2021-2022学年新疆乌鲁木齐市米东区五校联考高二下学期期末生物试题含解析
展开新疆乌鲁木齐市米东区五校联考2021-2022学年高二下学期期末生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.2020年诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现丙型肝炎病毒(HCV)的3位科学家,以表彰他们发现了RNA丙肝病毒,这是对人类抗击传染病所做努力的极大鼓舞。下列关于丙肝病毒的叙述,正确的是( )
A.HCV是具有细胞结构的生物 B.HCV的遗传物质是RNA
C.HCV可在培养基中生存繁殖 D.HCV的核糖体可合成蛋白质
【答案】B
【分析】病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。据题意可知,丙肝病毒是RNA病毒。
【详解】A、HCV是病毒,是没有细胞结构的生物,A错误;
B、据题意可知,HCV(丙肝病毒)的遗传物质是RNA,B正确;
C、HCV是病毒,营寄生生活,不能在培养基中生存繁殖 ,C错误;
D、HCV是无细胞结构的生物,没有核糖体,合成蛋白质是在宿主细胞的核糖体上进行的,D错误。
故选B。
2.下列事实不能体现生命活动离不开细胞的是( )
A.离体的叶绿体在一定外界条件下能释放氧气
B.完成缩手反射需要神经细胞和肌肉细胞参与
C.新型冠状病毒在肺部等活细胞内生活和繁殖
D.细胞的增殖、分化是多细胞生物生长发育的基础
【答案】A
【分析】细胞是生命活动的基本单位,生命活动离不开细胞是指单细胞生物每个细胞能完成各种生命活动,多细胞生物通过各种分化细胞协调完成各种复杂的生命活动。新冠病毒没有细胞结构,不能独立生活,必须寄生在细胞中进行生活。
【详解】A、离体的叶绿体只是细胞内的一部分,不能体现生命活动离不开细胞,A错误;
B、完成缩手反射需要神经细胞和肌肉细胞等多种细胞参与,多细胞生物通过各种分化的细胞密切合作,共同完成复杂的生命活动,,B正确;
C、病毒无细胞结构,但必须依赖于活细胞才能完成其生命活动,新型冠状病毒主要寄生在肺部及呼吸道细胞中,C正确;
D、多细胞生物通过细胞的增殖分化使细胞功能趋向专一化,各种分化的细胞密切合作,共同完成复杂的生命活动,所以细胞的分裂分化是多细胞生物生长发育的基础,D正确。
故选A。
3.细胞学说的内容不包括( )
A.一切动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成
B.细胞是一个相对独立的单位,是具有生命的有机体
C.新细胞可以从老细胞中产生
D.细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
【答案】D
【分析】1、细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出。
2、细胞学说的内容有:细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成;细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;新细胞可以从老细胞中产生。
3、魏尔肖提出“一切细胞来自细胞”,认为细胞通过分裂产生新细胞,为细胞学说作了重要补充。
4、细胞学说阐明了动植物都以细胞为基本单位,揭示了动植物细胞统一性和动植物生物体结构统一性。
【详解】A、细胞学说提出,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞及其代谢产物所构成,A正确;
B、细胞学说提出,细胞是一个相对独立的单位,是具有生命的有机体,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用,B正确;
C、细胞学说提出,新细胞可以从老细胞产生,C正确;
D、细胞学说阐明了动植物都以细胞为基本单位,揭示了动植物的统一性和生物界的统一性,没有说明细胞的统一性,D错误。
故选D。
4.关于“孤村芳草远,斜日杏花飞”的叙述,正确的是( )
A.所有的“芳草”构成了种群
B.诗句体现了生命系统最基本的结构层次
C.叙述的场景中最大的生命系统结构层次是生态系统
D.“孤村”“芳草”“斜日”“杏花”都属于生命系统的结构层次
【答案】C
【分析】生命系统的结构层次包括细胞 → 组织 → 器官 → 系统 → 个体 → 种群和群落 → 生态系统 → 生物圈。但也有例外,植物无系统层次。
【详解】A、种群是某一区域同种生物的所有个体的集合,“芳草”可能不止一种,A错误;
B、生命系统最基本的结构层次是细胞,而诗句体现的是植物个体,B错误;
CD、孤村”属于生态系统层次,“芳草”属于生命系统,“斜日”不属于生命系统,“杏花”属于生命系统的器官结构层次,不全是生命系统结构层次,叙述的场景中最大的生命系统结构层次是生态系统,C正确,D错误。
故选C。
【点睛】
5.关于蓝藻和黑藻,下列说法正确的是( )
A.都具有叶绿体,都能进行光合作用
B.都具有细胞壁,主要成分都是纤维素和果胶
C.都含DNA和RNA
D.都有染色体
【答案】C
【分析】蓝藻是原核生物,黑藻是真核生物,原核生物只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、叶绿体存在于真核生物中,蓝藻是原核生物,没有叶绿体,A错误;
B、黑藻属于真核生物,细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,蓝藻是原核细胞,细胞壁的主要成分是肽聚糖,B错误;
C、蓝藻和黑藻都有细胞结构,都含DNA和RNA,C正确;
D、蓝藻是原核生物,没有染色体,D错误。
故选C。
6.下列有关显微镜操作的说法,正确的是( )
A.高倍镜下细胞质流向是逆时针的,则细胞中细胞质流向应是顺时针的
B.要将视野中位于左下方的细胞移至视野中央,需要将载玻片向右上方移动
C.用显微镜的凹面反光镜反光,观察到的细胞数目更多,但细胞更小
D.在观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞时,可只用低倍镜观察
【答案】D
【分析】光学显微镜下所呈的像是倒立放大的虚像,倒立是指上下、左右均是颠倒的。显微镜放大倍数越大,细胞数目越少,细胞越大,视野越暗;放大倍数越小,细胞数目越多,细胞越小,视野越亮。装片移动规律:为将物像移至视野中央,当物像偏向哪个方向,装片就应向哪一方向移动。
【详解】A、由于显微镜下观察到的是上下左右都颠倒的像,所以若高倍镜下细胞质流向是逆时针的,则细胞中细胞质的实际流向也应是逆时针的,A错误;
B、观察低倍镜视野中位于左下方的细胞,应将装片向左下方移到视野中央,再换用高倍镜观察,B错误;
C、用显微镜的凹面反光镜反光,观察到的视野更亮,但不会导致细胞数目增多,也不会导致细胞变小,C错误;
D、在观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞时,液泡有颜色,易于观察,可只用低倍镜观察,D正确。
故选D。
7.茶叶生产在中国已有3000多年的历史,其中信阳毛尖以细、圆、、光、直、多白毫、香高、味浓、汤色绿的独特风格,盛名传播国内外。下列关于茶叶的说法,错误的是( )
A.采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O
B.茶叶和人体所含元素种类大致相同,但含量有差异
C.制好的成品茶的化学元素含量最多的是C
D.新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机物中通常含有微量元素Fe或S
【答案】D
【分析】1.大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素,O是含量最多的元素。
2.在生物体内,占细胞鲜重比例最高的化合物是水,其次是蛋白质,因此占细胞干重比例最高的化合物是蛋白质。
3.C、H、O、N基本元素占鲜重的比例从大到小的顺序是:O>C>H>N;C、H、O、N基本元素占干重的比例从大到小的顺序是:C>O>N>H。
【详解】A、采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O,A正确;
B、茶叶和人体所含元素种类大致相同,但含量有差异,B正确;
C、制好的成品茶的化学元素含量依次是C>O>N>H,C正确;
D、S是大量元素,D错误。
故选D。
【点睛】
8.下列关于糖类的叙述,错误的是( )
A.糖类分子由C、H、O三种元素组成
B.糖类是主要的能源物质,但并非所有的糖都能供能
C.乳糖、蔗糖和麦芽糖都是还原糖
D.淀粉、糖原、纤维素都是多糖
【答案】C
【分析】糖类由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质。
【详解】A、糖类分子由C、H、О三种元素组成,是生物体的主要能源物质,A正确;
B、糖类是主要的能源物质,但并非所有的糖都氧化分解供能,如纤维素,B正确;
C、乳糖和麦芽糖都是还原糖,蔗糖不是还原糖,C错误;
D、淀粉、糖原、纤维素都是多糖,D正确。
故选C。
9.下列关于人体脂质的叙述,正确的是( )
A.组成脂肪与糖原的元素种类不同
B.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
C.性激素属于固醇类物质,能维持人体第二性征
D.维生素D是构成骨骼的主要成分,缺乏维生素D会影响骨骼发育
【答案】C
【分析】化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;
(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;
(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;
(4)糖类的组成元素为C、H、O。
【详解】A、脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O,A错误;
B、脂肪的最终水解产生是甘油和脂肪酸,B错误;
C、性激素属于固醇,能激发和维持人体第二性征,C正确;
D、维生素D可以促进骨骼对钙的吸收,D错误。
故选C。
10.前项为生物材料,中项为检测所用的化学试剂,后项为反应结果所产生的颜色,其中错误的是( )
A.苹果、斐林试剂、砖红色
B.花生油、苏丹Ⅲ染液、橘黄色
C.黄豆、双缩脲试剂、紫色
D.卵清蛋白、苏丹Ⅲ染液、红色
【答案】D
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、苹果中富含还原性糖,斐林试剂可用于鉴定还原糖,水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀),A不符合题意;
B、花生油中富含脂肪,可以用苏丹Ⅲ染液检测,脂肪可被苏丹III染液染成橙黄色,B不符合题意;
C、黄豆中富含蛋白质,可以用双缩脲试剂检测,双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,C不符合题意;
D、卵清蛋白中富含蛋白质,可以用双缩脲试剂检测,双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,而苏丹III染液可将脂肪染成橙黄色,D符合题意。
故选D。
11.以下属于蛋白质的功能的一组是( )
①食物在小肠内彻底消化 ②注射疫苗使人体产生免疫力 ③人不吃蔬菜易患坏血症 ④老年人的骨质疏松症 ⑤胰岛素调节血糖浓度 ⑥激素与受体准确地识别 ⑦生命活动的主要能源物质 ⑧葡萄糖在载体协助下被小肠绒毛上皮细胞吸收
A.①③⑤⑥⑧ B.①②⑤⑥⑧ C.①②③⑥⑦ D.②④⑤⑥⑦
【答案】B
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者,有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分;有的蛋白质具有催化功能,如大多数酶的本质是蛋白质;有的蛋白质具有运输功能,如载体蛋白;有的蛋白质具有调节机体生命活动的功能,如胰岛素等;有的蛋白质具有免疫功能,如抗体。
【详解】①食物在小肠内彻底消化需要酶的催化作用,消化酶的本质是蛋白质,说明蛋白质具有催化功能,①正确;
②注射疫苗使人体产生免疫力的过程离不开抗体,抗体的本质是蛋白质,说明蛋白质具有免疫功能,②正确;
③人不吃蔬菜易患坏血症是维生素的功能,不能体现蛋白质的功能,③错误;
④老年人的骨质疏松症体现无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用,④错误;
⑤胰岛素调节血糖浓度体现了蛋白质的调节机体生命活动的功能,⑤正确;
⑥激素与受体准确地识别,受体的本质是蛋白质,激素与受体准确地识别,体现了蛋白质在调节机体生命活动中的作用,⑥正确;
⑦生命活动的主要能源物质是糖类,不是蛋白质,⑦错误;
⑧葡萄糖在载体协助下被小肠绒毛上皮细胞吸收,体现了蛋白质的运输功能,⑧正确。故选B。
【点睛】本题考查蛋白质的相关知识,要求考生识记蛋白质的功能及实例,能根据题干要求准确判断各叙述。
12.人体中的P53蛋白是由一种抑癌基因(P53基因)控制合成的蛋白质,可以抑制DNA的复制和细胞分裂,有抗肿瘤的作用,P53蛋白由一条含393个氨基酸组成的肽链加工而成。下列叙述不正确的是( )
A.各种氨基酸之间的不同在于R基的不同
B.393个氨基酸脱水缩合成P53蛋白时,相对分子质量减少了7056
C.组成P53蛋白的氨基酸最多20种
D.构成P53蛋白的肽链呈直线且在同一平面上
【答案】D
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水的过程。
3、氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数,游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。
【详解】A、每个氨基酸至少含有1个氨基和一个羧基,并且连接在同一个C原子上,各种氨基酸的区别在于R基的不同,A正确;
B、结合题干内容可知,形成P53蛋白的过程中生成的水分子数=氨基酸数-肽链数=393-1=392个,故相对分子质量减少了脱去的水分子数乘以水的分子量,既392×18=7056,B正确;
C、组成人体蛋白质的氨基酸根据R基不同共有21种,则组成P53蛋白的氨基酸最多21种,C正确;
D、构成P53蛋白的肽链不呈直线,也不在同一个平面上,肽链的空间结构的千变万化是蛋白质分子多样性的原因之一,D错误。
故选D。
13.鸡蛋是人们喜爱的食材,蛋液中加点盐,蒸煮出Q弹的芙蓉蛋,也可直接在放水里煮熟吃也很美味。现将蛋清溶液做如下两种方式的处理:
下列有关分析错误的是( )
A.甲溶液里不再含有蛋白质
B.乙溶液是蛋白质被水解后的产物
C.经①②过程处理,蛋白质的肽键没有遭到破坏
D.蛋清煮沸过程中,蛋白质空间结构发生变化
【答案】A
【分析】1.蛋白质盐析:少量的盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解,但如向蛋白质溶液中加入浓的盐溶液,可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,这种作用叫做盐析,析出的蛋白质再继续加水时,仍能溶解,并不影响原来蛋白质的性质,盐析属于物理变化;
2.蛋白质变性:蛋白质受热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属(如铅、铜、汞等)盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸)等作用时会凝结,这种凝结是不可逆的,即凝结后不能在水中重新溶解,这种变化叫做变性;
3.蛋白质与双缩脲试剂反应成紫色是因为蛋白质中含有肽键。
【详解】A、①②过程分别属于蛋白质的盐析和溶解,是物理变化,甲溶液中含有蛋白质,A错误;
B、③过程中经高温处理使蛋白质的空间结构被破坏而变性,不破坏肽键,④过程蛋白质经蛋白酶水解为多肽和某些氨基酸,破坏了蛋白质的空间结构和肽键,因此,乙溶液中含有蛋白质被水解后的产物,B正确;
C、①②过程分别属于蛋白质的盐析和溶解,是物理变化,蛋白质的肽键没有遭到破坏,C正确;
D、蛋清煮沸过程中,蛋白质空间结构发生变化,蛋白质变性,D正确。
故选A。
14.下列有关核酸的种类和分布说法正确的是( )
A.核酸的多样性是由核苷酸的种类决定的
B.真核生物的DNA主要分布在细胞核,其余分布在细胞质基质
C.原核生物的DNA主要分布在拟核,少量分布在线粒体中
D.原核生物的RNA主要分布在细胞质基质,有些在核糖体中
【答案】D
【分析】1、核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA。核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
2、真核细胞中,DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体也含有少量DNA,RNA主要分布在细胞质中,细胞核中也含有RNA。
【详解】A、核苷酸分子排列顺序的多样性决定了核酸的多样性,A错误;
B、真核生物的DNA主要分布在细胞核,线粒体、叶绿体也含有少量DNA,B错误;
C、原核生物的DNA主要分布在拟核,少量分布在质粒中,原核细胞不含线粒体,C错误;
D、原核生物的RNA主要分布在细胞质基质,有些在核糖体中,D正确。
故选D。
【点睛】
15.关于下图所示过程的叙述,错误的是( )
A.甲是磷酸,在不同的核苷酸中种类相同
B.乙是五碳糖,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖
C.丙是含氮碱基,在人体细胞遗传物质中有4种
D.丁是核苷酸,在一个病毒中有8种
【答案】D
【分析】据图分析可知:甲是磷酸,乙是五碳糖,有脱氧核糖和核糖两种,丙是含氮碱基,有A、T、C、U、G五种。丁为核苷酸,有脱氧核苷酸和核苷酸两类,共8种。
【详解】A、磷酸在不同的核苷酸中种类是相同的,A正确;
B、乙是五碳糖,有脱氧核糖和核糖两种,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖,B正确;
C、人体细胞中遗传物质为DNA,含氮碱基共有A、T、G、C4种,C正确;
D、丁是核苷酸,病毒只有一种核酸,病毒中核苷酸只有4种,D错误。
故选D。
16.下列有关“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述,错误的是( )
A.该实验装片制作流程是:制片→水解→冲洗→染色
B.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同
C.细胞核内有少量红色呈现最可能是细胞质中的RNA进入细胞核
D.盐酸可以改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞
【答案】C
【分析】观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验原理:(1)染色:甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿与DNA的亲和力强,吡罗红与RNA的亲和力强,即甲基绿+DNA一呈现绿色,吡罗红+RNA一呈现红色.利用甲基绿吡罗红混合染色剂对细胞染色,可显示DNA和RNA在细胞中的分布。
(2)水解:盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
【详解】A、观察DNA、RNA在细胞中的分布:取口腔上皮细胞制片→烘干→水解→冲洗→染色→观察,A正确;
B、甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿与DNA的亲和力强,吡罗红与RNA的亲和力强,即甲基绿+DNA一呈现绿色,吡罗红+RNA-呈现红色,B正确;
C、细胞核内有红色的原因是RNA首先在细胞核内合成,C错误;
D、盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合,D正确。
故选C。
17.生命建立在生物大分子的基础上。下列关于生物大分子结构的说法错误的是( )
A.多糖、核酸等生物大分子是相应单体的多聚体
B.单体的连接方式不同导致纤维素和淀粉结构不同
C.蛋白质功能的多样性决定了其结构的多样性
D.DNA分子的多样性是生物多样性的物质基础
【答案】C
【分析】1、蛋白质的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关。
2、DNA分子的多样性:构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成干上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以干变万化,从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种)。
【详解】A、多糖、核酸等生物大分子是相应单体的多聚体,多糖的单体是葡糖糖,核酸的单体是核苷酸,A正确;
B、纤维素和淀粉都属于多糖,单体都是葡萄糖,但它们的单体的连接方式不同,进而导致它们的结构不同,B正确;
C、结构决定功能,蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性,C错误;
D、构成DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性,基因控制性状,基因是具有遗传效应的DNA片段,所以DNA多样性是生物多样性的物质基础,D正确。
故选C。
18.下列关于传统发酵技术的叙述,错误的是( )
A.腐乳制作中参与发酵的菌种众多,其中起主要作用的是毛霉
B.制作泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌发酵,乳酸菌是厌氧细菌
C.果酒制作的原理是利用酵母菌进行无氧发酵,酵母菌是厌氧真菌
D.果醋发酵的适宜温度为30~35℃,需要在氧气充足的条件下进行
【答案】C
【分析】1、腐乳的制作原理:参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉,其代谢类型为异养需氧型,适宜温度为15℃~18℃;毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶,将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
2、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
3、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
4、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、参与制作腐乳的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉,A正确;
B、制作泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌发酵,乳酸菌是厌氧细菌,能够进行无氧呼吸,将葡萄糖分解为乳酸,B正确;
C、果酒制作的原理是利用酵母菌进行无氧发酵,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,C错误;
D、制作果醋利用的是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,故果醋发酵的适宜温度为30~35℃,需要在氧气充足的条件下进行,D正确。
故选C。
19.下列关于泡菜的制作和亚硝酸盐含量的测定实验的叙述,正确的是( )
A.亚硝酸盐是致癌物质
B.发酵过程中始终要保持密封状态,泡菜坛盖边缘的水槽中要始终装满水
C.在酸性条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应形成玫瑰红色染料
D.随着发酵的进行,亚硝酸盐含量逐渐增加,用比色法可进行亚硝酸盐含量的测定
【答案】B
【分析】1、泡菜发酵的实验原理是乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸;
2、利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化,前期腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加;后期亚硝酸盐的含量开始下降;
3、测定亚硝酸盐含量的原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
【详解】A、泡菜制作过程中易形成亚硝酸盐,亚硝酸盐一般不会危害人体健康,但是当人体摄入量过多会引起中毒甚至死亡,亚硝酸盐在特定的条件下会转变为亚硝胺,后者具有致癌、致畸、致突变作用,A错误;
B、由于乳酸菌是严格厌氧的,因此发酵过程始终要保持密封状态,泡菜坛盖边缘的水槽中要始终装满水,B正确;
C、在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,C错误;
D、随着发酵的进行,前期腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加;后期亚硝酸盐的含量开始下降,亚硝酸盐含量的测定可用比色法,D错误。
故选B。
20.利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。下图是制作流程,说法不正确的是( )
A.大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供氮源、碳源等营养物质
B.米曲霉发酵过程的代谢方式属于异养需氧型
C.发酵池中的食盐、酒精、乳酸等均可以抑制杂菌生长
D.酱油发酵过程中的三种主要微生物都属于真核生物
【答案】D
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
2、由题图信息分析可知,酿造酱油主要利用的是米曲霉,能够产生蛋白酶和脂肪酶,将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
3、培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中含有丰富的蛋白质,可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉属于糖类,组成元素是C、H、O,可为米曲霉的生长提供碳源,A正确;
B、由图示可知,米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入氧气,由此可以判断米曲霉的代谢类型是异养需氧型,B正确;
C、由图示可知,发酵池中添加了酵母菌、乳酸菌和食盐,在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长,乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长,同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长,故发酵池中可以抑制杂菌生长的物质是酒精、乳酸和食盐,C正确;
D、酱油发酵过程中的三种主要微生物中米曲霉和酵母菌都属于真核生物,而乳酸菌属于原核生物,D错误。
故选D。
21.下列关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验操作的叙述,错误的是( )
A.利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是有恰当的稀释度
B.若要判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置未接种的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照
C.该实验每隔24h统计一次菌落数目,并以菌落数目稳定时的记录作为结果
D.分解尿素的细菌能合成脲酶,脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基pH升高,使酚红指示剂变红
【答案】B
【分析】稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测样品大约含有多少活菌。
【详解】A、利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键是有恰当的稀释度,才能保证培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,A正确;
B、若要判断选择培养基是否起到了选择作用,需设置接种在牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,B错误;
C、该实验每隔 24h 统计一次菌落数目,并以菌落数目稳定时的记录作为结果,C正确;
D、分解尿素的细菌能合成脲酶,脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基PH升高,使酚红指示剂变红,D正确。
故选B。
22.下列关于微生物的培养与应用的叙述错误的是( )
A.微生物在固体培养基上可形成肉眼可见的菌落,可用来分离计数
B.培养基的成分一般有水、碳源、氮源和无机盐
C.牛肉膏和蛋白胨来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质
D.为防止外来杂菌的入侵,需对实验操作空间、操作者衣着、手等进行灭菌
【答案】D
【分析】微生物的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等,有的微生物还需要特殊的营养物质,如生长因子和维生素等,如牛肉膏蛋白胨培养基中的牛肉膏主要为微生物提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素,蛋白胨主要为微生物提供碳源、氮源和维生素。
【详解】A、微生物在固体培养基上生长时,可以形成肉眼可见的菌落,可用来分离计数,A正确;
B、培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,有些微生物的培养除了上述几种主要营养物质外,还需要添加生长因子, B正确;
C、牛肉膏和蛋白胨来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质,C正确;
D、对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行消毒,D错误。
故选D
【点睛】本题考查微生物的培养和应用。
23.下列关酶的叙述,错误的是( )
A.果胶酶能提高水果的出汁率,并使果汁变得澄清
B.在最适温度下酶的活性最高,适于保存酶
C.酶的反应速度可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或者产物的增加量来表示
D.酸碱度、酶的抑制剂、表面活性剂都会影响酶的活性
【答案】B
【分析】1、果胶:(1)作用:细胞壁的主要成分包括纤维素和果胶;(2)成分:由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物;(3)特点:在果汁加工中,影响果汁的出汁率和澄清度。
2、果胶酶:(1)作用:果胶在果胶酶的作用下可生成可溶性半乳糖醛酸;(2)组成:果胶酶是分解果胶的一类酶总称,包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶。
【详解】A、果胶酶可以分解果胶,瓦解植物细胞的细胞壁和胞间层,从而提高水果出汁率并使果汁变得澄清,A正确;
B、酶应在低温条件下保存,B错误;
C、酶的反应速度可以用单位时间内、单位体积反应物的减少量或者产物的增加量来表示,C正确;
D、温度、酸碱度、酶的抑制剂、表面活性剂都会影响酶的活性,D正确。
故选B。
24.下列有关凝胶色谱法和电泳的叙述,错误的是( )
A.电泳法是利用分子带电性质差异、分子大小、形状不同分离各种分子
B.凝胶的种类较多,但每种凝胶内部都有许多贯穿的通道
C.凝胶色谱法是根据不同分子量的蛋白质与凝胶吸附性不同分离蛋白质
D.使用凝胶色谱法和电泳都需要用缓冲溶液,是为了维持血红蛋白的结构
【答案】C
【解析】1、凝胶色谱法(分配色谱法):(1)原理:分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流动快;分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程长,流动慢。(2)凝胶材料:多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖。(3)分离过程:混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子。洗脱:从色谱柱上端不断注入缓冲液,促使蛋白质分子的差速流动。(4)作用:分离蛋白质,测定生物大分子分子量,蛋白质的脱盐等。
2、凝胶电泳法:(1)原理:不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同,在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同,导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。(2)分离方法:琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。(3)分离过程:在一定pH下,使蛋白质基团带上正电或负电;加入带负电荷多的SDS,形成“蛋白质-SDS复合物”,使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。
【详解】A、电泳法是利用各种分子带电性质的差异及分子的大小和形状不同进行分离,A正确;
B、凝胶的种类较多,但每种凝胶内部有许多贯穿的通道,其直径大小与被分离的物质分子的大小有相应关系,应允许较小的分子通过,而较大的分子不能通过,B正确;
C、凝胶色谱法是根据不同蛋白质分子量的大小与直径而分离蛋白质的,分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流动快;分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程长,流动慢,C错误;
D、使用凝胶色谱法和电泳都需要用缓冲溶液,维持pH的稳定,从而维持血红蛋白的结构,D正确。
故选C。
25.芳香油的提取方法主要分为三种:蒸馏法、萃取法和压榨法。以下关于提取方法的叙述中,错误的是
A.水蒸气蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
B.压榨法适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料中的芳香油的提取
C.若植物有效成分易水解,应采用水蒸气蒸馏法
D.提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是分液
【答案】C
【分析】提取植物芳香油的方法有蒸馏法、萃取法和压榨法;水蒸气蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来,形成油水混合物,然后分离油层和水层获得芳香油的方法,水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法,若水蒸气蒸馏法导致原料焦糊或有效成分水解,则不宜采用此法。压榨法是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油的方法;萃取是将新鲜的花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中,使芳香油充分溶解,然后蒸去低沸点的溶剂,剩下的就是芳香油。
【详解】A. 蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油,A正确;
B. 压榨法适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取,B正确;
C. 若植物有效成分易水解,不应采用水蒸气蒸馏法,C错误;
D. 提取玫瑰精油的实验流程中的分液操作是用分液漏斗将油层和水层分开,提取橘皮精油的实验流程中的分液操作是先将过滤后的压榨液静置,再用分液漏斗将上层的橘皮精油分离出来,D正确。
二、综合题
26.请根据概念图,回答下列问题:
(1)组成①化学元素有______。
(2)⑥的结构通式是______,⑦是______。
(3)多聚体是以______为基本骨架,⑧多样性的根本原因__________________。
(4)④是______,其在细胞中承担多种功能,试举例说出它的两种功能:____________。
【答案】(1)C、H、O、N、P
(2) 肽键
(3) 碳链 指导蛋白质合成的DNA具有多样性
(4) RNA 催化功能;某些病毒的遗传物质;翻译的模板等
【分析】DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,碱基有A、T、G、C四种;RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,碱基有A、U、G、C四种。
【详解】(1)核苷酸是组成核酸的基本单位,组成元素为C、H、O、N、P。
(2)染色体主要由DNA和蛋白质组成,⑤是由核苷酸组成的,为DNA,则⑧为蛋白质,故⑥为氨基酸,氨基酸的结构通式是。⑦是氨基酸之间脱水缩合形成的肽键。
(3)多聚体是以碳链为基本骨架,⑧是蛋白质,蛋白质结构多样性决定功能多样性,根本原因是合成蛋白质的DNA分子具有多样性。
(4)核苷酸可构成核酸,核酸包括DNA和RNA,DNA是组成染色体的成分之一,因此④是RNA,某些病毒以RNA作为遗传物质;mRNA是翻译的直接模板,有些RNA具有催化功能,tRNA具有搬运氨基酸的功能。
27.下图A为蓝藻细胞结构示意图,图B为水绵细胞的结构示意图。请据图分析回答下列问题。
(1)与水绵细胞相比较,蓝藻细胞没有______,因而属于原核细胞,但它们都以______作为遗传物质。
(2)在蓝藻细胞和水绵细胞中,它们共有的结构有③和⑪______、④和⑩细胞膜、②和⑥______,这体现了不同类细胞之间的______。
(3)蓝藻细胞因含有______、______,所以它和水绵细胞都能进行光合作用,因而都属于______生物。
(4)不论蓝藻细胞还是水绵细胞,细胞内最基本的元素是______。
【答案】(1) 以核膜为界限的细胞核##成形的细胞核 DNA
(2) 细胞壁 核糖体 统一性
(3) 藻蓝素 叶绿素 自养
(4)C
【分析】分析题图:图A为蓝藻细胞结构示意图,其中结构①为拟核,结构②为核糖体,结构③为细胞壁,结构④为细胞膜,结构⑤为细胞质;图B为水绵细胞结构示意图,其中结构⑥为核糖体,结构⑦为带状叶绿体、结构⑧为细胞核,结构⑨为细胞质,结构⑩为细胞膜,结构⑪为细胞壁。
【详解】(1)蓝藻属于原核生物,水绵属于真核生物,蓝藻细胞与水绵细胞相比较,蓝藻细胞由于①拟核上没有核膜,因而属于原核细胞,有细胞结构的生物其遗传物质均是DNA。
(2)蓝藻属于原核生物,水绵属于真核生物,在蓝藻细胞和水绵细胞中,它们共有的结构有③和⑪细胞壁、④和⑩细胞膜、②和⑥核糖体,这体现了不同类细胞之间的统一性。
(3)由于蓝藻细胞含有叶绿素和藻蓝素,因而能进行光合作用,水绵含有叶绿体,也能进行光合作用,二者都属于自养型生物。
(4)细胞内最基本的元素是C。
28.Ⅰ.甜瓣子是豆瓣酱的重要成分,其风味受发酵过程中微生物产生的代谢产物的影响。其生产工艺如图所示。
(1)在制曲之前常向蚕豆瓣中添加一定量的淀粉,目的是为菌种提供______。发酵过程中,上层的酱发酵效果好于下层,因而常需要将下层的酱翻至上层,说明参与发酵的菌种属于______(填“需氧型”或“厌氧型”)。
(2)用蚕豆和豆腐等原材料制作甜瓣子和豆腐乳是因为其中富含蛋白质,在曲霉、毛霉中的蛋白酶和脂肪酶的作用下,蛋白质被分解为______,脂肪被分解为______,易于消化吸收。
Ⅱ.产脂肪酶酵母可用于含油污水处理。欲从土壤中筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(3)按照表格内容,围绕微生物实验室培养中的无菌技术,完成下表:①____________②____________。
灭菌(消毒)对象
培养基
②
培养皿
实验操作者的双手
灭菌(消毒)方法
①
火焰灼烧
干热灭菌
75%酒精
(4)称取1.0g土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经______后,获得细胞密度不同的菌悬液。实验中初步估测菌悬液中细菌细胞数为2×107个/ml,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将菌悬液稀释______倍。
【答案】(1) 碳源和能源 需氧型
(2) 小分子肽和氨基酸 甘油和脂肪酸
(3) 高压蒸汽灭菌 接种环、涂布器
(4) 梯度稀释 104
【分析】腐乳的发酵是在多种微生物的协同作用下进行,其中起主要作用的是毛霉,它是一种丝状真菌,新陈代谢类型是异养需氧型。毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
【详解】(1)淀粉可分解为葡萄糖,因此在制曲之前常向蚕豆瓣中添加一定量的淀粉,能为菌种提供碳源和能源。上层与空气接触,含氧量高,因此发酵过程中,上层的酱发酵效果好于下层,因而常需要将下层的酱翻至上层,说明参与发酵的菌种属于需氧型。
(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸,易于消化吸收。
(3)培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌。接种环、涂布器等接种工具常用火焰灼烧。
(4)称取1.0g土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液。根据题意,假设至少将菌悬液稀释X倍,才能保证稀释后100μL菌液中细菌细胞数不超过200个,经初步估测菌悬液中细菌细胞数为2×107个/ml,则稀释之前100μL菌液中有2×106个细菌,可得2×106×(1/X)=200,则X=104,因此应将菌悬液稀释104倍。
29.如图表示利用“果胶酶—酵母菌联合固定凝胶珠”生产红葡萄酒的部分过程,请回答下列问题。
(1)在固定化酵母细胞时要先将酵母细胞活化,活化是让处于休眠状态的微生物重新恢复______状态。固定化酶常用______法和______法。
(2)海藻酸钠能作为固定载体的特点是__________________,在联合固定果胶酶和酵母菌之前,溶化海藻酸钠时为防止材料焦糊,最好采用______加热方法。
(3)海藻酸钠溶液必须冷却至室温后才能和酵母菌混合,原因是____________________________________。
(4)酿酒过程中常考虑将酵母细胞固定化,而图中把果胶酶和酵母菌固定在一起生产红葡萄酒的重要意义在于____________________________________。
【答案】(1) 正常的生活 化学结合法 物理吸附
(2) 不溶于水、多孔性 小火或间断
(3)防止高温杀死菌种
(4)果胶酶能提高果汁的产量和澄清度,从而提高红葡萄酒的产量和品质
【分析】1、制备固定化酵母细胞的操作过程:(1)酵母细胞的活化;(2)配制氯化钙溶液;(3)配制海藻酸钠溶液;(4)海藻酸钠溶液与酶母细胞混合;(5)制备固定化酵母细胞。
2、固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。由于细胞个大,而酶分子很小,个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出,所以酶多采用化学结合和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。
【详解】(1)活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酶分子较小,容易从包埋材料中漏出,因此固定化酶常用化学结合法和物理吸附法。
(2)海藻酸钠是一种天然多糖,它与淀粉、纤维素等不同,其特点是不溶于水,多孔,可用于固定化技术中包埋材料;制备一定浓度的海藻酸钠溶液时,要注意用小火或间断加热的方法使其溶化,防止材料焦糊,冷却至室温再与细胞或酶混合。
(3)海藻酸钠溶液必须冷却至室温后才能和酵母混合,防止高温杀死酵母菌。
(4)果胶酶在果汁生产中具有重要的作用,把果胶酶和酵母菌固定在一起生产红葡萄酒的重要意义在于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,利用果胶酶能破坏细胞壁,提高果汁的产量和澄清度,从而提高红葡萄酒的产量和品质。
30.请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题:
(1)将实验流程按先后顺序补充完整:______、______。
(2)洗涤红细胞的目的是去除______,洗涤干净的标志是____________。透析的目的是除去______杂质。
(3)在装填色谱柱时不得有气泡存在,因为气泡会搅乱洗脱液中__________________次序,降低分离效果。在凝胶色谱操作过程中,不能发生洗脱液流干的情况,一旦发生这种情况,需重新装填凝胶色谱柱。如果红色区带__________________移动说明色谱柱制作成功。
(4)加入洗脱液的湿凝胶颗粒用沸水浴加热,不仅可以加速凝胶颗粒膨胀,还可以除去凝胶颗粒中______和排除凝胶粒内的空气。
【答案】(1) 血红蛋白释放 凝胶色谱柱的填充
(2) 去除杂质蛋白 离心后的上清液中没有黄色 去除样品中分子量较小的杂质,或用于更换样品的缓冲液
(3) 蛋白质 均匀一致
(4)可能带有的微生物
【分析】血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:(1)样品处理:①红细胞的洗涤,②血红蛋白的释放,③分离血红蛋白。(2)粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析。(3)纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。(4)纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【详解】(1)血红蛋白的提取和分离的过程是样品处理(红细胞洗涤、血红蛋白释放)→粗分离(分离血红蛋白、透析)→纯化→鉴定。故图中空白处为血红蛋白释放、 凝胶色谱柱的填充。
(2)洗涤红细胞的目的是去除杂质蛋白,洗涤干净的标志是离心后的上清液中没有黄色。透析是取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中,将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中,透析12h。透析可以去除样品中分子量较小的杂质,或用于更换样品的缓冲液。
(3)由于气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果,所以装填凝胶色谱柱时,色谱柱内不能有气泡存在。如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确,能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀一致地移动,随着洗脱液缓慢流出。
(4)在对色谱柱填料进行处理时,为了加速凝胶的膨胀,可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴进行加热,这种方法不但节约时间,而且能除去凝胶中可能带有的微生物,排出胶粒内的空气。
31.胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得,流程如图所示,请据图回答:
(1)在萃取胡萝卜素的过程中,根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点,可选用______(填“乙醇”或“乙酸乙酯”)作为萃取剂,不选用另外一种的理由是________________________,影响萃取效果。萃取过程中宜采用______方式加热,以防止燃烧和爆炸。萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和______,同时还受原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和______等条件的影响。萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是______。
(2)提取到的胡萝卜素粗品可以通过______法进行鉴定,鉴定过程中需要用胡萝卜素标准样品作为______。
(3)薄荷油具有易挥发、难溶于水等性质,因此适合选用水蒸气蒸馏法来提取。收集到的液体冷却后加入氯化钠的目的是__________________,然后加入无水硫酸钠除去残留的水分。
【答案】(1) 乙酸乙酯 萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂 水浴 使用量 时间 滤去不溶物
(2) 纸层析 实验对照
(3)促进油水分层
【分析】关于胡萝卜素的提取注意事项:1、(1)萃取前往往要将胡萝卜烘干、粉碎,并且原料颗粒越小越好,这样做的目的:让原料与萃取剂充分接触,提高萃取效率。(2)萃取过程中采用水浴加热的原因:有机溶剂用明火直接加热易爆炸。(3)在提取的胡萝卜素粗品鉴定中,点样斑点用吹风机吹干时,温度不宜过高,否则斑点会变成黄色。2、萃取剂常用石油醚。石油醚经常被用作提取植物有效成分的萃取剂的原因是具有较高的沸点、萃取效率高、毒性很小。3、胡萝卜素的特性:(1)一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官内被氧化分解成维生素A,用于治疗夜盲症、干皮症等。(2)胡萝卜素可以划分为α、β、γ三类,其划分的主要依据是:根据分子式中碳碳双键的数目。胡萝卜素是脂溶性的。用油炒胡萝卜时,应多加些油,便于人体吸收。(3)胡萝卜素的颜色和主要吸收的光谱分别是:橙黄色和蓝紫光。(4)胡萝卜素的作用:胡萝卜素可以用来治疗缺乏维生素A而引起的各种疾病;胡萝卜素可用作食品色素;天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。
【详解】(1)胡萝卜素易溶于有机溶剂,萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,在乙醇和乙酸乙酯两种有机溶剂中,乙醇属于水溶性有机溶剂,乙酸乙酯属于水不溶性有机溶剂,采用乙醇会影响萃取效果,故适宜用来萃取胡萝卜素的是乙酸乙酯。萃取过程中应采用水浴加热,原因是有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响;萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是滤去不溶物。
(2)提取到的胡萝卜素粗品可以通过纸层析法进行鉴定,鉴定过程中需要用胡萝卜素标准样品作为实验对照。
(3)由于薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物,不是纯的薄荷油,所以收集到的液体冷却后加入氯化钠的目的是促进油水分层.分离的油层中还含有一定的水分,需加入无水Na2SO4将水除去,提高产品质量。
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