高考生物一轮复习方案练习：第12单元 随堂真题演练41生物技术在其他方面的应用 （含详解）

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(1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是______(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是____________________________________________。
(2)提取物质W时，振荡的作用是________________________________。
(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是________________________________________________________________________。
(4)现有丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是
________________________________________________________________________。
(5)该实验操作过程中应注意的事项是__________________________________(答出两点即可)。
解析：(1)依据题干信息，物质W受热、受潮易分解，因此不宜选择高温烘干，而新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果，故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力，可以去除提取液中植物甲所含的色素，从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解，因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行，同时因实验中使用了有机溶剂，要注意防火。
答案：(1)晾干 高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果 (2)使原料和溶剂充分混匀 (3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少 (5)在温度较低的情况下操作，防火
(2015·高考全国卷Ⅱ)回答与胡萝卜素有关的问题：
(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是__________(填“α­胡萝卜素”“β­胡萝卜素”或“γ­胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子________，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为________，胡萝卜素是________(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。
(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，________(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。
(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的________作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是______________________________________________________。
解析：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素有三类，其中最主要的是β­胡萝卜素，β­胡萝卜素在人体内可以转变成维生素A，维生素A缺乏会导致夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。(2)胡萝卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要对材料进行干燥处理，以提高萃取的效率。(3)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，如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有机溶剂，因萃取过程中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它作萃取剂。
答案：(1)β­胡萝卜素 维生素A 夜盲症 非挥发性
(2)需要
(3)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
[课时作业]
1．(大连模拟)下面是与植物芳香油的提取有关的问题，请回答：
(1)玫瑰精油的提取可使用图1所示装置，这种方法叫____________法。蒸馏时收集的蒸馏液________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油。
(2)胡萝卜素是________色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的是________法，采用________加热。一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量呈________相关。
(3)经萃取、过滤得到的液体是__________________________________________________，
之后还需利用上述装置进行浓缩处理，该装置所起的作用是____________________。
(4)图2为胡萝卜素的纸层析结果示意图，请据图回答：
A、B、C、D四点中，属于标准样品的样点是________。甲代表的物质是________，乙代表的物质是_______________________________________________。
解析：(1)图1中装置为蒸馏装置，提取玫瑰精油可用水蒸气蒸馏法。蒸馏时，玫瑰精油和水蒸气一起蒸馏出来，经冷凝后得到的是油水混合物，不是纯的玫瑰精油。(2)胡萝卜素是橘黄色的结晶。提取胡萝卜素常用萃取法。由于有机溶剂易燃易爆，因此为了加快胡萝卜素的溶解，常采用水浴加热。提取效率与原料颗粒的含水量呈负相关。(3)萃取、过滤得到的液体是溶有胡萝卜素的萃取剂，由于胡萝卜素不易挥发，而萃取剂易挥发，因此可以利用蒸馏装置蒸发掉萃取剂。(4)由于标准的胡萝卜素只有一种色素，而提取样品中会含有其他色素和杂质，根据层析的结果可知，A、C层析的结果只有一种色素，应为标准样品样点，而B、D层析的结果有两种物质，应为提取样品样点，其中与A、C层析结果相同的是物质甲，为胡萝卜素，乙为其他色素和杂质。
答案：(1)水蒸气蒸馏 不是
(2)橘黄 萃取 水浴 负
(3)溶有胡萝卜素的萃取剂 去除萃取剂
(4)A和C 胡萝卜素 其他色素和杂质
2．(河南洛阳模拟)我市的高中生物兴趣小组开展了针对洛阳牡丹产品开发的课题研究。下面是他们课题研究的几个方向。请分析回答下列问题：
(1)牡丹花精油的提取过程：鲜牡丹花＋清水―→________―→油水混合物―→________―→除水―→牡丹花精油。要提高精油的品质，在操作中需要通过控制温度来实现________________________________的目的。
(2)牡丹籽油的提取：牡丹籽中含油率在20%～30%之间，不易挥发，可以采取________和________的方法进行提取。
(3)根据胡萝卜素的____________________的特点，他们采用萃取的方法来提取。操作时，要采用沸点高的萃取剂，目的是____________________。对于提取的胡萝卜素粗品可通过________法鉴定。
解析：(1)牡丹花精油的提取过程：鲜牡丹花＋清水―→水蒸气蒸馏―→油水混合物―→分离油层―→除水―→牡丹花精油。要提高精油的品质，在操作中需要通过控制温度来实现延长蒸馏时间的目的。(2)牡丹籽中含油率在20%～30%之间，牡丹籽油不易挥发，可以采取压榨和萃取的方法进行提取。(3)胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂，所以一般采用萃取的方法来提取；操作时，要采用沸点高的萃取剂，目的是充分溶解胡萝卜素，并不与水混合。对于提取的胡萝卜素粗品可通过纸层析法鉴定。
答案：(1)水蒸气蒸馏 分离油层 延长蒸馏时间
(2)压榨 萃取
(3)易溶于石油醚等有机溶剂 充分溶解胡萝卜素，并不与水混合 纸层析
3．(高考山东卷改编)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，流程如下：

(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用_________________________________或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是________。
(2)培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供________和________。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和________以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用________方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是________________________________________________________________________。
(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素，鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为________。
解析：(1)接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法。接种过程中为了避免杂菌的污染，要进行无菌操作，必须对接种环进行灼烧处理。(2)在微生物培养过程中，蔗糖主要提供碳源，也可以作为能源物质；硝酸盐中含有氮元素，可提供氮源。(3)提取胡萝卜素时，温度过高、时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂通常具有挥发性，直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸，故常采用水浴加热；萃取和浓缩前进行过滤是为了将原料中的不溶物滤去。(4)提取出来的胡萝卜素往往不纯，鉴定时常用标准品作为对照。
答案：(1)稀释涂布平板法 灭菌(或防止杂菌污染) (2)碳源 氮源 (3)时间 水浴 滤去不溶物
(4)(实验)对照
4．(广州模拟)分析回答下列与植物有效成分提取有关的问题：
(1)薰衣草精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，挥发性较强，要提取薰衣草精油可以用蒸馏法和________法。若用蒸馏法，在得到油水混合物后需加入一定量的________促进其分层。用分液漏斗分离得到油层后还要加入____________________________________以除去水分。
(2)天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症，是因为______________________________。在提取胡萝卜素的实验流程“胡萝卜→粉碎→A→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素”中，A过程叫________。萃取效率主要取决于___________________________________________________
________________________，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响。
解析：(1)由于薰衣草精油易溶于有机溶剂，因此可以用萃取法进行提取。用蒸馏法提取薰衣草精油获得油水混合物后，应加入NaCl促进油水分层进而分离出油层；分离出的油层中含有少量的水，可以加入无水Na2SO4除去水分。(2)天然胡萝卜素可被氧化为维生素A，因此天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症。在萃取胡萝卜素时，应首先对胡萝卜进行粉碎和干燥。萃取效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。
答案：(1)萃取 NaCl 无水Na2SO4
(2)胡萝卜素可被氧化为维生素A 干燥 萃取剂的性质和使用量