答下列問題：

（1）外植體經(jīng)誘導(dǎo)后形成愈傷組織的過程稱為________。

（2）在愈傷組織懸浮培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞干重、蔗糖濃度和pH的變化如圖所示。細(xì)胞干重在12 d后下降的原因有__________________；培養(yǎng)液中蔗糖的作用是________、____________。

（3）多倍體愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物量常高于二倍體。二倍體愈傷組織細(xì)胞經(jīng)________處理，會(huì)產(chǎn)生染色體加倍的細(xì)胞。為檢測愈傷組織細(xì)胞染色體數(shù)目，壓片前常用纖維素酶和________酶解離愈傷組織。若愈傷組織細(xì)胞(2n)經(jīng)誘導(dǎo)處理后，觀察到染色體數(shù)為8n的細(xì)胞。合理的解釋是__ ________、

__________________。

（4）為了更好地獲得次生代謝產(chǎn)物，生產(chǎn)中采用植物細(xì)胞的固定化技術(shù)，其原理與酵母細(xì)胞固定化類似。下列說法正確的有________(填序號(hào))。

①選取旺盛生長的愈傷組織細(xì)胞包埋 ②必須在光照條件下培養(yǎng) ③培養(yǎng)過程中需通空氣 ④固定化后植物細(xì)胞生長會(huì)變慢

Answer 1

【答案】

（1）脫分化

（2）蔗糖濃度下降，pH 降低 提供能源 調(diào)節(jié)滲透壓

（3）秋水仙素(低溫) 果膠 經(jīng)加倍到4n的細(xì)胞處于有絲分裂后期 經(jīng)加倍到8n 的細(xì)胞處于有絲分裂中期

（4）①③④

【解析】

（1）外植體在人工、無菌條件下，經(jīng)脫分化可形成愈傷組織。

（2）曲線圖顯示，蔗糖濃度逐漸下降至12天后穩(wěn)定在較低的水平，說明外植體在離體培養(yǎng)的過程中需要消耗蔗糖；pH也下降，進(jìn)而使酶的活性受到影響；由于蔗糖濃度很低與pH下降，導(dǎo)致愈傷組織細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的合成小于分解，細(xì)胞干重下降。植物組織培養(yǎng)過程中，蔗糖既能維持一定的滲透壓，又能提供植物細(xì)胞生命活動(dòng)必須的營養(yǎng)物質(zhì)（能量）。

（3）一定濃度的秋水仙素或低溫都可抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向細(xì)胞兩極，導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍。植物細(xì)胞間的成分主要是纖維素和果膠，可通過纖維素酶和果膠酶處理，使愈傷組織細(xì)胞分離。在培養(yǎng)過程中，各個(gè)細(xì)胞所處時(shí)期不同，在用秋水仙素或低溫處理后，一定時(shí)間內(nèi)不同時(shí)期細(xì)胞分裂次數(shù)不同，從而會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)為2n、4n、8n的細(xì)胞，誘導(dǎo)后染色體數(shù)加倍為4n的細(xì)胞在有絲分裂后期著絲點(diǎn)分裂染色體數(shù)加倍至8n；誘導(dǎo)后染色體數(shù)加倍為8n的細(xì)胞在有絲分裂中期能清晰觀察到8n條染色體。

（4）為了更好地獲得次生代謝產(chǎn)物，應(yīng)選用生長旺盛的愈傷組織。愈傷組織不能進(jìn)行光合作用，因此要通入無菌空氣確保其正常的生命活動(dòng)。細(xì)胞的固定通常使用包埋法，由于包埋材料的影響，營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的擴(kuò)散都受到一定的限制，所以固定化細(xì)胞生長速度慢。