高考生物一輪復習 植物組織培養(yǎng)與酶的應用課件.ppt

《高考生物一輪復習 植物組織培養(yǎng)與酶的應用課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考生物一輪復習 植物組織培養(yǎng)與酶的應用課件.ppt（48頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

高考總復習生物,,選修1 生物技術實踐 學案40 植物組織培養(yǎng)與酶的應用,一、植物組織培養(yǎng)技術,基礎回顧,MS培養(yǎng)基,生長素,細胞分裂素,MS培養(yǎng)基,外植體,移栽,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,基礎回顧,(2)月季的花藥培養(yǎng)過程。 ①過程：材料的選取→材料的___________→接種和培養(yǎng)→________。 ②要挑選完全________的花蕾，確定花粉發(fā)育時期最常用的方法是________法。 3．影響花藥培養(yǎng)的因素： (1)主要因素：____________和______________。 (2)其他因素：親本植株的________、材料的____________及接種________等。,消毒,鑒定和篩選,未開放,醋酸洋紅,材料的選擇,培養(yǎng)基的組成,生長條件,低溫預處理,密度,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,4．實驗操作： (1)材料的選?。涸录净ㄋ幣囵B(yǎng)一般選擇________期，細胞核由中央移向細胞一側的時期。確定花粉發(fā)育時期最常用的方法是________法。 (2)接種：消毒后的花蕾，在無菌條件下除去____________，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。剝離花藥時盡量不要損傷________。 (3)培養(yǎng)：溫度控制在__________左右，幼小植株形成后才需要________。如果花藥開裂釋放出胚狀體，必須在花藥開裂后盡快將______________。,基礎回顧,單核,醋酸洋紅,萼片和花瓣,花藥,25 ℃,光照,幼小植株分開,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,二、果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用,基礎回顧,多聚半乳糖醛酸酶,果膠分解酶,細胞壁,化學反應,反應速度,溫度,酶的抑制劑,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,3．研究溫度對果膠酶活性影響的實驗。 (1)實驗方案：確定__________→探討控制溫度的方法和措施。 (2)實驗程序：制備水果泥→制備果膠酶→水果泥與果膠酶分別____________→將水果泥和果膠酶____________→過濾出果汁→記錄果汁量→改變不同溫度后，重復上面實驗。 (3)實驗結果：記錄實驗數(shù)據(jù)，并填入表格。 (4)得出結論：獲得的果汁越多，或果汁越澄清，表明果膠酶的活性______。,基礎回顧,溫度梯度,水浴保溫,混合保溫,越高,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,三、探討加酶洗衣粉的洗滌效果,基礎回顧,1．梳理加酶洗衣粉的去污機理。,蛋白質,小分子的肽,甘油,脂肪酸,麥芽糖,葡萄糖,纖維,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,2.探究不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果。 (1)實驗原理：酶的催化作用具有________，復合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，與單一加酶洗衣粉相比，對各種污漬都有較好的洗滌效果。 (2)實驗變量。 ①自變量：__________________。 ②無關變量：其他條件相同且適宜(如__________、__________等)。,基礎回顧,專一性,加酶洗衣粉的種類,溫度,pH,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(3)實驗步驟。,基礎回顧,500 mL,奶漬布,37 ℃,已消失,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,四、酵母細胞的固定化,基礎回顧,1．固定化酶的應用實例。 如用葡萄糖異構酶，將________轉化為果糖。固定化酶技術在反應柱上的孔應該滿足__________無法通過，__________自由出入。 2．固定化細胞技術。 (1)概念：利用________________方法將酶或細胞固定在__________的技術。 (2)方法：包埋法、________法和物理吸附法。,葡萄糖,酶顆粒,反應溶液,物理或化學,一定空間內(nèi),化學結合,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(3)實驗操作： 酵母細胞的______ 配制物質的濃度為0.05 mol/L的CaCl2溶液 ↓ 配制________溶液 ↓ 海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合 ↓ ______酵母細胞,基礎回顧,活化,海藻酸鈉,固定化,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,考點1 植物組織培養(yǎng),要點探究,1．植物組織培養(yǎng)技術和花藥離體培養(yǎng)技術的異同。,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,2.植物激素與組織培養(yǎng)。 生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關鍵性激素，其作用及特點： (1)在生長素存在的情況下，細胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強的趨勢。 (2)使用順序不同，結果不同，具體如下：,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(2)營養(yǎng)：常用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有機物有甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等。 (3)環(huán)境條件：pH、溫度、光照等條件。如菊花的組織培養(yǎng)所需pH為5.8左右，溫度為18～22 ℃，光照條件為每日用日光燈照射12 h。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 實驗操作中易錯的幾個問題。 (1)材料的選?。壕栈ǖ慕M織培養(yǎng)實驗中，應選擇未開花植株的莖上部新萌生的側枝；月季的花藥培養(yǎng)實驗中，應選擇花粉發(fā)育過程中的單核期的花粉進行培養(yǎng)。 (2)外植體消毒：所用消毒劑為體積分數(shù)為70%的酒精和質量分數(shù)為0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是無菌水。 (3)培養(yǎng)過程：在初期，菊花的組織培養(yǎng)需光照，月季的花藥培養(yǎng)不需光照；而在后期均需光照。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,【例?】 下列關于影響植物組織培養(yǎng)的因素的敘述不正確的是( ) A．幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功 B．給外植體消毒用70%的酒精 C．接種花藥后一段時間內(nèi)不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D．生長素與細胞分裂素含量之比較高時有利于芽的分化,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,解析：生長素與細胞分裂素含量之比較高時，有利于根的分化；較低時，有利于芽的分化；二者相當時，促進愈傷組織的生長。 答案：D,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,考點2 探究果膠酶活性的影響因素及其用量,要點探究,1．實驗原則。 遵循單一變量原則、對照性原則，嚴格控制變量，盡量減少無關變量的影響。 2．實驗原理。 果膠酶受溫度或pH的影響，在最適溫度或pH時，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都與果膠酶的活性大小成正比。 3．設計實驗。 (1)探究最適溫度時，pH為無關變量，最好是最適pH；探究最適pH時，溫度為無關變量，最好是最適溫度。,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(2)探究果膠酶的最適用量時，最適用量是在溫度、pH等適宜條件下測出來的，如果無關變量改變，最適用量也會發(fā)生變化。 特別提醒 (1)果膠酶盡量使用純酶制劑，或不含抑制物的粗酶制劑。 (2)如果隨著酶用量增加，過濾到的果汁體積也增加，這說明酶用量不足。 (3)當酶用量增加到某個值后，增加酶用量，果汁體積不再變化，說明酶用量已經(jīng)足夠，這個數(shù)值就是酶的最適用量。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,【例?】 某實驗小組為探究果膠酶的最適溫度，設計了以下實驗： ①用攪拌器攪拌制備一定量的蘋果泥備用。 ②配制質量分數(shù)為2%的果膠酶溶液備用。 ③按以下操作步驟進行：,要點探究,,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(1)該實驗的自變量是______________，因變量是_________________________________________________。 (2)請?zhí)顚懕砀裰凶帜杆淼臄?shù)值，并解釋原因。 ______________________________________________。 (3)為使效果更明顯，本實驗還要考慮其他因素對酶的影響，請列舉三點： ________________________、_________________________、________________________________________。 (4)本實驗檢測因變量的方法有兩種：______________________________、________________。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,解析：(1)實驗目的是探究果膠酶的最適溫度，因此實驗的自變量是溫度，要檢測的因變量是濾出的果汁量和果汁的澄清度。 (2)6支試管中加入的果泥和果膠酶的量都要相等，因為除自變量以外，其他無關變量要相等。 (3)影響酶活性的因素還有pH和酶與底物的混合程度等方面。 (4)實驗的因變量是果膠酶的活性，可通過比較出汁量和果汁的澄清度來檢測。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,答案：(1)溫度 果汁澄清度或出果汁量 (2)A、B、C、D、E均為8，F(xiàn)、G、H、I、J均為2，這樣可保證除自變量不同以外，其他無關變量都相同 (3)本實驗應將反應混合物調(diào)到果膠酶的最適pH 為了使果膠酶與果泥能充分接觸，應盡量將水果泥粉碎 在反應中適當攪拌(其余合理也正確) (4)測果汁澄清度 比較出汁量,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,考點3 探究加酶洗衣粉的洗滌效果實驗中的變量分析,要點探究,1．分析不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響實驗。 (1)實驗變量：水溫，必須設置溫度梯度。 (2)無關變量：水量與水質、洗衣粉用量、衣物質料與大小、浸泡與洗滌時間等，應該保持不變。,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 一般設置溫度梯度差為5 ℃較為適宜，洗滌效果最好的溫度不一定是該酶催化的最適溫度，若要測出最適溫度，則應將溫度梯度差縮小到更小(1 ℃)。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,2．分析不同種類洗衣粉對同一污漬或不同污漬洗滌效果的實驗。 (1)實驗原理：酶的催化作用具有專一性，復合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，與單一加酶洗衣粉相比，對各種污漬都有較好的洗滌效果。 (2)實驗變量： ①自變量：不同種類的加酶洗衣粉。 ②無關變量：其他條件相同且適宜(如溫度、pH等)。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 加酶洗衣粉保存和使用的五個“不”。 (1)不是所有的衣物都適宜用加酶洗衣粉洗滌：堿性蛋白酶能使蛋白質水解，羊毛、蠶絲等富含蛋白質類織物就不能用加酶洗衣粉來洗滌，以免受到破壞。 (2)不是任何條件下加酶洗衣粉的洗滌效果都好于普通洗衣粉：酶活性的發(fā)揮需要適宜的溫度、pH等，必須提供適宜酶活性發(fā)揮的條件，加酶洗衣粉的洗滌效果才能好于普通洗衣粉。 (3)加酶洗衣粉不適宜長時間儲存：加酶洗衣粉中的酶制劑是經(jīng)過特殊處理的，儲存時間太長，防護措施容易失效，導致酶失活，洗滌效果大大減弱。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(4)加酶洗衣粉不適宜與其他洗滌劑共用：加酶洗衣粉常常會與其他洗滌劑中的三聚磷酸鹽反應降低酶的活性，甚至使酶失活。 (5)加酶洗衣粉不是對人體無害：添加了堿性蛋白酶的洗衣粉可以分解人體皮膚表面的蛋白質，使人患過敏性皮炎、濕疹等，因此應避免與這類洗衣粉長時間接觸。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,【例?】 某學生進行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的課題研究。他的實驗設計如下： ①設置兩組實驗，分別使用蛋白酶洗衣粉和復合酶洗衣粉 ②兩組實驗的洗衣粉用量、被洗滌的衣物量、衣物質地、污染物性質和量、被污染的時間、洗滌時間、洗滌方式等全部設置相同 ③根據(jù)污漬去除程度得出結果 對這個實驗的評價，正確的是( ) A．未設置對照實驗 B．無關變量設置太多,要點探究,A,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,C．沒有自變量 D．因變量不能描述,要點探究,解析：實驗課題是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”，因此設置的兩組實驗應該是：一組用普通洗衣粉作對照組，另一組用加酶洗衣粉作實驗組。如果設置三組也正確，一組用普通洗衣粉作對照組，實驗組設置使用蛋白酶洗衣粉和復合酶洗衣粉。,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,名師點睛 加酶洗衣粉的洗滌效果的探究 (1)判斷加酶洗衣粉洗滌效果的方法：可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如已消失、顏色變淺、面積縮小等。 (2)加酶洗衣粉的洗滌效果的探究方法：實驗設計遵循的原則是對照原則和單一變量原則，如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有何不同時，以控制洗衣粉的種類為變量，其他條件完全一致；同時，普通洗衣粉處理污物與加酶洗衣粉處理污物形成對照實驗。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(3)變量的分析和控制：影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質、洗衣粉的用量、衣物的材質、衣物大小、浸泡時間、洗滌的方式和洗滌的時間等。在選擇適宜的變量作為探究課題的時候，應注意切合實際，如選擇水溫時，我們可以選擇一年中冬季、春季、秋季和夏季的實際常溫5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃進行實驗。,要點探究,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,考點4 固定化酶和固定化細胞,要點探究,1．固定化酶和固定化細胞技術。 (1)概念：利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內(nèi)的技術。 (2)方法及適用對象：,,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,一般來講，酶更適合用化學結合和物理吸附法固定化，而細胞多采用包埋法固定化，這是因為個大的細胞難以被吸附或結合，而個小的酶則易從包埋材料中漏出。 2．直接使用酶、固定化酶、固定化細胞的比較：,要點探究,,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(續(xù)表),要點探究,,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 混淆固定化酶與固定化細胞 1．固定化細胞使用的都是活細胞，因而為了保證其生長、增殖的需要，應該為其提供一定的營養(yǎng)物質。 2．固定化細胞由于保證了細胞的完整性，因而酶的環(huán)境改變小，所以對酶的活性影響最小。,要點探究,,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高考命題角度 高考對此類問題常結合酵母細胞的固定化，考查固定化酶與固定化細胞技術的區(qū)別和聯(lián)系。,要點探究,,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,【例?】 下列有關固定化酶和固定化細胞的說法中，正確的是( ) A．某種固定化酶的優(yōu)勢在于能催化一系列生化反應 B．固定化細胞技術只能固定一種酶 C．固定化酶和固定化細胞都能反復使用，但酶的活性迅速下降 D．固定化細胞常用包埋法，固定化酶常用物理吸附法,要點探究,,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,解析：固定化酶的優(yōu)勢在于酶能夠多次利用；細胞內(nèi)有多種酶，固定化細胞技術不只固定一種酶；固定化酶和固定化細胞都能反復使用，但酶的活性不是迅速下降。 答案：D,要點探究,,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,名師點睛 固定化酵母細胞制備的三個注意事項 (1)配制海藻酸鈉溶液：要用酒精燈加熱，邊加熱邊攪拌，同時注意要用小火或間斷加熱。 (2)海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合：要將溶化好的海藻酸鈉溶液先冷卻至室溫，然后再加入已活化的酵母細胞，防止高溫燙傷甚至殺死酵母細胞。 (3)固定化酵母細胞：要以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，不能注入溶液中，防止形成的凝膠珠形狀不規(guī)則。,要點探究,,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,1．某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉，其技術路線為“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”。下列有關敘述，錯誤的是( ) A．消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害 B．在愈傷組織培養(yǎng)中加入細胞融合的誘導劑，可獲得染色體加倍的細胞 C．出芽是細胞再分化的結果，受基因選擇性表達的調(diào)控 D．生根時，培養(yǎng)基通常應含α－萘乙酸等生長素類調(diào)節(jié)劑,B,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：消毒劑的使用既要殺死表面微生物，又防止傷害組織細胞，影響組織培養(yǎng)，A正確；植物細胞融合是指經(jīng)纖維素酶和果膠酶處理后得到的原生質體的誘導融合，帶有細胞壁的愈傷組織細胞不能誘導融合形成染色體加倍的細胞，B錯誤；出芽和生根都是細胞再分化的結果，其實質是基因的選擇性表達，C正確；α－萘乙酸為生長素類似物，可誘導愈傷組織生根，D正確。,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,2．酶在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用中的核心問題是固定化技術，而酶固定化所依據(jù)的基本原理在于酶具有( ) A．熱穩(wěn)定性 B．催化高效性 C．催化特異性 D．可反復使用性,D,解析：固定化酶指通過物理或化學的方法，將水溶性酶與非水溶性載體結合，既能與反應物接觸又能與產(chǎn)物分離，與直接使用酶相比，除催化效率高、特異性強外，還可反復使用酶；酶的熱穩(wěn)定性一般都不強。D正確。,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,3．(2014·山東卷)玉米是重要的糧食作物，經(jīng)深加工可生產(chǎn)酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下：,,(1)玉米秸稈中的纖維素經(jīng)充分水解后的產(chǎn)物可被酵母菌利用發(fā)酵生產(chǎn)酒精。培養(yǎng)酵母菌時，該水解產(chǎn)物為酵母菌的生長提供________。發(fā)酵過程中檢測酵母菌數(shù)量可采用____________________法或稀釋涂布平板法計數(shù)。,碳源,顯微鏡直接計數(shù),基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,(2)玉米淀粉經(jīng)酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖異構酶的作用下轉化成果糖。利用____________技術可使葡萄糖異構酶重復利用，從而降低生產(chǎn)成本。 (3)利用PCR技術擴增葡萄糖異構酶基因時，需用耐高溫的___________________催化。PCR一般要經(jīng)歷三十次以上的循環(huán)，每次循環(huán)包括變性、________________和___________三步。,固定化酶,(Taq)DNA聚合酶,(低溫)復性(或退火),(中溫)延伸,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：(1)培養(yǎng)酵母菌時，玉米秸稈中的纖維素的水解產(chǎn)物為酵母菌的生長提供碳源。檢測酵母菌數(shù)量可采用顯微鏡直接計數(shù)法或稀釋涂布平板法計數(shù)。 (3)利用固定化酶技術可使葡萄糖異構酶重復利用，從而降低生產(chǎn)成本。(4)利用PCR技術擴增葡萄糖異構酶基因時，需用耐高溫的(Taq)DNA聚合酶催化。PCR一般要經(jīng)歷三十次以上的循環(huán)，每次循環(huán)包括變性、(低溫)復性(或退火)；(中溫)延伸三步。,基礎回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,