2018版高中生物专题3植物的组织培养技术专题4酶的研究与应用单元检测新人教版选修

专题3植物的组织培养技术专题4酶的研究与应用单元检测(时间：60分钟　满分：100分)一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)1.下列有关植物组织培养的叙述，正确的是(　　)A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C.愈伤组织是一种细胞呈正方形、排列紧密的组织D.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得答案　D解析　愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的、呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能，A、C项错误；二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，只有幼苗用秋水仙素处理后得到的植株才能稳定遗传，B项错误；用特定的选择培养基可筛选出所需的突变体类型，如植物耐盐突变体的筛选可利用添加适量NaCl的培养基进行，D项正确。2.如图为制备人工种子部分流程示意图，下列叙述正确的是(　　)A.胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织B.该过程以海藻酸钠作为营养成分，以CaCl2溶液作为凝固剂-11- C.可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，为胚状体提供碳源D.包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气，有利于人工种子的储藏答案　C解析　A项错，胚状体是愈伤组织再分化得到的；B项错，海藻酸钠作为包埋的材料，不提供营养成分；C项对，在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，不仅为胚状体提供能量，而且是培养物渗透压的主要调节物；D项错，凝胶珠具有空间网状结构，不隔绝空气。3.下列关于MS培养基与微生物培养基的配方相比的不同之处，说法错误的是(　　)A.MS培养基中常常添加植物激素，微生物培养基中不需要B.MS培养基中的碳源和能源是蔗糖，微生物培养基中的碳源和能源主要是葡萄糖C.MS培养基中需提供植物生长必需的大量元素和微量元素D.MS培养基中不需加维生素，微生物培养基中要加维生素作生长因子答案　D解析　MS培养基中需要加入甘氨酸、维生素等物质，主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。4.某同学在进行组织培养过程中，发现愈伤组织只分裂而不分化出芽和根，可能原因是(　　)A.未见阳光B.培养时间不够C.培养基营养过多D.细胞分裂素和生长素配比不对答案　D解析　植物组织培养的过程中，激素的种类和比例直接影响培养的细胞的分裂、脱分化和再分化的过程。此类题目的解题突破点是理解植物组织培养的各个阶段植物组织发生的变化，弄清楚影响这些变化的因素。5.在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是(　　)①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株　②获取大量的脱毒苗　③利用基因工程培育抗棉铃虫的植株　④单倍体育种　⑤无子西瓜的快速大量繁殖A.①②③B.②③④⑤C.①②④⑤D.①②③④答案　B6.用水稻(基因型为AaBb)的花药通过无菌操作，接入试管，经过如下图所示过程形成试管苗，以下选项中叙述正确的是(　　)A.a：用花药离体培养法获得的是单倍体植株；b：通过有丝分裂产生愈伤组织；c：培养基中应有固氮菌；d：试管苗的生长发育不需要光照-11- B.a：用花药离体培养法获得的是二倍体植株；b：通过减数分裂产生愈伤组织；c：培养基是由碳源物质组成的；d：试管苗的生长发育不需要光照C.a：用花药离体培养法最终获得的是单倍体植株；b：通过有丝分裂产生愈伤组织；c：培养基中应有植物生长和发育所需的全部物质；d：试管苗的生长发育需要光照D.a：用花药离体培养法获得的是二倍体植株；b：通过有丝分裂产生愈伤组织；c：培养基是由氮源物质组成的；d：试管苗的生长发育需要光照答案　C解析　用花药离体培养法获得的试管苗为单倍体，不是二倍体，故排除B、D；试管苗生长发育时进行光合作用，需要光，故排除A；花药内细胞经有丝分裂产生愈伤组织，培养基中应有植物生长和发育所需的全部物质，包括水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物等。7.花药培养技术与植物组织培养技术不同，下列相关叙述不正确的是(　　)A.花药培养需发育时期适宜的花蕾B.花药培养对培养基配方的要求更为严格C.培养基配制方法完全不同D.花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体要及时更换培养基答案　C解析　植物组织培养技术与花药培养技术相同之处：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。不同之处：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。8.加酶洗衣粉中通常加入蛋白酶而不加肽酶，原因是(　　)A.肽酶制备成本高B.肽酶会影响蛋白酶活性C.衣物上的大分子蛋白质变为多肽后容易脱落D.蛋白酶把蛋白质全水解成可溶性氨基酸答案　C9.下图所示为某同学利用4种不同的酶做的探究温度对酶活性的影响的实验结果，其中温度梯度选择不当的是(　　)A.①B.②C.③D.④答案　D-11- 解析　由图可知，曲线①、②、③均出现最高转折点，说明温度梯度选择恰当。曲线④呈上升趋势，其最高点没有出现转折，说明实验选择的温度梯度范围偏低。10.蒸熟的苹果具有很好的止泻作用，这是因为苹果中果胶的“立场”不太坚定，未经加热的生果胶可软化大便，与膳食纤维共同起着通便的作用，而煮过的果胶则摇身一变，不仅具有吸收细菌和毒素的作用，而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶的叙述，不正确的是(　　)A.果胶是植物细胞壁的主要成分之一B.酵母菌可产生果胶酶，是因为酵母菌的细胞壁中也含有果胶C.果胶酶能够分解果胶D.果胶影响出汁率答案　B解析　果胶是植物细胞壁的组成成分。细菌、真菌等虽然有细胞壁，但其细胞壁中不含果胶成分。11.下图表示果胶酶加入到苹果泥后在0～80℃的环境中，苹果泥的分解总量与温度的关系图，依图判断，在0～80℃环境中，酶的活性变化曲线(pH适宜)，正确的是(　　)答案　B解析　由题图可知，当温度为37℃左右时，分解苹果泥的速率最快(即曲线斜率最大)，此时酶的活性最高；温度达到大约50℃时，苹果泥分解总量不再改变，说明此时酶已经变性失活，酶的活性为零。12.关于果胶和果胶酶的叙述中错误的是(　　)A.组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶主要分布在细胞的细胞壁和胞间层B.果胶酶有多种，如多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等C.果胶酶在食品工业中有广泛的用途，在其他方面则无用处，体现了酶的专一性-11- D.果胶酶、纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质的释放，以提高饲料的营养价值答案　C解析　果胶酶的化学本质是蛋白质，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，作用是分解细胞壁中的果胶，使果汁产量增加，透明度提高，在食品工业(如制作果汁、提高葡萄酒质量等)方面作用很大。也常与纤维素酶等共同使用，有提高饲料营养价值和降低饲料黏度、促进饲料在动物消化道内的消化等作用。但酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，而不是指酶只有一种用途，因此C错误。13.如图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生速率与反应时间的关系。据图可知：①有多种酶参与；②最适pH是7；③40℃是酵母菌发酵的比较适宜的温度；④50℃时酶逐渐失活；⑤0℃时酶逐渐失活。正确的是(　　)A.①③B.②⑤C.③④D.④⑤答案　C解析　温度通过影响酶的活性而影响气体产生速率。从图中可以看出，40℃时气体产生速率最大，是酵母菌发酵的比较适宜的温度；高温会破坏酶的分子结构而使酶失去活性，50℃时气体产生速率逐渐降低，说明酶逐渐失活；0℃时气体产生速率低，是由于低温抑制了酶的活性。14.下列关于酶的叙述，正确的是(　　)A.发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用C.用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快D.洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性答案　B解析　A项错，高烧使体温升高，降低了体内酶的活性而不是失活，使消化功能减退，导致食欲减退；B项正确，口服多酶片由于有肠衣、糖衣的保护使胰蛋白酶到达小肠才被释放，发挥作用；C项错，在一定范围内，温度越低，酶活性越低，果汁中果胶的分解速度越慢；D项错，洗衣粉中的碱性蛋白酶在弱碱性条件下活性最强。-11- 15.为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同。下表为实验结果记录，据表分析，正确的一项是(　　)水温/℃1020304050组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血清时间/min67668852518336347711126891167清除油渍时间/min93789587639182468575277769868A.提高无酶洗衣粉去污能力的方法有加酶和适当提高温度B.甲组在无酶洗衣粉中加入了蛋白酶没加脂肪酶，乙组加入了脂肪酶没加蛋白酶C.加酶洗衣粉中的酶是固定化酶，因为此酶固定在不溶于水的载体上且能被重复利用D.如果甲、乙和丙3组均在水温为80℃时洗涤同一种污渍，其洗涤效果有较大的差异答案　A解析　表中加酶洗衣粉的洗涤效果比不加酶洗衣粉的洗涤效果好，50℃时比10～40℃时的效果好；乙组能有效分解蛋白质和脂肪，应该加入了蛋白酶和脂肪酶；加酶洗衣粉中的酶没有固定在不溶于水的载体上且不能重复利用；酶是蛋白质，在80℃时会变性失活，故此时3组洗衣粉洗涤效果相差不大。二、非选择题(本题包括5小题，共50分)16.(11分)剪秋萝是一种观赏价值和药用价值都很高的花卉植物，为大量繁殖该植物，某校研究性学习小组对剪秋萝的组织培养进行了相关的探究。请回答下列问题：(1)植物组织培养常用MS培养基，该培养基中的蔗糖能为离体组织细胞提供和能源，同时能够维持细胞的。与微生物培养基的营养成分相比，诱导愈伤组织的培养基除了添加的糖类不同外，还应该。(2)无菌技术是植物组织培养的关键，一般使用法对培养基进行灭菌；外植体消毒一般采用70%的酒精和溶液处理，但处理既要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物的耐受能力，若要探究对外植体消毒的最佳处理时间，实验的因变量应该是外植体的和。(3)研究小组若要利用三种不同浓度的6－BA(细胞分裂素类似物)溶液、三种不同浓度的NAA(生长素类似物)溶液来研究两者用量的比例对诱导丛芽的影响，理论上应设计-11- 组实验。为了继续诱导生根，研究小组对诱导丛芽的最佳激素用量比例作了调整，他们提高了6－BA的浓度而不改变NAA的浓度，然后将重新配制的两种植物生长调节剂溶液直接加入诱导丛芽的培养基中继续培养，但指导老师告诉他们诱导生根的措施有明显错误，请你帮助他们改正：。答案　(1)碳源　渗透压　添加植物激素、提供大量的无机盐　(2)高压蒸汽灭菌　0.1%的氯化汞　污染率　存活率　(3)9　应提高NAA的浓度，重新配制培养基转瓶培养解析　(1)植物组织培养常用MS培养基，该培养基中的蔗糖能为离体组织细胞提供碳源和能源，同时能够维持细胞的渗透压。与微生物培养基的营养成分相比，诱导愈伤组织的培养基除了添加的糖类不同外，还应该添加植物激素、提供大量的无机盐。(2)无菌技术是植物组织培养的关键，一般使用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌；外植体消毒一般采用70%的酒精和0.1%的氯化汞溶液处理，但处理既要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物的耐受能力，若要探究对外植体消毒的最佳处理时间，实验的因变量应该是外植体的污染率和存活率。(3)研究小组若要利用三种不同浓度的6－BA(细胞分裂素类似物)溶液、三种不同浓度的NAA(生长素类似物)溶液来研究两者用量的比例对诱导丛芽的影响，它们应该相互组合，理论上应设计3×3＝9组实验。为了继续诱导生根，研究小组对诱导丛芽的最佳激素用量比例作了调整，他们提高了6－BA的浓度而不改变NAA的浓度，这样会改变两种激素的比例，应提高NAA的浓度，重新配制培养基转瓶培养。17.(11分)某校生物兴趣小组为探究不同浓度果胶酶对苹果匀浆出汁率的影响，进行了如下实验。实验步骤：①制备苹果匀浆。将苹果洗净，切成小块，用榨汁机打碎成苹果匀浆。加热苹果匀浆到100℃，再冷却至50℃左右。②配制不同浓度的酶液。取5支10mL的试管，依次编号为2～6号，分别加入不同量的质量浓度为10g/L的果胶酶溶液，再分别加入苹果酸定容至10mL，获得质量浓度分别为2g/L、4g/L、6g/L、8g/L、10g/L的果胶酶溶液，备用。③降解苹果匀浆(如下图所示)。④沉淀。向上述6只烧杯中添加明胶、活性炭等物质搅拌处理，充分混匀后静置，分别过滤。记录并处理结果：用量筒测量澄清滤液(即苹果汁)的体积，记入表格，并计算出汁率。请回答下列问题：(1)果胶酶能提高苹果的出汁率并使果汁澄清的原理是。(2)步骤①中，将苹果匀浆加热到100℃的目的是-11- 。(3)步骤②中，在2～6号试管中加入10g/L果胶酶溶液的量分别是；步骤③中，在1号烧杯中加入1mL。(4)根据预期结果，请在下图中绘制出苹果匀浆出汁率与果胶酶浓度之间大致的关系曲线，并在坐标轴上标出苹果匀浆最高出汁率所对应的果胶酶最佳浓度。答案　(1)果胶酶能分解果胶，瓦解细胞壁及胞间层　(2)使苹果中的酶失活，防止对实验结果产生干扰(3)2mL、4mL、6mL、8mL、10mL　苹果酸(4)如图所示(要求标明坐标含义和最佳浓度)解析　果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。在果汁加工中，果胶不仅影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，也使浑浊的果汁变得澄清。在研究酶浓度对出汁率影响的实验中，加热使苹果中的酶失活，可排除苹果中的酶对实验结果的影响。1号烧杯做空白对照，2～6号烧杯中加入等浓度梯度的酶溶液。在一定浓度范围内，随着酶浓度的增加，出汁率增加，超过一定范围后，出汁率不再变化。18.(11分)某同学为探究加酶洗衣粉的洗涤效果，按下表的步骤进行实验操作：步骤项目烧杯(1000mL)ⅠⅡⅢⅣ1注入自来水500mL500mL500mL500mL2放入带油迹的衣服一件一件一件一件3控制不同水温10℃10min30℃10min50℃10min70℃10min4加入等量加酶洗衣粉0.5g0.5g0.5g0.5g5用玻璃棒搅拌5min5min5min5min6观察现象-11- (1)该实验的目的是。(2)请分析该同学的实验设计中存在的问题，并提出改进措施。。(3)步骤3和步骤4能不能调换？并说明理由。。(4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号烧杯中加入的自来水、洗衣粉、含油渍的衣服及保温时间、搅拌速度和时间均相同，这是为了，以便得出科学结论。答案　(1)探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响　(2)应选用大小相同的白布，分别滴加4滴同种的植物油，使油渍大小相同；选择的水温不合适，考虑洗涤成本，应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温梯度，如选取5℃、15℃、25℃、35℃的水温　(3)不能调换。因为加酶洗衣粉中的酶在常温时会分解部分油渍(4)避免因水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小、污渍量及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差解析　根据题干中的实验操作顺序，可以判断出该实验的自变量是温度，即探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响。其他条件应保持一致，如水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小、污渍量、浸泡时间和洗涤时间等。在做实验时，应先让每一个实验组处于所设置的温度且恒温，再加入洗衣粉，以保证酶发挥作用时的温度，故步骤3与步骤4不能调换。19.(11分)某实验小组的同学制备固定化酵母细胞的过程如下：①活化酵母细胞：称取定量干酵母与定量蒸馏水混合并搅拌，使酵母细胞活化。②配制CaCl2溶液：将无水CaCl2溶解在定量蒸馏水中，配制成一定浓度的CaCl2溶液。③配制海藻酸钠溶液：将定量的海藻酸钠直接溶解在定量的蒸馏水中，配制成溶液。④海藻酸钠溶液和酵母细胞混合：将活化的酵母细胞迅速加入到刚配制成的海藻酸钠溶液中，充分搅拌混合均匀。⑤固定化酵母细胞：用注射器以恒定的速度缓慢将海藻酸钠和酵母细胞混合液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察凝胶珠的形成。(1)请你改正其中两处错误的操作：第一处：。第二处：。-11- (2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右，目的是。(3)如果制作的凝胶珠颜色过浅，呈白色，则说明海藻酸钠浓度(填“过低”或“过高”)。(4)研究发现，固定化强度强的酵母颗粒发酵效果好，且稳定性高、使用寿命长。某机构利用上述装置，将2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别用2%、3%、4%的X溶液进行凝胶处理，所得到的固定化酵母颗粒的强度及在28℃下发酵48h后的酒精产量见下表：海藻酸钠(%)22.5322.5322.53X溶液(%)222333444固定化强度(g/30个)930950990103011001140117011701160酒精量(%)6.76.56.56.76.46.26.76.46.3可以看出，随着X溶液浓度的增加，增加；凝胶固定化效果较好的海藻酸钠与X溶液的浓度分别是、。答案　(1)③配制海藻酸钠溶液应用小火或间断加热至完全溶化④海藻酸钠溶液冷却至室温再加入酵母细胞(2)让凝胶珠形成稳定的结构(3)过低　(4)固定化强度　2%　4%解析　(1)海藻酸钠的溶化应用小火或间断加热至完全溶化。溶化后冷却至室温再加入酵母细胞，否则会杀死酵母细胞。(2)刚形成的凝胶珠要在CaCl2溶液中浸泡30min左右，目的是让凝胶珠形成稳定的结构。(3)凝胶珠颜色过浅，呈白色，说明海藻酸钠浓度过低。(4)从表中可以看出，随X溶液浓度的增加，酵母颗粒的固定化强度增加，且固定化效果较好的海藻酸钠的浓度是2%，X溶液的浓度是4%。20.(11分)如图1所示，探究性实验装置共六个，六个装置中分别加入饱和葡萄糖溶液及两粒凝胶珠，实验开始时，小液滴都在C点(刻度管足够长，瓶内氧气充足)。六个装置分别在0℃、15℃、25℃、35℃、45℃、55℃温度下，每隔2min后，记录各个装置中小液滴的位置，并且描绘出坐标曲线图如图2。(1)实验目的是，自变量是。(2)锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是-11- ，实验中小液滴移动的方向是，理由是，移动的距离表示。(3)如果在制备醋酸菌细胞的实验中，海藻酸钠的浓度过低，请在坐标系中画出实验开始10min后的曲线乙。(4)工业生产中利用固定化细胞技术进行生产，从哪些方面可以达到延长利用固定化细胞时间的目的？(至少两点)。答案　(1)探究温度与醋酸菌发酵速度之间的关系　温度　(2)防止产生的醋酸和CO2挥发影响实验结果的准确性　左移　锥形瓶中氧气量减少，从而使压强降低　有氧呼吸消耗的氧气量　(3)如图所示(4)无菌操作、控制好温度和pH等解析　(1)本实验探究了温度与醋酸菌发酵速度之间的关系，所以温度是自变量。(2)NaOH溶液的作用是处理生成的醋酸和CO2，以免影响实验结果的准确性；实验结果是锥形瓶中的气体量减少，小液滴左移。(3)如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的醋酸菌数目就少，小液滴移动距离就短，所得曲线乙和原曲线相似，但在原曲线的下面。(4)在利用固定化细胞技术进行生产时，要求无菌操作，同时控制好温度和pH等。-11-