第32講酶的應(yīng)用植物的組織培養(yǎng)知識(shí)內(nèi)容考試要求知識(shí)內(nèi)容考試要求1果汁中的果膠和果膠酶實(shí)驗(yàn)與探究能力3.植物的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)與探究能力2­淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)與探究能力果膠和果膠酶1果膠：果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成。鑒別果膠的簡(jiǎn)易方法是用乙醇。2果膠酶(1)來源：黑曲霉、蘋果青霉。(2)組成：果膠酶并不是特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，主要包括果膠酶和果膠甲酯酶。(3)作用：將果膠分解成可溶性的分子，使出汁率提高，也使渾濁的果汁變得澄清。3探究利用蘋果或山楂勻漿制作果汁的最佳條件的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)原理果膠半乳糖醛酸半乳糖醛酸甲酯。果膠酶的活性受溫度(或pH)的影響，處于最適溫度(或pH)時(shí)活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正相關(guān)。果膠不溶于乙醇。(2)實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：果膠酶能分解果膠，提高果汁的澄清度。 (1)果膠由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成()(2)鑒別果膠最簡(jiǎn)便的方法是加入乙醇()(3)黑曲霉和蘋果青霉屬于原核生物，可用于生產(chǎn)果膠酶(×)(4)果膠酶和果膠甲酯酶均可水解果膠，與制備果汁有關(guān)()(5)通過出汁率和澄清度分析可判斷果膠酶的活性()(6)果膠酶常存在于動(dòng)物細(xì)胞，用于消化纖維素等營養(yǎng)成分(×)關(guān)于果膠酶的三個(gè)實(shí)驗(yàn)的變量分析實(shí)驗(yàn)名稱(目的)自變量因變量注意事項(xiàng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響溫度果汁量(澄清度)底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的；溫度梯度越小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越精確；果泥和果膠酶用量在各個(gè)試管中應(yīng)相同；pH應(yīng)為最適pH探究pH對(duì)果膠酶活性的影響pH果汁量(澄清度)溫度應(yīng)為最適溫度；pH梯度可用NaOH和鹽酸調(diào)節(jié)；用玻璃棒攪拌使反應(yīng)充分進(jìn)行探究果膠酶的用量果膠酶的用量果汁量(澄清度)制備蘋果勻漿后迅速加熱，使蘋果勻漿中果膠酶變性；溫度、pH應(yīng)為最適且保持不變 題組沖關(guān)1如圖表示某研究小組在探究果膠酶的用量時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列有關(guān)說法不正確的是()A在AB段限制反應(yīng)速率的主要因素是酶的用量B在BC段限制反應(yīng)速率的因素可以是溫度、pH、底物濃度C在AC段增加底物濃度，可以明顯加快反應(yīng)速率D在該實(shí)驗(yàn)給定條件下，果膠酶的最佳用量是B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的值解析：選C。應(yīng)從酶的用量和活性、底物的濃度兩方面進(jìn)行分析。由曲線圖可以看出，在AB段，隨著酶的用量的增大，酶促反應(yīng)速率加快，說明此階段限制反應(yīng)速率的主要因素是酶的用量；此時(shí)增加底物濃度，反應(yīng)速率不會(huì)明顯加快。在BC段，隨著酶的用量的增大，酶促反應(yīng)速率不再加快，此時(shí)底物濃度成為限制反應(yīng)速率的因素之一，增加底物濃度，反應(yīng)速率會(huì)加快。2工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高水果的出汁率，為研究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在10 水浴中恒溫處理10 min(如圖甲)。將步驟處理后的果膠酶和蘋果泥混合后，再次在10 水浴中恒溫處理10 min(如圖乙)。將步驟處理后的混合物過濾，收集濾液，測(cè)量果汁量(如圖丙)。在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量，結(jié)果如表所示：溫度/1020304050607080果汁量/mL813152515121110根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問題：(1)果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以促進(jìn)細(xì)胞壁中_的水解。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為_左右時(shí)，果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性_。當(dāng)溫度再升高時(shí)，果汁量降低，說明_。(3)實(shí)驗(yàn)步驟的目的是_。解析：(1)植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一是果膠，而果膠酶則是水解果膠的一類酶的總稱。(2)通過表中數(shù)據(jù)可知：在40 時(shí)，產(chǎn)生的果汁量最多，在題中所給的溫度范圍內(nèi)，40 時(shí)酶活性最高。當(dāng)溫度再升高時(shí)，出汁量降低，酶的催化活性降低。(3)因?yàn)槊妇哂懈咝裕沟孜锱c酶的溫度都達(dá)到預(yù)定值后再混合，避免它們事先發(fā)生反應(yīng)，而引起結(jié)果不準(zhǔn)確。答案：(1)果膠(2)40 最高酶活性降低(3)避免果汁和果膠酶混合時(shí)影響混合物溫度，從而影響果膠酶活性­淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測(cè)1固定化酶的概念和方法(1)概念：將水溶性的酶用物理或化學(xué)的方法固定在某種介質(zhì)上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。(2)方法：吸附法、共價(jià)偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法等。2. ­淀粉酶的固定化、淀粉水解的測(cè)定實(shí)驗(yàn)(1)­淀粉酶的固定化原理­淀粉酶作用的最適條件：最適pH為5.57.5，最適溫度為5075_。方法：吸附法。介質(zhì)：石英砂。(2)淀粉水解的檢測(cè)原理淀粉糊精麥芽糖葡萄糖遇碘顯藍(lán)色遇碘顯紅色遇碘不顯色(3)實(shí)驗(yàn)過程固定化­淀粉酶，裝入注射器中以0.3 mL/min的流速滴加淀粉溶液過柱流出5 mL淀粉溶液后接收0.5 mL流出液滴加KI­I2溶液，觀察顏色，用水稀釋1倍后再觀察顏色以10倍柱體積的蒸餾水洗滌固定化柱，放置在4 冰箱中，幾天后重復(fù)實(shí)驗(yàn)(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組0.5 mL淀粉溶液0.5 mL流出液幾天后重復(fù)實(shí)驗(yàn)中0.5 mL流出液加KII2變藍(lán)紅色紅色再加水稀釋1倍淺藍(lán)淺紅色淺紅色 (5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：固定化­淀粉酶能將淀粉水解成糊精。(1)固定化酶是通過物理或化學(xué)的方法將非水溶性的酶固定在某種介質(zhì)上，使之成為可重復(fù)使用的酶制劑(×)(2)酶分子被固定化后不再具有酶的專一性(×)(3)酶分子被固定化后穩(wěn)定性較酶在水溶液中穩(wěn)定()(4)­淀粉酶分解淀粉為糊精，糊精遇碘液變紫色(×)(5)固定化酶技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)酶的永久利用，在工業(yè)生產(chǎn)中具有極大的推廣價(jià)值(×)(6)固定化酶的方法有吸附法、共價(jià)偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法()(7)制備固定化柱時(shí)，用10倍體積蒸餾水洗滌的目的是洗去未吸附的­淀粉酶()(8)“­淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測(cè)”實(shí)驗(yàn)中，采用的是枯草桿菌的­淀粉酶，其最適pH為5.57.5，最適溫度為5075 ()(9)“­淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測(cè)”實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需要將固定化酶柱置于37 恒溫培養(yǎng)箱中，以保證酶的活性(×)1酶的固定化方法及適用對(duì)象名稱原理圖示包埋法將微生物細(xì)胞均勻地包埋在不溶于水的多孔性載體中化學(xué)結(jié)合法利用共價(jià)鍵、離子鍵將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上物理吸附法通過物理吸附作用，把酶固定在纖維素、瓊脂糖、多孔玻璃或離子交換樹脂等載體上2.兩次用10倍體積的蒸餾水洗滌注射器的目的比較洗滌過程目的在固定­淀粉酶后，用10倍體積的蒸餾水洗滌注射器除去未吸附的游離­淀粉酶實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用10倍體積的蒸餾水洗滌注射器洗去殘留的淀粉溶液和產(chǎn)物3.證明洗滌固定化淀粉酶柱的流出液中沒有淀粉酶的方法在試管中加入1 mL可溶性淀粉，再加入幾滴洗滌固定化淀粉酶柱的流出液，混合后用手握住試管增加溫度，幾分鐘(充分反應(yīng))后加12滴KI­I2指示劑，如仍顯藍(lán)色，說明流出液中沒有淀粉酶。題組沖關(guān)1下列關(guān)于­淀粉酶的固定化過程的敘述，錯(cuò)誤的是()A首先要在燒杯中將5 mg ­淀粉酶溶于4 mL蒸餾水中B再將5 g石英砂加入上述燒杯中，不時(shí)攪拌30 minC隨后將燒杯中的物質(zhì)裝入1支下端接有氣門心但并不封住的注射器中D最后用10倍體積的蒸餾水洗滌此注射器，除去那些未吸附的游離淀粉酶解析：選C。­淀粉酶的固定化酶的制備應(yīng)該是將燒杯中的物質(zhì)裝入1支下端接有氣門心并用夾子封住的注射器中，而不是不封住的注射器中。2(2020·浙江模擬)在20世紀(jì)50年代，酶已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，到了70年代又發(fā)明了固定化酶技術(shù)。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：(1)固定化酶技術(shù)將酶固定在_上，使酶既能與_接觸，又能與_分離，同時(shí)固定在載體上的酶還能_。常用的固定方法有吸附法、共價(jià)偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法等。(2)“淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)”中：A淀粉酶固定在_上，使用了圖中方法_(填出號(hào)碼及名稱)。B實(shí)驗(yàn)中，用滴管滴加淀粉溶液時(shí)，使淀粉溶液以_的流速過固定化酶柱，目的是_。C灌注了固定化酶的注射器在使用完后要_此柱，并放置在_中保存。解析：(1)固定化酶技術(shù)將酶固定在不溶于水的載體上，使酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，同時(shí)固定在載體上的酶還能反復(fù)利用。(2)A.淀粉酶固定在石英砂上，使用了圖中方法乙(吸附法)。B.實(shí)驗(yàn)中，用滴管滴加淀粉溶液時(shí)，使淀粉溶液以0.3 mL/min的流速過固定化酶柱，目的是使淀粉充分與酶接觸。C.灌注了固定化酶的注射器在使用完后要用10倍體積的蒸餾水洗滌此柱，并放置在4 冰箱保存。答案：(1)不溶于水的載體反應(yīng)物產(chǎn)物反復(fù)利用(2)A.石英砂乙(吸附法)B0.3 mL/min使淀粉充分與酶接觸C用10倍體積的蒸餾水洗滌4 冰箱植物的組織培養(yǎng)1植物組織培養(yǎng)的原理(1)理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞具有全能性。(2)植物組織培養(yǎng)的基本過程(3)植物組織培養(yǎng)影響因素選材：不同植物組織或同一植物組織的不同部分，培養(yǎng)的難易程度差別很大，菊花的組織培養(yǎng)，一般選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝。培養(yǎng)基：植物組織培養(yǎng)需要適宜的培養(yǎng)基，常用的是MS培養(yǎng)基，在配制好的培養(yǎng)基中，常常需要添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素兩種植物激素。實(shí)驗(yàn)中使用的生長(zhǎng)素類似物是萘乙酸(NAA)，細(xì)胞分裂素類似物是芐基腺嘌呤(BA)。其他條件：pH、溫度和光照等條件對(duì)植物組織培養(yǎng)也很重要。2菊花組織培養(yǎng)過程(1)制備MS固體培養(yǎng)基：配制好的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。(2)外植體消毒：自然生長(zhǎng)的莖離體用70%的乙醇浸泡10 min再用5%的次氯酸鈉浸泡5 min再用另一5%的次氯酸鈉浸泡5 min最后用無菌水清洗。(3)接種：始終在酒精燈火焰旁進(jìn)行，對(duì)接種工具要用灼燒滅菌。(4)生芽培養(yǎng)培養(yǎng)基：發(fā)芽培養(yǎng)基(MSBANAA)；培養(yǎng)條件：溫度為1825 ；光照14.5 h/d；pH為5.86.0；培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)：健壯的叢狀苗。(5)生根培養(yǎng)培養(yǎng)基：生根培養(yǎng)基(MSNAA)；培養(yǎng)條件與發(fā)芽培養(yǎng)相同。(6)煉苗培養(yǎng)基：草炭土或蛭石；培養(yǎng)條件：23 d內(nèi)濕度控制為80%；23 d后逐漸降低濕度至自然濕度。(7)移栽(定植)(1)植物組織培養(yǎng)最常用的培養(yǎng)基是LB培養(yǎng)基(×)(2)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素等激素的種類和摩爾濃度可以誘導(dǎo)器官進(jìn)行不同的分化(×)(3)以菊花為材料進(jìn)行組織培養(yǎng)，首先在生根培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，然后在發(fā)芽培養(yǎng)基上獲得叢狀苗(×)(4)萘乙酸和芐基腺嘌呤分別是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素類似物()(5)配制母液可以減少某些元素因量小而造成的誤差()(6)使用時(shí)，萘乙酸一般用0.1 mol/L氫氧化鈉溶液溶解，芐基腺嘌呤需用少量0.1 mol/L鹽酸溶解()(7)菊花切段進(jìn)行組培時(shí)，每個(gè)切段上必須保留一個(gè)頂芽(×)(8)植物組培的最適溫度是1825 ，每天的光照不少于14.5 h()(9)生根的叢狀苗需要移到草炭土或蛭石上進(jìn)行濕度鍛煉，直至降至自然濕度()(10)使用自然莖段進(jìn)行組織培養(yǎng)，一般先在70%乙醇中浸泡，再放入5%次氯酸鈉中浸泡兩次，然后用無菌水清洗后，將其培養(yǎng)在生芽培養(yǎng)基中()1MS培養(yǎng)基的成分及各成分的作用成分作用微量元素和大量元素提供植物細(xì)胞生活所必需的無機(jī)鹽蔗糖提供碳源，維持細(xì)胞滲透壓甘氨酸、維生素、煙酸、肌醇滿足離體植物細(xì)胞在正常代謝途徑受一定影響后所產(chǎn)生的特殊營養(yǎng)需求2.脫分化和再分化的比較過程特點(diǎn)條件脫分化外植體成為愈傷組織排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán)離體、營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素和其他適宜條件再分化愈傷組織成為叢芽或胚狀體結(jié)構(gòu)有根、芽或有生根發(fā)芽的能力3.植物激素在組織培養(yǎng)過程中的作用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，其作用及特點(diǎn)如表所示。激素使用實(shí)驗(yàn)結(jié)果使用順序先使用生長(zhǎng)素，后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素細(xì)胞既分裂又分化同時(shí)使用分化頻率提高生長(zhǎng)素用量和細(xì)胞分裂素用量的比例比值高利于根的分化、抑制芽的形成比值低利于芽的分化、抑制根的形成比值適中促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作的易錯(cuò)點(diǎn)(1)材料的選取：菊花的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝。(2)外植體消毒：所用消毒劑為70%的酒精和5%的次氯酸鈉溶液，所使用的清洗液是無菌水。(3)組織培養(yǎng)時(shí)不用天然激素而是用人工合成的激素，是因?yàn)橹参镏写嬖谙鄳?yīng)的分解天然激素的酶而沒有分解相應(yīng)的人工合成激素的酶，所以天然激素在植物體內(nèi)作用和存在的時(shí)間短，人工合成激素作用和存在的時(shí)間長(zhǎng)，效果明顯。 題組沖關(guān)1下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的說法，錯(cuò)誤的是()A植物細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)需要無機(jī)養(yǎng)料B植物細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)不需要有機(jī)養(yǎng)料C離體的植物組織細(xì)胞的脫分化和再分化主要受激素的影響D溫度、培養(yǎng)基的滲透壓等也影響植物組織培養(yǎng)解析：選B。植物組織培養(yǎng)過程中，離體的植物組織和細(xì)胞，對(duì)營養(yǎng)、環(huán)境等條件要求相對(duì)特殊，除需要無機(jī)養(yǎng)料和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還需要有機(jī)養(yǎng)料，如蔗糖等，并且需要一定的外界條件。2菊花組織培養(yǎng)的部分過程如下圖所示。據(jù)圖回答下列問題：(1)過程利用_(填“較高”或“較低”)滲透壓，使原生質(zhì)體產(chǎn)量大幅度提高，但存活率卻因此而降低，分析降低的原因可能是_。過程細(xì)胞壁形成后，可逐漸_滲透壓。(2)幼苗莖段帶葉，就會(huì)帶有_，也就有了分生組織，所以不通過_階段就可直接形成叢狀苗。過程應(yīng)在_(從具體功能角度)培養(yǎng)基中進(jìn)行，全過程對(duì)光照要求是_。A早期每天24 h光照，后期每天24 h黑暗B每天一定時(shí)長(zhǎng)的光照C早期每天24 h黑暗，后期每天24 h光照D每天24 h黑暗解析：(1)過程為由菊花幼苗莖切段得到原生質(zhì)體，可以利用較高的滲透壓，但滲透壓較高，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞過度失水損傷、死亡，從而使原生質(zhì)體產(chǎn)量大幅度提高，但存活率卻因此而降低。因此過程細(xì)胞壁形成后，可逐漸降低滲透壓。(2)幼苗莖段帶葉，就會(huì)帶有腋芽、芽，也就有了分生組織，所以不通過愈傷組織階段就可以直接形成叢狀苗。過程應(yīng)在發(fā)芽培養(yǎng)基中進(jìn)行，全過程對(duì)光照的要求是每天一定時(shí)長(zhǎng)的光照。答案：(1)較高細(xì)胞過度失水損傷、死亡降低(2)腋芽、芽愈傷組織、脫分化發(fā)芽(生芽)B 1下列關(guān)于果膠酶的說法，不正確的是()A果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)B果膠酶并不是唯一能水解果膠的酶C有些微生物可用于生產(chǎn)果膠酶D果膠酶是一種能完全水解果膠的酶解析：選D。果膠酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)；果膠不是只能被果膠酶水解，果膠甲酯酶也能水解果膠，二者共同作用才能使果膠完全降解。由于微生物代謝旺盛，繁殖快，培養(yǎng)方便，因此常被利用進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)果膠，生產(chǎn)果膠酶的微生物主要是霉菌，如黑曲霉、蘋果青霉等。2用吸附法將­淀粉酶固定在石英砂上，當(dāng)一定濃度的淀粉溶液流過固定化酶柱后，柱底端收集到的溶液中，加入KI­I2溶液，其顏色變化為()A顯藍(lán)色B顯紅色C不顯色D流出液中因含淀粉酶，使得溶液顏色顯紫色解析：選B。一定濃度的淀粉溶液流過固定化­淀粉酶酶柱后，淀粉可轉(zhuǎn)化為糊精，糊精遇KI­I2溶液顯紅色，酶經(jīng)固定化后，不能從柱底端流出。3用菊花的莖尖組織培養(yǎng)可培育出試管苗。下面關(guān)于這一過程的說法正確的是()A進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，一次性加足營養(yǎng)物質(zhì)以防止污染B整個(gè)培養(yǎng)過程應(yīng)在光下進(jìn)行，有利于長(zhǎng)葉C要根據(jù)培養(yǎng)過程的實(shí)際情況，更換培養(yǎng)基D整個(gè)培養(yǎng)過程都應(yīng)在密閉條件下進(jìn)行，以免雜菌的污染解析：選C。一般來說，從接種外植體到出現(xiàn)愈傷組織時(shí)，由于培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分已接近耗盡，必須更換培養(yǎng)基。脫分化培養(yǎng)時(shí)不必見光，因?yàn)樵跓o光條件下愈傷組織長(zhǎng)得更快。再分化時(shí)可見光，試管苗應(yīng)該進(jìn)行見光培養(yǎng)。4(2019·浙江4月選考)回答與果膠和果膠酶有關(guān)的問題：(1)通常從腐爛的水果上分離產(chǎn)果膠酶的微生物，其原因除水果中果膠含量較高外，還因?yàn)開。(2)為了獲得高產(chǎn)果膠酶微生物的單菌落，通常對(duì)分離或誘變后的微生物懸液進(jìn)行_。(3)在某種果汁生產(chǎn)中，用果膠酶處理顯著增加了產(chǎn)量，其主要原因是果膠酶水解果膠使_。果汁生產(chǎn)中的殘?jiān)?、果皮等用于果膠生產(chǎn)，通常將其提取液濃縮后再加入_使之形成絮狀物，然后通過離心、真空干燥等步驟獲得果膠制品。(4)常用固定化果膠酶處理含果膠的污水，其主要優(yōu)點(diǎn)有_和可連續(xù)處理等。在建立和優(yōu)化固定化果膠酶處理工藝時(shí)，除考慮果膠酶的活性和用量、酶反應(yīng)的溫度、pH、作用時(shí)間等環(huán)境因素外，還需考慮的主要有_和_。答案：(1)腐爛的水果中含產(chǎn)果膠酶的微生物較多(2)涂布分離(或劃線分離)(3)水果組織軟化疏松及細(xì)胞受損95%乙醇(4)提高果膠酶的穩(wěn)定性固定化的方法固定化所用的介質(zhì)5下面是植物組織培養(yǎng)過程示意圖，請(qǐng)回答有關(guān)問題：外植體愈傷組織長(zhǎng)出叢芽生根移栽成活(1)外植體若是菊花莖段組織，則在配制MS固體培養(yǎng)基時(shí)，_(填“必須”或“不必”)添加植物激素。(2)外植體若是月季的花藥，則圖中的過程_(填“需要”或“不需要”)光照，而經(jīng)過程培養(yǎng)出的植物一般稱為_植株。(3)外植體若是菊花的根尖組織，則在正常環(huán)境下培養(yǎng)成的新菊花植株葉片的顏色是_，這個(gè)過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞具有_。(4)植物激素中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂和分化的關(guān)鍵性激素，在植物組織培養(yǎng)過程中：若先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是細(xì)胞_。當(dāng)同時(shí)使用這兩種激素時(shí)，生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值_(填“高”“低”或“適中”)時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的形成。解析：(1)由于菊花莖段的組織培養(yǎng)比較容易，因此不必添加植物激素。(2)月季的花藥培養(yǎng)初期不需要光照，幼小植株形成后才需要光照?；ㄋ庪x體培養(yǎng)得到的植株為單倍體植株，也稱花粉植株。(3)植物組織培養(yǎng)獲得的植株是正常的植株，無論外植體取自植物的何種組織器官，因?yàn)檫@些細(xì)胞均具有全能性，所以利用菊花的根尖組織在正常環(huán)境下培養(yǎng)成的新菊花植株葉片的顏色是綠色。(4)植物激素中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂和分化的關(guān)鍵性激素，在植物組織培養(yǎng)過程中，若先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長(zhǎng)素，則細(xì)胞既分裂也分化。當(dāng)同時(shí)使用這兩種激素時(shí)，生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值適中時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的形成。答案：(1)不必(2)不需要單倍體(花粉)(3)綠色全能性(4)既分裂也分化適中1某植物富含果膠、淀粉、蛋白質(zhì)和纖維素等成分。某小組開展了該植物綜合利用的研究?；卮鹣铝信c果膠、淀粉等提取和利用有關(guān)的問題：(1)果膠提取工藝研究結(jié)果表明，原料先經(jīng)過一段時(shí)間沸水漂洗的果膠得率(提取得到的果膠占原料質(zhì)量的百分率)顯著高于常溫水漂洗的果膠得率，最主要原因是沸水漂洗_(A.有助于清洗雜質(zhì)和去除可溶性糖B使植物組織變得松散C使有關(guān)酶失活D有利于細(xì)胞破裂和原料粉碎制漿)。(2)在淀粉分離生產(chǎn)工藝研究中，為促進(jìn)淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝劑(乳酸菌菌液)，其菌株起重要作用。為了消除絮凝劑中的雜菌，通常將生產(chǎn)上使用的菌液，采用_，進(jìn)行單菌落分離，然后將其_，并進(jìn)行特性鑒定，篩選得到純的菌株。(3)在用以上提取過果膠和淀粉后的剩渣加工飲料工藝研究中，將剩渣制成的汁液經(jīng)蛋白酶和纖維素酶徹底酶解處理后，發(fā)現(xiàn)仍存在渾濁和沉淀問題。可添加_使果膠徹底分解成半乳糖醛酸，再添加_，以解決汁液渾濁和沉淀問題。(4)在建立和優(yōu)化固定化酶反應(yīng)器連續(xù)生產(chǎn)工藝研究中，通常要分析汁液中各種成分的濃度和所用酶的活性，然后主要優(yōu)化各固定化酶反應(yīng)器中的_(答出2點(diǎn))、反應(yīng)液的pH和酶反應(yīng)時(shí)間等因素。其中，酶反應(yīng)時(shí)間可通過_來調(diào)節(jié)。解析：(1)植物體中存在果膠酶，果膠酶能催化果膠的水解，沸水漂洗后會(huì)使果膠酶失去活性，所以先經(jīng)過一段時(shí)間沸水漂洗的果膠得率顯著高于常溫水漂洗的果膠得率。(2)純化菌種常使用劃線分離法或涂布分離法，通過擴(kuò)大培養(yǎng)進(jìn)行特性鑒定，篩選得到純的菌株。(3)果膠酶和果膠甲酯酶能使果膠徹底分解成半乳糖醛酸，淀粉在水中的溶解度比較小，也是造成汁液渾濁的原因，所以可用淀粉酶催化淀粉的水解。(4)本題考查連續(xù)生產(chǎn)工藝，反應(yīng)器中底物的量、酶制劑的量、反應(yīng)液的溫度、反應(yīng)液的pH、酶反應(yīng)時(shí)間等都會(huì)影響產(chǎn)物的生成率。單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)反應(yīng)器的液體流量越大，反應(yīng)時(shí)間就越短，反之則長(zhǎng)。答案：(1)C(2)劃線分離法(或涂布分離法)擴(kuò)大培養(yǎng)(3)果膠酶和果膠甲酯酶淀粉酶使淀粉分解(4)固定化酶的量、反應(yīng)液溫度控制反應(yīng)器液體流量(或體積)2(2020·浙江黃巖選考模擬)獼猴桃被譽(yù)為“水果之王”。如圖是利用獼猴桃進(jìn)行深加工的過程圖，請(qǐng)分析回答：(1)圖中過程加入果膠酶的主要作用是分解_中的果膠，使榨取果汁變得容易。(2)為了保持果膠酶催化的高活性和高效率，必要的條件是保持_，同時(shí)還必須做到施加的果膠酶_。(3)產(chǎn)果膠酶的菌株一般可從腐爛的果蔬或果園泥土中分離，利用以_為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基篩選。(4)圖中菌種X、Y分別是_、_。解析：(1)果膠酶能夠分解細(xì)胞壁和胞間層中的果膠，使榨取果汁變得容易。(2)溫度和pH均能影響酶的活性，因此為了保持果膠酶的催化活性最高，需要保持適宜的溫度和pH；為了提高生產(chǎn)效率，還要做到施加的果膠酶適量。(3)為了篩選能夠高效生產(chǎn)果膠酶的菌種，應(yīng)利用以果膠為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)。(4)酒精發(fā)酵的菌種為酵母菌，醋酸發(fā)酵的菌種為醋桿菌。答案：(1)細(xì)胞壁和胞間層(2)適宜的溫度和pH適量(3)果膠(4)酵母菌醋桿菌3生產(chǎn)果汁時(shí)，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：(1)某同學(xué)用三種不同的果膠酶進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)除酶的來源不同外，其他條件都相同，測(cè)定各組的出汁量，據(jù)此計(jì)算各組果膠酶的活性的平均值并進(jìn)行比較。這一實(shí)驗(yàn)的目的是_。(2)現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0 、5 、10 、40 下保溫相同時(shí)間，然后，測(cè)定各試管中的出汁量并計(jì)算各組出汁量平均值。該實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置的不足之處有_和_。(3)某同學(xué)取5組試管(AE)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D 4個(gè)實(shí)驗(yàn)組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補(bǔ)充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實(shí)驗(yàn)組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時(shí)間后，測(cè)定各組的出汁量。通過AD組實(shí)驗(yàn)可比較不同實(shí)驗(yàn)組出汁量的差異。本實(shí)驗(yàn)中，若要檢測(cè)加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)的出汁量，E組設(shè)計(jì)_(填“能”或“不能”)達(dá)到目的，其原因是_。解析：(1)根據(jù)題意，用三種不同的果膠酶進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)除酶的來源不同外，其他條件都相同，測(cè)定各組的出汁量，據(jù)此計(jì)算各組果膠酶的活性的平均值并進(jìn)行比較，可見實(shí)驗(yàn)的自變量是果膠酶的來源不同，因變量是果膠酶的活性，所以該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坎煌瑏碓垂z酶的活性。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可知，該實(shí)驗(yàn)是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進(jìn)行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該實(shí)驗(yàn)方案中，溫度應(yīng)該在常溫范圍內(nèi)設(shè)置系列溫度梯度且梯度差值相等，所以4組的溫度應(yīng)分別設(shè)置為15 、20 、25 、30 ；另外探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，應(yīng)保證酶促反應(yīng)只能在設(shè)定的溫度下進(jìn)行，同一實(shí)驗(yàn)組的反應(yīng)溫度只能是一個(gè)，所以實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設(shè)定溫度下處理一定時(shí)間后再將兩支試管混合，才能保證實(shí)驗(yàn)在設(shè)定的溫度下進(jìn)行。(3)根據(jù)題意，本實(shí)驗(yàn)的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量，對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則和對(duì)照原則，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置，通過AD組實(shí)驗(yàn)可比較不同實(shí)驗(yàn)組出汁量的差異。若要檢測(cè)加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)的出汁量，則E組應(yīng)加入緩沖液而不是蒸餾水，使試管中液體體積與實(shí)驗(yàn)組相同，才符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的單一變量原則。答案：(1)探究不同來源果膠酶的活性(2)4組的溫度設(shè)置不合適各組的酶促反應(yīng)受兩個(gè)不同溫度影響(每一設(shè)定溫度的兩支試管應(yīng)先達(dá)到預(yù)定溫度，然后再混合)(其他答案合理也可)(3)不能E組加入蒸餾水而不是緩沖液違背了單一變量原則4乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，具有重要應(yīng)用價(jià)值。乳糖酶的制備及固定化步驟如下：(1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L(fēng)時(shí)，宜用_作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是_。從功能上講，這種培養(yǎng)基屬于_。(2)培養(yǎng)微生物L(fēng)前，宜采用_方法對(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌。(3)乳糖酶宜采用化學(xué)結(jié)合法(共價(jià)鍵結(jié)合法)進(jìn)行固定化，可通過檢測(cè)固定化乳糖酶的_確定其應(yīng)用價(jià)值。除化學(xué)結(jié)合法外，酶的固定化方法還包括_、_、離子吸附法及交聯(lián)法等。解析：(1)若要篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物，需要利用以乳糖為唯一碳源的培養(yǎng)基，不能利用乳糖的微生物在此培養(yǎng)基上不能存活，從而起到篩選作用。(2)對(duì)接種環(huán)滅菌常用的方法是灼燒滅菌。(3)固定化乳糖酶的應(yīng)用價(jià)值主要與其活性有關(guān)。酶的固定化方法除化學(xué)結(jié)合法外，還包括包埋法和物理吸附法等。答案：(1)乳糖凝固劑選擇培養(yǎng)基(2)灼燒(3)(酶)活性或：(酶)活力包埋法物理吸附法(注：兩空可顛倒)5(2020·杭州模擬)酶經(jīng)過固定化后，不僅能提高酶的穩(wěn)定性，而且容易與產(chǎn)物分開，具有可反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。如圖為利用枯草桿菌生產(chǎn)­淀粉酶及酶固定化實(shí)驗(yàn)流程圖，回答有關(guān)問題：(1)篩選高表達(dá)菌株的最簡(jiǎn)便方法之一是_。一般通過_、_兩種手段實(shí)現(xiàn)。篩選出的菌株在發(fā)酵生產(chǎn)之前還需利用_培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。(2)利用物理或化學(xué)的方法將­淀粉酶固定在_的介質(zhì)上成為固定化酶。(3)如圖是實(shí)驗(yàn)室中­淀粉酶的固定化裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)過程涉及兩次蒸餾水洗滌反應(yīng)柱的操作，所用的蒸餾水體積為裝填體積的_，第二次洗滌的目的是除去_。(4)若如圖中的液體X為淀粉溶液，從反應(yīng)柱下端接取少量流出液進(jìn)行KI­I2顏色測(cè)試，結(jié)果未呈現(xiàn)紅色。下列有關(guān)此現(xiàn)象的解釋錯(cuò)誤的是()A反應(yīng)柱中沒有­淀粉酶被固定B流速過快淀粉未被水解C接取的流出液是蒸餾水D流速過慢淀粉被水解成葡萄糖答案：(1)單菌落分離劃線分離(稀釋)涂布分離液體(2)非水溶性(3)10倍殘留的淀粉溶液(4)D6(2020·浙江吳越聯(lián)盟高三第二次聯(lián)考)草莓汁酸甜可口，深受大眾喜愛，加工草莓汁時(shí)，草莓中的果膠易導(dǎo)致果汁渾濁，影響品質(zhì)，為探究制作果汁的最佳條件，研究人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表所示。組別果膠酶用量(mL/kg)pH溫度()草莓汁透光率(%)10.0252.53524.5520.0354.53596.4730.0352.54522.7040.0453.53596.4750.0452.55513.12請(qǐng)回答：(1)草莓細(xì)胞中，去掉果膠，會(huì)使植物組織變得松散，這是因?yàn)楣z具有_的作用。果膠酶通過_作用促進(jìn)果膠的水解反應(yīng)，使草莓細(xì)胞彼此容易分開。(2)生產(chǎn)過程中，既可獲得澄清度高的草莓汁，又可減少酶的用量，降低成本的條件組合是第_組。為測(cè)定該組條件下處理后的草莓汁中是否還有果膠，可取一定量的草莓汁與等量的_混合。(3)果膠酶可從某些微生物如_中提取，為提高生產(chǎn)效率，可將此酶固定在適宜介質(zhì)上制成_。(4)在合適條件下，將果膠酶與海藻酸鈉混合后，滴加到一定濃度的鈣離子溶液中，使液滴形成凝膠固體小球。該過程是對(duì)酶進(jìn)行_。A吸附B包埋 C裝柱 D洗滌解析：(1)植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，其中果膠具有將植物細(xì)胞粘合在一起的作用，所以根據(jù)酶的專一性，應(yīng)該用果膠酶催化果膠水解，去掉草莓細(xì)胞中的果膠，使得細(xì)胞彼此分離。(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，第2組用的酶比較少，草莓汁透光率高，可大大降低成本，提高品質(zhì)。(3)果膠酶可從某些微生物如黑曲霉(或蘋果青霉)中提取，為提高生產(chǎn)效率，可將此酶固定在適宜介質(zhì)上制成固定化酶。(4)將酶與海藻酸鈉融合，形成凝膠珠的方法是包埋法。答案：(1)將植物細(xì)胞粘合在一起催化(2)295%的乙醇(3)黑曲霉(或蘋果青霉)固定化酶(4)B7我國植物學(xué)家將名貴蘭花的莖尖細(xì)胞放進(jìn)培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。如圖是組織培養(yǎng)形成蘭花植株的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)用此技術(shù)培養(yǎng)形成蘭花植株依據(jù)的原理是_。(2)在培養(yǎng)過程中，要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素，營養(yǎng)物質(zhì)包括無機(jī)物和小分子的有機(jī)物，植物激素包括_和_兩類植物激素。(3)在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過程必須保證_。(4)過程進(jìn)行的細(xì)胞分裂方式是_，過程除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞_等過程。(5)從育種的角度來看，植物組織培養(yǎng)與有性繁殖相比，優(yōu)勢(shì)主要有(列舉兩條)：_。解析：該技術(shù)依據(jù)的是植物細(xì)胞的全能性，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞全能性的首要條件是離體、無菌，然后要給予一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和適宜的外界條件。在培養(yǎng)過程中，細(xì)胞以有絲分裂的方式增殖，經(jīng)過細(xì)胞分裂、分化最終形成植株。植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖，具有保持親本優(yōu)良性狀、能快速大量繁殖種苗等優(yōu)點(diǎn)。答案：(1)植物細(xì)胞的全能性(2)生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素(3)無菌(4)有絲分裂分化(5)能保持母本的優(yōu)良性狀；培養(yǎng)周期短，繁殖效率高(或快速繁殖)；能培育無病毒植物等(列出兩條即可)8(2020·浙江黃巖選考模擬)草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染病毒傳播給后代，導(dǎo)致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。運(yùn)用微型繁殖技術(shù)可以培育出無病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過程如圖，請(qǐng)回答下列問題：外植體愈傷組織芽、根植株(1)微型繁殖培育無病毒草莓苗時(shí)，一般選取_作為外植體，其依據(jù)是_。(2)在過程中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和_，在配制好的培養(yǎng)基中，常常需要添加_，有利于外植體啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織，接種后25 d，若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染，原因可能是_。(3)在過程中，愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_。解析：(1)因莖尖(或根尖)病毒極少，甚至無病毒，所以常用其作為外植體培育無病毒植株。(2)在植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中，除了添加植物必需的礦質(zhì)元素外，還要添加有機(jī)物，添加植物激素有利于啟動(dòng)細(xì)胞分裂實(shí)現(xiàn)脫分化形成愈傷組織并且可誘導(dǎo)愈傷組織細(xì)胞再分化過程。若對(duì)外植體消毒不徹底，會(huì)造成外植體邊緣局部污染。(3)在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的用量比值不同，誘導(dǎo)生根發(fā)芽結(jié)果不同，當(dāng)比值低時(shí)，有利于發(fā)芽，比值高時(shí)，有利于生根。答案：(1)莖尖(或根尖)莖尖(或根尖)病毒極少，甚至無病毒(2)有機(jī)物植物激素外植體消毒不徹底(3)培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)用量與細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低18