计时双基练(四十二) 酶的应用与植物组织培养(计时：45分钟 满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1．酶的固定化是将酶束缚或限制于一定区域内，使其进行酶促反应后可回收及重复利用的一类技术，下列关于固定化酶技术的叙述不正确的是( )A．为使葡萄糖液与葡萄糖异构酶充分接触生产果糖，葡萄糖液应从固定化酶反应柱下端注入B．制备固定化酶的方法主要有化学结合法和物理吸附法C．固定酶时可能会对酶造成损伤而影响其活性D．用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆可以大幅度提高产量解析 本题考查固定化酶技术的知识，意在考查考生的知识运用能力。葡萄糖液应从固定化酶反应柱的上端注入，使葡萄糖液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶充分接触，转化成果糖。答案 A2．下面围绕加酶洗衣粉进行的探究实验中，最合理的是( )A．探究加酶洗衣粉的最适使用温度时，设置0℃、37℃、100℃三组自变量B．探究加酶洗衣粉的洗涤效果时，设置不同种类加酶洗衣粉进行相互对照C．探究加酶洗衣粉的最适用量时，要注意控制实验中衣物的污染程度、洗涤时间和洗涤方式等无关变量D．探究不同水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响时，一定要设置蒸馏水这一实验组解析 探究加酶洗衣粉的洗涤效果时，对照组应为普通洗衣粉；在探究不同水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验中，不同种类的水形成相互对照就行，生活中是不会用蒸馏水洗衣服的。答案 C3．某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下：①设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 ②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置相同 ③根据污渍去除程度得出结果。对这个实验的评价，正确的是( )A．未设置对照实验B．无关变量设置太多C．没有自变量D．因变量不能描述解析 实验课题是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”，因此设置的2组实验应该是：一组用普通洗衣粉作对照组，另一组用加酶洗衣粉作实验组。如果设置3组也正确，一组用普通洗衣粉作对照组，实验组设置使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉。8\n答案 A4．下列对“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的说法，最合理的是( )A．加酶洗衣粉在30℃的水中洗涤效果不如45℃时好，说明45℃为最适温度B．在不同温度的水中，加入相同的污物及不等量的洗衣粉，看哪种效果好C．取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉，看哪一个温度下洗衣粉的洗涤效果最好D．将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37℃的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37℃解析 要探究加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，需要设计具有温度梯度的变量。自变量只能有温度一个，洗衣粉的用量、种类等都属于无关变量，而无关变量的控制要相同且适宜。答案 C5．下列说法正确的是( )A．加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中B．目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶C．温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性D．普通洗衣粉只是缺少酶，不会污染环境解析 加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂，目前常用的有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，这些酶的活性会受到温度、酸碱度和表面活性剂的影响。普通洗衣粉中含有磷，会引起水体污染。答案 C6．关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述错误的是( )A．配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液B．调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态C．用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同D．在相同且适宜的温度条件下进行实验解析 探究果胶酶最适用量的实验是一个对照实验，必须遵循单一变量原则和等量原则。唯一的变量是果胶酶的用量，其余无关变量如pH、温度、搅拌时间、反应时间都应相同。答案 C7．下列关于影响植物组织培养的因素的叙述不正确的是( )A．幼嫩组织较成熟组织易培养成功B．给外植体消毒用体积分数为70%的酒精C．接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照D．生长素与细胞分裂素含量之比较高时有利于芽的分化8\n解析 生长素与细胞分裂素含量之比较高时，有利于根的分化；较低时，有利于芽的分化；二者相当时，促进愈伤组织的生长。答案 D8．紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员欲用植物组织培养技术通过培养紫草细胞来生产紫草素，下列相关操作不适合的是( )A．对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理既保证细胞活性也可减轻污染B．培养基中要加入植物激素以保证已分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织C．调节植物激素的种类和比例以保证愈伤组织再分化并得到完整的植株D．在培养细胞的过程中要不断通入无菌空气以保证氧气的充足供应解析 紫草素是从愈伤组织的细胞中获取的，不用培养成完整的植株，故C项错误。答案 C9．如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正确的是( )A．①和②过程中都会发生细胞的增殖和分化B．在利用单倍体育种法培育优质小麦的过程中，不经过愈伤组织阶段C．此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性D．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子解析 ①表示脱分化，②表示再分化。①过程中发生细胞的有丝分裂，不发生分化；利用单倍体育种法培育优质小麦的过程中，需采用花药离体培养技术，要经过愈伤组织阶段；植物组织培养过程依据的生物学原理是植物细胞的全能性；此过程是无性生殖，获得的试管苗的遗传物质取决于取材个体，因此可能为杂合子。答案 D10．下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程，相关叙述正确的是( )A．②和③过程会发生减数分裂B．①过程需生长素，而③过程需细胞分裂素8\nC．①过程有细胞增殖，但无细胞分化D．此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体解析 ①是脱分化，②是再分化，①②③过程发生的均是有丝分裂；①③过程都需要生长素和细胞分裂素的共同调节；①过程有细胞增殖，但没有发生细胞分化；花药离体培养后得到的植株为单倍体。答案 C二、非选择题(共50分)11．(12分)“迷你植物”是通过植物组织培养技术，在人工控制的无菌环境下，生长在玻璃或透明塑料容器等相对密封的空间内的一系列微型植物的总称，如图甲所示。图乙是“迷你植物”组织培养过程示意图，图丙是两种植物激素对愈伤组织分化的影响示意图。回答下列问题：(1)培育“迷你植物”的原理是植物细胞具有________。为了使培育的“迷你植物”无病毒，选材时一般选取________，原因是_________________________________________________________。(2)为了保证“迷你植物”的正常生长，容器内装有的凝胶状透明培养基中需要含有植物生长所需要的_____________。(3)培育“迷你植物”时，为了有利于嫩枝组织细胞启动细胞分裂形成愈伤组织，常常需要在配制好的培养基中添加________。嫩枝组织细胞接种后2～5天，若发现其边缘局部污染，可能的原因是______________________________________________________。(4)在图乙中，若愈伤组织没有形成根，但分化出了芽，其原因可能是________；若要获得更多的愈伤组织，培养基中两种植物激素的含量应该是_________________________________________。解析 8\n本题主要考查植物组织培养，意在考查考生的识记能力和识图能力。植物细胞具有全能性，这是植物组织培养的理论基础。为了保证“迷你植物”的正常生长，培养基中一定要添加各种无机盐和水分。植物组织培养过程中，启动细胞分裂和愈伤组织的分化都离不开植物激素。培养嫩枝组织细胞时发生局部污染，可能是嫩枝消毒不彻底。从图丙可知，生长素和细胞分裂素的浓度配比会影响愈伤组织分化的方向，具体结合图示和题干信息回答即可。答案 (1)全能性 茎尖或根尖 茎尖或根尖病毒很少，甚至无病毒(2)各种无机盐和水分(3)植物激素 嫩枝消毒不彻底(4)培养基中生长素较少，细胞分裂素较多 细胞分裂素中等量，生长素少量12．(13分)如表是“游离酵母菌与固定化酵母菌产酒精作用的比较研究”的部分实验数据。回答下列问题：(1)多采用________法制备固定化酵母菌，固定化酵母菌固定的是________(填“一种”或“一系列”)酶。(2)在配制海藻酸钠溶液时，为了防止海藻酸钠溶液发生焦糊，加热时要用________或者________加热。(3)由表中数据可知，游离酵母菌和固定化酵母菌相比，________发酵产酒精的速率慢，原因是_______________________。(4)在发酵过程中，杂菌污染会导致产酸量增多，表中数据说明抗杂菌能力较强的是________发酵。工业生产中，细胞的固定化及发酵是在严格的________条件下进行的。(5)由表中数据可知，在初糖量相同的发酵培养基里，________发酵得更彻底，酵母菌发酵的反应式是______________________。解析 本题主要考查细胞的固定化，意在考查考生的识记和分析能力。因为细胞比酶分子大，故制备固定化细胞时常采用包埋法。固定细胞是固定一系列酶。在配制海藻酸钠溶液时，采用小火或间断加热的方法，可以防止海藻酸钠溶液发生焦糊。由表中数据可知，游离酵母菌产生酒精的速率比固定化酵母菌慢；固定化酵母菌的发酵液中的产酸量较低，说明其抗杂菌能力更强；加入固定化酵母菌的发酵液中残糖量较低，说明固定化酵母菌对发酵液中的糖的利用更充分，发酵得更彻底。8\n答案 (1)包埋 一系列(2)小火 间断(3)游离酵母菌 游离酵母菌发酵时，酵母菌随发酵液流走，造成发酵罐中酵母菌细胞浓度不足(4)固定化酵母菌 无菌(5)固定化酵母菌C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量13．(12分)随着生物科技的进步，人们可以快速高效地进行植物繁殖。下图分别表示菊花的嫩枝和月季花药的离体培养过程，请据图回答问题。(1)培养菊花组织时，生长旺盛的嫩枝在接种到培养基之前，必须进行________处理，整个组织培养过程中需要进行________操作，并控制好各个时期的培养条件。培养月季花药时，选取处于________期的花粉成功率最高。确定花粉的发育时期，最常用的方法是________。(2)在培养嫩枝组织和花粉的培养基中都要加入一定的植物激素，常用的植物激素有____________________________。(3)图中的B过程除供应必要的营养物质和激素外，还需要给予________，因为愈伤组织形成幼小植物后，植物会合成________进行光合作用。(4)月季的花药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图中所示外，还可以通过________阶段发育而来，这两种发育途径的不同主要取决于____________。答案 (1)消毒 无菌 单核 醋酸洋红法8\n(2)细胞分裂素和生长素(3)光照 叶绿素(4)胚状体 培养基中激素的种类及其浓度配比14．(13分)某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。(1)酵母细胞的固定采用的方法是________。(2)该实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程为A．使干酵母与蒸馏水混合并搅拌，使酵母菌活化B．将无水CaCl2溶解在自来水中，配成CaCl2溶液C．用酒精灯大火连续加热配制海藻酸钠溶液D．向刚配制好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀E．将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入蒸馏水中，观察凝胶珠形成请你改正其中错误的操作：(写出4点)①____________________________________________________。②____________________________________________________。③____________________________________________________。④____________________________________________________。(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵，①请指出标号为a、b的名称：a.________，b.________。②从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是________。③为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复使用，实验过程一定要在________条件下进行。8\n④加入反应液后的操作是_________________________。⑤装置的长导管起到什么作用___________________________。(4)实验过程中，可能会观察到的现象：____________________。解析 酵母细胞的固定采用的是包埋法；在此实验操作过程中，有四项错误，分别是：配制CaCl2溶液时应用蒸馏水、海藻酸钠溶解应用小火间断加热、海藻酸钠溶液冷却至室温再加入已活化的酵母细胞、注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入CaCl2溶液；图中a、b的名称分别是：固定化酵母细胞和反应柱；上端漏斗中加入反应液的浓度如果过高，会导致酵母细胞失水过多而死亡；整个实验过程在无菌条件下进行，可以使固定化的酵母细胞反复使用；加入反应液后关闭活塞1和活塞2，使环境处于无氧环境，让酵母细胞进行发酵；酵母菌发酵过程中，有二氧化碳生成，可观察到有气泡产生，并且有酒味散发。答案 (1)包埋法(2)①配制CaCl2溶液时应用蒸馏水 ②海藻酸钠溶解应用小火间断加热 ③海藻酸钠溶液冷却至室温再加入已活化的酵母细胞 ④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入CaCl2溶液(3)①固定化酵母细胞 反应柱 ②浓度过高，酵母细胞会失水过多而死亡 ③无菌 ④关闭活塞1和活塞2 ⑤释放CO2，防止微生物随空气进入反应柱(4)有气泡产生、有酒味散发8
