Question

黄酮类物质具有抗心血管疾病、抗肿瘤等作用，是近年来研究活跃的天然活性成分之一。某研究小组以水杉的根尖进行组织培养，探究不同光照、蔗糖浓度对其生长过程中黄酮类物质积累的影响，如下：

⑴水杉根尖通过组织培养获得水杉植株，说明该种细胞具有_________；根尖细胞产生ATP的场所是____________。

⑵为探究不同蔗糖浓度对水杉组织培养的影响，在白光下光照16h/d，光照强度1500lx，25℃条件下，10d后检测黄酮含量，结果如下表:

蔗糖浓度（g/L）	30	40	50	60
黄酮含量 （mg/g）	0.190	0.20	0.222	0.226

但60 g/L蔗糖浓度下，水杉组培苗长势不如50 g/L的培养基好，原因可能是____________；

⑶研究小组在蔗糖浓度为30g/L的培养基、光照16h/d、光照强度1500lx、25℃条件下依次用白光、红光、蓝光和暗培养（遮光）进行水杉组织培养，10d后检测黄酮含量，结果如下表:

光质	暗培养	白光	红光	蓝光
黄酮含量 （mg/g）	0.220	0.196	0.150	0.217

结合上述结果，____________条件下进行培养最有利于提取黄酮；若光照培养过程中CO₂浓度骤然降低，水杉组培苗叶肉细胞中NADPH的含量__________（增多/基本不变/减少）；

⑷研究小组欲进一步探究红光条件下光照时间对水杉黄酮合成的影响，可在上述实验的基础上，在蔗糖浓度为30g/L的培养基、光照强度1500lx、25℃条件下，分别设置光照时间为8h/d、10h/d、__________________________、20h/d组别进行实验。

Answer

全能性细胞质基质和线粒体（缺一不给分，线粒体写为线粒体基质和线粒体内膜给分）外界溶液浓度过高，导致部分细胞渗透失水暗培养增多12h/d、14h/d、18h/d（16h/d可写可不写）

【解析】试题分析：根据题干信息和表格分析，该实验有两个自变量：不同的光照、蔗糖浓度，因变量是黄酮含量；随着实验中蔗糖浓度的增加，黄酮含量也逐渐增加；与暗培养相比，不同的光照下，黄酮含量都有所下降，蓝光下降的最少，红光下降的最多。

（1）水杉根尖通过组织培养获得水杉植株，说明该种细胞具有全能性；根尖细胞没有叶绿体，产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体。

（2）60 g/L蔗糖浓度下，黄酮含量比50 g/L蔗糖浓度的高，但是水杉组培苗长势不如50 g/L的培养基好，可能是因为黄酮含量积累的多，导致细胞外界溶液浓度过高，导致部分细胞渗透失水。

（3）根据表格分析，暗培养条件下，黄酮含量最高，最适宜进行黄酮的提取。若光照培养过程中CO2浓度骤然降低，则暗反应二氧化碳的固定受阻，导致三碳化合物还原减弱，消耗的NADPH和ATP减少，所以水杉组培苗叶肉细胞中NADPH的含量增多。

（4）实验的各个组之间应该遵循等梯度的原则，所以应该设置光照时间为8h/d、10h/d、12h/d、14h/d、18h/d、20h/d组别进行实验。

【点睛】本题主要考查了探究不同光照、蔗糖浓度对其生长过程中黄酮类物质积累的影响实验，要求考生掌握实验的自变量、因变量和无关变量之间的关系，通过表格分析寻找规律，并掌握实验设计的一般原则和技巧。