2020版高三生物總復習第十單元生物技術(shù)實踐題組層級快練（四十一）（含解析）（選修1）.docx

題組層級快練(四十一)1隨著人類基因組計劃的進展和多種生物基因組測序工作的完成，人類跨入了后基因組和蛋白質(zhì)組時代。對蛋白質(zhì)進行研究時，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”實驗中，準備從豬的血液中初步提取血紅蛋白，設(shè)計的“血紅蛋白提取、分離流程圖”：請回答下列有關(guān)問題：(1)樣品處理中紅細胞的洗滌要用_反復沖洗、離心。向紅細胞懸液中加入一定量的低濃度pH7.0的緩沖液并充分攪拌，可以破碎紅細胞，破碎細胞的原理是_。(2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是_，若要盡快達到理想的透析效果，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，實現(xiàn)各種分子的分離。(5)一同學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，從分子遺傳學的角度作出的解釋是_。解析 (1)樣品處理中紅細胞的洗滌要用生理鹽水反復沖洗、離心。向紅細胞懸液中加入一定量的低濃度pH7.0的緩沖液并充分攪拌，可以破碎紅細胞，破碎細胞的原理是滲透原理(當外界溶液濃度低于動物細胞內(nèi)液濃度時，細胞吸水漲破)。(2)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，因為攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因，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(當外界溶液濃度低于動物細胞內(nèi)液濃度時，細胞吸水漲破)(2)除去小分子雜質(zhì)增加緩沖液的量或及時更換緩沖液(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物，不同的有機物其提取與鑒定方法不盡相同。根據(jù)所學知識，請回答下列問題。(1)采用蒸餾法提取玫瑰油時，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，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，要注意控制_，否則會引起胡蘿卜素的分解；萃取的效率主要取決于萃取劑的_，同時還受原料顆粒的大小、含水量等條件的影響；在對提取的胡蘿卜素粗品通過紙層析法進行鑒定時應與_做對照。解析 (1)采用蒸餾法提取玫瑰油時，由于氯化鈉能增加鹽的濃度，有利于油水分層，應向初步提取的乳化液中加入氯化鈉。(2)采用壓榨法提取橘皮精油時，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。干燥時要注意控制溫度和時間，否則會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，同時還受原料顆粒的大小、含水量等條件的影響；在對提取的胡蘿卜素粗品通過紙層析法進行鑒定時應與標準樣品做對照。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)過濾濃縮溫度和時間性質(zhì)和使用量標準樣品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)量隨時間變化的曲線圖。圖2是樣品層析結(jié)果及與胡蘿卜素標準樣品的比對。請回答下列問題：(1)發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉菌培養(yǎng)基按物理形態(tài)分應為_，玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供_。在接入菌種前，應對培養(yǎng)基進行_，以避免雜菌污染。(2)圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第_h，菌體的生物量到達最大值后下降，其原因是_，為保證連續(xù)的生產(chǎn)，應采取的措施是_。(3)胡蘿卜素常用的提取方法為_法，實驗表明，石油醚的提取效果遠好于丙酮和酒精，原因是_。(4)將萃取的胡蘿卜素樣品與胡蘿卜素標準樣品進行比對，結(jié)果如圖2。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)分應為液體培養(yǎng)基，玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供碳源和氮源。在接入菌種前，應對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌，以避免雜菌污染。(2)圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第100 h，菌體的生物量到達最大值后下降，其原因是營養(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)，應采取的措施是連續(xù)加入新的培養(yǎng)液，同時排出代謝產(chǎn)物。(3)提取胡蘿卜素常用的方法為有機溶劑萃取法，實驗表明，石油醚的提取效果遠好于丙酮和酒精，原因是石油醚為水不溶性有機溶劑，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質(zhì)，通過紙層析結(jié)果都有兩個點。其余兩色帶在固定相中移動的速度慢，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，同時排出代謝產(chǎn)物(3)有機溶劑萃取石油醚為水不溶性有機溶劑，萃取效果好(4)4青蒿素，無色針狀晶體，易溶于有機溶劑，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，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，應采用_法，并且通常在提取前將黃花蒿莖葉進行_和干燥，以提高效率；干燥過程應控制好_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行_。(4)最后需要對所提取物質(zhì)進行_，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)青蒿素易溶于有機溶劑，適合用萃取法進行分離，萃取前將原料進行粉碎和干燥，以便提高效率，干燥的溫度和時間要控制好，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，并對桉葉油的抑菌活性進行了研究，回答下列問題：(1)提取桉葉油時應選擇_(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；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桉葉油的抑菌活性。抑菌圈法是利用待測藥物在瓊脂平板中擴散使其周圍的細菌生長受到抑制而形成透明圈(即抑菌圈)，再根據(jù)抑菌圈大小判定待測藥物抑菌效價的一種方法。下表是該小組檢測對照組和實驗組對供試菌的抑菌作用(抑菌圈的大小/mm)得到的實驗結(jié)果：無菌水(對照組)桉葉油(實驗組)枯草芽孢桿菌09.00金黃色葡萄球菌07.67大腸桿菌09.67白色念珠菌09.33對照組應_(填“接種”或“不接種”)細菌。由表中數(shù)據(jù)可知，桉葉油對_的抑菌效果最強。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)，故提取桉葉油時應選擇新鮮的桉樹葉。(2)桉葉油化學性質(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，易溶于某些有機溶劑，可以使用有機溶劑萃??；從蒸餾出的油水混合物中分離的油層還會含有一定的水分，需要添加無水硫酸鈉除水。(3)據(jù)題意可知，該對照實驗是檢測桉葉油的抑菌活性，自變量是是否有桉葉油，故對照組也應接種細菌。由表中數(shù)據(jù)可知，接種大腸桿菌的抑菌圈最大為9.67，故桉葉油對大腸桿菌的抑菌效果最強。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，臨床應用十分廣泛?；卮鹣铝袉栴}。(1)根據(jù)姜黃素_的特點，可采用有機溶劑萃取的方法，萃取劑要注意其_和使用量，以提高萃取效率。(2)姜黃素存在于細胞中，用萃取劑浸泡提取前，先要對姜黃根莖進行_和干燥處理，這樣有助于_的破裂，溶劑也容易進入細胞內(nèi)部直接溶解溶質(zhì)。萃取液在濃縮之前，還要進行_，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)因為姜黃素具有易溶于有機溶劑的特點，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)萃取前要進行粉碎和干燥，這樣可以加速細胞膜的破裂。在濃縮前需要進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，溶解度越大擴散速度越快，而和含量沒有關(guān)系。現(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)易溶于有機溶劑性質(zhì)(2)粉碎細胞膜過濾(3)不一定濾紙上各成分的位置不同是因為它們在層析液中的溶解度不同，溶解度最大的擴散速度最快，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、抗高血糖等營養(yǎng)、藥理和保健功能，是一種理想的天然食用色素資源。如圖是提取紫甘薯紅色素的實驗流程，請分析回答下列問題。精選紫甘薯粉碎干燥萃取過濾檢測(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行萃取，利用分光法測定提取液的吸光值(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_。也有同學認為10%不一定是檸檬酸的最佳提取濃度，若要進一步設(shè)計實驗，以探究檸檬酸的濃度對紫甘薯紅色素提取效率的影響，實驗時設(shè)計思路應為_。溶劑種類提取液的顏色吸光值無水乙醇紫紅色0.3335%鹽酸紅色0.52410%甲醇橘色0.23210%檸檬酸紅色0.624純水紫紅色0.332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溶劑的物質(zhì)，由于萃取時原料顆粒的大小和含水量會影響萃取效率，因此萃取前需將原料進行粉碎和干燥處理。(2)分析題干中用不同溶劑進行萃取紫甘薯紅色素，利用分光法測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，因為用檸檬酸作溶劑時提取液的吸光值最大，說明提取到的色素最多；也有同學認為10%不一定是檸檬酸的最佳提取濃度，若要進一步設(shè)計實驗，以探究檸檬酸的濃度對紫甘薯紅色素提取效率的影響，實驗設(shè)計時應以檸檬酸濃度為自變量，在10%兩側(cè)設(shè)計一系列濃度梯度的檸檬酸溶液，利用同樣的提取方法進行提取，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提取液的吸光值最大，說明提取到的色素最多設(shè)計在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行提取，比較各組提取液的吸光值8下圖是某同學設(shè)計的茉莉油的提取實驗，圖甲是實驗流程，圖乙是茉莉油提取的實驗裝置。請回答：(1)該同學提取茉莉油的方法是_。采摘原料應在茉莉油含量較高的_(填“花開的盛期”或“花開的晚期”)采收。(2)圖甲中B過程表示_，通常應向油水混合物中加入_促進B過程的進行。要完成圖甲C過程需要向提取液中加入_，因為通過B過程獲得的提取物可能含有_。(3)蒸餾完畢，應先_，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，_溶于水，_溶于有機溶劑(選擇“不”“易”填寫)。(5)橘皮精油主要儲藏在橘皮部分，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滑脫，提高出油率，需要將柑橘皮干燥去水，然后用一種化學物質(zhì)浸泡，使橘皮變得粗糙，細胞變得疏松，該化學物質(zhì)是_。解析 (1)茉莉油與玫瑰油性質(zhì)相似，該同學采用的是水蒸氣蒸餾法，采摘原料應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，通常應向油水混合物中加入NaCl，增加鹽的濃度促進油水分層，要完成圖甲C過程需要向提取液加入無水Na2SO4，