Question

（1）育种工作者常采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株．下列过程是采用水稻的花药进行培养的步骤，请据此回答下列问题：
选取水稻花药→对花蕾消毒→接种和培养→植物体
①选的水稻花药应为

 

期，此时细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功最高．
②通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过

 

阶段发育为植株，另一种是在诱导培养基上先形成

 

再将其诱导分化成植株．
③试管苗形成过程中，必须从培养基中获得无机盐或矿质元素和小分子有机物质等营养物质．要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有

 

和

 

两类激素．
（2）工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响．某学生设计了如下实验：

Ⅰ：将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图A）．
Ⅱ：将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图B）．
Ⅲ：将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图C）．
Ⅳ：在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：

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

根据上述实验，请分析回答下列问题：
①果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解，产物是

 

．
②实验结果表明，当温度为

 

 左右时，果汁量最多，此时果胶酶的活性

 

．
③为什么该实验能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？

 

．

Answer 1

考点：单倍体诱导与利用,果胶酶的活性测定,植物培养的条件及过程

专题：

分析：1．为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾．被子植物花粉发育经历：四分体时期、单核期、双核期．
2．产生花粉植株的两种途径：一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株，另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株．进行何种途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比．
3．影响花药培养的因素 （1）材料的选择 ①不同种类植物的诱导成功率不同． ②同一种植物，亲本植株的生理状况对诱导成功率有直接影响． ③合适的花粉发育时期：花期早期时的花药最佳． ④最合适的选择时期：单核居中期或单核靠边期．a．不选择单核期以前花药的原因：质地幼嫩，极易破碎． b．不选择单核期以后花药的原因：花瓣已有些松动，给材料的消毒带来困难．（2）培养基的组成 花药培养所采用的培养基可能因植物不同而有所变化．培养基各成分中，植物生长调节剂的水平和配比，常对诱导细胞的分裂和分化起决定作用． （3）其他因素：材料的低温预处理及接种密度对诱导的成功率都有一定影响．
4．果胶酶在果汁生产中的作用 （1）果胶酶的作用：能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，也是果汁变得澄清．
（2）酶活性：是指酶催化一定化学反应的能力．酶是生物体内具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，其催化效率受反应物浓度、温度、pH的影响．（3）探究温度和pH对酶活性的影响实验和探究果胶酶的用量．

解答： 解：（1）①一般选取单核期的花药进行培养．选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极易破碎；选择单核期以后的花药接种，花瓣已有些松动，给材料消毒带来困难．
②花药离体培养有两条途径：一是脱分化形成愈伤组织，一是脱分化形成胚状体．
③促进花粉细胞分裂和生长取决于细胞分裂素和生长素的比例．
（2）①果胶酶催化植物细胞壁中的果胶分解成为半乳糖醛酸．
②由题干中的表格可知，40℃时果汁量最多，说明此温度下酶活性最强．
③该实验中衡量结果的指标有两项，一是观察在相同的时间内，滤出苹果汁的体积的多少．体积多说明果胶酶活性高，将果胶分解得多，使果汁更好地流出．二是观察果汁的澄清度．
故答案为：
（1）①单核     
    ②胚状体   愈伤组织        
    ③细胞分裂素     生长素
（2）①半乳糖醛酸       
     ②40℃最大     
     ③果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力

点评：利用学生的识图识表能力、知识迁移能力、收集和整理数据资料的能力，使学生具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析、处理，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力．