【学海导航】高考生物一轮总复习 第33讲 植物的组织培养技术及酶的研究与应用同步训练（含13年高考题）新人教版选修1(1).doc

第33讲植物的组织培养技术及酶的研究与应用题组一植物的组织培养1.(2012新课标卷)为了探究6ba和iaa对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响，某研究小组在ms培养基中加入6ba和iaa，配制成四种培养基(见下表)，灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体，在适宜条件下培养一段时间后，统计再生丛芽外植体的比率(m)，以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)，结果如下表。培养基编号浓度/mgl16baiaam/%n/个12340.5076.73.10.177.46.10.266.75.30.560.05.0回答下列问题：(1)按照植物的需求量，培养基中无机盐的元素可分为_和_两类。上述培养基中，6ba属于_类生长调节剂。(2)在该实验中，自变量是_，因变量是_，自变量的取值范围是_。(3)从实验结果可知，诱导丛芽总数最少的培养基是号培养基。(4)为了诱导该菊花试管苗生根，培养基中一般不加入(填“6ba”或“iaa”)。2.胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接种入试管后，在一定条件下可以形成试管苗，请回答下列问题：(1)在组织培养过程中，如果先使用生长素，后使用细胞分裂素，则_。(2)对外植体(韧皮部)消毒：先用_消毒，再用_消毒。(3)在培养基中加入蔗糖的目的是_。3.下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题：(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用_期的花粉可提高成功率。选择花粉时，一般要通过_来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是_。(2)上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中_。(3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则，是一种高度_薄壁细胞。胚状体与_发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根、子叶。(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说明下列各项需要消毒，还是需要灭菌。培养基，培养皿，接种环，花蕾，实验操作者的双手，三角锥形瓶。_(填编号)需要灭菌，_(填编号)需要消毒。(5)试管苗移栽到土壤前，通常要进行壮苗处理，应如何壮苗？_。4.如图表示菊花的嫩枝和月季的花药的离体培养过程，请回答：(1)对菊花来说，要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是_；对月季来说，适宜花粉培养的时期是期。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粉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)两种植物组织培养都需要接种，在进行接种时应注意()接种室要消毒只要戴口罩，操作时便可说话外植体可预先用体积分数为70%的酒精浸泡，取出用无菌水冲洗后，再用0.1%的氯化汞溶液消毒，并用无菌水冲洗干净接种操作要在酒精灯火焰旁进行接种完毕应立即盖好瓶盖a bc d(4)月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植物产生的途径来说，花粉植株产生的途径除了图中所示外，还可以通过_阶段发育而来，这两种发育途径的差别主要取决于_。(5)图中的b过程都需要_，因为愈伤组织形成幼小植物后，叶绿体进行光合作用需要光照。5.菊花的组织培养的大致过程如下图所示。请回答下列问题：(1)外植体的消毒：选取生长旺盛的嫩枝，冲洗干净。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的_中摇动23次，持续67 s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。吸干表面水分，放入质量分数为0.1%的_溶液中12 min。取出后，在无菌水中至少清洗3次，其目的是_。(2)菊花组织培养过程中，启动细胞分裂、b_(填名称)、再分化的关键激素是_。通过b过程产生的愈伤组织细胞与枝条韧皮部细胞形态结构_(相同/不同)，其根本原因是_。(3)该实验操作成功的关键是_，所以要对外植体、超净工作台等消毒，对_等灭菌，实验操作过程都要在_旁进行。试管幼苗的获得证明菊花体细胞具有性。6.某研究性学习小组为了探究愈伤组织形成导管是芽的直接作用，还是芽产生的物质的作用，做了如下两组实验：(1)愈伤组织细胞与根尖分生区细胞相比，在结构上具有_的特点，形成导管的过程称为_。在此过程中离不开的植物激素是_。(2)愈伤组织常用做诱变育种的理想材料，理由是_。(3)若形成图示结果的物质是生长素，为了进一步验证导管的形成是由于生长素的作用，请仿照上述实验，提出实验设计思路_。题组二酶的研究与应用7.实验研究ph对酶活性的影响，准备5支含有等量胃蛋白酶溶液但ph各不相同的试管，每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白块，试管均置于25 室温条件下，将各试管蛋白块消失的时间记录于下表：酶溶液ph12345蛋白块消失时间(min)139114560(1)酶活性最强时的ph是_。(2)蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是_。(3)请以两种方法改进实验，使实验在更短的时间内完成：_；_。(4)在人体消化道中，能分泌这个实验中酶的部位是。(5)为了确认蛋白块的消失是由于酶的作用，还需要对该实验如何设计？_。8.请根据下列材料和实验原理设计一个证明酶是蛋白质的实验：(1)实验材料：5%的naoh溶液、3%的cuso4溶液、鸡蛋、人的唾液5 ml(酶)、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管。(2)实验原理：鸡蛋的蛋清主要成分是蛋白质，在碱性溶液中，蛋白质与cuso4溶液反应能产生红紫色物质，即蛋白质的双缩脲反应。如果能通过实验证明，酶能发生双缩脲反应，即可证明酶的化学本质是蛋白质。第一步：制备蛋清液。取生鸡蛋一个，打破蛋壳(不要破坏蛋黄)，取少量蛋清注入小烧杯中，加入30 ml的清水，用玻璃棒调匀，制成蛋清液。第二步：_。第三步：_。第四步：_。实验结果：_。结果分析：_。9.酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取；果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，某实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。项目试管编号蒸馏水(ml)201111缓冲液(ml)0210.50.50.5果胶酶液(ml)0000.500蜗牛酶液(ml)00000.50纤维素酶液(ml)000000.5实验结果(绿色深浅程度)(注：“”越多表示绿色越深，“”表示颜色无显著变化)(1)实验过程中，需要轻摇试管，其目的是_，使原生质体从叶小片中游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。(2)从绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有_等多种酶。该实验中_是空白对照组，其设置意义是_。(3)用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用_洗涤。(4)原生质体是否符合要求还需进行检验，其检验的方法是_。 10.请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、37 恒温水浴锅、沸水浴锅。(1)若“”代表加入适量的溶液，“”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。溶液试管 蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲乙丙丁(2)实验步骤：按照上表中的设计，取试管、加溶液。_。_。_。(3)结果预测：_。(4)结论：_。(5)在上述实验中，如果仅将37 恒温水浴锅的温度调到20 ，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37 时浅，其原因是_。第33讲植物的组织培养技术及酶的研究与应用1(1)大量元素微量元素细胞分裂素(2)iaa浓度再生丛芽外植体的比率及再生丛芽外植体上的从芽平均数00.5 mgl1(3)1(4)6ba解析：本题主要是对植物组培知识的考查，提问涉及必修一和必修三的一些知识，再加上以实验分析的形式考查中学生物实验的基础知识，综合性强，并不局限于选修一。第(1)问考查必需元素的分类(可分为大量元素和微量元素)和植物生长调节剂的知识。由表格易知iaa比例上升抑制长芽，为生长素(吲哚乙酸)，故6ba为细胞分裂素类生长调节剂。第(2)问考查中学生物实验的基础知识，自变量是iaa浓度(6ba浓度不变)，取值范围是00.5 mgl1；因变量是丛芽数(即再生丛芽外植体的比率和再生丛芽外植体上的丛芽平均数)。2(1)有利于分裂但不分化(2)体积分数为70%的酒精质量分数为0.1%的氯化汞溶液(3)提供营养和调节渗透压3(1)单核镜检(显微镜观察)醋酸洋红(2)激素的种类及其浓度配比(3)液泡化的正常受精卵(或受精卵)(4)(5)将试管苗移栽到经消毒过的培养基中生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中解析：(1)并不是任何时期的花粉都可以培养产生愈伤组织或胚状体，只有花粉发育到一定时期对离体的刺激才最敏感。对大多数植物而言，单核中期至晚期的花粉最容易形成花粉胚或花粉愈伤组织。在培养花药之前，通常用醋酸洋红液染色制片法制片镜检以确定花粉发育时期。(2)花药培养产生花粉植株一般有两种途径：其一是花药中的花粉通过胚状体阶段发育为小植株；其二是花药中花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再诱导其分化成植株。两种途径并无绝对界限，主要取决于培养基中的激素种类及其浓度配比。(3)愈伤组织是一团高度液泡化的薄壁细胞，植物组织培养得到的胚状体与正常受精卵发育成的胚均有胚芽、胚根、子叶和胚轴。(4)灭菌是用理化方法杀死环境中所有的微生物细胞、芽孢和孢子。消毒是杀死物体表面的病原微生物。在微生物培养过程中通常对培养基、培养皿、接种环、三角锥形瓶进行灭菌处理；对花蕾、实验操作者的双手进行消毒处理。4(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和焙花青铬矾法(2)细胞分裂素和生长素(3)c(4)胚状体培养基中激素的种类及其浓度配比(5)光照解析：本题综合考查两种植物的组织培养技术。菊花的组织培养，一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝，主要因为其分裂分化能力强；被子植物花粉发育过程要经历小孢子四分体时期、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。花药培养中常用的镜检方法为醋酸洋红法和焙花青铬矾法。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，对于花药培养来说，还要加入赤霉素等激素。组织培养中要求进行严格的无菌操作，因为一旦出现细菌或真菌污染，就会导致实验失败，其要求除题目中提到的项外，还要求工作人员即使戴上口罩，也不许说话、咳嗽等。花粉植株的产生也可以通过胚状体诱导而成。叶绿体进行光合作用需要光照条件，所以当幼小植物形成后，需要光照。5(1)酒精氯化汞或升汞漂净消毒液(2)脱分化细胞分裂素、生长素不同基因的选择性表达(3)无菌操作或无菌技术培养基或培养器具酒精灯的火焰全能6.(1)高度液泡化再分化细胞分裂素和生长素(2)愈伤组织是一群具有分裂能力的细胞，dna在细胞分裂时结构最不稳定，最容易发生基因突变(3)用含一定浓度生长素的琼脂块和空白琼脂块代替芽，进行实验解析：(1)愈伤组织是由高度液泡化的薄壁细胞组成，具有一定的分裂能力，在生长素和细胞分裂素的诱导下可以分化成根和丛芽，这一过程称为再分化。(2)愈伤组织具有分裂能力，而细胞分裂时dna结构不稳定，容易发生基因突变。(3)要想证明导管的形成是由于生长素的作用，只需再设置一组对照实验，即用含一定浓度生长素的琼脂块和空白琼脂块代替芽，其他条件不变，进行实验。7(1)2(2)酶活性越强，蛋白质分解越快，蛋白块消失的时间越短(3)将题干所给温度由25 升高至大约37 将原题中正方体蛋白块处理得更小(如切成0.50.50.50.125 cm3)(4)胃(答小肠不可，因ph与题意不符合) (5)另增加一个试管，放入等量的蛋白块，并且将ph调得适当，但不加酶溶液解析：在其他条件相同的情况下，利用酶的特性和有关生物学知识，设计一定的ph梯度进行对照，记录酶分解完蛋白块的时间，判断蛋白酶的适宜ph。8(2)第二步：用甲、乙两支试管分别取等量的蛋清液和唾液第三步：分别向甲、乙两试管中加入等量、适量的双缩脲试剂第四步：对比两支试管的颜色反应实验结果：甲、乙两支试管都发生紫色反应结果分析：与双缩脲试剂发生紫色反应，是蛋白质的性质，说明唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质9(1)使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果(2)果胶酶和纤维素酶、排除无关变量的干扰(3)等渗溶液(4)低渗涨破法解析：(1)实验过程中，需要轻摇试管，可以使细胞壁与酶充分接触，可以提高酶解效果。(2)蜗牛以植物为食，所以酶中含有果胶酶和纤维素酶。、没有添加酶溶液，为空白对照组，其目的是排除无关变量的干扰。(3)离心后收集沉淀物，并用等渗溶液清洗，目的是保持细胞正常形态。(4)要用低渗涨破法来检验原生质体是否符合要求，若没有细胞壁则可以涨破，有则不能涨破。10(2)混匀，37 恒温水浴一段时间取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水浴一段时间观察实验现象并记录实验结果(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含有淀粉