2013高考生物一轮复习变式训练《植物的组织培养技术》课件（人教版选修一）

共 64 页,1,专题三 植物的组织培养技术 专题四 酶的研究与应用,共 64 页,2,共 64 页,3,知识排查,共 64 页,4,共 64 页,5,共 64 页,6,共 64 页,7,共 64 页,8,共 64 页,9,共 64 页,10,共 64 页,11,共 64 页,12,特点提示：(1)组织培养中，易于培养的外植体不一定施用植物激素。 (2)每接种一块外植体前，镊子需放入体积分数为75%的酒精溶液中消毒一次，然后在酒精灯火焰上烧一遍，冷却后再接种。注意，沾有酒精的镊子要等到酒精挥发完全后，再放到酒精灯火焰上灼烧。 (3)外植体放入培养基时，必须放平。每瓶放置外植体的数量，应该根据锥形瓶的大小确定，一般放置胡萝卜34块，菊的茎或叶68块。注意外植体在培养基中分布要均匀，也不要放得太少，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件。,共 64 页,13,(4)插入时应注意方向，不要倒插。茎尖、茎段等基部插入培养基，利于吸收水分和养分。 (5)接种时的酒精灯火焰不要调得太高，接种时应靠近酒精灯火焰操作，接种的速度要快，接种时严防接种箱内着火。 (6)接种后应及时盖好瓶盖，作好标记，写明材料名称、接种日期。 (7)多数情况下，外植体愈伤组织阶段为异养阶段，一般无需照光，在制成试管苗时则需光，以形成叶绿素。 (8)培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，然后进行生根培养，如果顺序颠倒，先诱导生根，就不好诱导生芽了。,共 64 页,14,共 64 页,15,共 64 页,16,共 64 页,17,共 64 页,18,特别提醒：(1)剥离花药时，尽量使之不受损伤，因这种花药壁往往产生二倍体的愈伤组织。 (2)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。 (3)花粉植株形成时，出现染色体倍性变化，是营养核和生殖核融合造成的。,共 64 页,19,三、探究酶活性最适条件和用量的实验设计 1探究酶活性最适条件的实验设计 (1)思路方法： 探究不同温度(或 pH)对果胶酶活性的影响时，温度(或 pH)作为自变量，有效地控制其他无关变量 ，通过设置合理的温度(或 pH)梯度来确定最适值。 (2)注意事项： 在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶达到相应的条件(温度或 pH)，避免混合后条件变化，确保实验结果的准确性。,共 64 页,20,(3)衡量实验结果的指标： 在相同时间内，滤出苹果汁的体积多少。 观察苹果汁的澄清度。,共 64 页,21,2探究果胶酶的用量 (1)原理提示： 本实验是一个探究性的定量实验，所测出的最适用量是在本实验的温度、pH条件下测出的，因而果胶酶的最适用量应标明温度和 pH。 (2)确定最适用量的方法： 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，那么这个值就是酶的最适用量。,共 64 页,22,四、不同加酶洗衣粉的洗涤原理及洗涤效果的实验设计 1常用酶制剂的种类及洗涤原理,共 64 页,23,特别提醒：对于丝绸等主要成分为蛋白质的面料，在加入碱性蛋白酶的洗衣粉作用下，衣物同样会受到损伤，因此蛋白质类丝织物不能用蛋白酶洗衣粉洗涤。,共 64 页,24,2探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果 (1)实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，其对各种污渍都有较好的洗涤效果。 (2)实验变量： 自变量：加酶洗衣粉 无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、pH等),共 64 页,25,(3)实验步骤：,共 64 页,26,特别提醒：该实验探究多种加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果，也可以探究同一种加酶洗衣粉对于不同污渍的洗涤效果。,共 64 页,27,五、直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较,共 64 页,28,续表,共 64 页,29,热点突破 题型一 果胶酶在果汁生产中的应用 典例1 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。 实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。,共 64 页,30,课题一 验证果胶酶在果汁生产中的作用 实验方法及步骤： (1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。 (2)取两个100 mL的洁净的烧杯，编号1、2，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。,共 64 页,31,(3)取两个烧杯，同时进行过滤。观察(或比较)_，并记录结果。 (4)实验结果的预测及结论：如果是_，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。,共 64 页,32,课题二 探究果胶酶催化果胶水解的最适 pH 本课题实验步骤中，在完成课题一中的(1)(2)步骤中编号、编组之后，有下面两种操作： 方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中苹果泥相混合，再把混合液的 pH分别调至4、5、6、10。 方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的 pH分别调至4、5、6、10，再把 pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。,共 64 页,33,(1)请问上述哪一种方法更科学_，理由是：_。 (2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使_，以减少实验误差。 (3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示 pH，纵坐标表示_(填“果汁体积”或“试管容积”)，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图_。,共 64 页,34,解析：解答实验题的关键是要明确实验目的，搞清实验原理，根据单一变量原则找到单一变量，控制其他变量，以及尽量减少实验误差。验证性实验结果要与实验目的相对应，回答语言要简洁、准确。课题二中的探究性实验需要迁移教材上的基本实验(探究温度和pH对酶的活性的影响)来解答。在复习中要特别注意像“果胶酶在果汁生产中的作用”这种与生产、生活相联系的实验素材。 课题一中，实验目的很明确“验证果胶酶可以提高出汁率和澄清度”，不难找出对照实验的单一变量是果胶酶溶液和蒸馏水，且都为2 mL。由于是验证性实验，结果应与前面的实验目的相对应，即相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高。,共 64 页,35,课题二中方法二是将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的pH分别调至4、5、6、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。这样操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH。否则，由于酶有高效性，在升高或降低pH过程中把果胶分解了，造成错解。实验中玻璃棒搅拌的目的，是使酶和果胶充分地接触，以减少实验误差。对于实验结果以坐标图的形式表示，以横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积较恰当。根据在一定范围内，随着pH的增加，酶的活性增强，单位时间内果汁体积增大；当超过最适 pH后，随着pH的增加，酶的活性减弱，单位时间内果汁体积减小。,共 64 页,36,答案：课题一 (2) (3)相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度 (4)相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高,共 64 页,37,课题二 (1)方法二 操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH (2)酶和反应物果胶充分地接触 (3)果汁体积 甲,共 64 页,38,题型二 酶母细胞的固定化技术 典例2 如图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答： (1)请在横线上填出各标号的名称。 _，_，_。,共 64 页,39,(2)与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是_，固定化细胞的优点是_。 (3)的作用是_。 (4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方式有_或_。 (5)据图说出反应柱的作用原理：_。,共 64 页,40,解析：与一般的酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触，还能与产物分离，并且可以反复利用。但是与固定化细胞相比，固定化酶不能催化一系列的化学反应，并且固定化细胞成本更低，操作更容易。使用固定化酶技术往往利用一个反应柱，反应柱下端有一个分布着小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板，而反应液却可以自由出入。,共 64 页,41,答案：(1)反应柱 固定化酶 分布着小孔的筛板 (2)既能与反应物接触，又能与产物分离，能被反复利用 成本更低，操作更容易 (3)酶颗粒无法通过，反应溶液却可以自由出入 (4)将酶相互连接起来 将酶吸附在载体表面上 (5)反应物溶液从反应柱上端注入，使反应物溶液流过反应柱，与固定化酶接触，得到产物，从反应柱下端流出,共 64 页,42,题型三 植物的组织培养 典例3 植物组织培养的培养基中加有激素。下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果。请分析回答：(其中6BA是细胞分裂素，IAA是生长素),共 64 页,43,(1)促进愈伤组织产生的条件是_，愈伤组织生长的条件是_。 (2)芽的分化条件是_，根的分化条件是_。 (3)在植物组织培养中，脱分化可用的激素组合是实验_和实验_中的激素浓度关系，再分化时可用激素组合是实验_和实验_中的激素浓度关系。整个实验表明，植物的生根、发芽等生命活动是_的结果。 (4)植物组织培养的培养基中，除激素外，还必须含有_，它的成分至少应该含有_、_等。 (5)判断愈伤组织是否产生的依据是看是否产生了_的细胞。,共 64 页,44,解析：本题考查了植物组织培养基中生长素和细胞分裂素使用的有关知识，培养学生利用生物知识分析、解决问题的能力。 从表中数据可以看出，只有靠细胞分裂素和生长素的共同作用及适当的比例，才能使组织培养过程顺利进行。培养基中必须具备植物激素、矿质元素、有机物等营养物质。而愈伤组织的特点是细胞排列成疏松无规则、无定形状态。,共 64 页,45,答案：(1)必须有细胞分裂素 细胞分裂素和生长素含量相等 (2)细胞分裂素的含量大于生长素 生长素的含量大于细胞分裂素 (3)1 3 2 4 多种激素共同作用 (4)营养物质 矿质元素 有机物 (5)排列疏松而无规则，无定形状态,共 64 页,46,随堂演练 1下图是利用基因型为AaBb的某二倍体植物作为实验材料所做的一些实验示意图，请分析回答：,共 64 页,47,共 64 页,48,共 64 页,49,答案：(1)植物组织培养 (2)AB、Ab、aB、ab 减数分裂时因无同源染色体，因而无法进行正常联会，故不能形成正常的生殖细胞 (3)细胞分裂素与生长素 (4)相同 (5)营养生殖(或无性生殖) 有性生殖 (6)9/16,共 64 页,50,2(2008江苏生物)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题。,共 64 页,51,(1)提高洗衣粉去污能力的方法有_。甲组在洗衣粉中加入了_。乙组在洗衣粉中加入了_。 (2)甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有_。 (3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80 时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。_。,共 64 页,52,解析：本题考查有关酶的相关知识。通过表格数据获取有效的解题信息是解本题的关键。通过表格比较容易得出：在1050 的范围内，随着温度的升高，酶的去污能力增强；加入酶的洗衣粉的去污能力比未加酶的强。血渍中主要成分是血红蛋白，油渍中主要成分是脂肪，根据甲、乙两组去除血渍和油渍的能力比较，能够得出甲组加入了蛋白酶，乙组加入了蛋白酶和脂肪酶。两组去污能力的差异也正好说明酶具有专一性。酶在高温的情况下会变性失活，因此甲、乙、丙3组在水温为80 时，效果一样。 答案：(1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 (2)专一性 (3)没有差异，因为高温使酶失活,共 64 页,53,3(2008上海生物)利用纤维素解决能源问题的关键，是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。 实验目的：比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。 实验原理：纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；用呈色反应表示葡萄糖的生成量。 实验材料：三种微生物(AC)培养物的纤维素酶提取液，提取液中酶蛋白浓度相同。,共 64 页,54,实验步骤： (1)取四支试管，分别编号。 (2)在下表各列的一个适当位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。,共 64 页,55,(3)将上述四支试管放入37 的水浴中，保温1 h。 (4)在上述四支试管中分别加入_试剂，摇匀后，进行_处理。 (5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。 实验结果：,共 64 页,56,分析讨论： (1)该实验中的对照组是_号试管。 (2)实验组试管均呈现的颜色是_，但深浅不同。 (3)上述结果表明：不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是_。 (4)你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是 _。 (5)从解决能源问题的角度，开发这种纤维素酶的意义在于 _。,共 64 页,57,解析：本题考查了对微生物培养实验的分析综合能力。解决这类题目首先要对题中所给信息了解透彻。纤维素在纤维素酶的作用下分解产物是葡萄糖，用葡萄糖