（浙江選考）2021版新高考生物一輪復習 專題11 生物技術實踐 第32講 酶的應用 植物的組織培養(yǎng)預測高效提升 新人教版

《（浙江選考）2021版新高考生物一輪復習 專題11 生物技術實踐 第32講 酶的應用 植物的組織培養(yǎng)預測高效提升 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（浙江選考）2021版新高考生物一輪復習 專題11 生物技術實踐 第32講 酶的應用 植物的組織培養(yǎng)預測高效提升 新人教版（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第32講 酶的應用 植物的組織培養(yǎng) 1．某植物富含果膠、淀粉、蛋白質(zhì)和纖維素等成分。某小組開展了該植物綜合利用的研究?；卮鹣铝信c果膠、淀粉等提取和利用有關的問題： (1)果膠提取工藝研究結果表明，原料先經(jīng)過一段時間沸水漂洗的果膠得率(提取得到的果膠占原料質(zhì)量的百分率)顯著高于常溫水漂洗的果膠得率，最主要原因是沸水漂洗________(A.有助于清洗雜質(zhì)和去除可溶性糖　B．使植物組織變得松散　C．使有關酶失活　D．有利于細胞破裂和原料粉碎制漿)。 (2)在淀粉分離生產(chǎn)工藝研究中，為促進淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝劑(乳酸菌菌液)，其菌株起重要作用。為了消除絮凝劑中的雜菌，通常將生產(chǎn)上使用

2、的菌液，采用________________，進行單菌落分離，然后將其____________，并進行特性鑒定，篩選得到純的菌株。 (3)在用以上提取過果膠和淀粉后的剩渣加工飲料工藝研究中，將剩渣制成的汁液經(jīng)蛋白酶和纖維素酶徹底酶解處理后，發(fā)現(xiàn)仍存在渾濁和沉淀問題?？商砑觃_______________使果膠徹底分解成半乳糖醛酸，再添加________________，以解決汁液渾濁和沉淀問題。 (4)在建立和優(yōu)化固定化酶反應器連續(xù)生產(chǎn)工藝研究中，通常要分析汁液中各種成分的濃度和所用酶的活性，然后主要優(yōu)化各固定化酶反應器中的_________________________________

3、_(答出2點)、反應液的pH和酶反應時間等因素。其中，酶反應時間可通過________________來調(diào)節(jié)。 解析：(1)植物體中存在果膠酶，果膠酶能催化果膠的水解，沸水漂洗后會使果膠酶失去活性，所以先經(jīng)過一段時間沸水漂洗的果膠得率顯著高于常溫水漂洗的果膠得率。(2)純化菌種常使用劃線分離法或涂布分離法，通過擴大培養(yǎng)進行特性鑒定，篩選得到純的菌株。(3)果膠酶和果膠甲酯酶能使果膠徹底分解成半乳糖醛酸，淀粉在水中的溶解度比較小，也是造成汁液渾濁的原因，所以可用淀粉酶催化淀粉的水解。(4)本題考查連續(xù)生產(chǎn)工藝，反應器中底物的量、酶制劑的量、反應液的溫度、反應液的pH、酶反應時間等都會影響產(chǎn)物的

4、生成率。單位時間內(nèi)流經(jīng)反應器的液體流量越大，反應時間就越短，反之則長。 答案：(1)C　(2)劃線分離法(或涂布分離法)　擴大培養(yǎng) (3)果膠酶和果膠甲酯酶　淀粉酶使淀粉分解　(4)固定化酶的量、反應液溫度　控制反應器液體流量(或體積) 2．(2020·浙江黃巖選考模擬)獼猴桃被譽為“水果之王”。如圖是利用獼猴桃進行深加工的過程圖，請分析回答： (1)圖中過程①加入果膠酶的主要作用是分解____________________________中的果膠，使榨取果汁變得容易。 (2)為了保持果膠酶催化的高活性和高效率，必要的條件是保持___________________，同時還必須

5、做到施加的果膠酶________。 (3)產(chǎn)果膠酶的菌株一般可從腐爛的果蔬或果園泥土中分離，利用以________為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基篩選。 (4)圖中菌種X、Y分別是________、________。 解析：(1)果膠酶能夠分解細胞壁和胞間層中的果膠，使榨取果汁變得容易。 (2)溫度和pH均能影響酶的活性，因此為了保持果膠酶的催化活性最高，需要保持適宜的溫度和pH；為了提高生產(chǎn)效率，還要做到施加的果膠酶適量。 (3)為了篩選能夠高效生產(chǎn)果膠酶的菌種，應利用以果膠為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基進行選擇培養(yǎng)。 (4)酒精發(fā)酵的菌種為酵母菌，醋酸發(fā)酵的菌種為醋桿菌。 答案：(1)細胞壁和

6、胞間層 (2)適宜的溫度和pH　適量 (3)果膠　(4)酵母菌　醋桿菌 3．生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量?；卮鹣铝邢嚓P問題： (1)某同學用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶的活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是______________________。 (2)現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設計了如下實驗：取試管16支，分別加入等量的果泥、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，測定各試管中的出汁量并計算

7、各組出汁量平均值。該實驗溫度設置的不足之處有______________________和________________________。 (3)某同學取5組試管(A～E)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D 4個實驗組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過A～D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，E組設計________(填“能”或“不能”)達到目的，其原因

8、是___________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)題意，用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶的活性的平均值并進行比較，可見實驗的自變量是果膠酶的來源不同，因變量是果膠酶的活性，所以該實驗目的是探究不同來源果膠酶的活性。 (2)根據(jù)實驗設計可知，該實驗是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進行衡量，出汁量越多則果膠

9、酶活性越高。該實驗方案中，溫度應該在常溫范圍內(nèi)設置系列溫度梯度且梯度差值相等，所以4組的溫度應分別設置為15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃；另外探究溫度對酶活性的影響時，應保證酶促反應只能在設定的溫度下進行，同一實驗組的反應溫度只能是一個，所以實驗操作應該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設定溫度下處理一定時間后再將兩支試管混合，才能保證實驗在設定的溫度下進行。 (3)根據(jù)題意，本實驗的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量，對照實驗的設計應遵循單一變量原則和對照原則，根據(jù)實驗設置，通過A～D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的

10、出汁量，則E組應加入緩沖液而不是蒸餾水，使試管中液體體積與實驗組相同，才符合實驗設計應遵循的單一變量原則。 答案：(1)探究不同來源果膠酶的活性　(2)4組的溫度設置不合適　各組的酶促反應受兩個不同溫度影響(每一設定溫度的兩支試管應先達到預定溫度，然后再混合)(其他答案合理也可)　(3)不能　E組加入蒸餾水而不是緩沖液違背了單一變量原則 4．乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，具有重要應用價值。乳糖酶的制備及固定化步驟如下： (1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L時，宜用________作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是________。從功能上講，這種培養(yǎng)基屬于________

11、____。 (2)培養(yǎng)微生物L前，宜采用________方法對接種環(huán)進行滅菌。 (3)乳糖酶宜采用化學結合法(共價鍵結合法)進行固定化，可通過檢測固定化乳糖酶的________確定其應用價值。除化學結合法外，酶的固定化方法還包括________、______________________、離子吸附法及交聯(lián)法等。 解析：(1)若要篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物，需要利用以乳糖為唯一碳源的培養(yǎng)基，不能利用乳糖的微生物在此培養(yǎng)基上不能存活，從而起到篩選作用。 (2)對接種環(huán)滅菌常用的方法是灼燒滅菌。 (3)固定化乳糖酶的應用價值主要與其活性有關。酶的固定化方法除化學結合法外，還包括包埋法和物理吸附

12、法等。 答案：(1)乳糖　凝固劑　選擇培養(yǎng)基　(2)灼燒 (3)(酶)活性[或：(酶)活力]　包埋法　物理吸附法(注：兩空可顛倒) 5．(2020·杭州模擬)酶經(jīng)過固定化后，不僅能提高酶的穩(wěn)定性，而且容易與產(chǎn)物分開，具有可反復使用等優(yōu)點。如圖為利用枯草桿菌生產(chǎn)α-淀粉酶及酶固定化實驗流程圖，回答有關問題： (1)篩選高表達菌株的最簡便方法之一是____________。一般通過________________、______________兩種手段實現(xiàn)。篩選出的菌株在發(fā)酵生產(chǎn)之前還需利用________培養(yǎng)基進行擴大培養(yǎng)。 (2)利用物理或化學的方法將α-淀粉酶固定在_______

13、_的介質(zhì)上成為固定化酶。 (3)如圖是實驗室中α-淀粉酶的固定化裝置示意圖。實驗過程涉及兩次蒸餾水洗滌反應柱的操作，所用的蒸餾水體積為裝填體積的________，第二次洗滌的目的是除去________________________。 (4)若如圖中的液體X為淀粉溶液，從反應柱下端接取少量流出液進行KI-I2顏色測試，結果未呈現(xiàn)紅色。下列有關此現(xiàn)象的解釋錯誤的是(　　) A．反應柱中沒有α-淀粉酶被固定 B．流速過快淀粉未被水解 C．接取的流出液是蒸餾水 D．流速過慢淀粉被水解成葡萄糖 答案：(1)單菌落分離　劃線分離　(稀釋)涂布分離　液體 (2)非水溶性 (3)10倍　殘

14、留的淀粉溶液 (4)D 6．(2020·浙江吳越聯(lián)盟高三第二次聯(lián)考)草莓汁酸甜可口，深受大眾喜愛，加工草莓汁時，草莓中的果膠易導致果汁渾濁，影響品質(zhì)，為探究制作果汁的最佳條件，研究人員進行了實驗，結果如下表所示。 組別 果膠酶用 量(mL/kg) pH 溫度(℃) 草莓汁透光率(%) 1 0.025 2.5 35 24.55 2 0.035 4.5 35 96.47 3 0.035 2.5 45 22.70 4 0.045 3.5 35 96.47 5 0.045 2.5 55 13.12 請回答： (1)草莓細胞中，去

15、掉果膠，會使植物組織變得松散，這是因為果膠具有______________________的作用。果膠酶通過________________________作用促進果膠的水解反應，使草莓細胞彼此容易分開。 (2)生產(chǎn)過程中，既可獲得澄清度高的草莓汁，又可減少酶的用量，降低成本的條件組合是第____________組。為測定該組條件下處理后的草莓汁中是否還有果膠，可取一定量的草莓汁與等量的________________________混合。 (3)果膠酶可從某些微生物如__________________中提取，為提高生產(chǎn)效率，可將此酶固定在適宜介質(zhì)上制成_________________

16、_____。 (4)在合適條件下，將果膠酶與海藻酸鈉混合后，滴加到一定濃度的鈣離子溶液中，使液滴形成凝膠固體小球。該過程是對酶進行____________。 A．吸附　　　　　　　　 B．包埋 C．裝柱 D．洗滌 解析：(1)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，其中果膠具有將植物細胞粘合在一起的作用，所以根據(jù)酶的專一性，應該用果膠酶催化果膠水解，去掉草莓細胞中的果膠，使得細胞彼此分離。 (2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，第2組用的酶比較少，草莓汁透光率高，可大大降低成本，提高品質(zhì)。 (3)果膠酶可從某些微生物如黑曲霉(或蘋果青霉)中提取，為提高生產(chǎn)效率，可將此酶固定在適宜介質(zhì)上制成固定

17、化酶。 (4)將酶與海藻酸鈉融合，形成凝膠珠的方法是包埋法。 答案：(1)將植物細胞粘合在一起　催化　(2)2　95%的乙醇　(3)黑曲霉(或蘋果青霉)　固定化酶　(4)B 7．我國植物學家將名貴蘭花的莖尖細胞放進培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。如圖是組織培養(yǎng)形成蘭花植株的示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)用此技術培養(yǎng)形成蘭花植株依據(jù)的原理是______________________________ ________。 (2)在培養(yǎng)過程中，要促進細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應有營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素，營養(yǎng)物質(zhì)包括無機物和小分子的有機物，植物激素包括_____________

18、___和________________兩類植物激素。 (3)在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個關鍵是操作過程必須保證________________________________________________________。 (4)過程③～④進行的細胞分裂方式是____________________________________， 過程④～⑤除了細胞分裂外，還進行細胞____________等過程。 (5)從育種的角度來看，植物組織培養(yǎng)與有性繁殖相比，優(yōu)勢主要有(列舉兩條)：___________________________________

19、_____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：該技術依據(jù)的是植物細胞的全能性，實現(xiàn)細胞全能性的首要條件是離體、無菌，然后要給予一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和適宜的外界條件。在培養(yǎng)過程中，細胞以有絲分裂的方式增殖，經(jīng)過細胞分裂、分化最終形成植株。植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖，具有保持親本優(yōu)良性狀、能快速大量繁殖種苗等優(yōu)點。 答案：(1)植物細胞的全能性 (2)生長素　細胞分裂素 (3)無菌　(4)有絲分裂　分化 (

20、5)能保持母本的優(yōu)良性狀；培養(yǎng)周期短，繁殖效率高(或快速繁殖)；能培育無病毒植物等(列出兩條即可) 8．(2020·浙江黃巖選考模擬)草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染病毒傳播給后代，導致產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。運用微型繁殖技術可以培育出無病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本過程如圖，請回答下列問題： 外植體愈傷組織芽、根植株 (1)微型繁殖培育無病毒草莓苗時，一般選取________作為外植體，其依據(jù)是________________________________________________________________________。 (2)在過程①中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大

21、量元素、微量元素和________，在配制好的培養(yǎng)基中，常常需要添加________________，有利于外植體啟動細胞分裂形成愈傷組織，接種后2～5 d，若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染，原因可能是____________________。 (3)在過程②中，愈傷組織在誘導生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是________________________________________________________________________ _________________________________________________________________

22、_______。 解析：(1)因莖尖(或根尖)病毒極少，甚至無病毒，所以常用其作為外植體培育無病毒植株。(2)在植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中，除了添加植物必需的礦質(zhì)元素外，還要添加有機物，添加植物激素有利于啟動細胞分裂實現(xiàn)脫分化形成愈傷組織并且可誘導愈傷組織細胞再分化過程。若對外植體消毒不徹底，會造成外植體邊緣局部污染。(3)在培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素的用量比值不同，誘導生根發(fā)芽結果不同，當比值低時，有利于發(fā)芽，比值高時，有利于生根。 答案：(1)莖尖(或根尖)　莖尖(或根尖)病毒極少，甚至無病毒　(2)有機物　植物激素　外植體消毒不徹底 (3)培養(yǎng)基中生長素類物質(zhì)用量與細胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低 7