2020版高三生物總復(fù)習(xí)第十單元生物技術(shù)實(shí)踐題組層級(jí)快練(四十一)(選修1)

1、題組層級(jí)快練(四十一)1隨著人類基因組計(jì)劃的進(jìn)展和多種生物基因組測(cè)序工作的完成，人類跨入了后基因組和蛋白質(zhì)組時(shí)代。對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行研究時(shí)，首先要獲得純度較高的蛋白質(zhì)。下圖是某生物興趣小組在“蛋白質(zhì)的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備從豬的血液中初步提取血紅蛋白，設(shè)計(jì)的“血紅蛋白提取、分離流程圖”：實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：配制緩沖樣品處理：洗滌、液血細(xì)胞懸液破碎、離心等蛋白質(zhì)粗分離、透析純化、純度鑒定、凝膠色譜法、電泳等請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：(1)樣品處理中紅細(xì)胞的洗滌要用_反復(fù)沖洗、離心。向紅細(xì)胞懸液中加入一定量的低濃度pH7.0的緩沖液并充分?jǐn)嚢?，可以破碎紅細(xì)胞，破碎細(xì)胞的原理是_。(2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是

2、_，若要盡快達(dá)到理想的透析效果，可以_(寫出一種方法)。(3)血紅蛋白的純化是通過_法將相對(duì)分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去。(4)電泳利用了待分離樣品中各種分子的_等的差異，而產(chǎn)生不同遷移速度，實(shí)現(xiàn)各種分子的分離。(5)一同學(xué)通過血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳，觀察到正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結(jié)果如上圖所示。由圖可知攜帶者有_種血紅蛋白，從分子遺傳學(xué)的角度作出的解釋是_。解析(1)樣品處理中紅細(xì)胞的洗滌要用生理鹽水反復(fù)沖洗、離心。向紅細(xì)胞懸液中加入一定量的低濃度pH7.0的緩沖液并充分?jǐn)嚢?，可以破碎紅細(xì)胞，破碎細(xì)胞的原理是滲透原理(當(dāng)外界溶液濃度低于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水漲破)。(2

3、)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是除去小分子雜質(zhì)。(3)電泳利用了待分離樣品中各種分子的帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀等的差異，而產(chǎn)生不同的遷移速度，實(shí)現(xiàn)各種分子的分離。(4)由如圖2可知攜帶者有2種血紅蛋白，因?yàn)閿y帶者具有(控制血紅蛋白的)一對(duì)等位基因，可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)。答案(1)生理鹽水滲透(作用)原理(當(dāng)外界溶液濃度低于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水漲破)(2)除去小分子雜質(zhì)增加緩沖液的量或及時(shí)更換緩沖液(3)凝膠色譜(4)帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀(5)2攜帶者具有一對(duì)等位基因，可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)2生物組織中存在多種有機(jī)物，不同的有機(jī)物其提取與鑒定方法不盡相同。根據(jù)所學(xué)

4、知識(shí)，請(qǐng)回答下列問題。(1)采用蒸餾法提取玫瑰油時(shí)，向初步提取的乳化液中加入_，作用是_。(2)采用壓榨法提取橘皮精油時(shí)，提取之前需用_浸泡，以提高出油率。為了使橘皮油易與水分離，還要分別加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的_和5%的_，并調(diào)節(jié)pH至78。(3)采用萃取法從胡蘿卜中提取胡蘿卜素的主要步驟是：粉碎、干燥、萃取、_、_。干燥時(shí)，要注意控制_，否則會(huì)引起胡蘿卜素的分解；萃取的效率主要取決于萃取劑的_，同時(shí)還受原料顆粒的大小、含水量等條件的影響；在對(duì)提取的胡蘿卜素粗品通過紙層析法進(jìn)行鑒定時(shí)應(yīng)與_做對(duì)照。解析(1)采用蒸餾法提取玫瑰油時(shí)，由于氯化鈉能增加鹽的濃度，有利于油水分層，應(yīng)向初步提取的

5、乳化液中加入氯化鈉。(2)采用壓榨法提取橘皮精油時(shí)，提取之前需用石灰水浸泡，以提高出油率。為了使橘皮油易與水分離，還要分別加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，并調(diào)節(jié)pH至78。(3)采用萃取法從胡蘿卜中提取胡蘿卜素的主要步驟是：粉碎、干燥、萃取、過濾、濃縮。干燥時(shí)要注意控制溫度和時(shí)間，否則會(huì)引起胡蘿卜素的分解；萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，同時(shí)還受原料顆粒的大小、含水量等條件的影響；在對(duì)提取的胡蘿卜素粗品通過紙層析法進(jìn)行鑒定時(shí)應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)樣品做對(duì)照。答案(1)氯化鈉增加鹽的濃度，有利于油水分層(2)石灰水NaHCO3Na2SO4(3)過濾濃縮溫度和時(shí)間性質(zhì)和

6、使用量標(biāo)準(zhǔn)樣品3如圖1是在發(fā)酵罐內(nèi)利用三孢布拉氏霉菌發(fā)酵生產(chǎn)胡蘿卜素過程中，菌體生物量及胡蘿卜素產(chǎn)量隨時(shí)間變化的曲線圖。圖2是樣品層析結(jié)果及與胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品的比對(duì)。請(qǐng)回答下列問題：(1)發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉菌培養(yǎng)基按物理形態(tài)分應(yīng)為_，玉米粉和豆餅為微生物的生長(zhǎng)分別主要提供_。在接入菌種前，應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行_，以避免雜菌污染。(2)圖1中，菌體的最快增長(zhǎng)出現(xiàn)在第_h，菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其原因是_，為保證連續(xù)的生產(chǎn)，應(yīng)采取的措施是_。(3)胡蘿卜素常用的提取方法為_法，實(shí)驗(yàn)表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和酒精，原因是_。(4)將萃取的胡蘿卜素樣品與胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果如圖2

7、。從圖中分析可知，色帶_為胡蘿卜素。解析(1)發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉菌培養(yǎng)基按物理形態(tài)分應(yīng)為液體培養(yǎng)基，玉米粉和豆餅為微生物的生長(zhǎng)分別主要提供碳源和氮源。在接入菌種前，應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，以避免雜菌污染。(2)圖1中，菌體的最快增長(zhǎng)出現(xiàn)在第100h，菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其原因是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累，為保證連續(xù)的生產(chǎn)，應(yīng)采取的措施是連續(xù)加入新的培養(yǎng)液，同時(shí)排出代謝產(chǎn)物。(3)提取胡蘿卜素常用的方法為有機(jī)溶劑萃取法，實(shí)驗(yàn)表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和酒精，原因是石油醚為水不溶性有機(jī)溶劑，萃取效果好。(4)從圖中分析可知，色帶為胡蘿卜素，萃取的胡蘿卜素樣品含有其他色素雜

8、質(zhì)，通過紙層析結(jié)果都有兩個(gè)點(diǎn)。其余兩色帶在固定相中移動(dòng)的速度慢，說明其極性比胡蘿卜素高，且具有親水性，易與濾紙上吸附的水結(jié)合。答案(1)液體培養(yǎng)基碳源和氮源高壓蒸汽滅菌(2)100營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累連續(xù)加入新的培養(yǎng)液，同時(shí)排出代謝產(chǎn)物(3)有機(jī)溶劑萃取石油醚為水不溶性有機(jī)溶劑，萃取效果好(4)4青蒿素，無色針狀晶體，易溶于有機(jī)溶劑，不溶于水，不易揮發(fā)。獲取途徑主要是從黃花蒿中直接提取得到。根據(jù)生物相關(guān)知識(shí)，回答下列問題：(1)使用水蒸氣蒸餾法_(填“適于”或“不適于”)提取青蒿素，原因是_。(2)從黃花蒿中提取青蒿素時(shí)，應(yīng)采用_法，并且通常在提取前將黃花蒿莖葉進(jìn)行_和干燥，以提高效

9、率；干燥過程應(yīng)控制好_和_，以防止青蒿素分解。(3)提取過程中宜采用_加熱以防止燃燒、爆炸；所得液體濃縮前需進(jìn)行_。(4)最后需要對(duì)所提取物質(zhì)進(jìn)行_，以確定是否提取到青蒿素。解析(1)水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì)，而青蒿素不易揮發(fā)。(2)青蒿素易溶于有機(jī)溶劑，適合用萃取法進(jìn)行分離，萃取前將原料進(jìn)行粉碎和干燥，以便提高效率，干燥的溫度和時(shí)間要控制好，防止萃取物分解。(3)水浴加熱可以防止因受熱不均引起燃燒和爆炸，萃取后需要先過濾，再濃縮。(4)必須經(jīng)過鑒定才能確定所得提取物是青蒿素答案(1)不適于水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì)，而青蒿素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出(2)萃取粉碎溫度時(shí)

10、間(3)水浴過濾(4)鑒定5(2019湖北高三五月理綜)桉葉油的化學(xué)性質(zhì)與玫瑰精油相似，其中含有的黃酮、熊果醇、精油等多種成分具有抑菌作用。某生物興趣小組提取了桉葉油，并對(duì)桉葉油的抑菌活性進(jìn)行了研究，回答下列問題：(1)提取桉葉油時(shí)應(yīng)選擇_(填“新鮮”或“烘干”)的桉樹葉，原因是_。(2)可采用水蒸氣蒸餾法提取桉葉油，原因是桉葉油具有_的特點(diǎn)；此法不適用于胡蘿卜素的提取，原因是_。從蒸餾出的油水混合物中分離的油層還會(huì)含有一定的水分，需要添加_除水。(3)該小組采用抑菌圈法檢測(cè)桉葉油的抑菌活性。抑菌圈法是利用待測(cè)藥物在瓊脂平板中擴(kuò)散使其周圍的細(xì)菌生長(zhǎng)受到抑制而形成透明圈(即抑菌圈)，再根據(jù)抑菌圈

11、大小判定待測(cè)藥物抑菌效價(jià)的一種方法。下表是該小組檢測(cè)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組對(duì)供試菌的抑菌作用(抑菌圈的大小/mm)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：枯草芽孢桿菌無菌水(對(duì)照組)0桉葉油(實(shí)驗(yàn)組)9.00金黃色葡萄球菌大腸桿菌白色念珠菌0007.679.679.33對(duì)照組應(yīng)_(填“接種”或“不接種”)細(xì)菌。由表中數(shù)據(jù)可知，桉葉油對(duì)_的抑菌效果最強(qiáng)。解析(1)因新鮮桉樹葉中桉葉油含量高，而且桉葉油易揮發(fā)，故提取桉葉油時(shí)應(yīng)選擇新鮮的桉樹葉。(2)桉葉油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易揮發(fā)、難溶于水，故可采用水蒸氣蒸餾法提取桉葉油；由于胡蘿卜素化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易揮發(fā)、不溶于水，不能隨水蒸氣蒸餾出，易溶于某些有機(jī)溶劑，可以使用有機(jī)溶劑萃取；從蒸

12、餾出的油水混合物中分離的油層還會(huì)含有一定的水分，需要添加無水硫酸鈉除水。(3)據(jù)題意可知，該對(duì)照實(shí)驗(yàn)是檢測(cè)桉葉油的抑菌活性，自變量是是否有桉葉油，故對(duì)照組也應(yīng)接種細(xì)菌。由表中數(shù)據(jù)可知，接種大腸桿菌的抑菌圈最大為9.67，故桉葉油對(duì)大腸桿菌的抑菌效果最強(qiáng)。答案(1)新鮮桉葉油易揮發(fā)，新鮮桉樹葉中桉葉油含量高(2)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易揮發(fā)、難溶于水胡蘿卜素不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出無水硫酸鈉(3)接種大腸桿菌6(2019甘肅蘭州第二次診斷模擬)姜黃是傳統(tǒng)藥食兩用植物，姜黃根莖中的活性物質(zhì)，微溶于水，可溶于乙醇、丙酮和氯仿等。用其提取的姜黃素具有抗腫瘤活性，臨床應(yīng)用十分廣泛?；卮鹣铝袉栴}。(1)根據(jù)姜

13、黃素_的特點(diǎn)，可采用有機(jī)溶劑萃取的方法，萃取劑要注意其_和使用量，以提高萃取效率。(2)姜黃素存在于細(xì)胞中，用萃取劑浸泡提取前，先要對(duì)姜黃根莖進(jìn)行_和干燥處理，這樣有助于_的破裂，溶劑也容易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部直接溶解溶質(zhì)。萃取液在濃縮之前，還要進(jìn)行_，除去萃取液中的不溶物。(3)姜黃的主要有效成分為姜黃素、去甲氧基姜黃素和去二甲氧基姜黃素，用層析法能分離這三種成分。其中位于濾紙最上層的是否一定為含量最多的姜黃素？_，判斷理由是_。解析(1)因?yàn)榻S素具有易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，所以可以采用萃取的方法。萃取劑要注意其性質(zhì)和使用量，以提高萃取效率。(2)萃取前要進(jìn)行粉碎和干燥，這樣可以加速細(xì)胞膜的破裂。在

14、濃縮前需要進(jìn)行過濾除去萃取液中的不溶物。(3)紙層析法分離色素主要是根據(jù)各種色素在層析液中的溶解度，溶解度越大擴(kuò)散速度越快，而和含量沒有關(guān)系?，F(xiàn)在不知道這三種色素的溶解度，所以位于濾紙最上層的不一定就是含量最多的姜黃素。答案(1)易溶于有機(jī)溶劑性質(zhì)(2)粉碎細(xì)胞膜過濾(3)不一定濾紙上各成分的位置不同是因?yàn)樗鼈冊(cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌?，溶解度最大的擴(kuò)散速度最快，才位于最上層，而含量最多不一定溶解度最大，所以不一定在最上層7(2019四川成都4月模擬)紫甘薯紅色素色澤鮮艷自然、無毒、無特殊氣味，具有抗突變、抗氧化、緩解肝功能障礙、抗腫瘤、抗高血糖等營(yíng)養(yǎng)、藥理和保健功能，是一種理想的天然食用色素資源

15、。如圖是提取紫甘薯紅色素的實(shí)驗(yàn)流程，請(qǐng)分析回答下列問題。精選紫甘薯粉碎干燥萃取過濾檢測(cè)(1)紫甘薯紅色素通常采用萃取法提取，說明紫甘薯紅色素具有_的特性，萃取之前需要進(jìn)行粉碎和干燥處理，說明_和_影響萃取效率。(2)檸檬酸、鹽酸、無水乙醇、甲醇都能用于萃取紫甘薯紅色素，但是不同溶劑的萃取效率不同，某研究小組用不同溶劑進(jìn)行萃取，利用分光法測(cè)定提取液的吸光值(結(jié)果如下表，已知色素提取液的吸光值與色素含量呈正相關(guān))，則由此可判斷提取紫甘薯紅色素的最理想的溶劑是_，原因是_。也有同學(xué)認(rèn)為10%不一定是檸檬酸的最佳提取濃度，若要進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以探究檸檬酸的濃度對(duì)紫甘薯紅色素提取效率的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)計(jì)思

16、路應(yīng)為_。溶劑種類無水乙醇5%鹽酸10%甲醇10%檸檬酸純水提取液的顏色紫紅色紅色橘色紅色紫紅色吸光值0.3330.5240.2320.6240.332解析(1)能夠利用萃取法提取的植物有效成分通常是易溶于有機(jī)溶劑的物質(zhì)，由于萃取時(shí)原料顆粒的大小和含水量會(huì)影響萃取效率，因此萃取前需將原料進(jìn)行粉碎和干燥處理。(2)分析題干中用不同溶劑進(jìn)行萃取紫甘薯紅色素，利用分光法測(cè)定提取液的吸光值的表格可知，提取紫甘薯紅色素的幾種溶劑中最理想的溶劑是檸檬酸，因?yàn)橛脵幟仕嶙魅軇r(shí)提取液的吸光值最大，說明提取到的色素最多；也有同學(xué)認(rèn)為10%不一定是檸檬酸的最佳提取濃度，若要進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以探究檸檬酸的濃度對(duì)紫甘

17、薯紅色素提取效率的影響，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以檸檬酸濃度為自變量，在10%兩側(cè)設(shè)計(jì)一系列濃度梯度的檸檬酸溶液，利用同樣的提取方法進(jìn)行提取，比較各組提取液的吸光值，以確定檸檬酸作為提取劑的最佳濃度。答案(1)易溶于有機(jī)溶劑原料顆粒的大小含水量(2)檸檬酸用檸檬酸作提取劑時(shí)提取液的吸光值最大，說明提取到的色素最多設(shè)計(jì)在10%左右一系列濃度梯度的檸檬酸溶液，利用同樣的提取方法進(jìn)行提取，比較各組提取液的吸光值8下圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的茉莉油的提取實(shí)驗(yàn)，圖甲是實(shí)驗(yàn)流程，圖乙是茉莉油提取的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答：(1)該同學(xué)提取茉莉油的方法是_。采摘原料應(yīng)在茉莉油含量較高的_(填“花開的盛期”或“花開的晚期”)采收。(2)圖

18、甲中B過程表示_，通常應(yīng)向油水混合物中加入_促進(jìn)B過程的進(jìn)行。要完成圖甲C過程需要向提取液中加入_，因?yàn)橥ㄟ^B過程獲得的提取物可能含有_。(3)蒸餾完畢，應(yīng)先_，然后停止_，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸順序與安裝順序相反。(4)茉莉油等芳香油揮發(fā)性強(qiáng)，_溶于水，_溶于有機(jī)溶劑(選擇“不”“易”填寫)。(5)橘皮精油主要儲(chǔ)藏在橘皮部分，提取一般不采用圖乙所示的方法，原因是_。為了防止橘皮壓榨時(shí)滑脫，提高出油率，需要將柑橘皮干燥去水，然后用一種化學(xué)物質(zhì)浸泡，使橘皮變得粗糙，細(xì)胞變得疏松，該化學(xué)物質(zhì)是_。解析(1)茉莉油與玫瑰油性質(zhì)相似，該同學(xué)采用的是水蒸氣蒸餾法，采摘原料應(yīng)在茉莉油含量較高的花開的盛期采收。(2)圖甲中B過程表示分離油層，通常應(yīng)向油水混合物中加入NaCl，增加鹽的濃度促進(jìn)油水分層，要完成圖甲C過程需要向提取液加入無水Na2S