优化方案高考生物一轮复习 第十一单元 第39讲 酶的应用与植物组织培养课后达标检测

植物组织培养和酶的应用(20分钟50分)1.(12分)(2016·济南模拟)下图是花药培养产生花粉植株的两种途径，回答下列相关问题：(1)通过花药培养产生花粉植株有两种途径，一种是花粉通过A________阶段发育成植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成B________，再将其诱导分化成植株。

(2)诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中主要的影响因素是____________与____________。

提高诱导成功率的另一个重要因素是____________________。

(3)在花药培养中，花粉植株染色体组常常会发生变化，因此需要对培养出来的植株做进一步的________________。

【解析】(1)花药培养产生花粉植株的两个途径的不同点是愈伤组织是未分化的细胞，需要经再分化形成丛芽，而胚状体的细胞已经发生了细胞分化，直接培养可得丛芽，因此A为胚状体，B为愈伤组织。

(2)诱导花粉植株能否成功主要的影响因素是材料的选择和培养基的组成。

由于单核期的细胞对离体刺激比较敏感，因此选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的一个重要因素。

(3)在花药培养中，花粉植株染色体组常常会发生变化，因此需要对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。

答案：(1)胚状体愈伤组织(2)材料的选择培养基的组成选择合适的花粉发育时期(3)鉴定和筛选【易错提醒】花粉植株形成的两种途径易判断错误区分依据：培养物是否分化(1)愈伤组织：未分化的细胞，需经再分化形成丛芽。

(2)胚状体：已经发生了细胞分化，直接培养可得丛芽。

2.(14分)世界苦荞在中国，中国苦荞在凉山。

苦荞富含黄酮类化合物等营养物质，在降血糖、降血脂等方面功效显著。

查尔酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物合成的关键酶，下图为将修饰后的CHS基因导入苦荞，培育高产黄酮苦荞品系示意图。

试回答下列相关问题：(1)图中常用的是________培养基。

课后作业1．(2019·浙江温州模拟)现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、必然浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，下面是某小组利用上述材料进行的有关实验：(“/”表示不加)请回答以下问题：(1)磨浆机的作用是______________。

(2)假设要验证果胶酶的作用，应把________两个烧杯同时掏出并____________，观看并比较________________。

预期的实验现象与结果是____________________________。

(3)比较烧杯甲、丙、丁可知，________能阻碍酶的活性。

(4)表中①处的内容是________________________。

(5)请设计一表格，用来记录利用上述材料“探讨果胶酶的最适用量”的实验结果。

答案(1)制取苹果泥(2)甲与乙过滤相同时刻果汁的体积与澄清度甲果汁的体积多于乙，且比乙澄清(3)pH(酸碱度) (4)质量分数为2%的果胶酶溶液(5)如下表：解析此题考查果胶酶的催化成效及果胶酶反映需要的条件；在探讨果胶酶最适用量的实验中，果胶酶的利用量是自变量，所得果汁的体积为因变量，其他条件为操纵量。

(1)实验中要用磨浆机制取苹果泥。

(2)乙烧杯中没有加入果胶酶溶液，要验证果胶酶的作用，应将甲、乙两烧杯对照，观看并比较滤出果汁的体积和澄清度，甲组果汁的体积多于乙且比乙澄清。

(3)甲、丙、丁组的自变量是pH。

(4)①应为质量分数为2%的果胶酶溶液。

(5)探讨果胶酶最适用量的实验中应设置多次实验，别离加入不同量的果胶酶溶液。

2．某同窗用实验来探讨pH对酶活性的阻碍。

他预备了5份含有等量果胶酶溶液的试管，用0.1%的盐酸或氢氧化钠溶液调剂至不同的pH，每支试管加5块0.1 cm3的正方体苹果块，试管均置于25 ℃室温条件下。

(1)请你帮忙他选取pH梯度：__________________________________ ______________________________________。

第39讲生物技术在食品加工及其他方面的应用[考纲明细] 1.从生物材料中提取某些特定的成分 2.运用发酵加工食品的基本方法 3.测定食品加工中可能产生的有害物质知识自主梳理一、果酒和果醋的制作1.菌种的比较2.制作原理与发酵条件的比较[深入思考]果酒制作时发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3的空间的目的是什么？提示先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖,耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次,防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。

3.制作果酒和果醋的发酵装置分析注：若用简易的发酵装置,每隔一段时间排气时只需拧松瓶盖,不要打开瓶盖。

4.果酒和果醋的制作过程[深入思考]先冲洗葡萄后去枝梗的原因？为什么冲洗葡萄的次数不能过多？提示先冲洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会；以防将葡萄皮上的野生型酵母菌冲洗掉。

5.结果鉴定(1)可通过嗅闻、观察和品尝初步鉴定(可能的结果如下)(2)进一步鉴定①酒精发酵的结果检测：a.检测试剂：□40重铬酸钾。

b.检测条件：□41酸性。

c.实验现象：呈现□42灰绿色。

d.检验步骤：先在试管中加入□43发酵液2 mL,再滴入物质的量浓度为3 mol/L的□44 H2SO43滴,振荡混匀,最后滴加常温下饱和的□45重铬酸钾溶液3滴,振荡试管,观察46颜色变化。

□②醋酸发酵的结果检测：可通过检测和比较醋酸发酵前后的□47pH作进一步的鉴定。

二、腐乳的制作1.腐乳的制作原理(1)菌种：腐乳的发酵中起主要作用的是□01毛霉,其新陈代谢类型是□02异养需氧型。

(2)菌种作用：毛霉等微生物能产生□03蛋白酶和□04脂肪酶。

蛋白酶能将蛋白质05小分子肽和□06氨基酸；脂肪酶能将脂肪水解为□07甘油和□08脂肪酸。

分解成□2.腐乳的制作流程[深入思考]腐乳的制作如何防止杂菌污染？提示①用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒；②装瓶时,操作要迅速小心,加入卤汤后,要用胶条将瓶口密封,封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染。

微生物的培育与应用酶的应用1.(2024全国Ⅲ卷)回答下列与酵母菌有关的问题。

(1)分别培育酵母菌通常运用(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培育基,该培育基应采纳灭菌法灭菌。

若将酵母菌划线接种在平板上,培育一段时间后可视察到菌落,菌落的含义是。

(2)酵母菌液体培育时,若通入氧气,可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培育,可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。

(3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加肯定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的缘由是。

答案 (1)麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体(2)菌体快速增殖乙醇产生(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软解析 (1)牛肉膏蛋白胨一般用于培育细菌,MS培育基用于植物组织培育,因此,分别培育酵母菌可用麦芽汁琼脂培育基。

培育基常采纳高压蒸汽灭菌法进行灭菌,所视察到的菌落通常是由一个细胞繁殖而来的一个肉眼可见的子细胞群体。

(2)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,繁殖速度快;在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,产生乙醇和CO2。

(3)制作面包时,加入酵母菌,酵母菌先进行有氧呼吸,后期再进行无氧呼吸,都有CO2产生,CO2受热后膨胀使面包松软。

2.(2024全国Ⅱ卷)在生产、生活和科研实践中,常常通过消毒和灭菌来避开杂菌的污染。

回答下列问题。

(1)在试验室中,玻璃和金属材质的试验器具(填“可以”或“不行以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。

(2)牛奶的消毒常采纳巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是。

(3)密闭空间内的空气可采纳紫外线照耀消毒, 其缘由是紫外线能。

在照耀前,适量喷洒,可强化消毒效果。

(4)水厂供应的自来水通常是经过(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。

(5)某同学在运用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的缘由是。

【优化方案】2016届高考生物一轮复习第十一单元第39讲酶的应用与植物组织培养随堂反馈高效突破[学生用书P262～P263]1．(2015·四川乐山月考)工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高水果的出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了如下实验：①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图甲)。

②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图乙)。

③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图丙)。

温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80果汁量/mL 8 13 15 25 15 12 11 10(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中________的水解。

(2)实验结果表明，当温度为 ________左右时，果汁量最多，此时果胶酶的活性________。

当温度再升高时，果汁量降低，说明____________________。

(3)实验步骤①的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一是果胶，而果胶酶是水解果胶的一类酶的总称。

(2)通过表中数据可知：在40 ℃时，产生的果汁量最多，在题中所给的温度范围内，40 ℃时酶活性最高。

当温度再升高时，出汁量降低，酶的催化活性降低。

(3)因为酶具有高效性，使底物与酶的温度都达到预定值后再混合，避免它们事先发生反应，而引起结果的不准确。

答案：(1)果胶(2)40 ℃最高酶活性降低(3)避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度，从而影响果胶酶活性2．(2015·江苏南京模拟)Ⅰ.根据材料回答下列有关问题：某大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作载体来包埋小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。

课时作业39 酶的研究与应用时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题5分，共60分)1．(2013·江苏连云港高三期中)下列有关制备固定化酵母细胞的说法错误的是( ) A．可根据凝胶珠的颜色和形状检测凝胶珠的质量B．要将酵母细胞活化处理C．制成的凝胶珠上不能出现小孔D．配制的海藻酸钠浓度是本实验的关键解析：制备固定化酵母细胞时，细胞悬浮在海藻酸钠溶液中，滴进CaCl2溶液中，形成海藻酸钙凝胶小球，细胞被包埋在凝胶的小孔中，制成固定化细胞，故C错误。

答案：C2．固定化细胞对酶的影响最小，根本原因是( )A．避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程B．固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用C．催化反应结束后，能被吸收和重复利用D．细胞结构保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发挥作用解析：固定化细胞对酶的影响最小，其根本原因是酶在细胞内，受外界影响小，保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发挥作用。

答案：D3．在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是( )A．用于调节溶液pH B．用于进行离子交换C．用于胶体聚沉D．用于为酵母菌提供Ca2＋解析：海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是由于无机盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒，类似于人体细胞与抗凝集素之间的凝聚反应。

答案：C4．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是( )A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物解析：本题考查固定化酶和固定化细胞的相关基础理论知识。

固定化酶的应用，无需控制溶解氧；利用固定化酶降解水体中有机磷农药，不需要提供营养条件，固定化细胞发挥作用才需要提供适宜的营养条件；利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用一是作为反应底物；二是为酵母菌的生长繁殖提供物质和能量。

第39讲酶的应用阅读选修1课本P42～52完成以下填空(不能独立完成的空用红笔标出)一、酶在果汁生产和洗涤等方面的应用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，可用反应速率来表示。

(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。

3．加酶洗衣粉和酶制剂加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。

4．加酶洗衣粉的去污机理提示：较稳定，不再产生混浊。

二、固定化酶和酵母细胞的固定化1．固定化酶(1)应用实例——果糖生产：葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为果糖。

(2)固定化酶技术：将酶固定在颗粒状的载体上，再将酶颗粒装到反应柱内，反应柱底端的孔应满足酶颗粒无法通过而反应溶液可以自由通过。

2．固定化细胞技术(1)概念：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)制备固定化酵母细胞的操作流程：酵母细胞的活化→配制0.05 mol/L CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞→冲洗→发酵。

考点酶在果汁生产和洗涤方面的应用1．果胶酶与纤维素酶的比较(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)实验流程制备果泥↓设置一系列具有梯度的pH和温度↓加入果胶酶反应一段时间↓过滤果汁(4)分析：该实验的自变量是温度或pH，因变量是酶的活性，检测因变量是通过测定果汁的体积或比较澄清度来实现的。

(5)设计实验①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。

藏躲市安详阳光实验学校第32讲酶的应用植物的组织培养1．某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素等成分。

某小组开展了该植物综合利用的研究。

回答下列与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题：(1)果胶提取工艺研究结果表明，原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率，最主要原因是沸水漂洗________(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B．使植物组织变得松散C．使有关酶失活D．有利于细胞破裂和原料粉碎制浆)。

(2)在淀粉分离生产工艺研究中，为促进淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液)，其菌株起重要作用。

为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使用的菌液，采用________________，进行单菌落分离，然后将其____________，并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。

(3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中，将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后，发现仍存在浑浊和沉淀问题。

可添加________________使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加________________，以解决汁液浑浊和沉淀问题。

(4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性，然后主要优化各固定化酶反应器中的__________________________________(答出2点)、反应液的pH和酶反应时间等因素。

其中，酶反应时间可通过________________来调节。

解析：(1)植物体中存在果胶酶，果胶酶能催化果胶的水解，沸水漂洗后会使果胶酶失去活性，所以先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率显著高于常温水漂洗的果胶得率。

(2)纯化菌种常使用划线分离法或涂布分离法，通过扩大培养进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。

(3)果胶酶和果胶甲酯酶能使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，淀粉在水中的溶解度比较小，也是造成汁液浑浊的原因，所以可用淀粉酶催化淀粉的水解。

限时作业39植物的组织培养技术、酶的研究与应用1.某同学进行苹果汁制作实验,工艺如下图所示。

请回答下列问题。

(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是。

黑曲霉提取液中含有的可水解果胶,从而使果汁澄清。

固定化柱中填充的石英砂通过方式将酶固定化,酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去。

(2)实验中,操作流程A和B的先后顺序为。

在苹果汁澄清过程中,应关闭的流速调节阀是。

要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶,可取一定量的果汁与等量的混合,如果出现现象,说明果胶还没有被完全水解。

为使果胶完全水解,应将流速调。

(3)实验后,将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天,该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验,说明固定化酶可被使用。

2.下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤,请回答下列问题。

酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞(1)在状态下,微生物处于休眠状态。

活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复状态。

活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时。

(2)固定化细胞技术一般采用包埋法,而固定化酶常用和方法。

(3)影响实验成败的关键步骤是。

(4)海藻酸钠溶化过程的注意事项是。

(5)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目。

如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明。

(6)该实验中CaCl2溶液的作用是。

3.下图1为人工种子生产过程示意图,图2为图1中③过程的相关操作,据图分析回答下列问题。

(1)图1中,①②过程分别称为。

(2)图2中,包埋形成人工种子过程中,加热溶解海藻酸钠时需注意用加热,然后将溶化好的海藻酸钠溶液后,加入胚状体充分搅拌混合均匀。

(3)刚生产的人工种子需要在氯化钙溶液中浸泡一段时间,其目的是使人工种子。

(4)若用图2的方法“制备固定化酵母细胞”,海藻酸钠溶液的浓度对实验结果影响较大,若浓度过高,则,通常评价该实验结果主要是观察凝胶珠的。