备考资料届 一轮复习生物技术在其他方面的应用 学案docWord格式文档下载.docx

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A．以有机溶剂作为提取剂是因为类胡萝卜素易溶于有机溶剂

B．“按相同的实验步骤”是为了排除无关变量的干扰

C．实验课题为探究6种有机溶剂对枸杞中类胡萝卜素提取量的影响

D．该实验的自变量为6种有机溶剂中类胡萝卜素的含量

选D　类胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以用有机溶剂提取类胡萝卜素，A正确；

实验目的是探究6种有机溶剂对枸杞中类胡萝卜素提取量的影响，自变量为有机溶剂种类的不同，实验步骤为无关变量，B、C正确，D错误。

4．回答下列有关提取生物有效成分的问题：

（1）玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，理由是玫瑰精油具有________________的性质。

（2）橘皮精油一般采用压榨法从柑橘皮中提取，首先需要将新鲜的柑橘皮用石灰水浸泡，此操作目的是__________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）在提取相关物质时，如果这种物质易溶于酸，难溶于碱，由此推测将此物质从溶液中析出的措施为__________________________________。

（4）一般选用萃取剂的熔沸点要低于胡萝卜素的熔沸点。

所以在采用蒸馏装置浓缩萃取液时，应如何控制温度____________________________________________________________

（5）提取的胡萝卜素样品通过纸层析法进行鉴定的结果如图所示，从图中分析可知，色素带Ⅰ为胡萝卜素。

出现样品2的结果，可能原因是在操作过程中未经浓缩蒸馏或________________________。

（1）由于玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定的性质，通常采用水蒸气蒸馏法提取。

（2）橘皮精油主要储存在橘皮部分，由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用压榨法。

为了提高出油率，需要将柑橘橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。

（3）在提取相关物质时，如果这种物质易溶于酸，难溶于碱，由此推测将此物质从溶液中析出的措施为将溶液的pH调节至碱性环境，使物质形成沉淀而分离开来。

（4）萃取胡萝卜素时，通常选择的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素并且不与水混溶。

萃取的最佳温度和时间会影响萃取的效果，故温度应控制在高于萃取剂的熔沸点，但低于提取物的熔沸点的温度。

（5）提取胡萝卜素时通过纸层析法进行鉴定。

色素带Ⅰ出现了标准样，说明是β胡萝卜素。

出现样品2的结果，可能原因是在操作过程中干燥温度高、时间长，也可能是未经浓缩蒸馏。

答案：

（1）易挥发、难溶于水、化学性质稳定　

（2）破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率　（3）加碱将溶液调至相应的pH　（4）高于萃取剂的熔沸点，但低于提取物的熔沸点的温度　（5）干燥温度高、时间长（合理即可）

[试考题·

查欠缺]

1．（2019·

许昌联考）以下关于猪血红蛋白提纯的描述，错误的是（　　）

A．洗涤红细胞时，使用生理盐水可以防止红细胞破裂

B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少

C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测

D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子质量较小的杂蛋白移动慢

选D　在凝胶色谱法分离蛋白质的过程中，相对分子质量较小的分子容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；

而相对分子质量较大的分子无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。

所以血红蛋白比相对分子质量较小的杂蛋白移动速度要快。

2．（2019·

郑州月考）某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的血红蛋白提取、分离流程图如下。

请回答下列有关问题：

（1）样品处理中红细胞的洗涤要用________________反复冲洗、离心。

向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是________________________________________________________________________。

（2）血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是________________________，若要尽快达到理想的透析效果，可以________________________（写出一种方法）。

（3）电泳利用了待分离样品中各种分子的________________________________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。

（4）一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。

由图可知携带者有__________种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是___________________________________________________。

（1）洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水，根据渗透作用原理，将红细胞置于低渗溶液中，红细胞会吸水涨破，释放出血红蛋白。

（2）血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去样品中的小分子杂质；

可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间，尽快达到理想的透析效果。

（3）由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异，在电泳过程中产生了不同的迁移速度，实现各种分子的分离。

（4）根据图示可知，镰刀型细胞贫血症的携带者含有2种血红蛋白，原因是携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因，分别控制合成两种不同的蛋白质。

（1）生理盐水　渗透原理（当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破）　

（2）除去小分子杂质　增加缓冲液的量或及时更换缓冲液　（3）带电性质以及分子大小、形状　（4）2　携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质

[强知能·

补欠缺]

1．常用的蛋白质分离方法

（1）凝胶色谱法

　　　蛋白质

项目　　　　

相对分子质量大

相对分子质量小

凝胶内部

不能进入

能进入

运动方式

垂直向下

垂直向下和无

规则扩散运动

经过路程

较短

较长

洗脱次序

先流出

后流出

（2）电泳法原理

①在一定pH下，蛋白质分子的某些基团解离后带上正电或负电。

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由于待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。

2．血红蛋白提取的实验操作程序

3．比较琼脂糖凝胶电泳和SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳

（1）从载体上看，利用琼脂糖凝胶作为载体的是琼脂糖凝胶电泳，利用SDS聚丙烯酰胺凝胶作为载体的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。

（2）从依据上看，利用了分子带电性质差异和分子大小的是琼脂糖凝胶电泳，仅利用了分子大小的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。

（3）从优点上看，琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快，样品不需处理，电泳图谱清晰，分辨率高，重复性好；

SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳消除了净电荷对迁移率的影响，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。

[练题点·

全过关]

1．凝胶色谱法分离蛋白质时，凝胶的种类较多，但其作用的共同点是（　　）

A．改变蛋白质分子通过凝胶时的路径

B．吸附一部分蛋白质，从而影响蛋白质分子的移动速度

C．将酶或细胞固定在凝胶中

D．与蛋白质分子进行化学反应，从而影响其移动速度

选A　凝胶的种类较多，但每种凝胶内部都有孔隙。

相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质分子可以进入凝胶内部，通过的路程较长，洗脱时从凝胶柱中出来的较晚，相对分子质量较大的蛋白质分子则可以较早地洗脱出来，从而达到分离蛋白质的目的。

2.已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种物质，其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A．将样品装入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋内，则分子甲也保留在袋内

B．若五种物质为蛋白质，则用凝胶色谱柱分离时，甲的移动速度最快

C．将样品以2000r/min的速度离心10min，若分子戊存在于沉淀中，则分子丙也存在于沉淀中

D．若五种物质为蛋白质，用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最近

选C　乙保留在透析袋内，甲则不一定保留在袋内；

用凝胶色谱柱分离时，相对分子质量小的物质路程长、移动慢，故甲移动速度最慢；

离心时相对分子质量大的物质先沉淀，戊沉淀，则乙、丁、丙均已沉淀；

用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质时，电泳迁移率主要取决于蛋白质分子大小。

3．如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请据图回答下列问题。

（1）血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，它在红细胞中的作用体现了蛋白质具有________功能。

（2）甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是____________；

乙装置中，C溶液的作用是____________。

（3）甲装置用于________，目的是__________________________。

用乙装置分离蛋白质的方法叫________________，是根据________________分离蛋白质的有效方法。

（4）用乙装置分离血红蛋白时，待________________________________时，用试管收集流出液，每5mL收集一管，连续收集。

用透析法（如图甲）对血红蛋白进行粗分离，将血红蛋白溶液装入透析袋中，可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。

血红蛋白的纯化采用凝胶色谱法（如图乙），血红蛋白相对分子质量较大，无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路径较短，移动速度较快，可以收集到红色的蛋白质。

（1）运输　

（2）磷酸缓冲溶液　洗脱血红蛋白　（3）透析（粗分离）　去除样品中相对分子质量较小的杂质　凝胶色谱法　相对分子质量的大小　（4）红色的蛋白质接近色谱柱底端

1．（2017·

全国卷Ⅲ）绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。

其提取流程为：

植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏（含回收溶剂）→重结晶→成品。

回答下列问题：

（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）。

（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。

（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

2．（2015·

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_______________________________。

（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。

（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（合理即可）

1．植物有效成分的三种提取方法的比较

方法

水蒸气蒸馏法

压榨法

萃取法

实验原理

利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来

通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油

使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后即可获得芳香油

方法步骤

①水蒸气蒸馏

②分离油层

③除水过滤

①石灰水浸泡、漂洗

②压榨、过滤、静置

③再次过滤

①粉碎、干燥

②萃取、过滤

③浓缩

适用范围

适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油

适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取

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

优点

简单易行，便于分离

生产成本低，易保持原料原有的结构和功能

出油率高，易分离

局限性

水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题

分离较为困难，出油率相对较低

使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量

2．植物芳香油提取成功的关键点

（1）水蒸气蒸馏要适当延长蒸馏时间，温度不能太高。

（2）用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质。

（3）压榨时原料必须要浸透，这样压榨时不会滑脱，出油率高，不堵塞筛眼；

使用石灰水充分浸泡原料的目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。

3．影响胡萝卜素萃取的因素及解决措施

影响因素

解决措施

萃取剂的性质

用水不溶性有机溶剂

原料的颗粒大小、紧密程度

粉碎

材料的含水量

干燥

萃取温度

探索最佳萃取温度，严格控制温度

萃取时间

适当延长萃取时间

4．胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个易错点

（1）层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显。

为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。

（2）点样时点样圆点太大（直径大于2mm）会导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。

点样圆点的直径应为2mm。

（3）将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，以避免由于毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。

（4）层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。

（5）应设置标准样品作对照。

层析液中是否提取到胡萝卜素，可通过与标准样品中的β胡萝卜素作对比予以确认。

常德一模）类胡萝卜素中的β胡萝卜素作为维生素A原，具有抗氧化、着色、防癌和抗癌、增强机体免疫力等功效。

利用红酵母、光合细菌等微生物发酵获取类胡萝卜素是如今的热门。

以下是某生物小组进行微生物培养的两组配方。

请分析回答以下问题：

培养基配方1

培养基配方2

葡萄糖

40g/L

乙酸钠

1.5g/L

丙酸钠

0.5g/L

酵母粉

25g/L

氯化钠

氯化胺

0.8g/L

MgSO4

磷酸二氢钠

磷酸氢二钠

维生素B1

酵母膏

氯化钙

0.3g/L

维生素B2

硫酸镁

0.2g/L

（1）表中两种培养基从物理性质来看属于________培养基。

培养基中的酵母粉可为微生物的生长提供___________________________________________。

两种配方中用于培养光合细菌的是配方________。

（2）取10mL菌种原液用无菌水制成100mL样品溶液，再将样品溶液稀释104倍后，各取样品溶液0.1mL在5个细菌培养基平板上接种，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为22、158、478、160和162。

则1mL菌种原液中的细菌数量为________个。

（3）区分红酵母与酿酒酵母不需要使用鉴别培养基，其依据是________________。

（4）要从微生物的细胞中提取类胡萝卜素，可以采用_________法。

某同学用纸层析法鉴定提取的色素：

A点滴加β胡萝卜素标准样液，D点滴加叶黄素标准样液，B点和C点滴加提取的色素，结果如图所示。

该同学得到的结论是_________________________________________________________。

（1）表中两种培养基均不含有琼脂成分，从物理性质来看属于液体培养基。

酵母粉含有较多的蛋白质，可为微生物的生长提供碳源、氮源。

光合细菌属于自养型细菌，不需要提供葡萄糖，配方2可用于光合细菌的培养。

（2）应选择菌落数在30～300之间的平板进行计数，并取其平均值，平板上平均菌落数为（158＋160＋162）/3＝160，则每毫升菌种原液中的细菌数量为160÷

0.1×

104×

10＝1.6×

108（个）。

（3）红酵母能产生类胡萝卜素，菌落本身有颜色，酿酒酵母菌落无颜色，借此可区分红酵母与酿酒酵母，不需要使用鉴别培养基。

（4）据图可知，提取的色素经层析后，出现胡萝卜素和叶黄素的色素带，同时还出现其他色素带，说明提取的色素中既有叶黄素和胡萝卜素，也有其他色素（或杂质）。

（1）液体　碳源、氮源　2　

（2）1.6×

108　（3）红酵母能产生类胡萝卜素，菌落本身有颜色　（4）萃取　提取的色素中既有叶黄素和胡萝卜素，也有其他色素（或杂质）

太原期末）请回答下列问题：

（1）橘皮精油的提取一般选用________法，在得到的液体中加入硫酸钠的目的是________________________________________________________________________。

（2）根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，选用__________（填“水溶性”或“水不溶性”）有机溶剂进行萃取。

萃取过程中应避免__________________，以防止有机溶剂燃烧、爆炸。

（3）淀粉分解菌是能分解淀粉的一类微生物，在自然条件下，淀粉分解菌和其他各种细菌混杂生活在土壤中。

某实验小组利用培养基将土壤中的淀粉分解菌筛选出来，回答下列问题：

①将土壤中的淀粉分解菌筛选出来的培养基应添加_______作为唯一的碳源，此外还需要添加的成分有________________________________。

②稀释涂布平板法可用于微生物的接种和计数，该实验小组将样液分别稀释了10倍、102倍、103倍、104倍，然后将102倍、103倍、104倍的稀释液分别涂布在不同的平板上，涂布多个稀释倍数的稀释液的目的是_______________________。

若有三个平板均涂布了稀释倍数为103倍的稀释液1mL，分别形成了68、70和72个菌落，则原样液中每毫升含有淀粉分解菌______________个，该方法测量值一般比实际值______________。

（4）纤维素分解菌的接种方法常见的有________________和______________________，其中不能用于计数的方法是____________，原因是_______________________。

（1）由于水中蒸馏会导致橘皮焦糊和有效成分水解等问题，所以提取橘皮精油一般选用压榨法，在得到的液体中加入硫酸钠和碳酸氢钠的目