高考生物一轮复习 专题3、4 植物的组织培养技术 酶的研究与应用课件 新人教版选修1.ppt

专题3 4植物的组织培养技术酶的研究与应用 本节目录 回归教材 夯实基础 知能演练 强化闯关 高频考点 深度剖析 基础盘点 再分化 脱分化 未开花 ms培养基 酒精灯火焰 火焰灼烧 无菌箱 70 的酒精 无菌水 3 月季的花药培养 1 花粉发育过程 花粉母细胞 小孢子母细胞 四分体时期 单核期 双核期 花粉粒 2 产生花粉植株的两种途径 3 影响花药培养的因素 主要因素是 的选择和培养基的 花药培养一般选择在 选择的花粉处于发育过程中的 材料 组成 初花期 单核期 胚状体 愈伤组织 4 实验操作的关键 材料的选取 挑选完全未开放的花蕾 确定花粉发育时期最常用方法是醋酸洋红法 接种 灭菌后的花蕾 在无菌条件下除去萼片和花瓣 并立即将花药接种到培养基上 剥离花药时尽量不要损伤花药 培养 温度控制在25 左右 幼小植株形成后才需要 如果花药开裂释放出胚状体 就要在花药开裂后尽快将幼小植株分开 光照 二 酶的研究与应用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 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 来表示 2 影响酶活性的因素 温度 ph和 等条件都会影响酶的活性 植物细胞壁 反应速度 酶的抑制剂 3 酶在洗涤方面的应用 1 加酶洗衣粉和酶制剂加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉 常用酶制剂有四类 脂肪酶 和纤维素酶 2 加酶洗衣粉的去污机理 酶制剂 蛋白酶 淀粉酶 蛋白质 小分子肽 甘油 脂肪酸 麦芽糖 葡萄糖 纤维 4 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 方法将酶或细胞固定在 的技术 2 方法 包埋法 法和物理吸附法 3 实验操作 酵母细胞的 配制物质的量浓度为0 05mol l的 配制 溶液 海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 酵母细胞 物理或化学 一定空间内 化学结合 活化 cacl2溶液 海藻酸钠 固定化 知识导图 考点突破 1 植物激素在组织培养过程中的重要作用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 1 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 2 使用顺序不同 结果不同 3 生长素用量与细胞分裂素用量的比例不同 结果也不同 高 利于根的分化 抑制芽的形成 低 利于芽的分化 抑制根的形成 适中 促进愈伤组织的形成 2 植物组织培养与花药培养的比较 对点突破解析 选c 和 阶段会发生有丝分裂 阶段和 阶段都需生长素和细胞分裂素 只是二者比例不同 此兰花的花药离体培养所得植株为单倍体 2 2012 高考新课标全国卷 为了探究6 ba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6 ba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 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 6 ba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 6 ba 或 iaa 解析 按照植物的需求量 在培养基中加入的无机盐可分为大量元素和微量元素 6 ba是细胞分裂素类生长调节剂 由于该实验探究的是6 ba和iaa对菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响 而6 ba的浓度在各实验组中相同 因此实验的自变量是iaa的浓度 取值范围是0 0 5mg l 1 因变量是再生丛芽外植体的比率及再生丛芽外植体上的丛芽平均数 即表中的m和n 再生外植体数乘以外植体上的丛芽平均数即为丛芽总数 计算可知诱导丛芽总数最少的是1号培养基 在植物组织培养中 生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化 细胞分裂素主要促进细胞分裂和分化出不定芽 因此为了诱导生根 培养基中一般不加6 ba 细胞分裂素类生长调节剂 而加入iaa 生长素类生长调节剂 答案 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 m 和再生丛芽外植体上的丛芽平均数 n 0 0 5mg l 1 3 1 2 6 ba 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 1 自变量 加酶洗衣粉 2 无关变量 其他条件相同且适宜 如温度 ph等 3 实验步骤 特别提醒洗衣时 水温控制过高或过低都会影响酶活性 进而影响洗涤效果 4 注意事项 1 在比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的实验中 自变量为洗衣粉的种类 设计时应遵循单一变量原则 对照原则 有效控制其他变量 如水的用量 污染物的量 所用实验的布的质地和大小 两种洗衣粉的用量 搅拌及洗涤时间等 2 在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果的条件 如最适温度 ph 还要考虑衣物的承受力 如蛋白酶洗衣粉不能洗涤丝绸类衣物 也要考虑洗涤成本问题 因污渍的成分比较复杂 一般选择复合酶洗衣粉 以减少用量 3 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 对点突破3 2012 高考江苏卷 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 选b 由于温度会影响酶的活性 高温会导致加酶洗衣粉中的酶变性失活 a项错误 本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果 所以观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效果所需时间的长短 b项正确 在适宜的ph下 加酶洗衣粉的洗涤效果高于普通洗衣粉 但ph过高或过低时酶都会变性失活 则两者洗涤效果相似 c项错误 酶具有专一性 加有蛋白酶的洗衣粉不能用于洗涤真丝 羊毛等衣料 适当增加洗衣粉的用量会使洗涤效果增强 d项错误 4 加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉 请回答下列问题 1 由下图推知 该实验的目的是 50 时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是 2 下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录 请据表回答问题 该实验设计体现了 原则 若1号实验组洗净油污布所需时间接近7min 最可能的原因是 3 下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有 棉织品 毛织品 腈纶织品 蚕丝织品 4 根据以上实验结果 请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施 解析 1 由题图可知 实验中存在两个变量 温度与碱性蛋白酶含量 即实验探究的是温度 碱性蛋白酶含量对去污力的影响 在50 时 洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为0 6 时达到最大 2 由表中数据可知 1 3号为实验组 2 4号为对照组 1 2号与3 4号中只有是否加酶一个变量 因此该实验设计体现了对照原则和单一变量原则 若1号实验组洗净油污布所需时间接近7min 最可能的原因是酶已经失活 3 蛋白酶可分解蛋白质 故毛织品 蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤 4 用温水浸泡 提高酶的活性 延长浸泡时间 增加酶的催化时间 增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果 答案 1 探究温度 碱性蛋白酶含量对去污力的影响0 6 2 对照 单一变量 酶失活 3 4 用温水浸泡 延长浸泡时间 增加洗衣粉的用量等 写出两项合理答案即可 对点突破5 2012 高考江苏卷 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和物理吸附 前者可能引起酶分子结构发生改变而改变酶的活性 后者则不会 故a正确 消化酶在消化道中起作用 故b正确 尿糖试纸是用来鉴定尿液中是否含有葡萄糖的 只能利用一次 故c错误 将溶化后的海藻酸钠液冷却至室温 加入已活化的酵母细胞充分搅拌混合均匀后移至注射器中 然后以恒定速度缓慢滴加至cacl2中而形成凝胶珠 再用无菌水冲洗2 3次 所以无菌水冲洗的目的是洗去cacl2和杂菌 故d正确 6 酶制剂 固定化酶 固定化细胞已经广泛地应用于各个领域 下列有关叙述错误的是 a 90 高温会使taqdna聚合酶失去催化活性b 制备固定化酶的方法主要有包埋法 交联法和吸附法等c 对酶进行固定时可能会造成酶的损伤而影响其活性d 固定化细胞可以催化一系列酶促反应解析 选a taqdna聚合酶是从一种水生栖热菌株中分离提取的 具有耐高温的特性 在95 仍具有酶活性 易错警示 植物组织培养实验操作中易错的几个问题下列有关花药离体培养 说法错误的是 a 对材料的选择最常用的方法是焙花青 铬矾法 这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色b 材料消毒时需先用酒精浸泡 然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡 最后用无菌水冲洗c 接种花药后一段时间内不需要光照 但幼小植株形成后需要光照d 若接种的花药长出愈伤组织或形成胚状体后 要适时转换培养基 以便进一步分化成再生植株 解析 确定花粉发育的时期最常用的方法是醋酸洋红法 有些植物细胞核不易着色时 需采用焙花青 铬矾法 答案 a 纠错笔记 1 材料的选取 菊花的组织培养实验中 应选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝 月季花药的培养实验中 应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养 2 外植体消毒 所用消毒剂为体积分数为70 的酒精和质量分数为0 1 的氯化汞溶液 所使用的清洗液是无菌水 3 培养过程 在初期 菊花的组织培养需光照 月季花药的培养不需光照 而在后期均需光照 固定化实验中的易错点总结 解析 实验中 为了防止凝胶珠出现 尾巴 注射器应离cacl2溶液的液面