2019版高考生物總復(fù)習(xí) 第十一單元 生物技術(shù)實(shí)踐 第3講 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用課時(shí)跟蹤練.doc

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第3講 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用 課時(shí)跟蹤練 1．(2017貴陽(yáng)測(cè)試)植物芳香油可以不同程度地提高人體神經(jīng)系統(tǒng)，內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能，幫助人體提高免疫力，具有保健、美容、治療的作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置提取玫瑰精油，指出該裝置中的兩個(gè)錯(cuò)誤： 錯(cuò)誤1：_______________________________________________。 錯(cuò)誤2：_______________________________________________。 (2)用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油時(shí)，收集的蒸餾液________(填“是”或“不是”)純的玫瑰精油，原因是____________________。向收集的蒸餾液中加入NaCl，就會(huì)出現(xiàn)明顯的分層，然后使用________將這兩層分開(kāi)。 (3)蒸餾時(shí)許多因素都會(huì)影響產(chǎn)品的品質(zhì)，故要提高產(chǎn)品品質(zhì)，除了嚴(yán)格控制蒸餾的溫度，還需______________________________。 (4)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)________(填“能”或“不能”)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是___________________ _____________________________________________________。 解析：(1)兩個(gè)錯(cuò)誤：溫度計(jì)位置錯(cuò)誤；進(jìn)、出水口位置錯(cuò)誤。 (2)用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油時(shí)，收集的蒸餾液不是純的玫瑰精油，這是因?yàn)槊倒寰碗S水蒸氣一起蒸餾出來(lái)。用分液漏斗可將油、水層分開(kāi)。 (3)要提高產(chǎn)品品質(zhì)，除了嚴(yán)格控制蒸餾的溫度，還需適當(dāng)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間。 (4)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)不能采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是胡蘿卜素難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，為非揮發(fā)性物質(zhì)。 答案：(1)溫度計(jì)位置錯(cuò)誤　進(jìn)、出水口位置錯(cuò)誤　(2)不是　玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來(lái)　分液漏斗　(3)適當(dāng)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間　(4)不能　胡蘿卜素難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，為非揮發(fā)性物質(zhì)。 2．(2017洛陽(yáng)三模)我市的高中生興趣小組開(kāi)展了針對(duì)洛陽(yáng)牡丹產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的課題研究。下面是他們課題研究的幾個(gè)方向。請(qǐng)分析回答： (1)牡丹花精油的提取過(guò)程：鮮牡丹花＋清水→________→油水混合物→________→除水→牡丹花精油。要提高精油的品質(zhì)，在操作中需要通過(guò)控制溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)__________________的目的。 (2)牡丹籽油的提?。耗档ぷ阎泻吐试?0%～30%之間，不易揮發(fā)，可以采取________和________的方法進(jìn)行提取。 (3)根據(jù)胡蘿卜素的______________________特點(diǎn)，他們采用萃取的方法來(lái)提取。操作時(shí)，要采用沸點(diǎn)高的萃取劑，目的是__________________________。對(duì)于提取的胡蘿卜素粗品可通過(guò)________ 法鑒定。 解析：(1)牡丹花精油的提取過(guò)程：鮮牡丹花＋清水→水蒸氣蒸餾→油水混合物→分離油層→除水→牡丹花精油。要提高精油的品質(zhì)，在操作中需要通過(guò)控制溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間的目的。(2)牡丹籽中含油率在20%～30%之間，牡丹籽油不易揮發(fā)，可以采取壓榨和萃取的方法進(jìn)行提取。(3)胡蘿卜素易溶于石油醚等有機(jī)溶劑，所以一般采用萃取的方法來(lái)提?。徊僮鲿r(shí)，要采用沸點(diǎn)高的萃取劑，目的是充分溶解胡蘿卜素，并不與水混合。對(duì)于提取的胡蘿卜素粗品可通過(guò)紙層析法鑒定。 答案：(1)水蒸氣蒸餾　分離油層　延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間　(2)壓榨　萃取　(3)易溶于石油醚等有機(jī)溶劑　充分溶解胡蘿卜素，并不與水混合　紙層析 3．(2017大連二模)紫甘藍(lán)花青素屬于黃酮類化合物，極性較高，可溶于水或甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑中。研究人員對(duì)紫甘藍(lán)花青素的提取、分離純化方法進(jìn)行了研究。紫甘藍(lán)花青素提取流程如圖所示?；卮鹣嚓P(guān)問(wèn)題： 原料洗凈→切碎→加入溶解調(diào)pH值→ (1)在該流程中，影響紫甘藍(lán)花青素提取效果的主要因素有提取溶劑的性質(zhì)和用量，同時(shí)還受到原料__________、含水量以及提取液________、________和時(shí)間等條件的影響。紫甘藍(lán)花青素的提取條件可以通過(guò)設(shè)置____________實(shí)驗(yàn)來(lái)摸索。 (2)研究人員所做實(shí)驗(yàn)表明，蒸餾水和乙醇作為溶劑提取效果較好。丙酮提取液顏色較淺且出現(xiàn)混濁，可能原因是__________________________，導(dǎo)致提取效果受到影響。 (3)圖中的酶解過(guò)程常使用纖維素酶和果膠酶，目的是________________________，增加細(xì)胞內(nèi)花青素物質(zhì)向提取介質(zhì)擴(kuò)散，提高提取效率。 (4)經(jīng)該流程所提取得到的紫甘藍(lán)花青素粗品可以通過(guò)紙層析進(jìn)行鑒定，觀察提取粗品的________，并與__________進(jìn)行比較就可以獲得結(jié)論。 解析：(1)影響紫甘藍(lán)花青素提取效果的主要因素有提取溶劑的性質(zhì)和用量，同時(shí)還有原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度、pH和時(shí)間等，色素的具體提取條件可以通過(guò)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行摸索。 (2)蒸餾水和乙醇作為溶劑提取效果較好，丙酮提取液顏色較淺且出現(xiàn)混濁，可能由于丙酮溶解出了其他雜質(zhì)，導(dǎo)致提取效果受影響。 (3)纖維素酶和果膠酶能夠分解組成細(xì)胞壁的纖維素和果膠，提高提取效率。 (4)紫甘藍(lán)花青素粗品可以通過(guò)紙層析進(jìn)行鑒定，觀察提取粗品的層析帶并與標(biāo)準(zhǔn)樣品的層析帶比較。 答案：(1)顆粒大小　pH　 溫度　對(duì)照　(2)在提取較少花青素的同時(shí)還溶解出其他成分　(3)破壞細(xì)胞壁(結(jié)構(gòu))　(4)層析帶　 標(biāo)準(zhǔn)樣品 4．(2017武漢調(diào)研) 玫瑰精油在玫瑰花瓣中含量最高，工業(yè)上常以玫瑰花瓣為原料，采用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)采用水蒸氣蒸餾時(shí)，水蒸氣能將玫瑰精油從花瓣中攜帶出來(lái)，是因?yàn)槊倒寰途哂衉_____________的特點(diǎn)。 (2)水蒸氣蒸餾后，能收集到乳白色的油水混合物。向油水混合物中加入_____________，就會(huì)出現(xiàn)明顯的油層與水層。分離出油層，一般可加入一些___________，以吸收油層中的水分。 (3)蒸餾時(shí)，會(huì)存在許多因素影響玫瑰精油的產(chǎn)量。下圖是當(dāng)玫瑰花瓣與清水的質(zhì)量比為1∶4時(shí)，出油率與蒸餾時(shí)間的變化關(guān)系，一般蒸餾時(shí)間最好控制在________小時(shí)。 (4)植物芳香油的提取方法有多種，具體采用哪種方法要根據(jù)植物原料的特點(diǎn)來(lái)決定。提取玫瑰精油________(填“可以”或“不可以”)采用有機(jī)溶劑萃取法，理由是__________________________。 解析：(1)水蒸氣之所以能將玫瑰精油從花瓣中攜帶出來(lái)，就是利用了玫瑰精油具有揮發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)。 (2)蒸餾液通過(guò)鹽析法將油水分層，因此向油水混合物中添加NaCl會(huì)出現(xiàn)明顯的油層與水層。分離的油層中的水用無(wú)水Na2SO4去除。 (3)蒸餾過(guò)程中，影響精油提取量的主要因素之一為蒸餾時(shí)間。要提高出油率，就需要適當(dāng)延長(zhǎng)蒸餾的時(shí)間，據(jù)圖分析蒸餾時(shí)間最好控制在4小時(shí)。 (4)因?yàn)槊倒寰鸵兹苡谟袡C(jī)溶劑，因此可以采取有機(jī)溶劑萃取法。 答案：(1)揮發(fā)性強(qiáng)　(2)NaCl　無(wú)水Na2SO4　(3)4　(4)可以　玫瑰精油易溶于有機(jī)溶劑 5．我國(guó)科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)治療瘧疾的新藥物青蒿素而獲得2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿素是一種無(wú)色針狀晶體，易溶于有機(jī)溶劑，不溶于水，不易揮發(fā)，主要從黃花蒿中提取。近年來(lái)又發(fā)現(xiàn)青蒿素具有較強(qiáng)的抗腫瘤作用，某科研小組按如下步驟進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)： ①?gòu)狞S花蒿中提取青蒿素；②將等量癌細(xì)胞分別接種到4組培養(yǎng)瓶中，適宜條件下培養(yǎng)24h后除去上清液；③向4組培養(yǎng)瓶中分別加入等量含2、4、8、16μmol/L青蒿素的培養(yǎng)液，適宜條件下繼續(xù)培養(yǎng)；④72h后統(tǒng)計(jì)并計(jì)算各組的細(xì)胞增殖抑制率。 回答下列問(wèn)題： (1)提取青蒿素時(shí)不宜使用水蒸氣蒸餾法，原因是__________________________________；根據(jù)青蒿素______________的特點(diǎn)，可采用有機(jī)溶劑萃取的方法，萃取前要將黃花蒿莖葉進(jìn)行________，以提高萃取效率。 (2)萃取青蒿素的過(guò)程應(yīng)采用__________加熱；加熱時(shí)常在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，目的是____________。萃取液在濃縮之前需進(jìn)行__________，以除去萃取液中的不溶物。 (3)科研小組進(jìn)行上述②～④步驟實(shí)驗(yàn)的目的是____________________。步驟③中需要設(shè)置對(duì)照組，對(duì)照組的處理方法為_(kāi)_____________________________________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)提取青蒿素時(shí)不宜使用水蒸氣蒸餾法，原因是青蒿素不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出來(lái)；根據(jù)青蒿素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可采用有機(jī)溶劑萃取的方法，萃取前要將黃花蒿莖葉進(jìn)行粉碎和干燥，以提高萃取效率。 (2)由于有機(jī)溶劑易燃，萃取青蒿素的過(guò)程應(yīng)采用水浴加熱；加熱時(shí)常在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，目的是防止有機(jī)溶劑揮發(fā)。萃取液在濃縮之前需進(jìn)行過(guò)濾，以除去萃取液中的不溶物。 (3)上述②～④步驟實(shí)驗(yàn)的目的是探究青蒿素的濃度與細(xì)胞增殖抑制率的關(guān)系。步驟③中需要設(shè)置一組加入等量的不含青蒿素的培養(yǎng)液，在適宜條件下培養(yǎng)作為對(duì)照組，以排除細(xì)胞自身原因的死亡。 答案：(1)青蒿素不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出來(lái)(或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))　易溶于有機(jī)溶劑　粉碎和干燥　(2)水浴　防止有機(jī)溶劑揮發(fā)　過(guò)濾　(3)探究青蒿素的濃度與細(xì)胞增殖抑制率的關(guān)系　在另一培養(yǎng)瓶中加入等量的不含青蒿素的培養(yǎng)液，適宜條件下繼續(xù)培養(yǎng) 6．細(xì)膩化渣的夾江腐乳和食香雅韻的東坡泡菜是四川的特產(chǎn)，深受人們喜愛(ài)。而在綿陽(yáng)花城果鄉(xiāng)，多家植物園中分季節(jié)種植的有多種花卉和水果。其中玫瑰、柑橘等可以作為植物芳香油提取的原料，葡萄、藍(lán)莓等可釀酒。請(qǐng)回答有關(guān)生物技術(shù)在食品加工及其他方面的應(yīng)用問(wèn)題： (1)人們對(duì)泡菜和腐乳的喜好主要是口感但也關(guān)注加工中有害物質(zhì)的含量。腐乳和泡菜制作中都可加一定量的酒和多種香辛料，其目的是使產(chǎn)品具有不同風(fēng)味口感，也具有____________的作用。泡菜和腐乳中超標(biāo)的亞硝酸鹽進(jìn)入人體內(nèi)特定條件下會(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物質(zhì)________，所以質(zhì)檢部門(mén)會(huì)檢測(cè)亞硝酸鹽的含量。 (2)玫瑰精油的提取是通過(guò)水分子向原料滲透，使植物精油成分向水中擴(kuò)散，形成油水共沸物，蒸餾出的水蒸氣與精油通過(guò)__________ 、油水分離后得到精油。用橘皮來(lái)提取精油時(shí)，新鮮橘皮要干燥去水，并用石灰水浸透，是為了提高_(dá)_______。 (3)萃取法可明顯提高薰衣草精油的提取效率，從影響萃取的因素考慮，萃取的效率主要取決于萃取劑的__________________；萃取液的濃縮可直接使用__________裝置。 (4)釀造的藍(lán)莓酒帶有一股醋酸味，從發(fā)酵條件分析可能的原因是________________________________________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)腐乳和泡菜制作中都可加一定量的酒和多種香辛料，不僅可以調(diào)節(jié)風(fēng)味，還能夠抑制雜菌生長(zhǎng)。泡菜和腐乳中超標(biāo)的亞硝酸鹽進(jìn)入人體內(nèi)特定條件下會(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物質(zhì)亞硝胺。 (2)玫瑰精油的提取過(guò)程中，蒸餾出的水蒸氣與精油通過(guò)冷凝、油水分離后得到精油。新鮮橘皮要干燥去水，并用石灰水浸透，是為了提高出油率。 (3)萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置。 (4)酒精發(fā)酵后期進(jìn)入了空氣，溫度上升導(dǎo)致醋酸菌大量生長(zhǎng)產(chǎn)生醋酸，所以釀造的藍(lán)莓酒帶有一股醋酸味。 答案：(1)防腐殺菌(抑制雜菌的生長(zhǎng))　亞硝胺　(2)冷凝　出油率　(3)性質(zhì)和使用量　蒸餾　(4)酒精發(fā)酵后期進(jìn)入了空氣，溫度上升導(dǎo)致醋酸菌大量生長(zhǎng)產(chǎn)生醋酸 7．下圖為“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作。 (1)圖中實(shí)驗(yàn)材料A可以是________等，研磨前加入的B應(yīng)該是____________________。 (2)通過(guò)上述所示步驟得到濾液C后，再向?yàn)V液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是__________________，再過(guò)濾得到濾液D，向?yàn)V液D中加入蒸餾水的目的是__________________。 (3)在“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中，將含有一定雜質(zhì)的DNA絲狀物分別放入體積為2 mL的4種溶液中，經(jīng)攪拌后過(guò)濾，獲得下表所示的4種濾液，含DNA最少的是濾液________。 1 研磨液中 攪拌研磨后過(guò)濾 濾液E 2 2 mol/L的NaCl溶液中 攪拌后過(guò)濾 濾液F 3 0.14 mol/L的NaCl溶液中 攪拌后過(guò)濾 濾液G 4 冷卻的95%的酒精溶液中 攪拌后過(guò)濾 濾液H (4)DNA鑒定的原理是___________________________________。 答案：(1)洋蔥(菜花等)　洗滌劑和食鹽　(2)使DNA溶解　使DNA(溶解度下降而沉淀)析出　(3)H　(4)在沸水浴條件下DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色 8．(2017廣州一模)工業(yè)生產(chǎn)中，提取天然β－胡蘿卜素的方法之一：利用紅酵母等微生物進(jìn)行發(fā)酵，經(jīng)過(guò)菌體裂解、離心后進(jìn)行萃取?；卮鹨韵掠嘘P(guān)問(wèn)題： (1)若要初步確定某一菌株是否為紅酵母菌株，相對(duì)簡(jiǎn)便的操作是通過(guò)________法將菌種接種于固體培養(yǎng)基上，并在適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察其形成的菌落的________(填2個(gè))等特征。 (2)碳源的種類對(duì)β－胡蘿卜素的產(chǎn)量有著一定的影響，有關(guān)研究結(jié)果如下： 碳源 麥芽糖 蔗糖 淀粉 β－胡蘿卜素含量/(mg/L) 3.52 4.81 1.68 據(jù)表分析，最佳碳源是________。若要進(jìn)一步探究最佳氮源，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：_____________________________________ _____________________________________________________。 (3)有科研人員嘗試?yán)米贤饩€處理紅酵母，以獲得高產(chǎn)菌株。對(duì)處理所得菌株分別進(jìn)行培養(yǎng)并經(jīng)裂解、離心后，根據(jù)β－胡蘿卜素____________的特點(diǎn)，可以采用有機(jī)溶劑萃取法萃取產(chǎn)物，并對(duì)萃取產(chǎn)物通過(guò)________法進(jìn)行鑒定，鑒定過(guò)程需要用________樣品進(jìn)行對(duì)比。經(jīng)定量分析后，若得到高產(chǎn)菌株，要對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期保存，可采用________的方法在－20℃的冷凍箱中保存。 解析：(1)初步鑒別微生物最簡(jiǎn)單的方法就是劃線培養(yǎng)，觀察其單菌落的顏色、形狀、大小、隆起程度等特征。 (2)β－胡蘿卜素的產(chǎn)量多少與紅酵母的生長(zhǎng)狀況呈正比，在三種不同碳源中，蔗糖的條件下β－胡蘿卜素的含量最高，證明蔗糖為最合適的碳源。若要進(jìn)一步探究最佳氮源，應(yīng)以氮源為單一變量，β－胡蘿卜素的產(chǎn)量為因變量，控制其他無(wú)關(guān)變量相同且適宜，檢測(cè)并比較β－胡蘿卜素含量，得出結(jié)論。 (3)β－胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑，根據(jù)相似相溶原理，可以利用有機(jī)溶劑萃取法對(duì)提取物進(jìn)行分離純化。提取的胡蘿卜素粗品可利用紙層析法進(jìn)行鑒定，鑒定時(shí)需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品和提取樣品進(jìn)行對(duì)比。菌株長(zhǎng)期保存的方法是將菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，與甘油充分混勻后，放在－20℃的冷凍箱中保存。 答案：(1)平板劃線　顏色、大小(形狀、隆起程度)　(2)蔗糖　以蔗糖為碳源，分別用不同氮源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)并比較β－胡蘿卜素含量　(3)易溶于有機(jī)溶劑　紙層析　標(biāo)準(zhǔn)　甘油管藏 9．類胡蘿卜素是一種常用的食品色素，并常用于臨床治療夜盲癥等疾病。類胡蘿卜素的主要來(lái)源是化學(xué)合成或從植物中提取，成本較高。科研人員嘗試從光合細(xì)菌中提取類胡蘿卜素，流程如圖： (1)將少量污泥樣品接入液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基中加入銨鹽和谷氨酸鈉為光合細(xì)菌的生長(zhǎng)提供_______________，培養(yǎng)基中沒(méi)有加入有機(jī)碳，從功能上看這種培養(yǎng)基屬于__________培養(yǎng)基。 (2)②將樣品涂布到固體培養(yǎng)基之前要進(jìn)行梯度稀釋，為了防止混淆，應(yīng)該在培養(yǎng)皿的____________部位做好標(biāo)記，從固體平板中挑選紫色非硫細(xì)菌(某光合細(xì)菌)的菌落。通過(guò)③接種到新鮮培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，②、③過(guò)程需要重復(fù)幾次，目的是____________________。 (3)從浸提離心干燥后的菌體中提取胡蘿卜素常用萃取法，萃取劑應(yīng)該具有的特點(diǎn)是___________________________，萃取液的濃縮可直接使用__________裝置。 (4)鑒定所提取的胡蘿卜素樣品常用的方法是__________，鑒定過(guò)程中需用__________________作為對(duì)照。 解析：(1)培養(yǎng)基的主要成分包括碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽，培養(yǎng)基中加入銨鹽和谷氨酸鈉為光合細(xì)菌的生長(zhǎng)提供氮源；由于光合細(xì)菌能夠進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物，培養(yǎng)基中沒(méi)有加入有機(jī)碳，從功能上看這種培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。 (2)②將樣品涂布到固體培養(yǎng)基之前要進(jìn)行梯度稀釋，為了防止混淆，應(yīng)該在培養(yǎng)皿的底部部位做好標(biāo)記。根據(jù)題意可知，實(shí)驗(yàn)是為了選擇紫色非硫細(xì)菌(某光合細(xì)菌)，通過(guò)③接種到新鮮培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，②、③過(guò)程需要重復(fù)幾次，目的是分離得到紫色非硫細(xì)菌的純凈培養(yǎng)物。 (3)萃取劑應(yīng)該具有較高的沸點(diǎn)，能溶解色素并且不與水混溶等特點(diǎn)，萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置。 (4)鑒定所提取的胡蘿卜素樣品常用紙層析法，鑒定過(guò)程中需用胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品作為對(duì)照。 答案：(1)氮源　選擇　(2)底部　分離得到紫色非硫細(xì)菌的純凈培養(yǎng)物　(3)具有較高的沸點(diǎn)，能溶解色素并且不與水混溶　蒸餾　(4)紙層析法　胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品