Question

【題目】青蒿素是從黃花蒿莖葉中提取的具有高效抗瘧活性的脂類化合物，但提取量較低。內(nèi)生青霉菌是位于黃花蒿體內(nèi)的一類微生物。為研究不同處理的內(nèi)生青霉菌對黃花蒿組培苗生長以及青蒿素合成的影響，設(shè)計實驗流程如下。

（1）圖中②③過程中培養(yǎng)基主要區(qū)別在于_________________。

（2）④過程中振蕩培養(yǎng)基的目的是_______________________。

（3）⑤過程中的處理方法及測定結(jié)果如下表所示。其中對照組處理辦法為_________。⑥過程中接種到各組培養(yǎng)基上的組培苗應(yīng)__________，以避免實驗材料對實驗結(jié)果的干擾。

組別		處理方法	結(jié)果指標
			蛋白質(zhì)含量 (mgg-1)	干重 （g）	可溶性糖 （%）	青蒿素 (mgg-1)
對照組			2.16	0.054	5.1	2.98
不同處理的實驗組	1組	培養(yǎng)液和菌絲混合物制成勻漿，高壓滅菌后備用	4.52	0.059	6.50	4.07
	2組	分離培養(yǎng)液和菌絲，取培養(yǎng)液高壓滅菌后備用	3.67	0.059	6.01	4.24
	3組	分離培養(yǎng)液和菌絲，取培養(yǎng)液濾膜過濾除菌絲后備用	3.15	0.078	7.10	4.70

（4）據(jù)表中結(jié)果分析，1組處理中蛋白質(zhì)含量最高，推測可能的原因是__________。從提高青蒿素的產(chǎn)量看，3組處理效果最佳，原因可能是__________________。

（5）由上述實驗及青霉菌的營養(yǎng)方式推斷，內(nèi)生青霉菌與黃花蒿之間在長期的協(xié)同進化中形成了______關(guān)系。

Answer 1

【答案】生長素與細胞分裂素用量的比例不同 增加溶氧量和使青霉菌與培養(yǎng)液混合均勻 未接種青霉菌的培養(yǎng)液高壓滅菌后備用 長勢基本一致 1組中除了含有培養(yǎng)液成分外還含有菌絲(胞內(nèi)產(chǎn)物和胞壁成分） 3組經(jīng)過濾除菌，培養(yǎng)液中一些特殊的活性成分如酶類物質(zhì)能夠保持活性 互利共生

【解析】

本題考查植物組織培養(yǎng)，考查對植物組織培養(yǎng)過程的理解和對照實驗的設(shè)計與分析。圖中①為脫分化過程，②為再分化產(chǎn)生從芽的過程，③為再分化產(chǎn)生根的過程。根據(jù)表格中各實驗組不同的處理方法可判斷該實驗的自變量和無關(guān)變量。

（1）植物組織培養(yǎng)過程中，生長素和細胞分裂素用量比例的不同可調(diào)控愈傷組織的生芽、生根，圖中②③過程中培養(yǎng)基主要區(qū)別在于生長素和細胞分裂素用量比例的不同。

（2）④過程中振蕩培養(yǎng)可以增加培養(yǎng)液中的溶氧量，使菌體與培養(yǎng)液混合均勻。

（3）據(jù)表可知，實驗探究的是內(nèi)生青霉菌培養(yǎng)液對黃花蒿組培苗生長以及青蒿素合成的影響，高壓滅菌可排除培養(yǎng)液中微生物的影響，對照組的處理方法應(yīng)為未接種青霉菌的培養(yǎng)液高壓滅菌后備用。⑥過程中接種到各組培養(yǎng)基上的組培苗的生長狀況屬于無關(guān)變量，應(yīng)保持基本一致，以避免實驗材料對實驗結(jié)果的干擾。

（4）1組勻漿中包括菌絲成分，可能是導致實驗結(jié)果中蛋白質(zhì)含量最高的原因。3組處理青蒿素的產(chǎn)量最高，可能是內(nèi)生青霉菌分泌的某種活性物質(zhì)可促進組培苗青蒿素的合成。2組高壓滅菌后活性物質(zhì)失活，不能起到應(yīng)有的作用。

（5）據(jù)題意和實驗結(jié)果可知，內(nèi)生青霉菌寄生于黃花蒿體內(nèi)，從中攝取營養(yǎng)物質(zhì)，其分泌的某種活性物質(zhì)可促進黃花蒿干重和可溶性糖含量的增加，促進黃花蒿的生長，說明二者在長期的協(xié)同進化中形成了互利共生的關(guān)系。

生長素/細胞分裂素的比值	作用效果
比值高時	促進根分化、抑制芽形成
比值低時	促進芽分化、抑制根形成
比值適中	促進愈傷組織形成