考点41植物的组织培养1.[2014·江苏高考]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__________________________。(2)在愈伤组织悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如下图所示。细胞干重在12d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,压片前常采用纤维素酶和________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)。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解析:本题考查的是植物组织培养、染色体变异及细胞固定化。(1)外植体在人工、无菌条件下,经脱分化可形成愈伤组织。(2)由图蔗糖浓度下降,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,愈伤组织细胞对物质的合成小于分解,细胞干重下降。植物组织培养过程中,蔗糖既能维持一定的渗透压,又能提供植物细胞生命活动必须的营养物质(能量)。(3)一定浓度的秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向两极,从而使细胞中染色体数目加倍。植物细胞间的成分主要是纤维素和果胶,可通过纤维素酶、果胶酶破坏细胞间的物质,从而使愈伤组织细胞分离。在培养过程中,各个细胞所处时期不同,在用秋水仙素或低温处理后,一定时间内不同时期细胞分裂次数不同,从而会出现染色体为2n、4n、8n等的细胞,4n的细胞在有丝分裂后期着丝点分裂染色体数目加倍至8n;8n的细胞在有丝分裂中期能清晰看出8n条染色体。(4)为了更好地获得次生代谢产物,应选用生长旺盛的愈伤组织。愈伤组织不能进行光合作用,因此要通入无菌空气确保其正常的生命活动。细胞的固定通常使用包埋法,由于包埋材料的影响,营养物质和氧气的扩散都受到一定的限制,所以固定化细胞生长速度慢。答案:(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(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)①③④2.[2012·山东高考]辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒1素的获得途径如图。(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的________和________过程。(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)时,有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌方法是________。(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是____________和纤维素酶。(4)提取辣椒素过程中,萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是____________________________________。解析:此题借助辣椒素的制取与分离考查植物组织培养知识。(1)由外植体培养成脱毒苗的过程为植物组织培养过程,需经过脱分化、再分化两个阶段。(2)植物组织的培养常用固体培养基,固体培养基常用的凝固剂是琼脂。植物组织培养时,常用生长素和细胞分裂素启动细胞分裂、脱分化和再分化,当细胞分裂素较多时,利于芽的分化;当生长素较多时,利于根的分化。培养基的彻底灭菌常用高压蒸汽灭菌法。(3)体积分数为70%的酒精杀菌效果最强,操作者双手和外植体的消毒常用70%的酒精。将愈伤组织分离成单个细胞常用纤维素酶和果胶酶。(4)辣椒素的提取常用有机溶剂,为防止有机溶剂的挥发,提取辣椒素过程中,在萃取加热时需安装冷凝回流装置。答案:(1)脱分化(或去分化)再分化(2)琼脂低高压蒸汽灭菌(3)70%果胶酶(4)防止有机溶剂的挥发3.[2012·课标全国卷]为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的...