Question

辣椒素是辣椒果實(shí)中普遍存在的一種生物堿，廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域．辣椒 素的獲得途徑如圖所示．請(qǐng)回答下列問題．

（1）圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的

 

和

 

過程．
（2）圖中所用的MS培養(yǎng)基主要成分應(yīng)包括：

 

大量元素、微量元素、有機(jī)物（如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、以及等），還需要添加多種植物激素，如生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素．培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素用量的比值

 

 （填“髙”或“低”）時(shí)，有利于芽的分化．所用的培養(yǎng)基必須徹底滅菌，一般應(yīng)采取的滅菌方法是

 

（3）培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基一般是固體培養(yǎng)基，需要加入凝固劑

 

．并且，在培養(yǎng)獲得辣椒脫毒苗的過程中，除無菌操作外，還需要注意pH、

 

、

 

等條件的控制．
（4）圖中第二條獲得辣椒素途徑：用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞，再選擇高產(chǎn)細(xì)胞系 進(jìn)行培養(yǎng)．分散的細(xì)胞能快速增殖，提取的有效成分比從辣椒果實(shí)中提取更充分．酶解法用 到的酶有

 

酶和

 

酶．
（5）辣椒素是一種斥水親脂、易溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑的化合物．可以采用

 

方法提取辣椒素，該方法需要對(duì)原材料進(jìn)行

 

，再用酒精、丙酮等浸泡，并利用

 

加熱方法加熱，加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，目的是

 

．通過過濾獲得濾液，若要獲得辣椒素結(jié)晶，還需再對(duì)濾液加熱蒸發(fā)出有機(jī)溶劑，這時(shí)可以直接使用

 

裝置進(jìn)行．

Answer 1

考點(diǎn)：植物的組織培養(yǎng),提取芳香油

專題：

分析：（1）植物組織培養(yǎng)：在人工操作下，將植物的器官、組織或細(xì)胞從植物體上取出，在一定的容器里供給適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使它們得到分化、發(fā)育和生長(zhǎng)的培養(yǎng)技術(shù)．用于組織培養(yǎng)中的植物細(xì)胞或器官稱為外植體．外植體在人工培養(yǎng)基上恢復(fù)分裂后，形成一群形態(tài)、結(jié)構(gòu)相同或相似的還未分化的細(xì)胞群稱為愈傷組織，愈傷組織細(xì)胞在一定的外界因素的誘導(dǎo)下開始分化，最后發(fā)育成一個(gè)完整的植物體．
（2）植物組織培養(yǎng)過程中的激素的使用
生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素，其作用及特點(diǎn)為：

激素使用		實(shí)驗(yàn)結(jié)果
使用順序	先生長(zhǎng)素后細(xì)胞分裂素	有利于細(xì)胞分裂
	先細(xì)胞分裂素后生長(zhǎng)素	細(xì)胞既分裂又分化
	生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素同時(shí)使用	分化頻率提高
生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素使用比例	該比值高時(shí)	利于根的分化，抑制芽的形成
	該比值低時(shí)	利于芽的分化，抑制根的形成
	該比值適中時(shí)	促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)

（3）萃取劑的選擇一般從以下幾個(gè)方面考慮：（1）如果所提取的是不溶于水的物質(zhì)，級(jí)應(yīng)該選擇不溶于的有機(jī)溶劑，因?yàn)樗�溶性的有機(jī)溶劑，因能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它們作萃取劑（2）萃取劑應(yīng)該與提取物易分離，也就是具有不同的沸點(diǎn)．（3）如果提取物是食用的，那么應(yīng)該選擇無毒的萃取劑．

解答： 解：（1）植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性．在培養(yǎng)的過程中，植物細(xì)胞先①脫分化形成愈傷組織，變成全能性比較高的細(xì)胞，然后②再分化．
（2）MS培養(yǎng)基以蔗糖為有機(jī)碳源；在組織培養(yǎng)過程中，需要無菌無毒條件、一定的營(yíng)養(yǎng)條件、激素條件和適宜的環(huán)境條件等，培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素用量的比值低時(shí)，愈傷組織先分化出芽，反之，則先分化出根．培養(yǎng)基是液體狀態(tài)的，一般只能使用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行徹底滅菌，干熱滅菌法一般用于干燥的儀器．
（3）制作植物組織培養(yǎng)等培養(yǎng)基時(shí)，需向培養(yǎng)基中加入瓊脂進(jìn)行凝固；培養(yǎng)獲得辣椒脫毒苗的過程中，除無菌操作外，還需要注意pH、溫度、光照等條件的控制．
（4）由于植物細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠，所以組織分離成單細(xì)胞所用的酶是果膠酶和纖維素酶．
（5）辣椒素是一種斥水親脂、易溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑的化合物．可以采用萃取方法提取辣椒素，該方法需要對(duì)原材料進(jìn)行粉碎干燥，再用酒精、丙酮等浸泡，并利用水浴加熱方法加熱；用萃取法提取植物有效成分時(shí)，應(yīng)在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置，目的是防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)．若要獲得辣椒素結(jié)晶，還需再對(duì)濾液加熱蒸發(fā)出有機(jī)溶劑，這時(shí)可以直接使用蒸餾裝置進(jìn)行．
故答案為：
（1）脫分化（去分化）  再分化     
（2）蔗糖  低  高壓蒸汽滅菌
（3）瓊脂  溫度  光照    
（4）果膠  纖維素
（5）萃取  粉碎、干燥  水浴  防止有機(jī)溶劑的揮發(fā)  蒸餾

點(diǎn)評(píng)：本試題綜合性較強(qiáng)，包括植物組織的培養(yǎng)、微生物的實(shí)驗(yàn)室操作和植物有效成分的提取，這種綜合題型的出現(xiàn)，給我們一種信號(hào)，就是在復(fù)習(xí)時(shí)要把每一專題復(fù)習(xí)牢固，在這個(gè)基礎(chǔ)上注意各個(gè)章節(jié)，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，爭(zhēng)取形成一些知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，把其中有關(guān)聯(lián)的部分進(jìn)行總結(jié)概括，將來考試時(shí)隨時(shí)提取任何一部分知識(shí)點(diǎn)．