第40講植物組織培養及酶應用備考·最新考綱1.植物組織培養。2.酶活力測定普通原理。3.酶在食品制造和洗滌等方面應用。第1頁考點一植物組織培養[自主梳理]1.植物組織培養過程和原理(1)原理：

。(2)高度分化細胞全能性表示條件①

狀態。②營養物質：有機營養、無機營養。③植物激素：

、

等。④無菌、適宜外界條件。植物細胞全能性離體生長素細胞分裂素第2頁(3)過程無菌脫分化再分化光照第3頁2.菊花組織培養過程(1)影響植物組織培養主要原因①選材：普通選擇

植株莖上部新萌生側枝。未開花MS培養基植物激素第4頁(2)試驗操作過程70%酒精無菌水酒精燈火焰火焰燃燒無菌箱第5頁3.影響植物組織培養主要原因(1)培養材料①不一樣植物組織，培養難易程度差異很大，輕易進行

植物也輕易進行組織培養。②同一個植物材料，材料

對培養也有影響。幼齡、保留時間短植物材料輕易培養成功。(2)無菌條件培養基上有細菌等微生物存在時，它們比植物細胞生長、繁殖得更加快，而且它們會產生

，使培養植物細胞很快中毒死亡，所以在培養過程中要求進行一系列消毒、滅菌，而且要求無菌操作。無性繁殖年紀、保留時間長短毒素第6頁4.月季花藥培養(1)被子植物花粉發育過程?

?

?雙核期?花粉粒(2)產生花粉植株兩條路徑(3)影響花藥培養原因①主要原因：

和

。②月季花藥培養普通選擇

期。花粉母細胞(小孢子母細胞)四分體時期單核期材料選擇培養基組成單核胚狀體愈傷組織叢芽第7頁[跟進題組]1.菊花是一個良好觀賞植物，并含有一定藥用價值，科研人員經過組織培養技術可實現一些珍稀菊花品種快速繁殖。請回答：(1)進行組織培養所依據原理是________。配制MS固體培養基母液時,無機物中大量元素應濃縮________倍。配制好培養基在分裝后需進行________處理。(2)接種前，外植體消毒普通要用到體積分數為70%酒精和質量分數為0.1%____________兩種藥劑。由外植體形成愈傷組織過程，稱為植物細胞____________，由愈傷組織形成叢芽過程稱為____________。第8頁(3)在研究植物生長調整劑對叢芽增殖影響時，研究人員設計了相關試驗，試驗結果以下表(6－BA屬于細胞分裂素類似物、NAA屬于生長素類似物)。組別123456789100.10.10.50.51.01.02.02.03.03.02.01.02.01.00.50.10.50.10.50.1叢芽增殖倍數1.62.12.42.52.62.72.74.42.52.76-BA（mg·L－1）NAA（mg·L－1）第9頁①據試驗結果分析，6-BA濃度在____________mg/L之間時，叢芽增殖倍數隨之對應增加；當6-BA濃度一定時，NAA濃度越____________(填“低”或“高”)，叢芽增殖效果越顯著。②若要深入誘導叢芽生根，新配制培養基與誘導叢芽增殖培養基相比，在成份上主要區分是________和________。答案

(1)植物細胞全能性10滅菌(2)氯化汞脫分化再分化(3)①0.1～2.0低②MS培養基各成份用量減半NAA含量增加第10頁2.下列圖為利用月季花藥中花粉在適宜培養基上培養產生花粉植株路徑，據圖回答：(1)在遺傳上，花粉植株稱為________。(2)圖中①表示是花粉培養過程中________過程，②表示是________過程，X代表是________。第11頁(3)圖中兩條路徑并沒有絕對界限，主要取決于培養基中________種類和濃度配比。(4)為提升花藥培養成功率，應選擇________期花粉進行培養。確定花粉發育時期最慣用方法有醋酸洋紅法，一些植物花粉細胞核不易著色，可采取________法進行染色。(5)試驗操作過程中，需要對月季花蕾________，以預防污染。答案

(1)單倍體(2)脫分化再分化胚狀體(3)激素(4)單核焙花青鉻礬(5)消毒第12頁1.MS培養基(植物組織培養用培養基)成份及各成份作用成份作用微量元素和大量元素提供植物細胞生活所必需無機鹽蔗糖提供碳源，維持細胞滲透壓甘氨酸、維生素、煙酸、肌醇滿足離體植物細胞在正常代謝路徑受一定影響后所產生特殊營養需求第13頁2.植物激素在組織培養過程中作用生長素和細胞分裂素是開啟細胞分裂、脫分化和再分化關鍵性激素，其作用及特點為：

激素使用試驗結果使用次序先使用生長素，后使用細胞分裂素有利于細胞分裂，但細胞不分化先使用細胞分裂素，后使用生長素細胞既分裂又分化同時使用分化頻率提升生長素用量和細胞分裂素用量百分比比值高利于根分化、抑制芽形成比值低利于芽分化、抑制根形成比值適中促進愈傷組織形成第14頁3.菊花莖與月季花藥組織培養比較

菊花莖組織培養月季花藥組織培養理論依據植物細胞全能性植物細胞全能性材料選取未開花植株莖上部新萌生側枝完全未開放花蕾光照情況每日用日光燈照射12h開始不需要光照，幼小植株形成后需要光照操作流程影響原因選材、營養、激素、pH、溫度、光照等基本過程脫分化、再分化第15頁考點二酶應用[自主梳理](1)果膠酶組成和作用①組成：多聚半乳糖醛酸酶、

和

等。②作用：分解

，瓦解植物

及胞間層。(2)酶活性及其影響原因②影響酶活性原因：

、

和酶抑制劑等。果膠分解酶果膠酯酶果膠細胞壁催化反應物生成物增加量溫度pH1.果膠酶在果汁生產中應用第16頁(3)探究溫度和pH對果膠酶活性影響①試驗標準：遵照

標準、對照標準，嚴格控制變量，盡可能降低

影響。②試驗原理：果膠酶活性受

、

和酶抑制劑影響，在

時，活性最高。果肉出汁率、果汁澄清度都與果膠酶活性大小成

。單一變量無關變量溫度pH最適溫度或pH正比第17頁③試驗流程制備果泥

↓設置一系列含有

pH和溫度

↓加入果膠酶反應一段時間

↓過濾果汁④分析：該試驗自變量是

,因變量是

，檢測因變量是經過測定

或比較澄清度來實現。梯度溫度或pH酶活性果汁體積第18頁2.加酶洗衣粉在洗滌中作用(1)加酶洗衣粉：指含

洗衣粉。(2)酶制劑種類與洗滌原理種類洗滌原理洗滌物質種類蛋白酶蛋白質→

分子肽或氨基酸血漬、奶漬等脂肪酶

脂肪→食品油漬、人體皮脂、口紅等淀粉酶

淀粉→來自面條等污垢

酶使纖維結構變得蓬松棉紡品表面浮毛小甘油＋脂肪酸麥芽糖、葡萄糖酶制劑纖維素第19頁3.固定化酶和固定化細胞(1)固定化酶①形成：將水溶性酶用物理或化學方法固定在某種

上，使之成為

制劑。②特征：與游離酶相比較，

好，與底物和產物輕易分離，易于控制，能重復屢次使用；便于

，有利于自動化生產。(2)固定化細胞：是指固定在

、能夠進行生命活動而且能夠

活細胞，又叫做固定化活細胞或固定化增殖細胞。(3)固定技術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技術。介質不溶于水而又有酶活性穩定性運輸和貯存一定空間范圍內重復使用第20頁②方法(連線)提醒：A—b—Ⅰ

B—a—Ⅱ

C—c—Ⅲ第21頁③適用對象普通來講，酶更適合采取

和物理吸附法固定化，而細胞多采取

固定化，這是因為個大細胞難以被吸附或結合，而個小酶則易從包埋材料中漏出。化學結正當包埋法第22頁[跟進題組]1.(·海南卷，30)[生物——選修1：生物技術實踐]生產果汁時，用果膠酶處理果泥可提升果汁出汁量。回答以下相關問題：(1)某同學用三種不一樣果膠酶進行三組試驗，各組試驗除酶起源不一樣外，其它條件都相同，測定各組出汁量，據此計算各組果膠酶活性平均值并進行比較。這一試驗目標是________________________________________________。(2)現有一個新分離出來果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設計了以下試驗：取試管16支，分別加入等量果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0℃、5℃、10℃、40℃下保溫相同時間，然后，測定各試管中出汁量并計算各組出汁量平均值。該試驗溫度設置不足之處有____________________和___________________。第23頁(3)某同學取5組試管(A～E)分別加入等量同種果泥，在A、B、C、D4個試驗組試管中分別加入等量緩沖液和不一樣量同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管內液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與試驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組出汁量。經過A～D組試驗可比較不一樣試驗組出汁量差異。本試驗中，若要檢測加入酶量等于0而其它條件均與試驗組相同時出汁量，E組設計________(填“能”或“不能”)到達目標，其原因是___________________________________________。答案

(1)探究不一樣起源果膠酶活性(2)溫度梯度設置不合理溫度范圍設置不合理(3)不能E組沒有加入等量緩沖液，違反了單一變量標準第24頁2.東北農業大學科研人員利用雙重固定法，即采取戊二醛作交聯劑(使酶相互連接)，海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶，研究固定化酶性質，并對其最正確固定條件進行了探究。如圖顯示是部分研究結果(注：酶活力為固定化酶催化化學反應總效率，包含酶活性和酶數量)，請分析回答以下問題：第25頁(1)以下所表示酶固定化技術中屬于包埋法是________。(2)從對溫度改變適應性和應用范圍角度分析，圖甲所表示結果能夠得出結論是________對溫度改變適應性更強且應用范圍更廣。(3)圖乙曲線表明濃度為________海藻酸鈉溶液包埋效果最好，當海藻酸鈉溶液濃度較低時，酶活力低原因是____________________________________。(4)固定小麥酯酶不采取海藻酸鈉直接包埋，而是用戊二醛作交聯劑，這是因為___________________________________。第26頁解析(1)包埋法即將酶包埋于網格或膠囊中，如圖③④所表示，圖中①為吸附法，②為化學結正當。(2)經過分析圖甲可知，固定化酶與游離酶相比，在溫度改變時酶活力改變幅度較小，且酶活力更高,即對溫度改變適應性更強且應用范圍更廣。(3)圖乙曲線表明濃度為3%海藻酸鈉溶液包埋效果最好，此時酶活力最高，當海藻酸鈉溶液濃度較低時包埋不緊密，酶分子輕易漏出，數量不足，所以酶活力較低。(4)小麥酯酶分子很小，很輕易從包埋材料中漏出，所以固定小麥酯酶不采取海藻酸鈉直接包埋，而是用戊二醛作交聯劑使用交聯法固定。答案

(1)③④

(2)固定化酶(3)3%海藻酸鈉溶液濃度較低時包埋不緊密，酶分子輕易漏出，數量不足(4)酶分子很小，輕易從包埋材料中漏出第27頁(1)對加酶洗衣粉洗滌效果探究方法判斷加酶洗衣粉洗滌效果方法：可在洗滌后比較污物殘留情況，如已消失、顏色變淺、面積縮小等。第28頁變量分析試驗自變量因變量無關變量探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉洗滌效果洗衣粉種類(普通和加酶)洗滌效果水用量，污物量，試驗用布質地與大小，不一樣洗衣粉用量，攪拌、洗滌時間等探究不一樣種類加酶衣粉洗滌效果加酶洗衣粉中酶種類探究不一樣溫度對加酶洗衣粉洗滌效果影響溫度第29頁(2)海藻酸鈉溶液配制是固定化酵母細胞關鍵。若濃度高則將極難形成凝膠珠；濃度過低，形成凝膠珠中包埋酵母細胞過少，影響試驗效果。融化海藻酸鈉應小火或者間斷加熱，防止焦糊；融化后應先冷卻至室溫再與酵母細胞混合，防止高溫殺死細胞。酵母細胞固定化要在無菌條件下進行；重復使用固定化酵母細胞時，需防止微生物污染；在制作固定化酵母細胞之前應先使酵母細胞活化。第30頁(3)直接使用酶、固定化酶和固定化細胞比較項目直接使用酶固定化酶固定化細胞酶種類一個或幾個一個一系列酶制作方法/化學結正當固定化、物理吸咐法固定化包埋法固定化是否需要營養物質否否是催化反應單一或各種單一一系列(或各種)第31頁反應底物各種物質(大、小分子)各種物質(大、小分子)小分子物質缺點①對環境條件非常敏感，易失活；②難回收,成本高，影響產品質量不利于催化一系列酶促反應反應物不易與酶靠近，尤其是大分子物質，反應效率下降優點催化效率高、耗能低、低污染①既能與反應物接觸，又能與產物分離；②能夠重復利用成本低、操作輕易，能催化一系列反應第32頁易錯易混防范清零[易錯清零]易錯點1不能全方面把握植物組織培養中消毒與滅菌點撥植物組織培養中無菌操作歸納(1)培養材料消毒消毒劑：普通可用體積分數為70%酒精和質量分數為0.1%氯化汞溶液，所使用清洗液是無菌水。(2)培養基、所用操作器材均要進行滅菌處理。培養基常采取高壓蒸汽滅菌，操作器材可采取干熱滅菌。(3)對操作室、工作臺要進行消毒，普通使用紫外線或消毒藥品消毒。(4)全部接種、轉瓶操作都應在酒精燈火焰旁進行。第33頁易錯點2錯將果膠酶、纖維素酶視作“單一酶”點撥兩類酶歸納以下

組成本質作用果膠酶多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶蛋白質催化果膠分解成為可溶性半乳糖醛酸纖維素酶C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶蛋白質第34頁易錯點3誤認為加酶洗衣粉洗滌效果一定優于普通洗衣粉點撥加酶洗衣粉中酶催化作用使其對污漬去除能力更強，然而酶活力大小嚴格受到溫度、酸堿度、pH、酶抑制劑等影響，若受影響原因制約如溫度過低或過高，則加酶洗衣粉洗滌效果未必好于普通洗衣粉。第35頁易錯點4不清楚固定化酵母細胞3個關鍵點點撥固定化酵母細胞制備流程中4個關鍵點(1)酵母細胞活化：加入蒸餾水使酵母細胞從休眠狀態重新恢復到正常生活狀態。(2)溶解、海藻酸鈉溶液宜采取小火間斷加熱方法以防其焦糊(3)海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合：混合之前，海藻酸鈉溶液要冷卻至室溫，然后加入已活化酵母細胞并進行充分攪拌，混合均勻后，再轉移至注射器中。(4)固定化酵母細胞：將注射器中溶液滴在配制好CaCl2溶液中，將形成凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右。第36頁[糾錯小練]1.以下關于植物組織培養影響原因敘述，不正確是(

)A.對于同一個植物材料，材料年紀、保留時間長短等都會影響植物組織培養結果B.為了確保植物組織培養成功率，需要對外植體、培養基、接種工具等進行滅菌處理C.植物激素濃度、使用先后次序及用量百分比等都會影響植物組織培養結果D.pH、溫度、光照等外界原