【名师一号】高考生物一轮复习 （基础回扣+考点整合+命题研析+课内外训练） 专题三 植物的组织培养和酶的研究与应用专讲专练（含详解）新人教版选修1.docVIP

课后限时练(四十二)植物的组织培养和酶的研究与应用1(2012北京理综)高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是()a将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中d将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上c将转基因植物叶片接种到无菌培养基上d将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上解析本题综合考查生物学中不同实验操作的要求，意在考查考生的理解与分析能力。a选项，将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中进行酿酒时，在缺氧、酸性环境下其他杂菌很难生长，故不严格灭菌对其影响不大；b选项，腐乳制作中将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上，毛霉生长繁殖快且抗杂菌能力强，故不严格灭菌对实验结果影响不大；c选项，进行植物组织培养时，植物材料体积小、抗性差，而微生物繁殖快、生长迅速，还会争夺培养基中的营养，其产生的代谢废物还会毒害培养材料，故培养材料一旦被微生物(如细菌)污染，将严重影响实验结果；d选项，选择培养基中已经加入了某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物生长，另外土壤浸出液本身也含有一定量的微生物，因此将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上时不进行严格的无菌操作，对实验结果影响不大。答案c2(2012西城区期末)紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员欲用植物组织培养技术通过培养紫草细胞来生产紫草素，下列相关操作不适合的是()a对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理既保证细胞活性也可减轻污染b培养基中要加入植物激素以保证已分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织c调节植物激素的种类和比例以保证愈伤组织再分化并得到完整的植株d在培养细胞的过程中要不断通人无菌空气以保证氧气的充足供应解析紫草素是从愈伤组织的细胞中获取的，不用培养成完整的植株，故c错误。答案c3(2011温州五校联考)如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正确的是()a和过程中都会发生细胞的增殖和分化b在利用单倍体育种法培育优质小麦的过程中，不经过愈伤组织阶段c此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性d利用此过程获得的试管苗可能为杂合子解析表示脱分化，表示再分化。过程中发生细胞的有丝分裂，不发生分化；利用单倍体育种法培育优质小麦的过程中，需采用花药离体培养技术，要经过愈伤组织阶段；植物组织培养过程依据的生物学原理是植物细胞的全能性；此过程是无性生殖，获得的试管苗的遗传物质取决于取材个体，因此可能为杂合子。答案d4(2012温州五校联考)在“探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果”的实验中，变量控制方法正确的是()a实验材料的污染程度属于本研究的无关变量，实验过程中不必考虑b若采用手洗法进行去污操作，需尽可能保证各组的洗涤用力程度、时间等基本相同c水温属于本研究的变量，实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定d水的用量和布料的大小是成正比的，实验用的布料越大、水量越多实验效果越好解析根据实验设计的对照原则和单因子变量原则，水温是本研究的自变量，要有温度梯度，各组实验温度不能相同，其他的无关变量要保持适宜且相同。该实验用的布料大小、水量要适中，不是布料越大、水量越多实验效果越好。答案b5(2012东城区检测)下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程，相关叙述正确的是()a和过程会发生减数分裂b过程需生长素，而过程需细胞分裂素c过程有细胞增殖，但无细胞分化d此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体解析是脱分化，是再分化，过程均发生的是有丝分裂；过程都需要生长素和细胞分裂素的共同调节；过程有细胞增殖，但没有发生细胞分化；花药离体培养后得到的植株为单倍体。答案c6(2012全国重点中学模拟)某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下：设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置相同根据污渍去除程度得出结果。对这个实验的评价，正确的是()a未设置对照实验 b无关变量设置太多c没有自变量 d因变量不能描述解析实验课题是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”，因此设置的2组实验应该是：一组用普通洗衣粉作对照组，另一组用加酶洗衣粉作实验组。如果设置3组也正确，一组用普通洗衣粉作对照组，实验组设置使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉。答案a7下列有关生物技术在实践中的应用的叙述，正确的是()a酶制剂和固定化酶的优点是易与产物分离b使用加酶洗衣粉的洗衣效果总是比普通的洗衣粉好c凝胶色谱法是根据不同蛋白质所带电荷的不同而分离蛋白质的d固定化酵母细胞分解葡萄糖的速度要比游离酵母细胞慢解析固定化酶的优点是易与产物分离，并且可以重复利用，非固定化的酶制剂不具有这样的优点；洗衣粉中的酶具有专一性，且其催化效果受温度、ph的影响，因此并不是在任何情况下洗涤效果都好；凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。酵母细胞固定后不利于与底物充分混合，因此分解底物的速度要慢。答案d8下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是()a某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应b固定化细胞技术一次只能固定一种酶c固定化酶和固定化细胞的共同点是所固定的酶都可在细胞外起作用d固定化酶和固定化细胞都能反复使用，但酶的活性迅速下降解析酶具有专一性，一种酶固定后不可能催化一系列生化反应；固定化细胞技术固定的是一系列酶；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，若条件适宜，一般不会出现酶的活性迅速下降问题。答案c9下列对“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的说法，最合理的是()a加酶洗衣粉在30 的水中洗涤效果不如45 时好，说明45 为最适温度b在不同温度的水中，加入相同的污物及不等量的洗衣粉，看哪种效果好c取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉，看哪一个温度下洗衣粉的洗涤效果最好d将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 解析要探究加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，需要设计具有温度梯度的变量。自变量只能有温度一个，洗衣粉的用量、种类等都属于无关变量，而无关变量的控制要相同且适宜。答案c10试分析下图中，哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似()解析a是吸附法，常用于将酶固定；b是载体结合法多用于酶的固定；c和d是包埋法，c一般是将酶包埋在细微网格里，d是包埋在凝胶中。制备固定化酵母用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶中，所以与d相似。答案d11(2012江苏百校模拟)下列有关固定化酵母技术的叙述中正确的是()a实验中需要先利用蒸馏水消耗酵母细胞中的有机物b固定化酵母细胞的常用方法是吸附法，这种方法对酵母细胞活性影响最小c实验中使用cacl2溶液处理的目的是使酵母细胞处于感受态，提高发酵效率d若最终凝胶珠的颜色泛白，可能是由于海藻酸钠的浓度偏低解析包埋法固定化酵母细胞的主要步骤：酵母菌活化(使酵母菌恢复正常生活状态，最好的菌种应处于种群数量快速增长期)海藻酸钠、cacl2溶液的配制(注意控制海藻酸钠浓度，在溶解海藻酸钠过程中使用小火或间断加热防止溶液焦糊)海藻酸钠与酵母细胞混合(注意要冷却海藻酸钠溶液至室温，防止高温破坏酵母菌的活性)固定化酵母细胞(注意控制注射器与cacl2溶液的液面高度)；实验中cacl2溶液的作用是使凝胶珠形成稳定的结构；若海藻酸钠浓度过低，会导致固定的酵母细胞数目偏少，观察到凝胶珠的颜色浅(白色)。答案d12(2012江苏)某研究小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，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_。解析本题考查细胞的分化与色素的分离等相关知识，意在考查考生的灵活运用能力。(1)由题干信息知，2,4d对形态的发生有一定的抑制作用，故在愈伤组织的再分化培养基中要降低2,4d的浓度。(2)愈伤组织分化形成幼苗需要细胞分裂素和生长素的共同作用。(3)绿色芽点的细胞是具有分生能力的细胞，排列紧密；刚融合的籼稻和稗草杂交细胞还未形成新的细胞壁和大液泡，不会发生质壁分离；胚状体细胞含有叶绿体；分化后的细胞形态、结构发生稳定性的差异。(4)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故用绿光和黄光照射突变体和对照组的叶片，光合作用无明显差异。突变体的叶绿素a与叶绿素b的比值大于对照组，而叶绿素的总量不变，分析可知突变体叶绿素a的含量增多、叶绿素b的含量减少，故色素分离的结果是滤纸条上(自上而下)的第4条色素带(叶绿素b)窄于对照组。(5)胚乳细胞中含三个染色体组，胚细胞中含两个染色体组，胚具有分裂与分化的能力，它的存在可能会影响由胚乳细胞诱导形成的愈伤组织细胞的增殖与分化，故需剔除，这样还可避免愈伤组织再分化形成的三倍体幼苗中混有二倍体幼苗。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13工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高水果的出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了如下实验：.将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 水浴中恒温处理10 min(如图)。.将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 水浴中恒温处理10 min(如图)。.将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图)。.在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：果汁量/ml813152515121110温度/ 1020304050607080根据上述实验，请分析回答下列问题。(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以分解细胞壁中的果胶，产物是_。(2)实验结果表明，当温度为_左右时，果汁量最多，此时果胶酶的活性_。(3)为什么该实验能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？_。解析(1)果胶酶催化植物细胞壁中的果胶分解成为半乳糖醛酸。(2)由题干中的表格可知，40 时果汁量最多，说明此温度下酶活性最强。(3)该实验中衡量结果的指标有两项，一是观察在相同的时间内，滤出苹果汁的体积的多少。体积多说明果胶酶活性高，将果胶分解得多，使果汁更好地流出。二是观察果汁的澄清度。答案半乳糖醛酸(2)40 最高(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化果胶分解的能力。14某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。(1)酵母细胞的固定采用的方法是_。(2)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为a使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化b将无水cacl2溶解在自来水中，配成cacl2溶液c用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液d向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀e将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入蒸馏水中，观察凝胶珠形成请你改正其中错误的操作：(写出4点)_。_。_。_。(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵，请指出标号为a、b的名称：a._，b._。从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是_。为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用，实验过程一定要在_条件下进行。加入反应液后的操作是_。装置的长导管起到什么作用_。(4)实验过程中，可能会观察到的现象：_。解析酵母细胞的固定采用的是包埋法；在此实验操作过程中，有四项错误，分别是：配制cacl2溶液时应用蒸馏水、海藻酸钠溶解应用小火间断加热、海藻酸钠溶液冷却至室温再加入已活化的酵母细胞、注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入cacl2溶液；图中a、b的名称分别是：固定化酵母细胞和反应柱；上端漏斗中加入反应液的浓度如果过高，会导致酵母细胞失水过多而死亡；整个实验过程在无菌条件下进行，可以使固定化的酵母细胞反复使用；加入反应液后关闭活塞1和活塞2，使环境处于无氧环境，让酵母细胞进行发酵；酵母菌发酵过程中，有二氧化碳生成，可观察到有气泡产生，并且有酒味散发。答案(1)包埋法(2)配制cacl2溶液时应用蒸馏水海藻酸钠溶解应用小火间断加热海藻酸钠溶液冷却至室温再加入已活化的酵母细胞注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入cacl2溶液(3)固定化酵母细胞反应柱浓度过高酵母细胞因失水过多而死亡无菌关闭活塞1和活塞2释放co2，防止微生物随空气进入反应柱(4)有气泡产生、有酒味散发教 师 备 用 资 源1.(2011南京二模)某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究。下列叙述错误的是()a设计对照实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉b洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等无关变量全部相同且适宜c根据相同时间内污渍去除程度的差异得出实验结论d根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论解析对照实验应使用普通洗衣粉。答案a2(2011山东泰安模拟)下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的说法，正确的是()a高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶b在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板，防止异物进入c将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，果糖从反应柱下端流出d固定化酶技术复杂，成本较高解析生产高果糖浆所用的酶应为葡萄糖异构酶，将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本。答案c3(2011江苏)下列有关酶的制备和应用的叙述，正确的是()a酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶b透析、电泳和酸解等方法常用于酶的分离与纯化c棉织物不能使用添加纤维素酶的洗衣粉进行洗涤d多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层解析酸解法不能用于酶的分离与纯化，棉织物可以使用添加纤维素酶的洗衣粉洗涤，纤维素酶虽不能直接去除衣物上的污垢，但能使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗涤剂充分接触，使洗涤剂的去污效果更好。多酶片中的胃蛋白酶应位于片剂的最表层。答案a4下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()a固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显b固定化酶的应用中，要控制好ph、温度和溶解氧c利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件d利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物解析a项中，固定化细胞技术由于保留了细胞内原有的多酶系统连续催化反应的优势非常明显。b项中，不需溶解氧；c项中，不需各种营养条件；d项中，糖类的作用不只是作为反应底物，还能维持酵母细胞的渗透压，防止酵母细胞过多地吸水或失水。答案a5某兴趣小组准备开展“不同种类的加酶洗衣粉对同一污物的洗涤效果”的探究活动。对下列说法，你认为不正确的是()a该实验的原理是酶的高效性b自变量是不同种类的加酶洗衣粉c水质、水量、适宜ph等属于无关变量d因变量是加酶洗衣粉的洗涤效果解析该实验的原理是加酶洗衣粉中分别添加有不同种类的酶制剂，对相应成分具有水解作用。答案a6下列关于酶制剂的叙述正确的是()a需依次经过提纯、沉淀、过滤等过程b经过固定化的酶才能称为酶制剂c酶制剂活性的维持需要提供营养物质d酶制剂中的酶最终来源于活细胞解析获取酶制剂要将细胞破碎，释放出细胞内的酶分子；提取到的酶即可称为酶制剂；酶不是活细胞，酶制剂活性的维持不需提供营养物质。答案d7下列图形依次表示包埋法、载体结合法、载体结合法和包埋法的一组是()abc d解析本题主要考查对酶固定方法的种类及每种方法的原理的理解掌握。要学会辨析其异同点。答案c8(2012山东淄博模拟)在日常洗涤中，普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替，加酶洗衣粉中的碱性蛋白质酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以将黏附在衣物上的奶渍、汗渍、血渍等快速、彻底地清除掉，因此非常受人们的欢迎。(1)某班同学为探究某种复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，设计了一个探究实验，该实验的自变量应为_。实验过程中，不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料，最终结果汇总如下表：不同温度下除去不同污渍所需的时间(t)由上表可知，在洗涤不同污染物的衣服时要_。(2)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某大型洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备，他们将酶固定在不同溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，经过简单处理，这些酶还可以多次重复利用，这种方法制成的酶叫_。(3)除加酶外，很多洗衣粉中还加有香精，高档洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前从植物中提取芳香油的方法有_、_等。(写出两种)(4)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌的方法是_。(5)土壤中有很多微生物能分泌纤维素酶，在分离这些微生物的过程中应该以_作为唯一碳源。解析由该小组同学的实验目的判断，该实验的自变量为温度，由表中数据判断，洗涤污染物植物油所需时间最短的最适温度为65 ，牛奶为45 ，浆糊为55 ；将酶固定在载体上的手段即固定化酶技术；从植物中提取芳香油的方法常见的有3种：萃取、蒸馏、压榨法，分别适于不同芳香油的提取；分离、纯化微生物则常用平板划线法和稀释涂布平板法；纤维素分解菌的分离，应配制以纤维素为唯一碳源的培养基，这样只有纤维素分解菌可以生长，而其他微生物则被淘汰。答案(1)温度使用不同温度的水(2)固定化酶(3)萃取法蒸馏法压榨法(任选两种)(4)平板划线法稀释涂布平板法(任选一