Question

8．紫草素是从紫草科植物紫草的根中提取出的一种结晶性粉末，广泛用于制药业、化妆品业等领域．如图是工业中获得紫草素的途径，结合所学知识回答下列问题：

（1）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是琼脂．图中的高产细胞系是将愈伤组织离散成的单个细胞分别再接种到培养基中扩大培养所得到的愈伤组织，则培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比例应适中（填高、低、适中），然后利于高产细胞系的形成．对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌，接种外植体时应在酒精灯火焰旁进行，接种后2～5天，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是外植体消毒不彻底．
（2）图中①表示紫草组织培养中的脱分化或去分化过程，愈伤组织经图中②发育出根、芽，表明愈伤组织细胞具有分裂和分化能力．
（3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是70%．用酶解法将愈伤组织分离成单个细胞时，常用的酶是果胶酶和纤维素酶．
（4）提取紫草素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是使蒸发的萃取剂冷却回流．

Answer 1

分析 无菌操作是植物培养技术的关键，如果灭菌不好就会导致整个技术的失败；对于整个操作过程中的凡是和植物组织接触的材料、用具和试剂都要就进行灭菌消毒；但不同的用具、材料要用不同的方法进行灭菌，如培养基的灭菌用高压蒸汽灭菌法，而植物组织用消毒液进行灭菌而不能用高压灭菌2、植物组织培养时，植物激素的使用：

激素使用情况	结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素	有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素	细胞既分裂也分化
同时使用，且比例适中	促进愈伤组织的形成
同时使用，且生长素用量较高	有利于根的分化、抑制芽的形成
同时使用，且细胞分裂素用量较高	有利于芽的分化、抑制根的形成

解答 解：（1）培养外植体的培养基中常用的凝固剂是琼脂，将单个细胞分别接种到培养基中扩大培养所得到的愈伤组织，则培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比例应适中，对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌，接种外植体时应在酒精灯火焰旁，接种后2～5天，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是外植体消毒不彻底．
（2）图中①表示紫草组织培养中的脱分化，愈伤组织经图中②发育出根、芽，表明愈伤组织细胞具有分裂和分化能力．
（3）外植体的消毒所需酒精的体积分数是70%，将愈伤组织分离成单个细胞时需要酶解植物细胞壁，植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，故需用纤维素酶和果胶酶．
（4）提取紫草素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是使蒸发的萃取剂冷却回流．
故答案为：
（1）琼脂    适中    高压蒸汽灭菌    酒精灯火焰旁    外植体消毒不彻底
（2）脱分化或去分化    分裂和分化（顺序可颠倒）
（3）70%     果胶酶
（4）使蒸发的萃取剂冷却回流

点评 本题主要考查学生对植物组织培养相关知识的记忆和理解能力．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度；④充足的养料．植物组织培养中植物激素使用：物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素；同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向；先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化．消毒和灭菌：外植体可以用酒精消毒；操作前手需用酒精消毒；培养基需用高压蒸汽灭菌．