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1、第三讲 植物的组织培养和酶的 研究与应用,(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18 22 的 中培养，得到后进行移栽。,酒精灯火焰,火焰灼烧,不要倒插,无菌箱,试管苗,二、月季的花药培养 1被子植物的花粉发育过程花粉母细胞(小孢子母细胞)四分体时期单核期双核期花粉粒 2产生花粉植株的两条途径(1)花粉胚状体丛芽生根移栽(2)花粉愈伤组织丛芽生根移栽,3影响花药培养的因素(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,三、酶在生产、生活中的应用 1果胶酶的组
2、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。 3加酶洗衣粉和酶制剂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,4加酶洗衣粉的去污处理,四、酵母细胞的固定化(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、 法和物理吸附法。,物理或化学,一定空间内,化
3、学结合,(3)实验操作 酵母细胞的 配制物质的量浓度为005 mol/L的 配制 溶液 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 酵母细胞,活化,CaCl2溶液,海藻酸钠,固定化,优化落实 一、菊花的组织培养 1判一判(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)生长素与细胞分裂素等植物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
4、材料或用具进行消毒处理。 (),二、月季的花药培养 2判一判(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、酶在生产、生活中的应用 3判一判(1)探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果。()(2)果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等。 ()(3)探究温度对果胶酶活性的影响时，温度、苹果泥、果胶酶用量及反应时间等都是变量。 ()(4)可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶
5、酶的用量。 (),四、酵母细胞的固定化 4判一判(1)从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小。 ()(2)作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药。()(3)尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶，可以反复使用。 ()(4)将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌。 (),植物组织培养,(2)营养物质(3)激素(4)适宜的外界条件,3植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同,误区警示(1)菊花的组织培养实验中，应选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝；月季花药的离体培养实验中，应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养。(2)植物组织培养过程应该在无菌的条件下进
6、行，外植体消毒所用消毒剂为体积分数为70%的酒精和质量分数为01%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是无菌水。,(3)组织培养时不用天然激素而是用人工合成的激素，是因为植物中存在相应的分解天然激素的酶而没有分解相应的人工合成激素的酶，所以天然激素在植物体内作用和存在的时间短，人工合成激素的作用和存在的时间长，作用效果明显。 (4)在初期，菊花的组织培养需光照，月季花药的离体培养不需光照，而在后期均需光照。,【解题技巧】生长素和细胞分裂素的作用及特点：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：,A脱分化发生在b步骤，形成愈伤组
7、织，在此过程中植物激素发挥了重要作用 B再分化发生在d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程 C从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性 D人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题 B 再分化是指脱分化产生的愈伤组织重新分化出根、芽等器官的过程，应是c步骤。,2(2012江苏高考)某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究，请回答下列问题：(1)2，4D常用于籼稻愈伤组织的诱导，对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化，在配制分化培养基时需_(填“升高”、“保持”或“降低”)2，4D的浓度。(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，
8、出现具有分生能力的绿色芽点，但不能继续出芽，通常在培养基中添加_，以促进幼苗形成。,(3)研究中用显微镜可以观察到的现象是_(填下列序号)。 绿色芽点细胞排列松散 刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离 胚状体细胞中有叶绿体 分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致,(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体，其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照，叶绿素总量不变。某同学用_(填序号：绿色红色蓝紫色黄色)光照射突变体和对照叶片，检测到两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析，会发现突变体第_条色素带(自上而下)窄于对照组。 (5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种
9、子的胚乳诱导愈伤组织，培育三倍体，需适时剔除胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的_，还可避免再生苗中混有_。,解析 (1)因2，4D能抑制形态的发生，所以在促进愈伤组织再分化时，分化培养基中应降低2，4D的浓度。(2)添加适量的生长素利于愈伤组织再分化出芽，促进幼苗的形成。(3)有分生能力的绿色芽点细胞排列紧密；刚融合的籼稻和稗草杂交细胞还没有再生细胞壁，不能发生质壁分离；愈伤组织由无定形状态的薄壁细胞构成，其内的细胞形态大小不一致；因胚状体细胞中有具有分生能力的绿色芽点，用显微镜可观察到胚状体细胞中有叶绿体。,(4)因籼稻叶绿素突变体中叶绿素a与叶绿素b的比值增大而叶绿素总量不变，所以突变体中
10、叶绿素a增加，叶绿素b减少，则自上而下第4条色素带变窄；因叶绿素a、b主要吸收红光和蓝紫光，对绿光和黄光吸收较少，所以用绿光和黄光照射突变体和对照叶片，检测到两者放氧速率差别不大。(5)胚由二倍体细胞组成，在培育三倍体时，需要剔除种子中的胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的增殖与分化，还可避免出现二倍体幼苗。 答案 (1)降低 (2)适量的生长素 (3) (4) 4 (5)增殖与分化 二倍体幼苗,酶的研究与应用,误区警示(1)与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉洗涤效果更好，又由于不含磷元素，酶制剂进入无机环境中后可以被微生物分解，因此不会对环境造成污染。(2)一般来说，丝绸类的衣物不可以使用加酶洗衣粉
11、洗涤，是因为蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸。,(3)酶的催化作用需要适宜的温度，用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间，加快洗涤。 (4)人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀，而使人患过敏性皮炎、湿疹等。因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。 (5)加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶，因为肽本身易溶于水。,【解题技巧】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
12、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。,演练提升 3(2012江苏高考)下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是 ( )A先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度B实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度C相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉D衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果,B 本实验的自变量是洗衣粉的种类，因变量是洗涤效果，无关变量有温度、pH、衣物质地(因为酶具有专一性)、洗衣粉的用量等，探究实验中除自变量外应给予相同且适宜的其他条件，才能排除无关变量对实验结果的干扰，根据上述分析，符合题意的是B，热水溶解洗衣粉可能使酶失活，
13、只有适宜pH条件中加酶洗衣粉才有好的洗涤效果，故A、C、D均不符合题意。,4(2014湖南联考)某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验。下表是他们记录的不同温度下除去不同污渍所需时间的对照表，请依据表中数据作答。,(1)要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适宜温度范围是_。 (2)在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的_的洗涤效果最佳，对_的洗涤效果最差，其原因是_。 (3)羊毛、蚕丝等织物_(填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤，因为_。,解析 由表格可知，在水温为60 时除去各种污渍所需时间最短，加酶洗衣粉除去奶渍所用时间最短，说明对其洗涤效果最佳，除去蓝墨水所需时间最长
14、，说明对其洗涤效果最差。这是因为加酶洗衣粉主要含有蛋白酶和脂肪酶，分解脂肪和蛋白质较快，而很难分解蓝墨水中的成分。,答案 (1)5060 (2)奶渍 蓝墨水 奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，加酶洗衣粉含有蛋白酶和脂肪酶，能使蛋白质和脂肪等有机物分解，而很难使蓝墨水的成分分解 (3)不能 羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质分解，从而使织物受到破坏,关键点击 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。,酶与细胞的固定化技术,(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。,3酵母细胞的固定化方法,误区警示(1)海藻酸钠溶液的浓度对包埋酵母细胞数量的影响海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠。浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少。,
