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 。?
(5)制备固定化酶则不宜用此方法,原因是?
。?
4.下图表示菊花的嫩枝和月季的花药的离体培养过程,请回答下列问题。
(1)对菊花来说,要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养,其原因是 ;?
对月季来说,适宜花粉培养的时期是 期。为确定花粉是否处于该时期,最常用的方法是 。?
(2)月季的花药离体培养与菊花的嫩枝组织培养不同,从植物产生的途径来说,花粉植株产生的途径除了图中所示外,还可以通过 阶段发育而来,这两种发育途径主要取决于 。?
(3)两种植物组织培养都需要接种,下列关于接种时应注意问题的描述正确的是 。?
①接种室要消毒 ②操作时戴口罩,便可说话 ③外植体可预先用体积分数为70%的酒精浸泡,再用0.1%的氯化汞液消毒即可 ④接种操作要在酒精灯火焰旁进行 ⑤接种完毕盖好瓶盖
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.③④⑤ D.①④⑤
(4)以上植物组织培养过程与微生物的实验室培养不同,但也需要非常严格的操作。使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)称为 ,常用的消毒方法是 (至少两种)。?
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参考答案
1.答案:(1)消毒 果胶酶 吸附 未被固定的酶等 (2)AB 阀1 乙醇 混浊(沉淀) 慢 (3)重复
解析:(1)苹果汁的制作需要果胶酶,该酶来自图中的黑曲霉。果胶酶将果胶催化水解,提高了果汁的澄清度;酶固定常用吸附法。(2)先提取果胶酶再进行果汁的制作,防止苹果汁时间过久变质。澄清过程应关闭阀1,避免提取液进入固定化柱中降低了果汁质量,如果果胶未完全分解,可降低流速,延长反应时间。(3)固定化酶的优点之一是被固定的酶可以重复使用。
2.答案:(1)缺水 正常(生活) 体积会增大(增多) (2)化学结合法 物理吸附法 (3)配制海藻酸钠溶液 (4)小火加热(小火间断加热),不断搅拌 (5)较少 (海藻酸钠浓度偏高)制作失败 (6)使胶体聚沉(或形成稳定的结构)
解析:(1)酵母细胞在缺水的状态下休眠。活化是加入水使酵母菌恢复到生活状态。酵母细胞活化后体积会增大。
(2)固定化酶常用化学结合法和物理吸附法固定化。
(3)实验的关键是配制海藻酸钠溶液,得到凝胶珠。
(4)海藻酸钠溶化过程要小火加热(小火间断加热)不断搅拌,使海藻酸钠完全溶化,又不会焦糊。
(5)海藻酸钠浓度过低,包埋的酵母菌就过少;海藻酸钠浓度过高,不易与酵母菌混合均匀。
(6)氯化钙能使海藻酸钠形成聚沉。
3.答案:(1)脱分化、再分化 (2)小火间断 冷却(至室温) (3)形成稳定的结构 (4)不易形成凝胶珠 颜色和形状 (5)酶分子很小,容易从包埋材料中漏出
解析:(1)由叶组织块经脱分化形成愈伤组织,再分化后形成胚状体。(2)包埋人工种子加热溶解海藻酸钠时需用小火间断加热,防止焦糊,冷却后加入胚状体充分混匀。(3)将刚生产的人工种子浸泡在氯化钙溶液中一段时间,使人工种子形成稳定的结构。(4)制备固定化酵母细胞时的海藻酸钠溶液的浓度过高使其不易形成凝胶珠,通常通过观察凝胶珠的颜色和形状,即浅黄色,圆形或椭圆形最佳。(5)由于酶分子很小,容易从包埋材料中漏出,所以不易用包埋法。
4.答案:(1)生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化 单核 醋酸洋红法 (2)胚状体 培养基中激素的种类及其浓度配比 (3)D (4)灭菌 煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法、化学试剂消毒法
解析:(1)如果培养的是一般组织,一般宜采用生长旺盛的嫩枝较好,因为这样的组织细胞分裂能力强,容易诱导脱分化和再分化。如果培养的是花药,一般采用单核期的花药,可以用醋酸洋红法进行检测。
(2)花药离体培养可以有两条产生植株的途径,除了题中的途径外,还可以通过胚状体进一步分化产生植株。两种发育途径主要取决于激素的种类及浓度比。
(3)接种前要对植物材料进行消毒处理,接种时要在酒精灯火焰旁进行。
(4)将包括芽孢和孢子在内的生命体杀灭的主要操作方法是灭菌,消毒是将物体表面或内部的部分有害微生物杀死的操作方法,常见的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法、化学试剂消毒法等。
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