2021版高考生物一轮复习第十单元生物技术实践第38讲从生物材料中提取某些特定成分课时强化训练解析版 8页

第38讲　从生物材料中提取某些特定成分 测控导航表 知识点 题号 ‎1.植物芳香油的提取 ‎1,2,11‎ ‎2.胡萝卜素的提取 ‎4,5‎ ‎3.DNA的粗提取与鉴定 ‎6,8,12‎ ‎4.蛋白质的提取与分离 ‎9,10‎ ‎5.综合考查 ‎3,7,13,14‎ 一、选择题 ‎1.下列关于植物芳香油提取技术的叙述中,正确的是(　B　)‎ ‎①提取植物芳香油都必须用蒸馏法　②水蒸气蒸馏是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来　③压榨法是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油　④萃取是使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发溶剂后就可获得芳香油 A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④‎ 解析:水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,适用于提取挥发性较强的芳香油,如玫瑰精油、薄荷油等。萃取法的原理是植物芳香油易溶于有机溶剂,只要把溶剂蒸发出来,就可获得纯净的植物芳香油,适用范围较广。压榨法的原理是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油,适用于易焦糊原料的提取,如柑橘、柠檬等。‎ ‎2.下列对于用蒸馏法、萃取法、压榨法来提取芳香油的适用范围的叙述正确的是(　A　)‎ A.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 C.萃取法适用于提取柑橘、柠檬等易焦糊的原料 D.玫瑰油、薄荷油、薰衣草油等芳香油主要通过压榨法获得 解析:萃取法适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶液中;压榨法适用于提取柑橘、柠檬等易焦糊的原料;玫瑰油、薄荷油、薰衣草油等芳香油主要通过蒸馏法获得。‎ ‎3.提取胡萝卜素和提取玫瑰精油时都需要加热,但用萃取法提取胡萝卜素时,采用的是水浴加热,而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时用的是直接加热。其原因是(　D　)‎ 8‎ A.前者需保持恒温,后者不需要保持恒温 B.前者容易蒸发,后者不容易蒸发 C.胡萝卜素不耐高温,玫瑰精油耐高温 D.前者烧瓶里含有机溶剂,易燃易爆,后者是水 解析:用萃取法提取胡萝卜素时,在烧瓶中加入的萃取剂石油醚为有机溶剂,应避免明火加热,采用水浴加热。因为有机溶剂一般是易燃物,直接使用明火加热,容易引起燃烧、爆炸。用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时,烧瓶内加入的是水,直接加热不会出现燃烧、爆炸 现象。‎ ‎4.做胡萝卜素的提取实验时,我们要选取能够萃取胡萝卜素的有机溶剂,那么该溶剂必须具有的特点是(　B　)‎ ‎①具有较高的沸点　②能充分溶解胡萝卜素　③与水混溶　④萃取效率高　⑤无毒　⑥不易燃　⑦能够挥发 A.①②③⑤⑥ B.①②④⑤⑥⑦‎ C.①②④⑤⑦ D.①②④⑤⑥‎ 解析:萃取剂应具有较高的沸点、能溶解被萃取物、不与被萃取物的溶剂互溶、能够挥发以便从产品中除去,另外萃取剂还应具有较高的萃取效率、较低的毒性及不具易燃性。‎ ‎5.为了增加胡萝卜素的萃取量,应该(　B　)‎ A.尽量使用含水量多的胡萝卜 B.尽量使用粉碎的胡萝卜颗粒 C.尽量使用水溶性强的有机溶剂 D.尽量在常温条件下萃取 解析:胡萝卜素不溶于水,而溶于有机溶剂,因此萃取胡萝卜素时应选用水不溶性有机溶剂作为萃取剂,同时应降低原料的含水量;为了增加胡萝卜素的萃取量,应将胡萝卜粉碎后再使用,以增加胡萝卜与萃取剂的接触面积;还应加热处理,以促进胡萝卜素快速地进入和溶解于萃取剂。‎ ‎6.下列有关DNA提取与鉴定实验的叙述,错误的是(　D　)‎ A.选取DNA含量较高的生物材料,否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难 B.要尽可能使细胞内的DNA全部溶解 C.根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性,最大限度地将DNA与杂质分开 D.获取DNA后进行鉴定,放入斐林试剂水浴加热,溶液呈现蓝色 8‎ 解析:DNA鉴定用二苯胺试剂而不是斐林试剂。‎ ‎7.以下高中生物学实验中,操作不正确的是(　A　)‎ A.在制作果酒的实验中,将葡萄汁液装满整个发酵装置 B.鉴定DNA时,将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴 C.用苏丹Ⅲ染液染色,观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)‎ D.用龙胆紫染液染色,观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体 解析:在制作果酒的实验中,将葡萄汁液装入发酵装置中时,要预留约1/3的空间,其目的是:①让酵母菌先进行有氧呼吸,快速繁殖,耗尽瓶内的氧气后再进行酒精发酵;②暂时储存发酵产生的CO2,防止发酵液溢出导致杂菌污染。‎ ‎8.图1和图2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图,下列叙述错误的是(　A　)‎ A.图1和图2中加入蒸馏水稀释的目的相同 B.图1中完成过滤之后保留滤液 C.图2中完成过滤之后弃去滤液 D.在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质 解析:图1中加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞涨破以除去破裂的细胞膜等物质,图2中加入蒸馏水的目的是稀释DNA浓盐溶液至0.14 mol/L,以利于析出DNA;图1中完成过滤之后保留的滤液含有实验中所提取的DNA;图2中完成过滤后,DNA已析出,滤液可以弃之;嫩肉粉中有木瓜蛋白酶,能分解蛋白质,图1中鸡血细胞液中加入嫩肉粉有助于去除杂质。‎ ‎9.下列有关获得血红蛋白的实验过程的叙述,错误的是(　A　)‎ A.对红细胞进行洗涤,再加入蒸馏水和甲苯使红细胞破裂释放出血红蛋白,然后将混合液静置一段时间后分层以获得血红蛋白溶液 B.将血红蛋白溶液装入透析袋中透析,可达到粗分离的目的 C.利用凝胶色谱对血红蛋白进行纯化 D.使用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定,以获得纯度较高的血红蛋白 8‎ 解析:对样品进行处理时,应先通过低速短时间离心的方法对红细胞进行分离及洗涤,再加入蒸馏水和甲苯使红细胞破裂释放出血红蛋白,然后将混合液置于离心管中,以2 000 r/min的转速离心10 min后分层获得血红蛋白溶液。‎ ‎10.蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述错误的是(　A　)‎ A.根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性,可将样品中各种不同的蛋白质分离 B.根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等,可通过电泳分离蛋白质 C.根据蛋白质相对分子质量的大小,可通过凝胶色谱法分离蛋白质 D.根据蛋白质的分子大小、密度不同,可通过离心沉降法分离蛋白质 解析:透析的原理是小分子可以自由通过透析袋,而大分子留在透析袋内,因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离。‎ 二、非选择题 ‎11.橘子全身都是宝,不仅果肉的营养价值和药用价值较高,其皮、核、络、叶都是“地道药材”。为了更好地对柑橘综合利用,某研究人员做了以下实验:‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)橘皮精油的提取原料是橘皮,但橘皮易焦糊,宜采用　　　　法提取橘皮精油。若使用图中方法1时一般加入相当于柑橘果皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4,其目的是　　　　　　　　　　。新鲜的柑橘皮直接处理,出油率较低,所以应将其　　　　　 　并用　　　　浸泡。 ‎ ‎(2)玫瑰精油适合用图中方法2提取,其理由是玫瑰精油具有　‎ ‎　　　的特点。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油,而是油水混合物,加入　　　　　　　后,混合物又会重新分层。分离的油层还会含有一定的水分,一般可以加入一些　　　　　　　吸水。如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会减少,原因是　 　。 ‎ 解析:(1)橘皮精油的提取原料是橘皮,但橘皮易焦糊,宜采用压榨法提取橘皮精油。若使用图中方法1时,为了使橘皮油易于与水分离,要加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4,并调节pH至7～8。为了提高出油率,应将其干燥去水并用石灰水浸泡。‎ 8‎ ‎(2)玫瑰精油易挥发、难溶于水、化学性质稳定,提取玫瑰精油适合用图中方法2水蒸气蒸馏法。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油,而是油水混合物,加入NaCl将其重新分层,加入无水硫酸钠吸水。如果蒸馏过程中不进行冷却,部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失,导致精油提取量会减少。‎ 答案:(1)压榨　使橘皮油易于与水分离　干燥去水　石灰水 ‎(2)易挥发、难溶于水、化学性质稳定　NaCl　无水硫酸钠　部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失 ‎12.某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下:‎ 材料处理:称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各 2份,每份10 g。剪碎后分成两组,一组置于20 ℃,另一组置于-20 ℃条件下,保存24 h。‎ DNA粗提取:‎ 第一步:将上述材料分别放入研钵中,各加入15 mL研磨液,充分研磨。用两层纱布过滤,取滤液备用。‎ 第二步:先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液,再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌,使絮状物缠绕在玻璃棒上。‎ 第三步:取6支试管,分别加入等量的2 mol/L的NaCl溶液溶解上述絮状物。‎ DNA检测:在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂。混合均匀后,置于沸水中加热5 min,待试管冷却后比较溶液的颜色深浅,结果如表:‎ 材料保存温度 花菜 辣椒 蒜黄 ‎20 ℃‎ ‎++‎ ‎+‎ ‎+++‎ ‎-20 ℃‎ ‎+++‎ ‎++‎ ‎++++‎ 注:“+”越多表示蓝色越深。‎ 分析上述实验过程,回答下列问题:‎ ‎(1)该探究性实验课题名称是 　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)第二步中“缓缓地”搅拌,这是为了减少　 。 ‎ ‎(3)根据实验结果,得出结论并分析。‎ ‎①结论1:与20 ℃相比,相同实验材料在-20 ℃条件下保存,DNA的提取量较多。‎ 结论2:  　。 ‎ ‎②针对结论1,请提出合理的解释:  　。 ‎ 8‎ 解析:从题目实验步骤看出,该实验的课题是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响,在第二步中,为了防止DNA断裂,要缓缓地搅拌;从表中结果看出,由于低温抑制了相关酶的活性,DNA降解慢,使得相同材料在低温保存下的DNA提取量大;在相同条件下,蒜黄蓝色最深,说明相同条件下从蒜黄中提取的DNA量最大。‎ 答案:(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响　(2)DNA断裂 ‎(3)①等质量的不同实验材料,在相同的保存温度下,从蒜黄提取的DNA量最多　②低温抑制了相关酶的活性,DNA降解速度慢 ‎13.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)。 ‎ 解析:(1)据题意可知,物质W受热、受潮易分解,因此选用的原料应是晾干的植物甲,不能经高温处理;材料的含水量会影响提取效率,这是由于含水量高,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)振荡能使原料与溶剂充分接触,从而提高溶解速率和效率。‎ ‎(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。‎ ‎(4)与乙醇相比较,丙酮的沸点较低,可避免温度过高导致物质W 分解。‎ ‎(5)由于提取的物质W受热易分解,故注意在温度较低情况下操作;由于有机溶剂易燃,因此注意防火。‎ 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 8‎ ‎(5)在温度较低的情况下操作,防火 ‎14.生物技术拥有巨大的发展空间,给人们的生活带来了深刻的变化。某兴趣小组翻阅资料发现橙皮精油和乳酸菌素都具有抑菌的效果,如图为制备橙皮精油和乳酸菌素的流程及其抑菌实验结果,回答下列问题:‎ ‎(1)筛选乳酸菌A时,所用培养基需经　　　　　　　法进行灭菌。将某种细菌接种到培养基上并形成菌膜,最可能采用的接种方法是　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)图中,橙皮精油或乳酸菌素接种在培养基上　　　 　所在的位置。 ‎ ‎(3)橙子的果肉可用于制备果酒和果醋。为检测发酵状况,可用 ‎　　　　　　　　　　法对发酵菌种进行计数,一段时间后统计结果分析可发现,培养液中的菌种种群数量的增长曲线变化规律是种群数量经过一定时间的增长后,趋于稳定。 ‎ ‎(4)用蒸馏法提取玫瑰精油时,如果想提取较高品质的产品,对温度和时间的要求是 　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)果胶酶是分解果胶的酶的总称,包括　　　　　　　　　　　、果胶分解酶和果胶酯酶等。 ‎ ‎(6)凝胶色谱法是根据　　　　　　　　分离蛋白质的有效方法。“血红蛋白的释放”步骤中,在　　　　　　　　　　的作用下,红细胞破裂,释放出血红蛋白。 ‎ 解析:(1)培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法,图中进行抑菌实验时,接种的方法最可能是稀释涂布平板法。‎ ‎(2)依据题干信息可知橘皮精油或乳酸菌素在培养基上的接种位置应是透明圈所在的位置。‎ ‎(3)检测培养液中的菌种种群数量的变化可以采用抽样检测法,对发酵菌种进行计数,一段时间后统计结果分析可发现,培养液中的菌种种群数量的增长曲线变化规律是种群数量经过一定时间的增长后,趋于稳定,呈现“S”型曲线。‎ ‎(4)用蒸馏法提取玫瑰精油时,由于水中蒸馏有时会导致原料焦糊,如果想提取较高品质的产品,蒸馏时温度不宜过高,并且适当延长 时间。‎ ‎(5)果胶酶是分解果胶的酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。‎ 8‎ ‎(6)凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。“血红蛋白的释放”步骤中,在蒸馏水和甲苯的作用下,红细胞破裂,释放出血红蛋白。‎ 答案:(1)高压蒸汽灭菌　稀释涂布平板法 ‎(2)透明圈 ‎(3)显微镜直接计数(抽样检测)‎ ‎(4)温度不宜过高,适当延长时间 ‎(5)多聚半乳糖醛酸酶 ‎(6)相对分子质量大小　蒸馏水和甲苯 8‎