2021年高考生物(人教版)一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化練習(xí)：植物的組織培養(yǎng)技術(shù)-酶的研究與應(yīng)用

1．(2022·高考山東卷)辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如下圖。(1)圖中①和②分別表示辣椒組織培育中細(xì)胞的________和________過(guò)程。(2)圖中培育外植體的培育基中常用的凝固劑是________。培育基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)時(shí)，有利于芽的分化。對(duì)培育基徹底滅菌時(shí)，應(yīng)實(shí)行的滅菌方法是________。(3)圖中外植體的消毒所需酒精的體積分?jǐn)?shù)是________。用酶解法將愈傷組織分別成單細(xì)胞時(shí)，常用的酶是________和纖維素酶。(4)提取辣椒素過(guò)程中，萃取加熱時(shí)需安裝冷凝回流裝置，其目的是________________________________________________________________________。解析：(1)由高度分化的植物組織或細(xì)胞產(chǎn)生愈傷組織的過(guò)程稱(chēng)為脫分化，對(duì)脫分化產(chǎn)生的愈傷組織連續(xù)進(jìn)行培育，又可重新分化出根或芽等器官，這個(gè)過(guò)程叫做再分化。(2)培育基中常用的凝固劑是瓊脂。同時(shí)使用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素時(shí)，兩者用量的比值大小影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向，生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素用量的比值低時(shí)，有利于芽的分化；反之，有利于根的分化。培育基應(yīng)用高壓蒸汽滅菌法滅菌。(3)外植體消毒所用酒精的體積分?jǐn)?shù)是70%。酶解法將愈傷組織分別成單細(xì)胞所用的酶是果膠酶和纖維素酶。(4)用萃取法提取植物有效成分時(shí)，應(yīng)在瓶口安裝冷凝回流裝置，目的是防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑的揮發(fā)。答案：(1)脫分化(或去分化)再分化(2)瓊脂低高壓蒸汽滅菌(3)70%果膠酶(4)防止有機(jī)溶劑的揮發(fā)2．某班同學(xué)在學(xué)完菊花的組織培育內(nèi)容之后，打算利用課余時(shí)間去實(shí)踐這項(xiàng)技術(shù)，培育出秀麗的菊花來(lái)美化教室的環(huán)境。(1)在制備MS固體培育基時(shí)先依據(jù)________________進(jìn)行計(jì)算。MS培育基含有________種養(yǎng)分成分。其中______________6種元素屬大量元素，________________8種元素屬微量元素，能源物質(zhì)是________。由于菊花的莖段組織培育比較簡(jiǎn)潔，所以不必加________。(2)將分裝好的培育基連同培育器械一起進(jìn)行________滅菌。(3)選取菊花的________部分進(jìn)行外植體消毒，在消毒時(shí)既要考慮________，又要考慮________，所以分別用________的酒精和________的氯化汞溶液消毒，消毒時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。(4)接種時(shí)要特殊留意__________________，每瓶接種________塊外植體。將接完種的錐形瓶放在________中培育，培育期間定期消毒。溫度把握在________℃并每日用日光燈光照12h。(5)若干天后發(fā)覺(jué)有的錐形瓶中生長(zhǎng)出可愛(ài)的菊花幼苗，有的錐形瓶中培育失敗還長(zhǎng)出很多細(xì)菌菌落，試分析其緣由。幼苗在移栽入土之前需進(jìn)行哪些處理工作？解析：對(duì)于MS培育基中的14種礦質(zhì)元素，考查的是植物培育必需的14種礦質(zhì)元素。包括大量元素N、P、S、K、Ca、Mg和微量元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co。組織培育被雜質(zhì)污染是無(wú)菌操作不規(guī)范或培育基滅菌不徹底造成的。答案：(1)植物組織對(duì)各物質(zhì)的需求量20多N、P、K、Ca、Mg、SB、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co蔗糖植物激素(2)高壓蒸汽(3)生長(zhǎng)旺盛的嫩枝藥劑的消毒效果植物的耐受力氣體積分?jǐn)?shù)為70%質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%(4)插入時(shí)的方向，不要倒插6～8無(wú)菌箱18～22(5)接種時(shí)操作不規(guī)范，培育基中混入細(xì)菌，或培育基滅菌不徹底。移栽生根的試管苗之前，應(yīng)先打開(kāi)培育瓶的封口膜，讓試管苗在培育間生長(zhǎng)幾日。然后用流水清洗根部的培育基，將幼苗移植到消過(guò)毒的蛭石或珍寶巖等環(huán)境下生活一段時(shí)間，等幼苗長(zhǎng)壯后再移栽到土壤中。3．某試驗(yàn)小組進(jìn)行固定化酵母細(xì)胞的制備，并開(kāi)展游離酵母和固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度的比較。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：產(chǎn)酒酒精度的比較時(shí)間d游離酵母固定化酵母02468101201.02.13.23.94.34.602.54.25.05.46.06.4(1)制作凝膠珠的試驗(yàn)步驟是：酵母細(xì)胞的活化→________________________________________________________________________________________________________________________________________________→配制海藻酸鈉溶液→____________→固定化酵母細(xì)胞。(2)影響試驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是________________________________________________________________________。(3)圖中鈣離子的作用是使膠體聚沉，海藻酸鹽起________________________________的作用。(4)該小組制備好的固定化酵母與游離酵母分別放在確定的條件下發(fā)酵，定時(shí)記錄發(fā)酵液中酒精度的變化。①試驗(yàn)過(guò)程中的“在確定的條件下發(fā)酵”的條件是____________________，要求條件相同是為了確保________。②由表可知，固定化酵母和游離酵母發(fā)酵都能產(chǎn)生酒精，但固定化酵母在發(fā)酵前期的延遲期的時(shí)間比游離酵母發(fā)酵前期延遲期的時(shí)間要________。解析：制備固定化酵母細(xì)胞的試驗(yàn)步驟為：酵母細(xì)胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞；該試驗(yàn)的關(guān)鍵是配制海藻酸鈉溶液。海藻酸鹽起載體的作用，用于包埋酵母細(xì)胞。酵母菌酒精發(fā)酵過(guò)程是細(xì)胞內(nèi)酶的催化過(guò)程，需要在適宜的溫度、pH等條件下進(jìn)行，兩組試驗(yàn)的條件相同，才能夠確保無(wú)關(guān)變量相同，且遵循單一變量原則。由表可知，在12d的發(fā)酵時(shí)間里，固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精從0度到6.4度，游離酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度從0度到4.6度。而且固定化酵母發(fā)酵產(chǎn)酒酒精度在第4天即達(dá)到4.2度，表明其延遲期短。答案：(1)配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L的CaCl2溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合(2)配制海藻酸鈉溶液(3)包埋酵母細(xì)胞(或載體)(4)①適宜的溫度、pH等單一變量②短1．如圖為將胡蘿卜的離體組織在確定條件下培育形成試管苗的過(guò)程示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A．①和②過(guò)程中都會(huì)發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化B．在利用單倍體育種法培育優(yōu)質(zhì)小麥的過(guò)程中，不經(jīng)過(guò)愈傷組織階段C．此過(guò)程依據(jù)的生物學(xué)原理是細(xì)胞膜具有流淌性D．利用此過(guò)程獲得的試管苗可能為雜合子解析：選D。①表示脫分化，②表示再分化。①過(guò)程中發(fā)生細(xì)胞的有絲分裂，不發(fā)生分化；利用單倍體育種法培育優(yōu)質(zhì)小麥的過(guò)程中，需接受花藥離體培育技術(shù)，要經(jīng)過(guò)愈傷組織階段；植物組織培育過(guò)程依據(jù)的生物學(xué)原理是植物細(xì)胞的全能性；此過(guò)程是無(wú)性生殖，獲得的試管苗的遺傳物質(zhì)取決于取材個(gè)體，因此可能為雜合子。2．(2021·溫州五校聯(lián)考)在“探究不同溫度條件下加酶洗衣粉的洗滌效果”的試驗(yàn)中，變量把握方法正確的是()A．試驗(yàn)材料的污染程度屬于本爭(zhēng)辯的無(wú)關(guān)變量，試驗(yàn)過(guò)程中不必考慮B．若接受手洗法進(jìn)行去污操作，需盡可能保證各組洗滌用力程度、時(shí)間等基本相同C．水溫屬于本爭(zhēng)辯的變量，試驗(yàn)過(guò)程中必需保證各組試驗(yàn)溫度相同且恒定D．水的用量和布料的大小是成正比的，試驗(yàn)用的布料越大、水量越多試驗(yàn)效果越好解析：選B。依據(jù)試驗(yàn)的對(duì)比原則和單因子變量原則，水溫是本爭(zhēng)辯的變量，要有溫度梯度，各組試驗(yàn)溫度不能相同，其他的無(wú)關(guān)變量要保持適宜且相同。該試驗(yàn)用的布料、水量要適中，不是布料越大、水量越多試驗(yàn)效果越好。3．下列關(guān)于固定化酶和固定化細(xì)胞的敘述，正確的是()A．固定化細(xì)胞技術(shù)在多步連續(xù)催化反應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)明顯B．固定化酶的應(yīng)用中，要把握好pH、溫度和溶解氧C．利用固定化酶降解水體中有機(jī)磷農(nóng)藥，需供應(yīng)適宜的養(yǎng)分條件D．利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵，糖類(lèi)的作用只是作為反應(yīng)底物解析：選A。固定化細(xì)胞可連續(xù)多步催化反應(yīng)；應(yīng)用固定化酶需把握好溫度和pH，不需把握溶解氧；利用固定化酶降解有機(jī)磷農(nóng)藥，不需供應(yīng)養(yǎng)分；利用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵，糖類(lèi)既作為反應(yīng)底物，又可作為酵母細(xì)胞生命活動(dòng)的能源物質(zhì)。4．(2021·遼寧沈陽(yáng)、大連聯(lián)考)請(qǐng)回答下列與菊花莖段組織培育試驗(yàn)操作有關(guān)的問(wèn)題。(1)由于菊花莖段組織培育比較簡(jiǎn)潔，故在配制MS固體培育基時(shí)，________(必需添加、不必添加)植物激素。培育基配制完畢后，還需進(jìn)行________滅菌。(2)應(yīng)選用生理狀況好的菊花嫩枝莖段作為_(kāi)_______，這是由于其更簡(jiǎn)潔被誘導(dǎo)________________________________________________________________________。(3)菊花莖段在接種前要用適當(dāng)濃度的________________________________________________________________________溶液進(jìn)行表面消毒。(4)接種前，工作臺(tái)要用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精擦拭一遍。之后，全部的接種操作都必需在________旁進(jìn)行，并且每次使用器械后，都需要用________滅菌。(5)接種后的錐形瓶最好放在________中培育。培育期間應(yīng)留意事項(xiàng)主要有：定期________、把握好________，并每日賜予適當(dāng)時(shí)間光照。解析：(1)菊花莖段自身能合成植物激素，因此培育基中不必添加植物激素，培育基配制完畢需進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。(2)外植體的選擇直接關(guān)系到試驗(yàn)的成敗，因此應(yīng)選擇簡(jiǎn)潔被誘導(dǎo)脫分化和再分化的菊花嫩枝作為外植體。(3)為防止微生物污染，菊花莖段在接種前要用適當(dāng)濃度的酒精和氯化汞溶液進(jìn)行表面消毒。(4)為避開(kāi)接種前、接種中污染外植體以及接種后污染環(huán)境，因此接種前，工作臺(tái)要用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精擦拭一遍，接種過(guò)程中全部的接種操作都必需在酒精燈火焰旁進(jìn)行，并且每次使用器械后，都需要用火焰灼燒滅菌。(5)外植體在培育過(guò)程中要保持無(wú)菌環(huán)境，把握好溫度，并賜予適當(dāng)光照。答案：(1)不必添加高壓蒸汽(2)外植體脫分化和再分化(3)酒精和氯化汞(4)酒精燈火焰火焰灼燒(5)無(wú)菌箱消毒培育溫度5．(2021·濟(jì)寧模擬)某化工廠生產(chǎn)的一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下說(shuō)明。eq\x(\a\al(成分：含堿性蛋白酶。,用法：洗滌前先將衣物浸于含洗衣粉的水中數(shù)分鐘。,留意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。用后徹底清洗雙手。))某爭(zhēng)辯性學(xué)習(xí)小組為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行試驗(yàn)，并將結(jié)果用下列曲線圖A、B表示。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為_(kāi)_______________________________________________________________________。(2)在0℃和75℃時(shí)，酶的催化效率基本都為零。但當(dāng)溫度再都回到45℃(3)在試驗(yàn)過(guò)程中可通過(guò)直接測(cè)定________(指標(biāo))來(lái)表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某洗滌公司為降低生產(chǎn)成本研制了一種能多次重復(fù)使用加酶洗衣粉的設(shè)備，他們將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)潔處理，這些酶還可以多次重復(fù)利用，這種方法制成的酶叫________。(5)除加酶外，很多洗衣粉中還加有香精，高檔洗衣粉中的香精都是由植物芳香油制成的，目前從植物中提取芳香油的方法有________________________________________________________________________。(6)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取。用固體培育基分別、純化霉菌的方法有___________、___________。解析：(1)由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適宜溫度為45℃。(2)當(dāng)溫度從75℃回到45℃時(shí)，酶的催化力氣已不能恢復(fù)，這是由于高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞(或酶的活性已丟失)。(3)在試驗(yàn)過(guò)程中可通過(guò)直接測(cè)定膠片上的蛋白膜存在時(shí)間的長(zhǎng)短(指標(biāo))來(lái)表示該洗衣粉中酶的催化效率。(4)將酶固定在不溶于水的尼龍載體上，洗滌完衣物后，這些酶經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)潔處理，還可以多次重復(fù)利用，則這種酶就是固定化酶。(5)目前從植物中提取芳香油的方法有萃取法、蒸餾法、壓榨法等。(6)用固體培育基分別、純化霉菌的常用方法有平板劃線法、稀釋涂布平板法。答案：(1)45℃(2)高溫條件下酶的結(jié)構(gòu)已遭破壞(或酶的活性已丟失)(3)膠片上的蛋白膜存在時(shí)間的長(zhǎng)短(或其他合理答案)(4)固定化酶(5)萃取法、蒸餾法、壓榨法(6)平板劃線法稀釋涂布平板法6．(2021·東北三校模擬)下面是制備固定化酵母細(xì)胞的試驗(yàn)步驟，請(qǐng)回答下面的問(wèn)題。酵母細(xì)胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸鈉溶液→海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合→固定化酵母細(xì)胞。(1)試驗(yàn)步驟中酵母細(xì)胞活化就是________________________________________________________________________狀態(tài)。(2)固定化細(xì)胞技術(shù)一般接受包埋法，而固定化酶常用________和________。(3)影響試驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟是________________________________________________________________________。(4)海藻酸鈉溶化過(guò)程的留意事項(xiàng)是________________________________________________________________________。(5)假如形成的凝膠珠顏色過(guò)淺，說(shuō)明________________________________________________________________________；假如海藻酸鈉濃度過(guò)低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞數(shù)目________；假如形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，說(shuō)明________________________________________________________________________。解析：(1)在缺水狀態(tài)下，微生物處于休眠狀態(tài)。酵母細(xì)胞的活化即讓處于休眠狀態(tài)的酵母細(xì)胞恢復(fù)正常生活狀態(tài)。(2)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在確定空間的技術(shù)，其中固定化細(xì)胞一般常接受包埋法，而固定化酶常用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。緣由是細(xì)胞體積大，而酶分子體積小，體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而體積小的酶簡(jiǎn)潔從包埋材料中漏出。(4)海藻酸鈉溶解時(shí)應(yīng)小火加熱，或小火間斷加熱，期間還要不斷攪拌，防止焦糊。答案：(1)讓酵母細(xì)胞恢復(fù)正常生活(2)化學(xué)結(jié)合法物理吸附法(3)配制海藻酸鈉溶液(4)小火加熱(小火間斷加熱)，不斷攪拌(5)固定化酵母細(xì)胞數(shù)目較少較少海藻酸鈉濃度偏高，試驗(yàn)制作失敗(老師用書(shū)獨(dú)具)1．(2021·北京西城區(qū)質(zhì)檢)紫草素是紫草細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。爭(zhēng)辯人員欲用植物組織培育技術(shù)通過(guò)培育紫草細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)紫草素，下列相關(guān)操作不適合的是()A．對(duì)作為外植體的紫草葉片進(jìn)行消毒處理既保證細(xì)胞活性也可減輕污染B．培育基中要加入植物激素以保證已分化的植物細(xì)胞脫分化形成愈傷組織C．調(diào)整植物激素的種類(lèi)和比例以保證愈傷組織再分化并得到完整的植株D．在培育細(xì)胞的過(guò)程中要不