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1、明考向,第三讲 植物的组织培养和酶的研究与应用,忆教材,研考点,提能力,高考随堂体验,课时活页作业,一、菊花的组织培养 1植物组织培养的基本过程填空,2影响植物组织培养的因素判断正误 (1)菊花组织培养，一般选择开花植株的茎上部新萌生的侧 枝。 () (2)植物激素的浓度可影响细胞分化，但使用的先后顺序及 比例不影响组织培养的过程。 () (3)pH、温度和光照等也影响植物组织培养。 (),3实验操作过程填空,灭菌,(2)外植体消毒：,(3)接种：始终在 旁进行，对接种工具要用 灭菌。将菊花茎段插入培养基中时注意 。 (4)培养与移栽：在1822的 中培养，得到 后进行移栽。,火焰灼烧,不要倒
2、插,酒精灯火焰,无菌箱,试管苗,四分体时期,单核期,3影响花药培养的因素填空 (1)主要因素： 和 。 (2)月季花药培养一般选择 期，细胞核由中央移向细胞 一侧的时期。,材料的选择,培养基的组成,单核,4实验操作判断正误 (1)确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法和焙花青铬 矾法。 () (2)在剥离花药时，不要损伤花药，否则接种后不能脱分 化形成愈伤组织。 () (3)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。 () (4)月季花药培养得到的都是单倍体植株。 (),三、果胶酶在果汁生产中的作用填空 1果胶酶的组成及作用 果胶酶包括 、 和果胶 酯酶，能使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，瓦
3、解 和胞间层。,多聚半乳糖醛酸酶,果胶分解酶,植物细胞壁,2酶的活性及影响酶活性的因素 (1)酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力，可用 来表示。 (2)影响酶活性的因素：温度、pH和 等条件都会 影响酶的活性。 四、酶在洗涤等方面的应用 1加酶洗衣粉和酶制剂填空 加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉，常用酶制剂有 四类： 、脂肪酶、 和纤维素酶。,反应速度,酶的抑制剂,酶制剂,蛋白酶,淀粉酶,2加酶洗衣粉的去污机理填表,蛋白质,小分子肽,甘油,脂肪酸,麦芽糖,葡萄糖,纤维,五、酵母细胞的固定化填空 (1)概念：固定化酶和固定化细胞技术是利用 方法将酶或细胞固定在 的技术。 (2)方法：包埋法、 法和
4、物理吸附法。,物理或化学,一定空间内,化学结合,(3)实验操作：,3植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同,(3)植物激素： 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分 化的关键性激素，其作用及特点为： 在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加 强的趋势。 使用顺序不同，结果不同，具体如下：,用量比例不同，结果也不同：,特别提醒 在剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则接种后容易从 受伤部位产生愈伤组织，同时还要彻底去除花丝，因为 与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。 花药开裂长出愈伤组织或释放出胚状体时，应及时转移 到分化培养基上。,1(2012沈阳二模)植物的花药培养在育种
5、上有特殊的意 义。植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工 厂化生产等方面。请回答相关问题。 (1)利用月季的花药离体培养产生单倍体时，选材非常 重要。一般来说，在_期花药培养的成功率最 高。为了选择该期的花药，通常选择_的花蕾。 确定花粉发育时期最常用的方法有_法，但是 对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用_法， 该法能将花粉细胞核染成_色。,(2)若要进行兰花无病毒植株的培育，首先选择兰花的 _作为外植体。从外植体到无病毒植株试管苗， 要人为控制细胞的_和_过程。 (3)进行组织培养需配制MS培养基，在该培养基中常需要 添加_、_等激素。欲有利于根的分化， 植物激素的用量比例应为_。,(
6、4)不同植物的组织培养除需营养和激素外，_等外 界条件也很重要。 (5)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，下列各 项中使用化学药剂进行消毒的是_，采用灼烧方 法进行灭菌的是_。(填序号) 培养皿培养基实验操作者的双手 三角锥形瓶 接种环 花蕾,解析：(1)早期的花药比后期的更容易培养成功。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。该时期的花药通常存在于完全未开放的花蕾中。(2)根尖、茎尖约00.1 mm区域中几乎不含病毒。病毒通过维管系统移动，而分生组织中不存在维管系统，且茎尖分生组织中，代谢活力高，竞争中病毒复制处于劣势。,(3)生长素与细胞分裂素等植物
7、激素可调节脱分化和再分化。当生长素含量多于细胞分裂素含量时，利于生根。(4)植物培养时，除需要营养、激素外，还需要适宜的温度、pH和光照等。(5)对实验器具进行灭菌处理，对实验过程中的具有生物活性的材料或用具进行消毒处理。,答案：(1)单核靠边完全未开放醋酸洋红焙花青铬矾蓝黑 (2)茎尖分生组织脱分化(或去分化)再分化 (3)生长素细胞分裂素(两空顺序可以颠倒)生长素多于细胞分裂素 (4)pH、温度、光照 (5),1果胶酶与纤维素酶的比较,(3)设计实验： 探究最适温度时，pH为不变量，最好是最适pH；探 究最适pH时，温度为不变量，最好是最适温度。 探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、
8、pH 等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用 量也会发生变化。,特别提醒 在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶达到 所要求的温度或pH条件，以避免混合后条件的变化，确 保实验结果的可靠性。 确定果胶酶最适用量的方法：如果随酶浓度的增加，过 滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的 浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁 的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，这个值就是 酶的最适用量。,2下列关于果胶酶作用的叙述，错误的是 () A分解水果细胞壁中的果胶，从而瓦解细胞壁 B可将果胶分解成半乳糖醛酸，使果汁变清 C分解水果细胞壁中的纤维素和果胶 D可使果汁榨取变得
9、容易，提高出汁率,解析：果胶酶可将果胶分解为半乳糖醛酸，从而使果汁榨取的时候比较容易，并使果汁变清。要分解纤维素，需要纤维素酶。 答案：C,3.(2012淄博模拟)右图是围绕加酶 洗衣粉洗涤效果进行的研究结果， 下列有关叙述不正确的是 () A本实验的自变量有温度和洗衣粉是否加酶 B本实验的因变量可能是污渍残留量 C两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1 D温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活,解析：该图示为多因子变量曲线，从图示可以看出本实验的自变量有温度和洗衣粉是否加酶，因变量可能是污渍残留量，温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活。从图示可以看出普通洗衣粉的最佳使用温度为t2，而加酶洗衣粉的
10、最佳使用温度为t1。 答案：C,1固定化酶和固定化细胞技术 (1)概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空 间内的技术。 (2)方法及适用对象：,一般来讲，酶更适合用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶则易从包埋材料中漏出。,2固定化酶与固定化细胞的比较,3酵母细胞的固定化方法,特别提醒 细胞的固定化要在严格无菌条件下进行；对制备的海藻 酸钠溶液、CaCl2溶液以及注射器等器材进行严格灭菌。 溶解海藻酸钠时采用小火间断加热法，防止海藻酸钠焦 糊。 海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；浓度过低， 凝胶珠所包埋的酵母细胞数量
11、少。,4关于固定化酶技术的说法正确的是 () A固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附着载体围 绕反应物旋转的技术 B固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应 C固定化酶中的酶无法重复利用 D固定化酶是将酶固定在一定空间的技术,解析：固定化酶是指通过物理或化学的方法，将酶固定在一定空间内的技术。因此，固定化酶技术固定的不是反应物而是酶。被固定的只是一种酶，所以不能催化一系列的酶促反应，但固定的酶可以重复利用。 答案：D,5下面的流程图示意制备固定化酵母细胞的过程，请据 图回答：,(1)图中酵母细胞活化就是_ 状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化 时_。,(2)影响此实验成败的关键步骤
12、是_。 此步的操作应采用_。 (3)CaCl2溶液在形成凝胶珠时的作用原理是_。 观察形成的凝胶珠颜色和形状：如果颜色过浅，说明 _； 如果形成的凝胶珠不是_； 说明实验操作失败。 (4)本实验所用的固定化技术是_，而制备固定化酶 则不宜用此方法，原因是_。,解析：酵母细胞的活化即让处于休眠状态的酵母细胞恢复正常活性状态，进行酵母细胞固定化，其关键步骤是配制海藻酸钠溶液。由于酶分子很小，易从包埋材料中漏出，故不宜采用包埋法固定。,答案：(1)让酵母细胞恢复正常生活体积增大较大(多) (2)配制海藻酸钠溶液小火间断加热 (3)Ca2与海藻酸根离子螯合成不溶于水的海藻酸钙凝胶固定化酵母细胞数目较少
13、圆形或椭圆形 (4)包埋法酶分子很小，容易从包埋材料中漏出,例1下图表示菊花的嫩枝和月季的花药离体培养的过程，请回答：,(1)对菊花来说，要选择生长旺盛的嫩枝来进行组织培养， 其原因是_； 对月季来说，适宜花药培养的时期是_期，为 确定花粉是否处于该时期，最常用的镜检方法是 _。 (2)在培养嫩枝组织和花药的培养基中都要加入一定的植 物激素，常用的植物激素有_。,(3)两种植物材料的培养在进行接种时应注意： 接种室要消毒；材料可用_进行浸泡，取出用 无菌水冲洗后，再用0.1%的氯化汞溶液消毒；接种操作 要在_进行；接种完毕后立即盖好瓶盖。 (4)月季的花药培养过程中，花粉植株的形成除图中所示途
14、径 外，还可以通过_阶段发育而来，这两种途径的差 别主要取决于_。 (5)图中花粉植株属于_倍体，要使其能繁殖后代可采 取的措施是_。,解析菊花的组织培养，一般选取未开花植株的茎上部新萌生的侧枝，主要是因为其分裂能力强。被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段，其中单核期是绝大多数植物花药培养的适宜时期。在组织培养中常要加入一些植物激素如生长素和细胞分裂素，在培养的不同时期加入激素的比例不同。组织培养过程中要求进行严格的无菌操作，因为一旦出现细菌和真菌污染，就会导致实验失败。花粉植株也可以通过胚状体诱导而成。,答案(1)生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化单核醋酸洋红法 (2)生长素
