【全優(yōu)設(shè)計(jì)】高考生物一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題3 植物的組織培養(yǎng)技術(shù)、酶的研究與應(yīng)用課件 新人教版選修1 .ppt

專(zhuān)題3植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 酶的研究與應(yīng)用 一 植物的組織培養(yǎng)技術(shù) 1 原理 植物細(xì)胞的 2 過(guò)程 離體的植物細(xì)胞 組織 器官愈傷組織根 芽植物 全能性 3 影響植物組織培養(yǎng)的因素 1 選材 對(duì)于同一種植物材料 材料的年齡 保存時(shí)間的長(zhǎng)短等也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 菊花的組織培養(yǎng) 一般選擇 植株的莖上部新生的側(cè)枝 2 培養(yǎng)基 成分 大量元素 有機(jī)成分 激素和 植物激素包括 和生長(zhǎng)素 它們是啟動(dòng) 和再分化的關(guān)鍵性激素 類(lèi)型 常用 培養(yǎng)基 作用 植物細(xì)胞 組織或器官生長(zhǎng)和發(fā)育的 其他條件 ph 和光照等條件對(duì)于植物組織的培養(yǎng)也很重要 未開(kāi)花 微量元素 瓊脂 細(xì)胞分裂素 細(xì)胞分裂 脫分化 ms 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 溫度 4 菊花的組織培養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程 1 制備ms固體培養(yǎng)基 配制好的培養(yǎng)基進(jìn)行 滅菌 2 外植體消毒 消毒 無(wú)菌水清洗 溶液消毒 無(wú)菌水 高壓蒸汽 70 酒精 0 1 氯化汞 清洗 3 接種 始終在 旁進(jìn)行 對(duì)接種工具要用 滅菌 將菊花莖段插入培養(yǎng)基中時(shí)注意不要倒插 4 培養(yǎng)與移栽 在18 22 的 中培養(yǎng) 得到試管苗后進(jìn)行移栽 酒精燈火焰 火焰灼燒 無(wú)菌箱 5 月季的花藥培養(yǎng) 1 被子植物花粉的發(fā)育過(guò)程 花粉母細(xì)胞 小孢子母細(xì)胞 時(shí)期 單核期 期 精子 2 產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑 四分體 雙核 3 影響花藥培養(yǎng)的因素 材料的選擇 選擇花藥一般選擇在 選擇的花粉應(yīng)處于發(fā)育 時(shí)期的 培養(yǎng)基的 其他條件 如親本植株的生長(zhǎng)條件 材料的 預(yù)處理 接種密度等 初花期 單核期 組成 低溫 4 實(shí)驗(yàn)操作關(guān)鍵 材料的選取 挑選完全 的花蕾 確定花粉發(fā)育時(shí)期最常用方法是 法 接種 滅菌后的花蕾 在 條件下除去萼片和花瓣 并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上 剝離花藥時(shí)盡量不要損傷花藥 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(kāi)裂釋放出胚狀體 就要在 開(kāi)裂后盡快將幼小植株分開(kāi) 未開(kāi)放 醋酸洋紅 無(wú)菌 25 光照 花藥 即時(shí)訓(xùn)練1育種工作者常采用花藥培養(yǎng)的方法 使花粉粒發(fā)育為單倍體植株 下圖是采用水稻的花藥進(jìn)行培養(yǎng)的示意圖 據(jù)圖回答下列問(wèn)題 選取水稻花藥 對(duì)花蕾消毒 接種和培養(yǎng) 植物體 1 選取的水稻花藥應(yīng)為期 此時(shí)細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè) 花藥培養(yǎng)成功率最高 2 通過(guò)花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體植株一般有兩種途徑 一種是花粉通過(guò)階段發(fā)育為植株 另一種是在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成 再將其誘導(dǎo)分化成植株 3 試管苗形成過(guò)程中 必須從培養(yǎng)基中獲得和小分子有機(jī)物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂和生長(zhǎng) 培養(yǎng)基中應(yīng)有和兩類(lèi)植物激素 4 若接種過(guò)花藥的培養(yǎng)基上出現(xiàn)了污染 則可能的原因有哪些 至少寫(xiě)出兩條 答案 1 單核 2 胚狀體愈傷組織 3 無(wú)機(jī)鹽或礦質(zhì)元素生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素 4 培養(yǎng)基滅菌不徹底 花蕾消毒不徹底 接種時(shí)操作不規(guī)范等 有絕對(duì)的界限 主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類(lèi)及其濃度配比 試管苗所需的營(yíng)養(yǎng)均由培養(yǎng)基提供 外植體消毒不徹底 無(wú)菌操作不規(guī)范等造成培養(yǎng)基被污染 解析 選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素 在花粉的發(fā)育過(guò)程中 單核期細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞的一側(cè) 花藥培養(yǎng)成功率最高 選擇單核期以前的花藥接種 其質(zhì)地幼嫩 極易破碎 選擇單核期以后的花藥接種 花瓣已有些松動(dòng) 又給材料的消毒帶來(lái)困難 通過(guò)花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株 即單倍體植株 一般有兩種途徑 一種是花粉通過(guò)胚狀體階段發(fā)育為植株 另一種是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成愈傷組織 再將其誘導(dǎo)分化成植株 這兩種途徑之間并沒(méi) 二 酶的研究與應(yīng)用 1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 1 果膠酶不是一種酶 而是一類(lèi)酶的總稱(chēng) 包括 和果膠酯酶等 2 果膠酶可以分解果膠 使 變得更容易 果膠分解后 也使得果汁變得 多聚半乳糖醛酸酶 果膠分解酶 榨取果汁 澄清 2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果 1 加酶洗衣粉中常有的酶制劑 包括 脂肪酶 和纖維素酶四種 這些酶的活性受溫度 和表面活性劑的影響 2 加酶洗衣粉去污機(jī)理 堿性蛋白酶能將血漬 奶漬等含有的大分子 水解成可溶性的 或小分子肽 脂肪酶 和纖維素酶分別把大分子 淀粉和 水解為小分子物質(zhì) 蛋白酶 淀粉酶 酸堿度 蛋白質(zhì) 氨基酸 淀粉酶 脂肪 纖維素 3 酵母細(xì)胞的固定化 1 固定化酶的應(yīng)用實(shí)例 果糖生產(chǎn) 將果糖生產(chǎn)中所用的 進(jìn)行固定 可以連續(xù)使用該酶 降低了生產(chǎn)成本 提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率 2 固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù) 指利用 方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù) 包括包埋法 和 其中包埋法常用于對(duì) 的固定 葡萄糖異構(gòu)酶 物理或化學(xué) 化學(xué)結(jié)合法 物理吸附法 細(xì)胞 配制cacl2溶液 配制 溶液 溶液與酵母細(xì)胞混合 固定化酵母細(xì)胞 3 制備固定化酵母細(xì)胞的操作 海藻酸鈉 海藻酸鈉 酵母細(xì)胞的活化 即時(shí)訓(xùn)練2如圖所示 某洗衣粉中有一種生物活性物質(zhì) 為驗(yàn)證其性質(zhì) 進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的圖解 回答下列問(wèn)題 1 該洗衣粉中有生物活性的物質(zhì)是 2 實(shí)驗(yàn)甲 紗布上蛋白膜消失的原因是 3 實(shí)驗(yàn)乙 紗布上蛋白膜未消失的原因是 答案 1 酶 2 洗衣粉中的酶催化蛋白質(zhì)分解 3 煮沸使酶變性失活 不能分解蛋白質(zhì) 解析 加酶洗衣粉中往往含堿性蛋白酶 酶的催化作用具有專(zhuān)一性 能將附著在紗布上的蛋白膜分解 而酶的催化作用受溫度和酸堿度的影響 高溫使酶變性失活 所以煮沸過(guò)的洗衣粉不能將蛋白膜水解成可溶性的小分子多肽或氨基酸 1 原理 1 植物細(xì)胞全能性的概念 高度分化的植物細(xì)胞 仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能 2 高度分化的植物細(xì)胞全能性表達(dá)的條件 離體條件 無(wú)菌操作 防止雜菌污染 適宜物質(zhì)的誘導(dǎo)和調(diào)節(jié) 激素主要是生長(zhǎng)素 細(xì)胞分裂素等 種類(lèi)齊全 比例適合的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 溫度 酸堿度 光照等條件的控制 考點(diǎn)一植物的組織培養(yǎng) 2 影響植物組織培養(yǎng)的因素 1 內(nèi)因 植物的種類(lèi) 同一種植物材料的年齡 保存時(shí)間的長(zhǎng)短 部位等 2 3 菊花莖的組織培養(yǎng)與月季的花藥培養(yǎng)的比較 易錯(cuò)提示操作過(guò)程中實(shí)現(xiàn)無(wú)菌環(huán)境的措施 培養(yǎng)基的滅菌 高壓蒸汽滅菌 外植體的消毒 酒精 氯化汞 接種的無(wú)菌操作 酒精 酒精燈 灼燒 無(wú)菌箱中培養(yǎng) 移栽到消過(guò)毒的環(huán)境中生存一段時(shí)間 例1 通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速繁殖 生產(chǎn)藥物及培育無(wú)病毒的植物等 請(qǐng)根據(jù)植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程和下表回答下面的問(wèn)題 離體的植物器官 組織或細(xì)胞愈傷組織胚狀體植物體 植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程 植物的花芽分別在含有不同比例的吲哚乙酸和細(xì)胞分裂素的培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)狀況見(jiàn)下表 單位 10 6g l 1 1 離體的植物器官 組織或細(xì)胞能夠被培養(yǎng)成新的植物體的原因是 2 用植物組織培養(yǎng)的方法誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu) 若包上人造種皮 制成人工種子 可能解決有些作物品種繁殖能力差 結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題 胚狀體來(lái)源于離體的植物體細(xì)胞 其形成過(guò)程中要經(jīng)過(guò)的生理變化大體上是植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程中的 和 過(guò)程 在此過(guò)程中被培養(yǎng)的細(xì)胞始終受的調(diào)節(jié) 內(nèi)填序號(hào) 3 應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無(wú)病毒植株 其原因是 4 從表中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出 吲哚乙酸和細(xì)胞分裂素是實(shí)驗(yàn)中的兩種重要物質(zhì) 其中 新芽形成必需的條件是 而在培養(yǎng)形成完整新個(gè)體的過(guò)程中 對(duì)它們的調(diào)控關(guān)鍵是 解析 植物組織培養(yǎng)利用細(xì)胞全能性的原理 植物器官 組織或細(xì)胞在離體狀態(tài)下經(jīng)脫分化和再分化形成胚狀體 進(jìn)一步發(fā)育成新植株或被包以人造種皮 制成人工種子 在此過(guò)程中細(xì)胞分裂素和吲哚乙酸起著調(diào)節(jié)作用 細(xì)胞分裂素濃度與吲哚乙酸濃度的比值高時(shí) 誘導(dǎo)芽的產(chǎn)生 吲哚乙酸濃度與細(xì)胞分裂素濃度的比值高時(shí) 誘導(dǎo)根 的產(chǎn)生 對(duì)它們的調(diào)控關(guān)鍵是適當(dāng)控制好不同培養(yǎng)期的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與吲哚乙酸的濃度及二者的比例 答案 1 植物細(xì)胞具有全能性 2 脫分化 再分化植物激素 3 植物的莖尖或根尖很少被病毒感染 甚至無(wú)病毒 4 細(xì)胞分裂素的濃度大于吲哚乙酸的濃度適當(dāng)調(diào)控好不同培養(yǎng)期的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與吲哚乙酸的濃度和它們的比例 1 有關(guān)果膠酶的實(shí)驗(yàn)探究 1 酶的活性和酶反應(yīng)速度 酶的活性 是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力 酶活性的高低可以用在一定條件下 酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示 酶反應(yīng)速度 用單位時(shí)間內(nèi) 單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示 影響因素 溫度 ph 酶濃度 底物濃度和酶的抑制劑等 考點(diǎn)二酶的研究與應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)原理 2 探究溫度 或ph 對(duì)果膠酶活性的影響 實(shí)驗(yàn)流程 記錄結(jié)果 2 探究加酶洗衣粉的洗滌效果 1 分析不同種類(lèi)加酶洗衣粉的洗滌效果 實(shí)驗(yàn)原理 酶的催化作用具有專(zhuān)一性 復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類(lèi)較多 與單一加酶洗衣粉相比 對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果 實(shí)驗(yàn)變量 2 實(shí)驗(yàn)步驟 3 實(shí)驗(yàn)時(shí)注意事項(xiàng) 在比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果的實(shí)驗(yàn)中 自變量為洗衣粉的種類(lèi) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循單一變量原則 對(duì)照原則 有效控制其他變量 如水的用量 污染物的量 用于實(shí)驗(yàn)的布的質(zhì)地和大小 兩種洗衣粉的用量 攪拌及洗滌時(shí)間等 在使用加酶洗衣粉時(shí)不但要考慮最佳洗滌效果的條件 如最適溫度 ph 還要考慮衣物的承受力 如蛋白酶洗衣粉不能洗滌絲綢類(lèi)衣物 也要考慮洗滌成本問(wèn)題 因污漬的成分比較復(fù)雜 一般選擇復(fù)合加酶洗衣粉 以減少用量 該實(shí)驗(yàn)探究多種加酶洗衣粉對(duì)同一污漬的洗滌效果 也可以探究同一種加酶洗衣粉對(duì)不同污漬的洗滌效果 易錯(cuò)提示加酶洗衣粉使用時(shí)必須注意的問(wèn)題 1 堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解 因此 蛋白質(zhì)類(lèi)纖維 羊毛 蠶絲等 織物就不能用加酶洗衣粉來(lái)洗滌 以免使纖維受到破壞 2 使用加酶洗衣粉時(shí) 必須注意洗滌用水的溫度 堿性蛋白酶在35 50 時(shí)活性最強(qiáng) 在低溫下或60 以上就會(huì)失效 3 加酶洗衣粉也不宜長(zhǎng)期存放 存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致酶活力降低 例2 某生物研究性學(xué)習(xí)小組為探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn) 1 為什么在混合蘋(píng)果泥和果膠酶之前 要將蘋(píng)果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理 2 該實(shí)驗(yàn)中如何設(shè)置對(duì)照 3 實(shí)驗(yàn)的自變量是 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要保持不變的因素有 4 判斷不同溫度下果膠酶活性的高低 除利用蘋(píng)果汁的體積作為檢測(cè)指標(biāo)外 還可以通過(guò)比較來(lái)判斷 5 結(jié)合實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù) 請(qǐng)?jiān)谟覉D中繪出溫度對(duì)果膠酶活性影響的大致曲線圖 解析 實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度 為確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中酶所處的溫度恒定 實(shí)驗(yàn)