Question

（1）育種工作者常采用花藥培養的方法，使花粉粒發育為單倍體植株．下列過程是采用水稻的花藥進行培養的步驟，請據此回答下列問題：
選取水稻花藥→對花蕾消毒→接種和培養→植物體
①選的水稻花藥應為

 

期，此時細胞核由中央移向細胞一側，花藥培養成功最高．
②通過花藥培養產生單倍體植株一般有兩種途徑：一種是花粉通過

 

階段發育為植株，另一種是在誘導培養基上先形成

 

再將其誘導分化成植株．
③試管苗形成過程中，必須從培養基中獲得無機鹽或礦質元素和小分子有機物質等營養物質．要促進花粉細胞分裂和生長，培養基中應有

 

和

 

兩類激素．
（2）工業生產果汁時，常常利用果膠酶破除果肉細胞壁以提高出果汁率，為研究溫度對果膠酶活性的影響．某學生設計了如下實驗：

Ⅰ：將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在10℃水浴中恒溫處理10分鐘（如圖A）．
Ⅱ：將步驟①處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在10℃水浴中恒溫處理10分鐘（如圖B）．
Ⅲ：將步驟②處理后的混合物過濾，收集濾液，測量果汁量（如圖C）．
Ⅳ：在不同溫度條件下重復以上實驗步驟，并記錄果汁量，結果如下表：

溫度/℃	10	20	30	40	50	60	70	80
出汁量/ml	8	13	15	25	15	12	11	10

根據上述實驗，請分析回答下列問題：
①果膠酶能破除細胞壁，是因為果膠酶可以促進細胞壁中果膠的水解，產物是

 

．
②實驗結果表明，當溫度為

 

 左右時，果汁量最多，此時果膠酶的活性

 

．
③為什么該實驗能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？

 

．

Answer 1

考點：單倍體誘導與利用,果膠酶的活性測定,植物培養的條件及過程

專題：

分析：1．為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開放的花蕾．被子植物花粉發育經歷：四分體時期、單核期、雙核期．
2．產生花粉植株的兩種途徑：一種是花粉通過胚狀體階段發育為植株，另一種是花粉在誘導培養基上先形成愈傷組織，再將其誘導分化成植株．進行何種途徑主要取決于培養基中激素的種類及其濃度配比．
3．影響花藥培養的因素 （1）材料的選擇 ①不同種類植物的誘導成功率不同． ②同一種植物，親本植株的生理狀況對誘導成功率有直接影響． ③合適的花粉發育時期：花期早期時的花藥最佳． ④最合適的選擇時期：單核居中期或單核靠邊期．a．不選擇單核期以前花藥的原因：質地幼嫩，極易破碎． b．不選擇單核期以后花藥的原因：花瓣已有些松動，給材料的消毒帶來困難．（2）培養基的組成 花藥培養所采用的培養基可能因植物不同而有所變化．培養基各成分中，植物生長調節劑的水平和配比，常對誘導細胞的分裂和分化起決定作用． （3）其他因素：材料的低溫預處理及接種密度對誘導的成功率都有一定影響．
4．果膠酶在果汁生產中的作用 （1）果膠酶的作用：能夠分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，使榨取果汁變得容易，也是果汁變得澄清．
（2）酶活性：是指酶催化一定化學反應的能力．酶是生物體內具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，其催化效率受反應物濃度、溫度、pH的影響．（3）探究溫度和pH對酶活性的影響實驗和探究果膠酶的用量．

解答： 解：（1）①一般選取單核期的花藥進行培養．選擇單核期以前的花藥接種，質地幼嫩，極易破碎；選擇單核期以后的花藥接種，花瓣已有些松動，給材料消毒帶來困難．
②花藥離體培養有兩條途徑：一是脫分化形成愈傷組織，一是脫分化形成胚狀體．
③促進花粉細胞分裂和生長取決于細胞分裂素和生長素的比例．
（2）①果膠酶催化植物細胞壁中的果膠分解成為半乳糖醛酸．
②由題干中的表格可知，40℃時果汁量最多，說明此溫度下酶活性最強．
③該實驗中衡量結果的指標有兩項，一是觀察在相同的時間內，濾出蘋果汁的體積的多少．體積多說明果膠酶活性高，將果膠分解得多，使果汁更好地流出．二是觀察果汁的澄清度．
故答案為：
（1）①單核     
    ②胚狀體   愈傷組織        
    ③細胞分裂素     生長素
（2）①半乳糖醛酸       
     ②40℃最大     
     ③果膠酶將果膠分解為小分子物質，小分子物質可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠的能力

點評：利用學生的識圖識表能力、知識遷移能力、收集和整理數據資料的能力，使學生具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂的能力．