高考生物一轮教师用书 第3讲 植物组织培养和酶的研究与应用教案 新人教版选修1.doc

第三讲植物组织培养和酶的研究与应用教材知识问题化梳理一、植物组织培养1植物组织培养的基本过程2菊花组织培养过程(1)影响植物组织培养的主要因素：选材：一般选择未开花植株的茎上部新生的侧枝。营养供应(2)实验操作过程： ： ：在18 22 的无菌箱中培养，得到试管苗后进行移栽3月季的花药培养(1)被子植物的花粉发育过程：(2)产生花粉植株的两条途径：(3)影响花药培养的因素：主要因素：材料的选择和培养基的组成。月季花药培养一般选择单核期。二、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包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶，能使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，瓦解植物细胞壁和胞间层。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，可用反应速度来表示。(2)影响酶活性的因素：温度、ph和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性。三、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物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。(2)方法：包埋法、化学结合法和物理吸附法。(3)实验操作：效果自评组合式设计一、在小题集训中洞悉命题视角(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)ph、温度和光照等也影响植物组织培养。()(4)确定花粉发育时期的方法有醋酸洋红法和焙花青铬矾法。()(5)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。()(6)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。()(7)月季花药培养时得到的都是单倍体植株。()(8)果胶酶常用于果汁生产中，可提高出汁率和澄清度。()(9)固定化酶常采用化学结合法和包埋法。()(10)固定化细胞常采用包埋法。()二、在回顾教材图表中强化学科能力据花药培养产生花粉植株的两种途径示意图回答问题：(1)决定花粉植株产生途径的因素主要是什么？答案：培养基中激素的种类及其浓度配比。(2)诱导花粉植株能否成功的主要因素是什么？答案：材料的选择与培养基的组成。(3)选取什么时期的花药离体培养成功率最高？答案：单核期。(4)确定花粉发育时期的方法有哪些？答案：醋酸洋红法和焙花青铬矾法。植物组织培养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花药离体培养技术相同点理论依据植物细胞的全能性基本过程影响因素选材、营养、激素、ph、温度、光照等不同点选材体细胞生殖细胞(精子)生殖方式无性生殖有性生殖2.影响组织培养的因素(1)不同植物的组织培养难度不同。(2)对于同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容易诱导脱分化和再分化。(3)植物激素：生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，其作用及特点为：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：使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化频率提高用量比例不同，结果也不同。例1(2012山东高考)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图。(1)图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的_和_过程。(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是_。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值_(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是_。(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是_和纤维素酶。(4)提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是_。解析(1)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。(2)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。(3)体积分数为70%的酒精杀菌效果最强，操作者和外植体的消毒常用70%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。(4)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，在萃取加热时需安装冷凝回流装置。答案(1)脱分化(或去分化)再分化(2)琼脂低高压蒸汽灭菌(3)70%果胶酶(4)防止有机溶剂的挥发酶的研究与应用1果胶酶与纤维素酶的比较种类组成作用果胶酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等催化果胶水解成为可溶性半乳糖醛酸纤维素酶c1酶、cx酶、葡萄糖苷酶纤维素纤维二糖葡萄糖2探究影响果胶酶活性因素实验的分析(1)实验原则：单一变量原则、对照性原则。严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。(2)实验原理：果胶酶活性受温度、ph或酶抑制剂的影响，在最适温度或ph时，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。(3)设计实验：探究最适温度时，ph为不变量，最好是最适ph；探究最适ph时，温度为不变量，最好是最适温度。探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、ph等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用量也会发生变化。3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，对各种污渍都有较好的洗涤效果。(2)实验变量的控制：自变量：加酶洗衣粉(酶种类)。无关变量：其他条件(如温度、ph等)相同且适宜。例2(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解析本题考查探究加酶洗衣粉的洗涤效果实验的基本知识。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，只有适宜ph条件下加酶洗衣粉才有好的洗涤效果，故a、c、d均不符合题意。答案b易误点混淆固定化酶与固定化细胞失误类型知识理解类失误1固定化酶和固定化细胞的技术的比较名称原理图示包埋法将酶或细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中化学结合法利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上物理吸附法通过物理吸附作用，把酶或细胞固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃或离子交换树脂等载体上2固定化酶与固定化细胞的比较固定化酶固定化细胞固定酶的种类一种一系列适用方法化学结合法、物理吸附法包埋法特点优点酶与反应物结合，又与产物分离，固定在载体上的酶可反复利用成本低，操作更容易缺点一种酶只能催化一种或一类化学反应可能导致反应效果下降实例固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞高考命题常从以下角度设置陷阱高考对此类问题常结合酵母细胞的固定化，考查固定化酶与固定化细胞技术的区别和联系。 (2012江苏高考)下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述，错误的是()a从酶的固定方式看，吸附法比化学结合法对酶活性影响小b作为消化酶使用时，蛋白酶制剂以口服方式给药c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d将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去cacl2和杂菌解析：选c酶的固定方法通常有化学结合法和物理吸附法，前者