高考生物一轮复习 课后作业本39 植物有效成分的提取及生物技术在其他方面的应用(含解析)

2020高考生物复习 课后作业本39

植物有效成分的提取及生物技术在其他方面的应用

一         、选择题

1.下图是利用水中蒸馏法提取玫瑰精油的装置。下列有关该装置的描述，错误的是(　　)

A．该装置在安装时需要先固定热源——酒精灯，再固定蒸馏瓶，并要注意其离热源的距离

B．在安装蒸馏头时，要使蒸馏头的横截面与铁架台平行

C．图中冷凝管进水口、出水口接错，冷凝管进水口在下，出水口在上，与水蒸气流向相反

D．将温度计固定在蒸馏头上，固定的位置如上图所示，使温度计水银球的下限略高于液面

2.下列有关血红蛋白的提取的叙述，错误的是 (　　)

A．凝胶色谱法是一种根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法

B．电泳只是利用待分离样品中各种分子带电性质不同，从而迁移速度不同来分离蛋白质的

C．血红蛋白的提取和分离一般按照样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定的顺序进行

D．装填色谱柱时要尽量紧密，减小颗粒间隙；避免出现气泡；洗脱液不能断流

3.在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法叙述错误的是(　　)

A．蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油

B．压榨法的实验原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油

C．萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油

D．蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油

4.为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是 (　　)

A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强

B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力

C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同

D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力

二         、填空题

5.已知青蒿素，无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不易挥发；而玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，易挥发。根据生物相关知识，回答下列问题。

(1)从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用萃取法，

理由是_____________________________________________________；

并且通常在提取前将黄花蒿茎叶进行________和干燥，以提高效率；干燥过程应控制好________和时间，以防止青蒿素分解。

(2)提取过程中宜采用水浴加热以防止燃烧、爆炸；所得液体浓缩前需进行________。

(3)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，简便易行的提取方法是水蒸气蒸馏中的________法，在提取过程中分别加入NaCl(目的是________________________)、Na2SO4；要提高玫瑰精油的产品质量，应采用的措施是________________。

6.胡萝卜素可以维持眼睛和皮肤的健康，改善夜盲症、皮肤粗糙等状况，有助于身体免受自由基的伤害。请根据其提取过程及胡萝卜素的性质，回答下列问题：

(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。

不采用蒸馏法的原因是______________________________。

(2)以下为提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素，其中B过程叫________。从胡萝卜中提取胡萝卜素时，常用 ________作为溶剂。在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围内，原因是________________。

(3)如图甲为提取胡萝卜素的装置示意图，请指出图中一处错误并改正：

_____________________________。

(4)图乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是________法。在图乙的胡萝卜素层析结果示意图中，A、B、C、D四点中，属于提取样品的样点是________。

7.请回答下列有关胡萝卜素提取的问题：

(1)从植物中提取胡萝卜素常用的方法是________，

所用溶剂具有________________________________的特点。

(2)萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥，新鲜的胡萝卜干燥处理时要注意控制________。

(3)因为有机溶剂易燃，萃取时应采用________方式加热。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装________装置，而萃取液可进一步用蒸馏装置进行________处理。

(4)鉴定胡萝卜素粗品的方法是________。在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点，用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4 mL溶解在石油醚中的________样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样。点样液挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1 cm深的石油醚的密封玻璃瓶中进行层析。

8.胡萝卜素分为α、β、γ三类，它广泛存在于植物各组织器官中，请结合从胡萝卜中提取胡萝卜素的流程示意图回答下面的问题：

胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素

(1)胡萝卜素易溶于________，对提取胡萝卜素的溶剂的要求有三点：一要具有较________(填“高”或“低”)的沸点，二要能够充分溶解胡萝卜素，三要_________________________。

(2)流程中对胡萝卜粉碎的意义是_________________________；

干燥的意义是____________________________。

(3)为了探讨提取溶剂系统对类胡萝卜素提取的影响，科研人员分别用六种不同的溶剂系统按相同的提取步骤进行提取，比较类胡萝卜素的含量，以寻找不同植物品种的最佳的提取溶剂，请据表图回答下列问题：

①表中所用的提取溶剂，均为有机溶剂，原因是_____________。

②在本实验中，提取步骤一定要相同，理由是_______________。

③请依据图1，写出它的实验课题：_____________________，其实验自变量为________，

因变量为__________________。

④从图1和图2及两者比较中，你能得出哪两个结论？

9.胡萝卜素是一种常用的备用色素，可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物体中提取获得。请回答下列问题：

(1)胡萝卜素有易溶于有机溶剂的特点，可选用________(填“乙醇”或“乙酸乙酯”)作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是________________________________________________。

萃取过程中宜采用________方式加热，以防止温度过高。

(2)筛选能产生胡萝卜素的酵母菌R，采用平板划线法接种时，为防止杂菌污染，需要对接种环进行________。

(3)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________。

(4)碳源的种类对β－胡萝卜素的产量有着一定的影响，有关研究结果如下：

据表分析，最佳碳源是________。

若要进一步探究最佳氮源，请简要写出实验设计思路：_______________________________。

(5)有科研人员尝试利用紫外线处理红酵母，以获得高产菌株，

使用这种育种方法的优点是________________________________。

经定量分析后，若得到高产菌株，要对其进行长期保存，可采用________的方法在－20 ℃的冷冻箱中保存。

答案解析

1.答案为：D；

解析：本题考查水中蒸馏法装置的安装的相关知识，意在考查考生的识记、应用能力。水中蒸馏法装置的安装顺序及要求：(1)固定热源——酒精灯；(2)固定蒸馏瓶，使其离热源有一定的距离，并且保持蒸馏瓶轴心与铁架台的水平面垂直；(3)安装蒸馏头，使蒸馏头的横截面与铁架台平行；(4)连接冷凝管。保证上端出水口向上，通过橡皮管与水池相连；下端进水口向下，通过橡皮管与水龙头相连；(5)连接接液管(或称尾接管)；(6)将接收瓶瓶口对准尾接管的出口；(7)将温度计固定在蒸馏头上，使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处在同一水平线上。所以D是错误的。

2.答案为：B；

解析：本题考查血红蛋白的提取的相关知识，意在考查考生的识记、分析和判断能力。电泳法依据的原理：①在一定pH下，蛋白质分子的某些基团解离后会带上正电或负电。在电场的作用下，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。②待分离样品中各种分子间存在带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，这使得带电分子在电场作用下会产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。

3.答案为：A；

解析：蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油，它的适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中。

4.答案为：C；

解析：本题主要考查酶去污效能的实验设计和分析。该实验的自变量有3个：污布类型、洗衣粉类型和酶用量。根据实验设计的对照原则和单一变量原则，只有根据具有单一变量的对照实验才能直接得出结论。根据题目实验设计不能判断Y型洗衣粉对污布类型1、4的去污力，故不能得出A结论；根据题目实验设计不能判断不同类型洗衣粉对4种污布的去污力，故不能得出B结论；由实验结论知碱性纤维酶对污布类型2、3的去污力不同，C正确；根据题目实验设计不能判断加大酶用量对洗衣粉的去污力的影响，故不能得出D结论。

5.答案为：

(1)青蒿素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，但易溶于有机溶剂　粉碎　温度

(2)过滤

(3)水中蒸馏　增加水的比重，使油水分层　 (严格控制蒸馏温度)延长蒸馏时间

解析：

(1)青蒿素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，但易溶于有机溶剂，所以从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用萃取法；为提高效率，在用萃取法提取青蒿素前，通常将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥处理；干燥过程应控制好温度和时间，以防止青蒿素分解。

(2)提取过程中所得的液体浓缩前需进行过滤。

(3)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，常用水蒸气蒸馏中的水中蒸馏法提取；为增加水的比重，使油水分层，可在提取过程中加入NaCl；要提高玫瑰精油的产品质量，应严格控制蒸馏温度，延长蒸馏时间。

6.答案为：

(1)萃取　胡萝卜素挥发性较差，不能随水蒸气蒸馏出来

(2)浓缩　石油醚(水不溶性有机溶剂)　温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解

(3)错误在于使用明火加热，应该采用水浴加热

(4)纸层析　B和C

解析：

(4)图中鉴定胡萝卜素的方法为纸层析法。胡萝卜素标准样品中只有胡萝卜素，通过纸层析后，在滤纸上只出现一个色素样点，而提取样品中除了含有胡萝卜素之外，还含有其他杂质，根据胡萝卜素和其他杂质在层析液中的溶解度不同，通过纸层析后可以将胡萝卜素与其他杂质分离开来(其中胡萝卜素与标准样品的色素样点所在的位置相同)，因此，提取样品通过纸层析后可以形成2个甚至多个色素样点，故B、C表示提取样品的样点，A、D表示标准样品的样点。

7.答案为：

(1)萃取法　较高的沸点，能充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶

(2)温度和时间

(3)水浴加热　回流冷凝(冷凝管)　浓缩

(4)纸层析法　标准

解析：

(1)从植物中提取胡萝卜素常用的方法是萃取法，用于萃取胡萝卜素的萃取剂应具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶的特点。

(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥处理时要注意控制温度和时间，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。

(3)萃取剂为有机溶剂，有机溶剂易燃，因此萃取时应采用水浴方式加热。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流冷凝装置，而萃取液可直接使用蒸馏装置进行浓缩处理。

(4)鉴定胡萝卜素粗品的方法是纸层析法。在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点，用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4 mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样。点样液挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1 cm　深的石油醚的密封玻璃瓶中进行层析。

8.答案为：

(1)有机溶剂　高　不与水混溶

(2)使原料颗粒变小，促进胡萝卜素的充分溶解

减少含水量，使萃取快速、完全

(3)①有机溶剂能充分溶解类胡萝卜素

②确保单一变量　

③探究六种溶剂系统对枸杞中类胡萝卜素提取的影响　六种溶剂　类胡萝卜素提取量

④结论一：六种溶剂对同一品种的类胡萝卜素提取量影响不同；

结论二：不同植物品种的最佳提取溶剂种类不同。

解析：

(1)胡萝卜素易溶于有机溶剂。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。

(2)原料颗粒越小，原料与溶剂接触越充分，越有利于胡萝卜素的充分溶解；胡萝卜含有较多的水分，影响萃取，干燥可以减少含水量，使萃取快速、完全。

(3)根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，采取有机溶剂萃取的方法；为了确保单一变量，提取步骤一定要相同；此实验为探究实验，实验课题由自变量、实验对象及因变量组成；由图1、图2单独分析可知，枸杞的最佳提取剂为提取剂2，试剂3提取效果最差；番茄的最佳提取剂为试剂1和3，试剂2提取效果最差。

9.答案为：

(1)乙酸乙酯　萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇属于水溶性有机溶剂，影响萃取效果　水浴

(2)灼烧

(3)纸层析　实验对照

(4)蔗糖　以蔗糖为碳源，分别用不同氮源进行实验，检测并比较β－胡萝卜素含量

(5)可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型　甘油管藏

解析：

(1)胡萝卜素易溶于有机溶剂，但不溶于水，可用萃取法提取。用于萃取胡萝卜素的有机溶剂应有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶，而乙醇是水溶性有机溶剂，萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以乙醇不能用于胡萝卜素的萃取。乙酸乙酯不能与水混溶，可作为提取胡萝卜素的萃取剂。萃取过程中宜采用水浴方式加热，以防止温度过高。

(2)采用平板划线法接种微生物时，需要对接种环进行灼烧灭菌，以防止杂菌污染。

(3)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。

(4)表中信息显示：以蔗糖为碳源的实验组，其β－胡萝卜素含量高于以麦芽糖和淀粉为碳源的实验组，因此最佳碳源是蔗糖。若要进一步探究最佳氮源，其自变量是不同的氮源，因变量是β－胡萝卜素含量，碳源等无关变量应控制相同且适宜，据此可推知其实验设计思路为以蔗糖为碳源，分别用不同氮源进行实验，检测并比较β－胡萝卜素含量。

(5)利用紫外线处理红酵母，以获得高产菌株，这种育种方法为人工诱变育种，诱变育种的优点是可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。若要对得到的高产菌株进行长期保存，可采用甘油管藏的方法在－20 ℃的冷冻箱中保存。