导学教程高考生物一轮复习 生物技术实践 专题三 植物的组织培养和酶的应用课件(选修1)

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1、专题三植物的组织培养和专题三植物的组织培养和酶的应用酶的应用考纲要求考纲要求1植物的组织培养。植物的组织培养。2.酶的存在与简单制作方法。酶的存在与简单制作方法。3.酶活力测定的一般原理和方法。酶活力测定的一般原理和方法。4酶在食品制造和洗涤等方面的应用。酶在食品制造和洗涤等方面的应用。5.制备和应用固定化酶。制备和应用固定化酶。1植物组织培养的基本过程植物组织培养的基本过程考点突破考点突破核心探究核心探究考点考点1植物组织培养和花药离体培养植物组织培养和花药离体培养脱分化脱分化再分化再分化2菊花的组织培养过程菊花的组织培养过程(1)影响植物组织培养的主要因素影响植物组织培养的主要因素选选材材

2、:一一般般选选择择_植植株株的的茎茎上上部部新新生生的侧枝。的侧枝。培培养养基基:常常用用_,其其主主要要成成分分有有大大量量元元素、微量元素、有机物,常需要添加素、微量元素、有机物,常需要添加_。未开花未开花MS培养基培养基植物激素植物激素(2)实验操作过程实验操作过程70%酒精酒精无菌水无菌水酒精灯火焰酒精灯火焰火焰燃烧火焰燃烧无菌箱无菌箱3.月季的花药培养月季的花药培养(1)被子植物的花粉发育过程被子植物的花粉发育过程小小孢孢子子母母细细胞胞_双双核核期期花粉粒花粉粒(2)产生花粉植株的两条途径产生花粉植株的两条途径四分体时期四分体时期单核期单核期胚状体胚状体愈伤组织愈伤组织丛芽丛芽(3

3、)影响花药培养的因素影响花药培养的因素主要因素:主要因素:_和和_。月季花药培养一般选择月季花药培养一般选择_期。期。材料的选择材料的选择培养基的组成培养基的组成单核单核1正误判断正误判断(1)二二倍倍体体植植株株的的花花粉粉经经脱脱分分化化与与再再分分化化后后可可得得到到稳稳定遗传的植株定遗传的植株( )(2)培培育育草草莓莓脱脱毒毒苗苗所所采采用用的的主主要要技技术术是是植植物物组组织织培培养养( )(3)脱脱分分化化过过程程不不需需要要植植物物激激素素,植植物物激激素素只只有有在在再再分化过程中发挥作用分化过程中发挥作用( )(4)由由于于植植物物细细胞胞都都具具有有全全能能性性,所所以

4、以菊菊花花的的组组织织培培养实验中选材不会影响实验的结果养实验中选材不会影响实验的结果( )(5)制制备备好好的的MS培培养养基基用用于于植植物物组组织织培培养养时时,需需要要加入植物激素加入植物激素( )(6)被被子子植植物物的的花花粉粉发发育育要要经经过过小小孢孢子子四四分分体体时时期期、双核期和单核期等阶段双核期和单核期等阶段( )(7)单单倍倍体体植植株株的的形形成成有有两两种种途途径径,两两种种途途径径主主要要取取决于培养基中植物激素的种类及其浓度配比决于培养基中植物激素的种类及其浓度配比( )(8)如如果果通通过过植植物物组组织织培培养养从从愈愈伤伤组组织织中中提提取取某某种种成成

5、分,应先使用生长素后使用细胞分裂素分,应先使用生长素后使用细胞分裂素( )(3)外外植植体体若若是是菊菊花花的的根根尖尖组组织织,则则在在正正常常环环境境下下培培养养 成成 的的 新新 菊菊 花花 植植 株株 叶叶 片片 的的 颜颜 色色 是是_,这这个个过过程程体体现现了了植植物物细细胞胞具具有有_。(4)植植物物激激素素中中生生长长素素和和细细胞胞分分裂裂素素是是启启动动细细胞胞分分裂裂和分化的关键性激素,在植物组织培养过程中:和分化的关键性激素,在植物组织培养过程中:若若先先使使用用细细胞胞分分裂裂素素,后后使使用用生生长长素素,实实验验结结果果是细胞是细胞_。当当同同时时使使用用这这两

6、两种种激激素素时时,生生长长素素用用量量与与细细胞胞分分裂裂素素用用量量的的比比值值_(填填“高高”“低低”或或“适中适中”)时,促进愈伤组织的形成。时,促进愈伤组织的形成。解析解析(1)由于菊花茎段的组织培养比较容易,因此由于菊花茎段的组织培养比较容易,因此不必添加植物激素。不必添加植物激素。(2)月季的花药培养初期不需要光照,月季的花药培养初期不需要光照,幼小植株形成后才需要光照。花药离体培养得到的植株幼小植株形成后才需要光照。花药离体培养得到的植株为单倍体植株,也称花粉植株。为单倍体植株,也称花粉植株。(3)植物组织培养获得的植物组织培养获得的植株是正常的植株,无论外植体取自植物的何种组

7、织器植株是正常的植株,无论外植体取自植物的何种组织器官,因为这些细胞均具有全能性,所以利用菊花的根尖官,因为这些细胞均具有全能性,所以利用菊花的根尖组织在正常环境下培养成的新菊花植株叶片的颜色是绿组织在正常环境下培养成的新菊花植株叶片的颜色是绿色。色。(4)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂和分化的关键性激素,在植物组织培养过程中,若先使和分化的关键性激素,在植物组织培养过程中,若先使用细胞分裂素,后使用生长素,则细胞既分裂也分化。用细胞分裂素,后使用生长素,则细胞既分裂也分化。当同时使用这两种激素时,生长素用量与细胞分裂素用当同时使用这两种激

8、素时,生长素用量与细胞分裂素用量的比值适中时,促进愈伤组织的形成。量的比值适中时,促进愈伤组织的形成。答案答案(1)不必不必(2)不需要单倍体不需要单倍体(花粉花粉)(3)绿色全能性绿色全能性(4)既分裂也分化既分裂也分化适中适中1植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同点点项目项目内容内容菊花的组织培养菊花的组织培养月季的花药培养月季的花药培养理论依据理论依据_基础过程基础过程脱分化脱分化_外植体的细胞类外植体的细胞类型型_植物细胞的全能性植物细胞的全能性再分化再分化体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞操作流程操作流程制备培养基制备培养基_培养培养_栽栽培培选

9、材选材_接种和培养接种和培养_移栽移栽栽培选栽培选育育影响因素影响因素选材、营养、植物激素、选材、营养、植物激素、pH、温度、阳光等、温度、阳光等培养结果培养结果正常植株正常植株_植株植株生殖方式生殖方式_生殖生殖_生殖生殖可育性可育性_高度不育,秋水仙素处理后可育高度不育,秋水仙素处理后可育外植体消毒外植体消毒接种接种移栽移栽消毒消毒筛选和诱导筛选和诱导单倍体单倍体无性无性有性有性可育可育2.探究植物激素对实验结果的影响探究植物激素对实验结果的影响生生长长素素和和细细胞胞分分裂裂素素是是启启动动细细胞胞分分裂裂、脱脱分分化化和和再再分化的关键性激素,其作用及特点如下:分化的关键性激素,其作用

10、及特点如下:(1)在在生生长长素素存存在在的的情情况况下下,细细胞胞分分裂裂素素的的作作用用呈呈现现_的趋势。的趋势。(2)使用顺序不同,结果不同,具体如下:使用顺序不同,结果不同,具体如下:使用顺序使用顺序实验结果实验结果先使用生长素,后使用细胞分裂素先使用生长素,后使用细胞分裂素有利于细胞有利于细胞_,但细胞,但细胞_先使用细胞分裂素,后使用生长素先使用细胞分裂素,后使用生长素细胞细胞_同时使用同时使用分化频率分化频率_加强加强分裂分裂不分化不分化既分裂也分化既分裂也分化提高提高(3)用量比例不同,结果也不同。用量比例不同,结果也不同。利于利于 抑制抑制 利于利于 抑制抑制 促进促进 【易

11、错警示易错警示】实验操作中的注意事项实验操作中的注意事项(1)材材料料的的选选取取:菊菊花花的的组组织织培培养养实实验验中中,应应选选择择未未开开花花植植株株的的茎茎上上部部新新萌萌生生的的侧侧枝枝;月月季季花花药药的的培培养养实实验验中中,应应选选择择花花粉粉发发育育过过程程中中的的单单核核靠靠边边期期的的花花粉粉进进行行培培养。养。(2)外外植植体体消消毒毒:所所用用消消毒毒剂剂为为体体积积分分数数为为70%的的酒酒精精和和质质量量分分数数为为0.1%的的氯氯化化汞汞溶溶液液,所所使使用用的的清清洗洗液液是无菌水。是无菌水。(3)培培养养过过程程:在在初初期期,菊菊花花的的组组织织培培养养

12、需需要要光光照照,月季花药的培养不需光照;而在后期均需要光照。月季花药的培养不需光照;而在后期均需要光照。(4)月月季季花花药药培培养养得得到到的的并并不不都都是是单单倍倍体体植植株株:花花粉粉壁发育成二倍体,花药发育成单倍体。壁发育成二倍体,花药发育成单倍体。(5)花花药药开开裂裂长长出出愈愈伤伤组组织织或或释释放放出出胚胚状状体体时时,应应及及时转移到分化培养基上。时转移到分化培养基上。 1育种工作者常采用花药培养的方法,使花粉粒育种工作者常采用花药培养的方法,使花粉粒发育为单倍体植株。下面过程是采用水稻的花药进行培发育为单倍体植株。下面过程是采用水稻的花药进行培养的步骤:养的步骤:选取水

13、稻花药选取水稻花药对花药消毒对花药消毒接种和培养接种和培养植物体植物体请据此回答下面的问题:请据此回答下面的问题:(1)诱诱导导花花粉粉植植株株能能否否成成功功及及诱诱导导成成功功率率的的高高低低,受受多多 种种 因因 素素 的的 影影 响响 , 其其 中中 _、_是是主主要要的的影影响响因因素素;选选择择合合适适的的_也是提高诱导成功率的重要因素。也是提高诱导成功率的重要因素。(2)花花粉粉在在发发育育过过程程中中要要经经历历_、_、_等等阶阶段段,选选取取的的水水稻稻花花药药应应为为_期期的的花花药药,此此时时细细胞胞核核由中央移向细胞一侧,花药培养成功率最高。由中央移向细胞一侧,花药培养

14、成功率最高。(3)在在剥剥离离花花药药时时,要要尽尽量量不不损损伤伤花花药药,原原因因是是_;同同时时还还要要彻彻底底去去除除花花丝丝,原原 因因 是是 _ _。(4)通通过过花花药药培培养养产产生生单单倍倍体体植植株株一一般般有有两两种种途途径径:一一种种是是花花粉粉通通过过_阶阶段段发发育育为为植植株株;另另一一种种是是在在诱诱导导培培养养基基上上先先形形成成_,将将其其诱导分化成植株。诱导分化成植株。(5)试试管管苗苗形形成成过过程程中中,必必须须从从培培养养基基中中获获得得无无机机盐盐或或矿矿质质元元素素和和小小分分子子有有机机物物等等营营养养物物质质。要要促促进进花花粉粉细细胞胞分分

15、裂裂和和生生长长,培培养养基基中中应应有有_和和_两类激素。两类激素。解析解析诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低,诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低,受多种因素的影响,其中材料的选择与培养基的组成是受多种因素的影响,其中材料的选择与培养基的组成是主要的影响因素;选择合适的花粉发育时期也是提高诱主要的影响因素;选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素。花粉在发育过程中要经历四分体导成功率的重要因素。花粉在发育过程中要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段,选取的水稻花药应为单时期、单核期、双核期等阶段,选取的水稻花药应为单核期的花药;在剥离花药时要尽量不损伤花药,否则接核期的花药

16、;在剥离花药时要尽量不损伤花药,否则接种后容易从受伤的部位产生愈伤组织;同时还要彻底去种后容易从受伤的部位产生愈伤组织;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;通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途体的形成;通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径:一种是通过胚状体阶段发育为植株;一种是先形成径:一种是通过胚状体阶段发育为植株;一种是先形成愈伤组织再将其诱导分化成植株。愈伤组织再将其诱导分化成植株。答案答案(1)材料的选择培养基的组成花粉发育时材料的选择培养基的组成花粉发育时期期(2)四分体时期单核期双核期单核四分

17、体时期单核期双核期单核(3)如果如果花药受损,接种后容易从受损伤的部位产生愈伤组织花药受损,接种后容易从受损伤的部位产生愈伤组织与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成(4)胚状体愈伤组织胚状体愈伤组织(5)细胞分裂素生长素细胞分裂素生长素2(2012山东理综山东理综)辣椒素作为一种生物碱广泛用辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如下于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如下图。图。(1)图图中中和和分分别别表表示示辣辣椒椒组组织织培培养养中中细细胞胞的的_和和_过程。过程。(2)图图中中培培养养外外植植体

18、体的的培培养养基基中中常常用用的的凝凝固固剂剂是是_。培培养养基基中中的的生生长长素素和和细细胞胞分分裂裂素素用用量量的的比比值值_(填填“高高”或或“低低”)时时,有有利利于于芽芽的的分分化化。对对培培养养基基彻彻底底灭灭菌菌时时,应应采采取取的的灭灭菌菌方方法法是是_。(3)图图中中外外植植体体的的消消毒毒所所需需酒酒精精的的体体积积分分数数是是_。用用酶酶解解法法将将愈愈伤伤组组织织分分离离成成单单细细胞胞时时,常常用的酶是用的酶是_和纤维素酶。和纤维素酶。(4)提提取取辣辣椒椒素素过过程程中中,萃萃取取加加热热时时需需安安装装冷冷凝凝回回流流装置,其目的是装置,其目的是_。解析解析(1

19、)由外植体培养成脱毒苗的过程为植物组织由外植体培养成脱毒苗的过程为植物组织培养过程,需经过脱分化、再分化两个阶段。培养过程,需经过脱分化、再分化两个阶段。(2)植物组植物组织的培养常用固体培养基,固体培养基常用的凝固剂是织的培养常用固体培养基,固体培养基常用的凝固剂是琼脂。植物组织培养时,常用生长素和细胞分裂素启动琼脂。植物组织培养时,常用生长素和细胞分裂素启动细胞分裂、脱分化和再分化,当细胞分裂素较多时,利细胞分裂、脱分化和再分化,当细胞分裂素较多时,利于芽的分化;当生长素较多时,利于根的分化。培养基于芽的分化;当生长素较多时,利于根的分化。培养基的彻底灭菌常用高压蒸汽灭菌法。的彻底灭菌常用

20、高压蒸汽灭菌法。(3)体积分数为体积分数为70%的的酒精杀菌效果最强,操作者和外植体的消毒常用体积分酒精杀菌效果最强,操作者和外植体的消毒常用体积分数为数为70%的酒精。将愈伤组织分离成单个细胞常用纤维的酒精。将愈伤组织分离成单个细胞常用纤维素酶和果胶酶。素酶和果胶酶。(4)辣椒素的提取常用有机溶剂,为防止辣椒素的提取常用有机溶剂,为防止有机溶剂的挥发,提取辣椒素过程中,在萃取加热时需有机溶剂的挥发,提取辣椒素过程中,在萃取加热时需安装冷凝回流装置。安装冷凝回流装置。答案答案(1)脱分化脱分化(或去分化或去分化)再分化再分化(2)琼脂低琼脂低高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌(3)70%果胶酶果胶酶(4

21、)防止有机溶剂的防止有机溶剂的挥发挥发3如图甲是植物组织培养过程示意图,图乙是植如图甲是植物组织培养过程示意图,图乙是植物激素对愈伤组织分化影响的示意图。据图回答下列问物激素对愈伤组织分化影响的示意图。据图回答下列问题。题。(1)植植 物物 组组 织织 培培 养养 的的 原原 理理 是是 植植 物物 细细 胞胞 具具 有有_。(2)在在A过过程程中中,为为了了有有利利于于嫩嫩枝枝组组织织细细胞胞启启动动细细胞胞分分裂裂形形成成愈愈伤伤组组织织,常常常常需需要要在在配配制制好好的的培培养养基基中中添添加加_。嫩嫩枝枝组组织织细细胞胞接接种种后后25d时时,若若发发现现其其边边缘缘局局部部污染,原

22、因可能是污染,原因可能是_。(3)在在过过程程B中中,若若愈愈伤伤组组织织没没有有形形成成根根,但但分分化化出出了了芽芽,其其原原因因可可能能是是_;若若要要获获得得更更多多的的 愈愈 伤伤 组组 织织 , 培培 养养 基基 中中 两两 种种 激激 素素 的的 含含 量量 应应 该该 是是_。(4)切取经光照一段时间后的幼苗芽尖处的组织块,切取经光照一段时间后的幼苗芽尖处的组织块,消毒后,接种到诱导再分化的培养基中培养,该培养基消毒后,接种到诱导再分化的培养基中培养,该培养基中两种植物激素浓度相同。从理论上分析,分化的结果中两种植物激素浓度相同。从理论上分析,分化的结果是是_;原因是;原因是_

23、 _。解析解析(1)植物细胞具有全能性,这是植物组织培养植物细胞具有全能性,这是植物组织培养的理论基础。的理论基础。(2)植物组织培养过程中,启动细胞分裂和植物组织培养过程中,启动细胞分裂和愈伤组织的分化都离不开植物激素,植物激素中生长素愈伤组织的分化都离不开植物激素,植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、诱导脱分化和再分化的和细胞分裂素是启动细胞分裂、诱导脱分化和再分化的关键性激素。培养的嫩枝组织细胞边缘发生局部污染,关键性激素。培养的嫩枝组织细胞边缘发生局部污染,可能是因为嫩枝组织细胞消毒不彻底。可能是因为嫩枝组织细胞消毒不彻底。(3)、(4)从图乙从图乙可知,植物激素的种类及其浓度

24、配比都会影响愈伤组织可知,植物激素的种类及其浓度配比都会影响愈伤组织分化的方向,具体结合图示和题干信息回答即可。分化的方向,具体结合图示和题干信息回答即可。答案答案(1)全能性全能性(2)植物激素嫩枝组织细胞消毒不彻底植物激素嫩枝组织细胞消毒不彻底(3)培培养养基基中中生生长长素素较较少少,细细胞胞分分裂裂素素较较多多细细胞胞分分裂素的量中等,生长素较少裂素的量中等,生长素较少(4)生生根根培培养养基基中中细细胞胞分分裂裂素素与与生生长长素素的的浓浓度度相相等等,而而经经光光照照后后的的幼幼苗苗芽芽尖尖处处组组织织块块含含较较多多生生长长素素,因因此此组组织织块块处处的的细细胞胞分分裂裂素素相

25、相对对较较少少,生生长长素素相相对对较较多多,故故诱诱导生根导生根1果胶酶在果汁生产中的作用果胶酶在果汁生产中的作用(1)果胶酶的组成及作用果胶酶的组成及作用果果胶胶酶酶包包括括_、_和和果果胶胶酯酯酶酶,能能使使果果胶胶分分解解成成可可溶溶性性的的半半乳乳糖糖醛醛酸酸,瓦瓦解解_和胞间层。和胞间层。(2)酶的活性及影响酶活性的因素酶的活性及影响酶活性的因素酶酶的的活活性性:指指酶酶催催化化一一定定化化学学反反应应的的能能力力,可可用用_来表示。来表示。考点考点2酶的研究及其应用酶的研究及其应用多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶分解酶植物细胞壁植物细胞壁反应速率反应速率影影响响酶酶

26、活活性性的的因因素素:温温度度、pH和和_等条件都会影响酶的活性。等条件都会影响酶的活性。2酵母细胞的固定化酵母细胞的固定化(1)概概念念:固固定定化化酶酶和和固固定定化化细细胞胞技技术术是是利利用用_方方法法将将酶酶或或细细胞胞固固定定在在_的技术。的技术。(2)方法:包埋法、方法:包埋法、_法和物理吸附法。法和物理吸附法。酶的抑制剂酶的抑制剂物理或化学物理或化学一定空间内一定空间内化学结合化学结合(3)实验操作:实验操作:酵母细胞的酵母细胞的_配制物质的量浓度为配制物质的量浓度为0.05 mol/L的的_配制配制_溶液溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合海藻酸钠溶液与酵母细胞混合_酵母细胞酵母细

27、胞活化活化CaCl2溶液溶液海藻酸钠海藻酸钠固定化固定化正误判断正误判断(1)“探探究究加加酶酶洗洗衣衣粉粉和和普普通通洗洗衣衣粉粉的的洗洗涤涤效效果果”可可先先用用热热水水溶溶解解洗洗衣衣粉粉,再再将将水水温温调调节节到到最最适适温温度度(2012江苏卷江苏卷)( )(2)相相同同pH时时加加酶酶洗洗衣衣粉粉洗洗涤涤效效果果好好于于普普通通洗洗衣衣粉粉(2012江苏卷江苏卷)( )(3)从从酶酶的的固固定定方方式式看看,物物理理吸吸附附法法比比化化学学结结合合法法对对酶活性影响小酶活性影响小(2012江苏卷江苏卷)( )(4)将将海海藻藻酸酸钠钠凝凝胶胶珠珠用用无无菌菌水水冲冲洗洗,目目的的

28、是是洗洗去去CaCl2和杂菌和杂菌(2012江苏卷江苏卷)( )(5)刚刚溶溶化化的的海海藻藻酸酸钠钠应应迅迅速速与与活活化化的的酵酵母母菌菌混混合合制制备混合液备混合液( )(6)利利用用固固定定化化酵酵母母细细胞胞进进行行发发酵酵,糖糖类类的的作作用用只只是是作为反应底物作为反应底物( )1探究影响果胶酶活性因素实验的分析探究影响果胶酶活性因素实验的分析(1)实实验验原原则则:遵遵循循单单一一变变量量原原则则、对对照照原原则则,严严格格控制变量,尽量减少无关变量的影响。控制变量,尽量减少无关变量的影响。(2)实实验验原原理理:果果胶胶酶酶活活性性受受温温度度、pH或或酶酶抑抑制制剂剂的的影

29、影响响,在在最最适适温温度度或或pH时时,其其活活性性最最高高,果果肉肉的的出出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正相关。汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正相关。2三个实验的变量分析三个实验的变量分析实验名称实验名称(目目的的)自变量自变量因变量因变量注意事项注意事项探究温度对探究温度对果胶酶活性果胶酶活性的影响的影响温度温度果汁量果汁量(澄清度澄清度)底物和酶在混合时的温度底物和酶在混合时的温度是相同的;是相同的;温度梯度越小,温度梯度越小,实验结果越精确;实验结果越精确;苹果泥苹果泥和果胶酶用量在各个试管应和果胶酶用量在各个试管应相同;相同;pH应为最适应为最适pH探究探究p

30、H对果对果胶酶活性的胶酶活性的影响影响pH果汁量果汁量(澄清度澄清度)温度应为最适温度;温度应为最适温度;pH梯度可用梯度可用NaOH和盐酸调节;和盐酸调节;用玻璃棒搅拌使反应充分用玻璃棒搅拌使反应充分进行进行探究果胶酶探究果胶酶的用量的用量果胶酶果胶酶的用量的用量果汁量果汁量(澄清度澄清度)制备苹果匀浆后迅速加热,制备苹果匀浆后迅速加热,使苹果浆中果胶酶变性;使苹果浆中果胶酶变性;温度、温度、pH应为最适且保持不应为最适且保持不变变3.固定化酶与固定化细胞固定化酶与固定化细胞(1)固定化酶和固定化细胞的技术的比较固定化酶和固定化细胞的技术的比较(2)固定化酶与固定化细胞的比较固定化酶与固定化

31、细胞的比较固定化酶固定化酶固定化细胞固定化细胞固定酶固定酶的种类的种类一种一种一系列一系列适用方适用方法法_法、法、_法法_特特点点优优点点酶与反应物结合,又与产物分离,酶与反应物结合,又与产物分离,固定在载体上的酶可固定在载体上的酶可_成本低,操作更成本低,操作更_缺缺点点一种酶只能催化一种或一类化学反一种酶只能催化一种或一类化学反应应可能导致反应效果下降可能导致反应效果下降实例实例固定化固定化_固定化固定化_化学结合化学结合物理吸附物理吸附包埋法包埋法反复利用反复利用容易容易葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶酵母细胞酵母细胞【易混易错易混易错】固定化实验中的易错总结固定化实验中的易错总结(1)海藻酸

32、钠溶液的浓度对包埋酵母细胞数量的影响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。海藻酸钠溶液浓度过高,将很难形成凝胶珠。浓浓度度过过低低,形形成成的的凝凝胶胶珠珠所所包包埋埋的的酵酵母母细细胞胞的的数数量少。量少。(2)海藻酸钠溶液配制注意事项海藻酸钠溶液配制注意事项海海藻藻酸酸钠钠溶溶化化时时要要用用小小火火或或间间断断加加热热,避避免免海海藻藻酸钠发生焦糊。酸钠发生焦糊。将将溶溶化化后后的的海海藻藻酸酸钠钠先先冷冷却却至至室室温温,再再与与酵酵母母细细胞混合,避免高温杀死酵母细胞。胞混合,避免高温杀死酵母细胞。固固定定化化酵酵母母细细胞胞时时,应应将将

33、海海藻藻酸酸钠钠酵酵母母细细胞胞的的混混合合液液用用注注射射器器缓缓慢慢滴滴加加到到CaCl2溶溶液液中中,而而不不是是注注射射,以免影响凝胶珠的形成。以免影响凝胶珠的形成。1(2013浙浙江江高高考考改改编编)利利用用紫紫甘甘薯薯制制酒酒可可提提高高其其附加值。请回答:附加值。请回答:(1)为为提提高高紫紫甘甘薯薯的的利利用用率率,工工厂厂化化生生产产时时,可可加加入入果果 胶胶 酶酶 和和 淀淀 粉粉 酶酶 , 其其 中中 果果 胶胶 酶酶 可可 来来 自自_等等微微生生物物。由由于于酶酶在在水水溶溶液液中中不不 稳稳 定定 , 因因 此此 常常 将将 酶酶 固固 定定 在在 某某 种种

34、介介 质质 上上 制制 成成_。(2)果果 胶胶 酶酶 可可 将将 紫紫 甘甘 薯薯 匀匀 浆浆 中中 的的 果果 胶胶 分分 解解 成成_。(3)紫紫甘甘薯薯匀匀浆浆流流经经淀淀粉粉酶酶柱柱后后,取取适适量量流流出出的的液液体体,经经脱脱色色后后加加入入KII2溶溶液液,结结果果液液体体呈呈蓝蓝色色。表表明明该液体中含有该液体中含有_。A淀粉淀粉 B糊精糊精C麦芽糖麦芽糖 D葡萄糖葡萄糖(4)在在发发酵酵前前,为为使使酵酵母母菌菌迅迅速速发发生生作作用用,取取适适量量的的干干酵酵母母,加加入入温温水水和和_。一一段段时时间间后后,酵酵母母悬悬液液中中会会出出现现气气泡泡,该该气气泡泡内内的的

35、气气体体主主要要是是_。将将酵酵母母液液接接种种到到待待发发酵酵液液后后,随随发发酵酵的的进进行行,酵酵母母菌菌在在_条条件件下产生了酒精和二氧化碳。下产生了酒精和二氧化碳。(5)下图表示发酵液下图表示发酵液pH对酒精浓度的影响。据图判对酒精浓度的影响。据图判断,最佳断,最佳pH是是_。解析解析(1)果胶酶不是一种酶,而是一类酶的总称,果胶酶不是一种酶,而是一类酶的总称,霉菌等微生物中都能产生。固定化酶就是将水溶性的酶霉菌等微生物中都能产生。固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之成为不溶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂,固定化酶技

36、术的优点:于水而又有酶活性的制剂,固定化酶技术的优点:使使酶既能与反应物接触,又能与产物分离;酶既能与反应物接触,又能与产物分离;固定在载体固定在载体上的酶可以被反复利用。上的酶可以被反复利用。(2)果胶是植物细胞壁以及胞间果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,是由半乳糖醛酸聚合成的高分层的主要组成成分之一,是由半乳糖醛酸聚合成的高分子化合物。果胶酶可分解果胶产生半乳糖醛酸。子化合物。果胶酶可分解果胶产生半乳糖醛酸。(3)淀粉淀粉遇遇KII2溶液呈蓝色,紫甘薯匀浆流经溶液呈蓝色,紫甘薯匀浆流经淀粉酶柱后,大淀粉酶柱后,大部分淀粉被分解,但是脱色后加入部分淀粉被分解,但是脱色后加入KII

37、2溶液,结果液溶液,结果液体仍呈蓝色,说明该液体仍呈蓝色,说明该液体中仍有淀粉的存在。体中仍有淀粉的存在。 (4)在在发发酵酵前前,可可以以先先制制备备酵酵母母悬悬液液:适适量量干干酵酵母母加加少少量量温温水水(低低于于40)在在烧烧杯杯内内调调成成糊糊状状。为为使使其其迅迅速速发发生生作作用用,可可加加极极少少量量蔗蔗糖糖,混混匀匀放放置置片片刻刻,出出现现气气泡泡即即可可。原原理理是是酵酵母母在在合合适适的的温温度度下下,进进行行有有氧氧呼呼吸吸,将将蔗蔗糖糖彻彻底底分分解解成成二二氧氧化化碳碳和和水水。发发酵酵过过程程其其实实利利用用了了酵酵母母菌菌的的无无氧氧呼呼吸吸,在在无无氧氧的的

38、条条件件下下,酵酵母母菌菌分分解解蔗蔗糖糖,产产物物是是酒酒精精和和二二氧氧化化碳碳。(5)从从图图中中可可知知,pH为为4.7时时,10d后的酒精浓度最高,说明最佳后的酒精浓度最高,说明最佳pH为为4.7。答答案案(1)霉霉菌菌固固定定化化酶酶(2)半半乳乳糖糖醛醛酸酸(3)A(4)蔗糖蔗糖CO2无氧无氧(5)4.72在工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉在工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率,为了研究温度对果胶酶活性的影细胞壁以提高出汁率,为了研究温度对果胶酶活性的影响,某同学设计了如下实验:响,某同学设计了如下实验: .将将果果胶胶酶酶与与苹苹果果泥泥分分装装于于不

39、不同同试试管管,在在10水水浴浴中恒温处理中恒温处理10分钟分钟(如图如图A)。.将将果果胶胶酶酶与与苹苹果果泥泥混混合合,再再次次在在10水水浴浴中中恒恒温温处理处理10分钟分钟(如图如图B)。.将将步步骤骤处处理理后后的的混混合合物物过过滤滤,收收集集滤滤液液,测测果果汁量汁量(如图如图C)。.在在不不同同温温度度条条件件下下重重复复以以上上实实验验步步骤骤,并并记记录录果汁量,结果如下表:果汁量,结果如下表:温度温度()10203040506070果汁量果汁量(mL)8131525151211根据上述实验,请分析回答下列问题:根据上述实验,请分析回答下列问题:(1)果果胶胶酶酶能能破破除

40、除细细胞胞壁壁,是是因因为为果果胶胶酶酶可可以以促促进进细细胞壁中胞壁中_的水解。的水解。(2)实实 验验 结结 果果 表表 明明 , 当当 温温 度度 为为 _ _时时果果汁汁量量最最多多,此此时时果果胶胶酶酶的的活活性性在在所所设设的的温度条件下温度条件下_。(3)为什么此实验可以通过测量滤出的果汁的体积大为什么此实验可以通过测量滤出的果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低?小来判断果胶酶活性的高低?_ 。(4)下列下列A、B、C图依次表示果胶酶浓度一定时,图依次表示果胶酶浓度一定时,果胶酶的反应速度与反应物浓度、温度、果胶酶的反应速度与反应物浓度、温度、pH之间的关之间的关系,据图完成下列

41、问题:系,据图完成下列问题:图图A中中,反反应应物物达达到到某某一一浓浓度度时时反反应应速速度度不不再再上上升的原因是升的原因是_。图图B中中,曲曲线线ab段段表表明明_ _,曲线,曲线bc段表明段表明_。将将装装有有果果胶胶酶酶与与反反应应物物的的甲甲、乙乙两两支支试试管管分分别别放放入入12和和90水水浴浴锅锅中中,20分分钟钟后后取取出出转转入入40的的水水浴浴 锅锅 中中 保保 温温 , 两两 支支 试试 管管 内内 的的 反反 应应 是是 : 甲甲_,乙,乙_。图图C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催化反应的速度随时,果胶酶催化反

42、应的速度随pH变化的曲线,实验时变化的曲线,实验时可根据可根据_来判定果胶酶的最适来判定果胶酶的最适pH。解析解析(1)果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。醛酸。(2)根据表格可知,根据表格可知,40时果汁量最多,则此温时果汁量最多,则此温度时酶活性在所设的温度条件下最大。度时酶活性在所设的温度条件下最大。(3)果胶酶将果胶果胶酶将果胶分解为小分子物质,这些物质可以通过滤纸,苹果汁体分解为小分子物质,这些物质可以通过滤纸,苹果汁体积越大,表明果胶酶活性越高。积越大,表明果胶酶活性越高。(4)酶是生物体内具有催酶是生物体内具有催化能力的有机物,绝大多数是

43、蛋白质,其催化效率受反化能力的有机物,绝大多数是蛋白质,其催化效率受反应物浓度、温度、应物浓度、温度、pH等的影响。等的影响。图图A中,当反应物在中,当反应物在低浓度范围内增加时,反应速度迅速上升;当反应物达低浓度范围内增加时,反应速度迅速上升;当反应物达到一定浓度时,随反应物浓度增加,反应速度不再增加。到一定浓度时,随反应物浓度增加,反应速度不再增加。这是因为酶虽然具有高效性,但催化能力也有一定限度,这是因为酶虽然具有高效性,但催化能力也有一定限度,当所有酶都发挥了最高效能后,反应物浓度再增加,反当所有酶都发挥了最高效能后,反应物浓度再增加,反应速度也不增加,这时受酶浓度限制。应速度也不增加

44、,这时受酶浓度限制。 图图B中,从中,从a点到点到b点曲线上升,这是因为温度升点曲线上升,这是因为温度升高,酶活性升高。曲线高,酶活性升高。曲线bc段下降,因为超过最适温度,段下降,因为超过最适温度,酶活性降低,甚至失活。酶活性降低,甚至失活。由于甲试管温度较低,所以由于甲试管温度较低,所以酶活性较低,反应速度很慢,当转入酶活性较低,反应速度很慢,当转入40(酶的适宜温酶的适宜温度度)的水浴锅中时,其反应速度迅速增加。乙试管在的水浴锅中时,其反应速度迅速增加。乙试管在90高温下,酶结构被破坏,酶变性失活,当转入高温下,酶结构被破坏,酶变性失活,当转入40的水浴锅中保温时,酶活性也不再恢复,故无

45、催化反应。的水浴锅中保温时,酶活性也不再恢复,故无催化反应。图图C表示当果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,表示当果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催化反应的速度随果胶酶催化反应的速度随pH变化的曲线,实验时可根变化的曲线,实验时可根据果汁的量来判定果胶酶的最适据果汁的量来判定果胶酶的最适pH。答案答案(1)果胶果胶(2)40最高最高(3)单位时间内得单位时间内得到的果汁越多,说明此反应速度越快,即酶的活性越高,到的果汁越多,说明此反应速度越快,即酶的活性越高,反之,则酶的活性越低反之,则酶的活性越低(4)受反应物中酶浓度的限制受反应物中酶浓度的限制果胶酶的活性随温度升高而增大超过

46、最适温度,酶果胶酶的活性随温度升高而增大超过最适温度,酶的活性随着温度升高而降低的活性随着温度升高而降低反应速度加快无催化反应速度加快无催化反应反应果汁的量果汁的量3葡萄收获的季节性较强,并且不易运输,易造葡萄收获的季节性较强,并且不易运输,易造成积压,腐烂变质。为了解决上述问题且满足不同人群成积压,腐烂变质。为了解决上述问题且满足不同人群的需求,可以将其加工制作成果汁、果酒、果醋等。下的需求,可以将其加工制作成果汁、果酒、果醋等。下面是简单的生产流程图,结合所学知识回答下列问题。面是简单的生产流程图,结合所学知识回答下列问题。(1)果胶酶的使用过程果胶酶的使用过程中,需要对酶的活性、酶的中,

47、需要对酶的活性、酶的用量进行研究。在甲、乙两条曲线中,果胶酶活性受环用量进行研究。在甲、乙两条曲线中,果胶酶活性受环境因素影响的变化曲线是境因素影响的变化曲线是_;乙曲;乙曲线中纵轴还可以用线中纵轴还可以用_来表示。自变量来表示。自变量X可以代表可以代表_;自变量;自变量Y可以代表可以代表_。(2)果果 胶胶 酶酶 的的 最最 适适 用用 量量 是是 上上 图图 中中 的的_点对应的量。点对应的量。(3)过过程程中中不不用用灭灭菌菌一一般般也也不不会会受受到到杂杂菌菌的的污污染染,原原因因是是_ _。(4)果果酒酒和和果果醋醋的的制制作作过过程程相相比比,从从发发酵酵条条件件来来看看,二二 者

48、者 不不 同同 之之 处处 是是 _ _ _。解析解析(1)果胶酶的活性受温度、果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响,等条件的影响,每一种酶的最适每一种酶的最适pH和最适温度是一定的。衡量实验结和最适温度是一定的。衡量实验结果的指标有两种,一种是果汁的量,另一种是果汁的澄果的指标有两种,一种是果汁的量,另一种是果汁的澄清度。清度。(2)果胶酶的最适用量是过滤得到果汁澄清度最高果胶酶的最适用量是过滤得到果汁澄清度最高时对应的最小酶量,时对应的最小酶量,B点后酶量增加而澄清度不再增加,点后酶量增加而澄清度不再增加,因此因此B点对应的量为最适用量。点对应的量为最适用量。(3)缺氧条件不利于大多缺氧条

49、件不利于大多数细菌的生存,同时酒精有杀菌作用。数细菌的生存,同时酒精有杀菌作用。(4)酒精发酵为无酒精发酵为无氧发酵,醋酸发酵为有氧发酵。氧发酵,醋酸发酵为有氧发酵。答案答案(1)甲过滤得到的果汁体积温度、甲过滤得到的果汁体积温度、pH等等果胶酶的浓度果胶酶的浓度(或用量或用量)(2)B(3)培养液中缺氧环境及培养液中缺氧环境及酵母菌产生的酒精能抑制绝大多数细菌的生长繁殖酵母菌产生的酒精能抑制绝大多数细菌的生长繁殖(4)酒精发酵需要无氧条件,醋酸发酵需要充足的氧气酒精发酵需要无氧条件,醋酸发酵需要充足的氧气课堂归纳课堂归纳要点速记要点速记网控全局网控全局规范术语规范术语1.无论是菊花的组织培养

50、还是月季的花药培养,其理论基础无论是菊花的组织培养还是月季的花药培养,其理论基础都是植物细胞的全能性。都是植物细胞的全能性。 2.植物组织培养包括脱分化和再分化等过程,培养过程除了植物组织培养包括脱分化和再分化等过程,培养过程除了需要各种营养物质外,还需要植物激素的调节。需要各种营养物质外,还需要植物激素的调节。 3.产生花粉植株的途径有两条:一种是花粉通过胚状体阶产生花粉植株的途径有两条:一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株;另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤段发育为植株;另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织,再将其诱导分化成植株。组织,再将其诱导分化成植株。4.从酶的固定方式看,吸附法

51、比化学结合法对酶活性影响小从酶的固定方式看,吸附法比化学结合法对酶活性影响小,作为消化酶使用时,蛋白酶制剂以口服方式给药。,作为消化酶使用时,蛋白酶制剂以口服方式给药。5.探究温度对酶活性的影响时,可以选用探究温度对酶活性的影响时,可以选用10作为温度梯作为温度梯度,设置的具体温度为度,设置的具体温度为10、20、30、40、50和和60等,也可以根据酶的特点,尝试以等,也可以根据酶的特点,尝试以5作为温度梯度。作为温度梯度。1(2015江苏单科江苏单科)下列关于固定化酶和固定化细下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,错误的是胞的叙述,错误的是A固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用固定化酶的主要

52、目的是实现酶的重复利用B溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素素C固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物D凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合真题集训高效训练高效训练能力提升能力提升解解析析酶酶发发挥挥催催化化作作用用时时不不需需要要消消耗耗氧氧气气,溶溶解解氧氧交交换换受受阻阻不不是是固固定定化化酶酶应应用用的限制因素,的限制因素,B错误。错误。答案答案B2(2015江苏单科江苏单科)下图为制备人工种子部分流程下图为制备人工种子部分流程示意图,下列叙述正确的是示意图,下列

53、叙述正确的是A胚胚状状体体是是外外植植体体在在培培养养基基上上脱脱分分化化形形成成的的一一团团愈伤组织愈伤组织B该该过过程程以以海海藻藻酸酸钠钠作作为为营营养养成成分分,以以CaCl2溶溶液作为凝固剂液作为凝固剂C可可在在海海藻藻酸酸钠钠溶溶液液中中添添加加蔗蔗糖糖,为为胚胚状状体体提提供供碳源碳源D包包埋埋胚胚状状体体的的凝凝胶胶珠珠能能够够隔隔绝绝空空气气,有有利利于于人人工种子的储藏工种子的储藏解解析析本本题题主主要要考考查查植植物物组组织织培培养养的的应应用用及及固固定定化化细细胞胞的的制制备备过过程程。胚胚状状体体是是愈愈伤伤组组织织在在分分化化培培养养基基上上形形成成的的,A错错误

54、误;海海藻藻酸酸钠钠用用于于制制作作人人工工种种皮皮,不不提提供供营营养养物物质质,B错错误误;为为保保持持胚胚状状体体的的活活性性,包包埋埋胚胚状状体体的的凝胶珠应适当透气,凝胶珠应适当透气,D错误。错误。答案答案C3(2015江苏单科江苏单科)下列关于酶的叙述,正确的是下列关于酶的叙述,正确的是A发发烧烧时时,食食欲欲减减退退是是因因为为唾唾液液淀淀粉粉酶酶失失去去了了活活性性B口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用C用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快用果胶酶澄清果汁时,温度越低澄清速度越快D洗洗衣衣时时,加加少少许许白白醋醋能能增增强强加加

55、酶酶洗洗衣衣粉粉中中酶酶的的活性活性解解析析发发烧烧时时,消消化化酶酶的的活活性性降降低低,使使人人的的消消化化功功能能减减退退,从从而而导导致致食食欲欲减减退退,A错错误误;胰胰蛋蛋白白酶酶可可在在小小肠肠中中发发挥挥作作用用,B正正确确;果果胶胶酶酶在在其其最最适适温温度度时时活活性性最最强强,澄澄清清速速度度最最快快,C错错误误;由由于于加加酶酶洗洗衣衣粉粉中中的的酶酶属属于于碱碱性性酶酶,因因此此洗洗衣衣时时加加入入白白醋醋,会会使使pH下下降降,导导致致加酶洗衣粉中酶的活性降低,加酶洗衣粉中酶的活性降低,D错误。错误。答案答案B4(2015浙浙江江自自选选)某某工工厂厂为为了了生生产

56、产耐耐高高温温植植酸酸酶酶饲饲料料添添加加剂剂,开开展展了了产产该该酶酶菌菌株株的的筛筛选选、酶酶的的固固定定化化及及其特性分析研究,其流程如下图所示:其特性分析研究,其流程如下图所示:土土样样中中的的菌菌种种筛筛选选菌菌株株鉴鉴定定优优良良菌菌株株扩扩大大培培养养植酸酶提纯植酸酶提纯植酸酶固定化植酸酶固定化植酸酶特性分析植酸酶特性分析请回答:请回答:(1)土土壤壤悬悬液液首首先先经经80处处理理15分分钟钟,其其目目的的是是筛筛选出选出_。(2)在在无无菌菌条条件件下下,将将经经过过处处理理的的土土壤壤悬悬液液进进行行_,然然后后涂涂布布于于含含有有植植酸酸钠钠的的固固体体培培养养基基上上。

57、培培养养后后观观察察到到_,其其周周 围围 出出 现现 透透 明明 水水 解解 圈圈 , 圈圈 的的 直直 径径 大大 小小 与与_强弱有关。强弱有关。(3)筛筛选选获获得得的的菌菌株株经经鉴鉴定定后后,将将优优良良菌菌株株进进行行液液体体扩扩 大大 培培 养养 。 培培 养养 时时 需需 要要 振振 荡荡 , 其其 主主 要要 目目 的的 是是_。液液体体培培养养基基与与固固体体培培养养基基相相比比,不不含含有有的的成成分分是是_ _。(4)在在合合适适条条件件下下,将将提提纯纯的的植植酸酸酶酶与与海海藻藻酸酸钠钠混混合合后后,滴滴加加到到一一定定浓浓度度的的钙钙离离子子溶溶液液中中,使使液

58、液滴滴形形成成凝凝胶胶固体小球。该过程是对酶进行固体小球。该过程是对酶进行_。A吸附吸附B包埋包埋C装柱装柱 D洗涤洗涤(5)温温度度与与植植酸酸酶酶相相对对酶酶活活性性的的关关系系如如图图所所示示。下下列列叙述错误的是叙述错误的是_。A测测试试最最适适温温度度中中,固固定定化化与与非非固固定定化化植植酸酸酶酶的的最适温度分别为最适温度分别为60和和45B测测试试温温度度范范围围内内,固固定定化化植植酸酸酶酶的的相相对对酶酶活活性性波动低于非固定化植酸酶波动低于非固定化植酸酶C固固定定化化与与非非固固定定化化植植酸酸酶酶相相比比,相相对对酶酶活活性性在在80%以上时的温度范围较宽以上时的温度范

59、围较宽D65时时固固定定化化与与非非固固定定化化植植酸酸酶酶的的相相对对酶酶活活性性因蛋白质变性而位于最低点因蛋白质变性而位于最低点解析解析(1)用用80高温处理土壤悬液可以筛选出耐高温处理土壤悬液可以筛选出耐高温菌株。高温菌株。(2)经无菌处理的土壤悬液利用稀释涂布平板经无菌处理的土壤悬液利用稀释涂布平板法进行接种;培养后可观察到有的单菌落周围出现透明法进行接种;培养后可观察到有的单菌落周围出现透明圈,这是耐高温菌株产生的植酸酶水解形成的,透明圈圈,这是耐高温菌株产生的植酸酶水解形成的,透明圈越大,说明植酸酶的活性越高。越大,说明植酸酶的活性越高。(3)将液体培养基振荡可将液体培养基振荡可提

60、高培养液中氧的含量,固体培养基具有固体状态是因提高培养液中氧的含量,固体培养基具有固体状态是因为制备培养基时加入了琼脂。为制备培养基时加入了琼脂。(4)将植酸酶与海藻酸钠混将植酸酶与海藻酸钠混合,然后制成凝胶珠,这是利用包埋法固定化酶。合,然后制成凝胶珠,这是利用包埋法固定化酶。(5)对对比曲线可知,比曲线可知,65时非固定化植酸酶因蛋白质变性而活时非固定化植酸酶因蛋白质变性而活性最低,但此温度条件下固定化植酸酶活性虽然降低,性最低,但此温度条件下固定化植酸酶活性虽然降低,但不一定发生了蛋白质变性,故选但不一定发生了蛋白质变性,故选D。答案答案(1)耐高温菌株耐高温菌株(2)稀释单菌落植酸酶的

61、活性稀释单菌落植酸酶的活性(3)供氧琼脂供氧琼脂(4)B(5)D5(2015海海南南单单科科)生生产产果果汁汁时时,用用果果胶胶酶酶处处理理果果泥可提高果汁的出汁量。回答下列相关问题:泥可提高果汁的出汁量。回答下列相关问题:(1)某某同同学学用用三三种种来来源源的的果果胶胶酶酶进进行行三三组组实实验验,各各组组实实验验除除酶酶的的来来源源不不同同外外,其其他他条条件件都都相相同同,测测定定各各组组的的出出汁汁量量,据据此此计计算算各各组组果果胶胶酶酶活活性性的的平平均均值值并并进进行行比比较较。这这 一一 实实 验验 的的 目目 的的 是是 _ _。(2)现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最

62、适温现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下实验:取试管度,某同学设计了如下实验:取试管16支,分别加入等支,分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为4组,分组,分别置于别置于0、5、10、40下保温相同时间,然后,下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有验温度设置的不足之处有_ _和和_。(3)某同学取某同学取5组试管组试管(AE)分别加入等量的同种果分别加入等量的同种果泥。在泥。在A、B、C、D 4个实验组的试管中分别加

63、入等量个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同;组试管内液体体积相同;E组加入蒸馏水使试管中液体组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一组试管置于适宜温度下保温一定时间后,测定各组的出汁量。通过定时间后,测定各组的出汁量。通过AD组实验可比组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中,若要检测加入较不同实验组出汁量的差异。本实验中,若要检测加入酶的量等于酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,而其他条件均与实验组相同时的出汁量,E

64、组设计组设计_(填填“能能”或或“不能不能”)达到达到目的,其原因是目的,其原因是_。解解析析(1)利利用用不不同同来来源源的的果果胶胶酶酶处处理理果果泥泥,检检测测各各组组出出汁汁量量,据据此此可可以以比比较较不不同同来来源源的的果果胶胶酶酶的的活活性性大大小小。(2)探探究究果果胶胶酶酶的的最最适适温温度度时时,一一般般在在2070范范围围内内,每每隔隔5进进行行梯梯度度设设计计。显显然然题题中中温温度度设设置置过过低低,温温度度梯梯度度设设置置不不均均。(3)本本实实验验的的目目的的是是检检测测不不同同量量的的同同种种果果胶胶酶酶下下的的出出汁汁量量的的差差异异,为为保保证证单单一一变变

65、量量,AE组组都都应加入等量缓冲溶液。应加入等量缓冲溶液。答案答案(1)比较不同来源果胶酶的活性比较不同来源果胶酶的活性(2)温度范围设置不合理温度梯度设置不合理温度范围设置不合理温度梯度设置不合理(3)不能未加入缓冲液不能未加入缓冲液6(2014江江苏苏)为为了了获获得得植植物物次次生生代代谢谢产产物物,先先用用植植物物外外植植体体获获得得愈愈伤伤组组织织,然然后后在在液液体体培培养养基基中中悬悬浮浮培培养。请回答下列问题:养。请回答下列问题:(1)外外植植体体经经诱诱导导后后形形成成愈愈伤伤组组织织的的过过程程称称为为_。(2)在在愈愈伤伤组组织织悬悬浮浮培培养养时时,细细胞胞干干重重、蔗

66、蔗糖糖浓浓度度和和pH的的变变化化如如图图所所示示。细细胞胞干干重重在在12d后后下下降降的的原原因因有有_;培培养养液液中中蔗蔗糖糖的的作用是作用是_、_。(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经_处处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目,压片前常用纤维素酶和色体数目,压片前常用纤维素酶和_酶酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2 n)经诱导处理后,观经诱导处理后,观察到染色体数为察到染色体数

67、为8 n的细胞,合理的解释是的细胞,合理的解释是_、_。(4)为为了了更更好好地地获获得得次次生生代代谢谢产产物物,生生产产中中采采用用植植物物细细胞胞的的固固定定化化技技术术,其其原原理理与与酵酵母母细细胞胞固固定定化化类类似似。下下列说法正确的有列说法正确的有_(填序号填序号)。选选取取旺旺盛盛生生长长的的愈愈伤伤组组织织细细胞胞包包埋埋必必须须在在光光照照条条件件下下培培养养培培养养过过程程中中需需通通空空气气固固定定化化后后植植物细胞生长会变慢物细胞生长会变慢解析解析(1)外植体在无菌条件下,经脱分化可形成愈伤组外植体在无菌条件下,经脱分化可形成愈伤组织。织。(2)图中图中12d后蔗糖

68、浓度和后蔗糖浓度和pH都下降到较低水平,影响能都下降到较低水平,影响能量的供应和酶的活性,导致细胞干重下降。植物组织培养过量的供应和酶的活性,导致细胞干重下降。植物组织培养过程中,蔗糖既能维持一定的渗透压,又能为植物细胞生命活程中,蔗糖既能维持一定的渗透压,又能为植物细胞生命活动提供必需的能源。动提供必需的能源。(3)一定浓度的秋水仙素或低温都可抑制一定浓度的秋水仙素或低温都可抑制纺锤丝的形成,使子染色体不能移向两极,从而使细胞中染纺锤丝的形成,使子染色体不能移向两极,从而使细胞中染色体数目加倍;植物细胞间的成分主要是纤维素和果胶,可色体数目加倍;植物细胞间的成分主要是纤维素和果胶,可通过纤维

69、素酶、果胶酶破坏细胞间的物质,从而使愈伤组织通过纤维素酶、果胶酶破坏细胞间的物质,从而使愈伤组织细胞分离;在培养过程中,各个细胞所处时期不同,在用秋细胞分离;在培养过程中,各个细胞所处时期不同,在用秋水仙素或低温处理时,一定时间内不同时期细胞分裂次数不水仙素或低温处理时,一定时间内不同时期细胞分裂次数不同,从而会出现染色体为同,从而会出现染色体为2n、4n、8n等的细胞,等的细胞,4n的细胞在的细胞在有丝分裂后期着丝点分裂染色体数目加倍至有丝分裂后期着丝点分裂染色体数目加倍至8n;8n的细胞在的细胞在有丝分裂中期能清晰看出有丝分裂中期能清晰看出8n条染色体。条染色体。 (4)为为了了更更好好地

70、地获获得得次次生生代代谢谢产产物物,应应选选用用生生长长旺旺盛盛的的愈愈伤伤组组织织,愈愈伤伤组组织织在在光光下下培培养养易易产产生生维维管管组组织织,因因此此不不能能放放在在光光下下进进行行光光合合作作用用,但但要要通通入入无无菌菌空空气气确确保保其其正正常常的的生生命命活活动动;细细胞胞的的固固定定通通常常使使用用包包埋埋法法,由由于于包包埋埋材材料料的的影影响响,营营养养物物质质和和氧氧气气的的扩扩散散都都受受到到一一定定的的限制,所以固定化细胞生长速度慢。限制,所以固定化细胞生长速度慢。答案答案(1)脱分化脱分化(2)蔗蔗糖糖浓浓度度下下降降,pH降降低低提提供供能能源源调调节节渗渗透透压压(3)秋秋水水仙仙素素(低低温温)果果胶胶经经加加倍倍到到4n的的细细胞胞处处于于有丝分裂后期经加倍到有丝分裂后期经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期的细胞处于有丝分裂中期(4)限时检测

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