（通用版）2022年高考生物一輪復習 第十二單元 第四講 生物技術在其他方面的應用學案（含解析）

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1、（通用版）2022年高考生物一輪復習 第十二單元 第四講 生物技術在其他方面的應用學案（含解析） 1．血紅蛋白的提取和分離原理及方法 (1)原理：利用蛋白質各種特性的差異，如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質和多少、溶解度、吸附性質和對其他分子的親和力等，來分離不同種類的蛋白質。 (2)分離方法 ①凝膠色譜法：也稱做分配色譜法，是根據(jù)相對分子質量的大小分離蛋白質的有效方法。 ②電泳法：電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。常用的電泳法有瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。 2．實驗操作程序 [基礎自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)利用凝膠色譜法分離蛋白質時，相對

2、分子質量小的先洗脫出來(×) (2)在電泳過程中，蛋白質分子的移動速度，與分子本身的大小和形狀無關，而與所帶電荷的差異有關(×) (3)在SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳中，電泳遷移率完全取決于分子的大小(√) (4)紅細胞的洗滌次數(shù)不能過少，否則無法除去血漿蛋白；要低速、短時離心，否則會使白細胞等一同沉淀，達不到分離的效果(√) (5)凝膠用沸水浴法不但節(jié)約時間，而且除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內(nèi)的空氣(√) (6)色譜柱的裝填時盡量緊密，減小顆粒間隙，無氣泡，洗脫液不能斷流(√) (7)色譜柱成功的標志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動(√) 2．紅細胞中含有大量的血紅蛋白，我們可以

3、選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗來提取和分離血紅蛋白。下列對血紅蛋白提取和分離的敘述，錯誤的是(　　) A．血紅蛋白提取和分離一般按照樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定的順序進行 B．純化過程中要用生理鹽水充分溶脹凝膠來配制凝膠懸浮液 C．粗分離中透析的目的是去除相對分子質量較小的雜質 D．可經(jīng)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定 解析：選B　蛋白質的提取和分離一般分為四步：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。提取和分離血紅蛋白時，首先通過洗滌紅細胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品處理；再通過透析法除去相對分子質量較小的雜質，即樣品的粗分離；然后通過凝膠

4、色譜法將相對分子質量較大的雜蛋白除去，即樣品純化，純化過程中凝膠應用蒸餾水充分溶脹后，配制成凝膠懸浮液，而不是用生理鹽水；最后經(jīng)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。 1．常用的蛋白質分離方法 (1)凝膠色譜法 　　　蛋白質 項目　　　 相對分子質量大 相對分子質量小 凝膠內(nèi)部 不能進入 能進入 運動方式 垂直向下 垂直向下和無規(guī)則擴散運動 經(jīng)過路程 較短 較長 洗脫次序 先流出 后流出 (2)電泳法原理 ①在一定pH下，蛋白質分子的某些基團解離后帶上正電或負電。在電場的作用下，帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動。 ②由于待分離樣品中各

5、種分子帶電性質的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。 2．分離DNA、PCR技術、分離蛋白質的比較 分離DNA PCR技術 分離蛋白質 實驗 原理 DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同，且不溶于冷酒精 利用DNA熱變性原理體外擴增DNA 依據(jù)相對分子質量的大小不同來分離蛋白質 實驗 過程 選取材料→破碎細胞釋放DNA→去除雜質→DNA析出與鑒定 變性→復性→延伸 樣品處理→凝膠色譜操作 實驗 結果 獲得較純凈的DNA 獲得大量DNA 相對分子質量不同的蛋白質得以分離 實驗 意義 為D

6、NA研究打下基礎 解決了DNA研究中材料不足的問題 為蛋白質的研究和利用提供了原材料 3．比較瓊脂糖凝膠電泳和SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳 (1)從載體上看，利用瓊脂糖凝膠作為載體的是瓊脂糖凝膠電泳，利用聚丙烯酰胺凝膠作為載體的是SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。 (2)從依據(jù)上看，利用了分子帶電性質差異和分子大小的是瓊脂糖凝膠電泳，僅利用了分子大小的是SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。 (3)從優(yōu)點上看，瓊脂糖凝膠電泳操作簡單，電泳速度快，樣品不需處理，電泳圖譜清晰，分辨率高，重復性好；SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳消除了凈電荷對遷移率的影響，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。 [對點落

7、實] 1．將經(jīng)處理破裂后的紅細胞混合液以2 000 r/min的速度離心10 min后，離心管中的溶液分為四層，從上到下順序依次是(　　) A．血紅蛋白、甲苯層、其他雜質的暗紅色沉淀物、脂溶性物質的沉淀層 B．甲苯層、脂溶性物質的沉淀層、血紅蛋白、其他雜質的暗紅色沉淀物 C．其他雜質的暗紅色沉淀物、血紅蛋白、甲苯層、脂溶性物質的沉淀層 D．甲苯層、其他雜質的暗紅色沉淀物、血紅蛋白、脂溶性物質的沉淀層 解析：選B　分離血紅蛋白時，將經(jīng)處理破裂后的紅細胞混合液以2 000 r/min的速度離心10 min后，可以明顯看到試管中的溶液分為4層：第1層為無色透明的甲苯層；第2層為白色薄層固

8、體，脂溶性物質的沉淀層；第3層是紅色透明液體，是血紅蛋白的水溶液；第4層是其他雜質的暗紅色沉淀物。 2．(2019·運城月考)已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質分子，其分子大小、電荷的性質和數(shù)量情況如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．若將樣品以2 000 r/min的速度離心10 min，若分子丁存在于沉淀中，則分子甲也存在于沉淀中 B．若用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質，則分子甲的移動速度最快 C．將樣品裝入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋內(nèi)，則分子丙也保留在袋內(nèi) D．若用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質分子，則分子甲和分子戊形成的電泳帶相距最遠

9、 解析：選C　據(jù)圖可知，丁的相對分子質量大于甲，將樣品以2 000 r/min的速度離心10 min，若丁存在于沉淀中，甲不一定存在于沉淀中；用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質，分子量較小的可進入較多的凝膠顆粒內(nèi)，移動距離較長，甲的移動速度最慢；丙的相對分子質量大于乙，將樣品裝入透析袋中透析12 h，透析袋只允許小分子通過，若分子乙保留在袋內(nèi)，則分子丙也保留在袋內(nèi)；用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質分子，蛋白質分子的移動距離完全取決于分子的大小，甲與戊形成的電泳帶相距不一定最遠。 考點二　植物有效成分的提取 一、玫瑰精油的提取 1．提取方法：常用水蒸氣蒸餾法。 2．提取

10、原理：利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來。 3．實驗流程 二、橘皮精油的提取 1．提取方法：常采用壓榨法。 2．提取原理：通過機械加壓，提取出果皮中的芳香油。 3．實驗流程 三、胡蘿卜素的提取 1．提取方法：常采用萃取法。 2．提取原理：胡蘿卜素不溶于水，易溶于石油醚等有機溶劑。 3．實驗流程 4．鑒定方法：紙層析法。 [基礎自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)蒸餾法的實驗原理是利用水蒸氣將芳香油攜帶出來，再把水分離開，剩余的就是芳香油(√) (2)提煉玫瑰精油的玫瑰花應在花開的初期采取，因為此階段的花含玫瑰精油最高(×) (3)提取玫瑰

11、精油時，玫瑰與水的質量比是4∶1(×) (4)油水混合物中加入無水硫酸鈉，有利于分離油層(×) (5)用柑橘皮作為材料提取橘皮精油時不適合用水中蒸餾的方法(√) (6)由于胡蘿卜素易溶于石油醚等有機溶劑中，所以可以采用萃取的方法進行提取(√) (7)乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取(×) (8)萃取的效率主要取決于萃取時的溫度和時間(×) (9)新鮮的胡蘿卜含水量高，干燥時可采用高溫以節(jié)省時間(×) (10)在萃取過程中，在瓶口安裝回流冷凝裝置是為了防止加熱時有機溶劑的揮發(fā)(√) (11)胡蘿卜素萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置，蒸發(fā)出去的是胡蘿卜素，留下的是有機溶劑(×) (

12、12)提取的胡蘿卜素可通過紙層析法進行鑒定，在鑒定過程中不需要對照(×) 2．分析提取玫瑰精油的實驗流程，回答下列問題 (1)填寫圖中序號代表的含義： ①為水蒸氣蒸餾，②為NaCl，③為無水Na2SO4，④為過濾。 (2)圖中加入②的目的是增大鹽的濃度，有利于玫瑰精油與水的分層；加入③的目的是吸收精油中殘留的水分；④的目的是除去固體Na2SO4。 3．據(jù)胡蘿卜素的紙層析結果示意圖回答下列問題 (1)在A、B、C、D四點中，A和D是標準樣品原點，B和C是提取樣品原點。 (2)圖中甲代表的物質是胡蘿卜素，乙代表的物質是其他色素和雜質。 1．植物有效

13、成分的三種提取方法的比較 提取 方法 水蒸氣蒸餾法 壓榨法 萃取法 實驗 原理 利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來 通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油 使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)溶劑獲得芳香油 方法 步驟 ①水蒸氣蒸餾 ②分離油層 ③除水過濾 ①石灰水浸泡、漂洗 ②壓榨、過濾、靜置 ③再次過濾 ①粉碎、干燥 ②萃取、過濾 ③濃縮 適用 范圍 適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性較強的芳香油 適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取 適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細小，能充分浸泡在有機溶劑中 優(yōu)點 簡單易行，便于分離 生產(chǎn)成本低，易

14、保持原料原有的結構和功能 出油率高，易分離 局限 性 水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分水解等問題 分離較為困難，出油率相對較低 使用的有機溶劑處理不當會影響芳香油的質量 2．影響胡蘿卜素萃取的因素及解決措施 影響因素 解決措施 萃取劑的性質 用水不溶性有機溶劑 原料的顆粒大小、緊密程度 粉碎 材料的含水量 干燥 萃取溫度 探索最佳萃取溫度，嚴格控制溫度 萃取時間 適當延長萃取時間 3．紙層析法鑒定胡蘿卜素的注意事項 (1)層析時注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時對濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進行操作。 (2)點樣時應注意

15、點樣斑點不能太大(直徑應小于0.5 cm)，如果用吹風機吹干，溫度不宜過高，否則斑點會變黃。 (3)將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙兩邊不能相互接觸，以免因毛細現(xiàn)象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響實驗結果。 (4)層析液不可沒及樣品原點，以免色素溶解于層析液中，使鑒定失敗。 (5)層析后判斷是否提取到胡蘿卜素，可通過與標準樣品中的β-胡蘿卜素作對比，予以確認。 [對點落實] 1．許多植物含有天然芳香油，如檸檬精油、玫瑰精油、薄荷油等。請回答下列與芳香油提取相關的問題： (1)檸檬精油是一種廣譜性的殺蟲劑，具有很高的經(jīng)濟價值。提取檸檬精油不采取水中蒸餾法的原因是

16、________________________________。采用壓榨法從檸檬果皮中提取檸檬精油過程中，為提高出油率，需要將檸檬皮干燥去水，并均勻地浸泡在________中。在壓榨過程中一般加入相當于檸檬果皮質量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉，并調(diào)節(jié)pH至7～8，目的是________________________________。 (2)玫瑰精油被稱為“液體黃金”，是世界香料工業(yè)不可取代的原料，提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加劑或化學原料，其提取方法主要是________________。提取時玫瑰花瓣與清水的質量比一般為________，將玫瑰花瓣和清水蒸餾后收集到的產(chǎn)物是__

17、______________。 (3)某同學在實驗中設計了如圖所示裝置提取玫瑰精油，指出該裝置中的兩個錯誤： ①_______________________________________________________________________； ②_______________________________________________________________________。 解析：(1)由于水中蒸餾會導致檸檬焦糊和有效成分水解，所以提取檸檬精油不采取水中蒸餾法。采用壓榨法從檸檬果皮中提取檸檬精油過程中，為提高出油率，需要將檸檬皮干燥去水，并均勻地浸泡在石

18、灰水中。在壓榨過程中一般加入相當于檸檬果皮質量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉，并調(diào)節(jié)pH至7～8，目的是使檸檬精油易于與水分離。(2)玫瑰精油的提取方法主要是水蒸氣蒸餾法。提取時玫瑰花瓣與清水的質量比一般為1∶4，將玫瑰花瓣和清水蒸餾后收集到的產(chǎn)物是油水混合物。(3)該裝置中的兩個錯誤：①溫度計位置太靠下；②冷凝管進水口、出水口接錯。 答案：(1)水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分水解　石灰水　使檸檬精油易于與水分離　(2)水蒸氣蒸餾法　1∶4　油水混合物　(3)①溫度計位置太靠下?、诶淠苓M水口、出水口接錯 2．圖甲為提取胡蘿卜素的裝置圖，圖乙為胡蘿卜素粗品鑒定結果示意圖，回答有關問題：

19、 (1)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這五種有機溶劑中，最適宜用于萃取胡蘿卜素的是________，這是因為_________________________________________________。 (2)圖甲中裝置1的名稱是________，其作用是____________________________________。 (3)萃取過程應該避免明火加熱，采用________加熱，其原因是__________________________________________________________________。 (4)在圖乙的A、B、C、D四點中，屬于

20、標準樣品樣點的是________，屬于提取樣品樣點的是________。點樣的要求是______________________________________。 解析：(1)選擇萃取劑時要注意以下特點：較高的沸點、能夠充分溶解萃取物、不與水混溶等。(2)裝置中的冷凝管具有防止加熱時有機溶劑揮發(fā)的作用。(3)萃取劑易燃，如果直接用明火加熱，容易引起燃燒、爆炸，故宜用水浴加熱。(4)因為A和D只有一個色素點，應是標準樣品的樣點，B和C是提取樣品的樣點。點樣時要快速細致，并保持濾紙干燥。 答案：(1)石油醚　石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)　(2)冷凝管　防止加熱時有機溶劑的揮發(fā)　(3)

21、水浴　有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱，容易引起燃燒、爆炸　(4)A和D　B和C　快速細致，圓點細小，并保持濾紙干燥 　 　　　課堂一刻鐘 1．下列關于的敘述中，錯誤的是(　　) A．采用凝膠色譜法分離蛋白質的原理是不同蛋白質分子的相對分子質量不同，在色譜柱中的移動速度不同 B．電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程 C．不能選用豬、牛、羊或其他哺乳動物的血液進行實驗來提取和分離血紅蛋白 D．將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質量較小的雜質 解題關鍵——理清原理 蛋白質的提取和分離技術是2019年考綱新增內(nèi)容，解答此類題的關鍵是理清凝膠色譜法、電泳法、透析

22、的基本原理。 解析：選C　采用凝膠色譜法分離蛋白質的原理是不同蛋白質分子的相對分子質量不同，在色譜柱中的移動速度不同；電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程；豬、牛、羊或其他哺乳動物的紅細胞中不含細胞核和細胞器，但含有較多的血紅蛋白，因此能選用豬、牛、羊或其他哺乳動物的血液進行實驗來提取和分離血紅蛋白；將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質量較小的雜質。 2．(2017·全國卷Ⅲ)綠色植物甲含有物質W，該物質為無色針狀晶體， 其提取流程為：植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過濾去除活性炭→蒸餾(含回收溶劑)→重結晶→成品?；卮鹣铝袉栴}： 解題關鍵——獲取

23、信息 本題考查考生運用所學知識在新材料、新情景條件下解答問題的能力。如由題干信息“受熱、受潮易分解”可得第(1)小題答案，同時(4)小題答案也可從“受熱易分解”得出。因此讀懂材料信息是解答此類題關鍵?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?　　 (1)在提取物質W時，最好應選用的一種原料是_______(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是_______________________________________ ___________________________________________________________________

24、_____。 (2)提取物質W時，振蕩的作用是__________________。 (3)活性炭具有很強的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是__________________________。 (4)現(xiàn)有丙酮(沸點56 ℃)、乙醇(沸點約78 ℃)兩種溶劑，在提取物質W時，應選用丙酮作為提取劑，理由是________________________________。 (5)該實驗操作過程中應注意的事項是________________________________________(答出兩點即可)。 解析：(1)依據(jù)題干信息，物質W受熱、受潮易分解，因此不宜選擇高

25、溫烘干，而新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被水稀釋，進而降低對物質W的提取效果，故不應選用新鮮的植物甲。(2)提取物質W時，振蕩可以使原料和所加有機溶劑充分混勻。(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，從而得到較為純凈的物質W與有機溶劑的混合物。(4)丙酮沸點低于乙醇，蒸餾時物質W分解較少。(5)物質W容易受熱分解，因此蒸餾操作適宜在較低的溫度下進行，同時因實驗中使用了有機溶劑，要注意防火。 答案：(1)晾干　高溫烘干過程中，植物甲中的物質W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被水稀釋，進而降低對物質W的提取效果　(2)使原料和溶劑充分

26、混勻　(3)去除提取液中的色素　(4)丙酮沸點低于乙醇，蒸餾時物質W分解較少　(5)在溫度較低的情況下操作，防火 3．(2015·全國卷Ⅱ)回答與胡蘿卜素有關的問題： (1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是________(填“α-胡蘿卜素”“β-胡蘿卜素”或“γ-胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉變成兩分子________，后者缺乏會引起人在弱光下視物不清的病癥，該疾病稱為________，胡蘿卜素是________(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質。 (2)工業(yè)生產(chǎn)上，用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時，________(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。 (3)現(xiàn)有

27、乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應選用其中的________作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 命題探源——以“本”為本 本題考查胡蘿卜素提取的有關知識，考查的這些知識較基礎，在教材中基本都能找到，這提示我們在復習選修模塊的時候，要重視教材的梳理，夯實基礎。 解析：(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素有三類，其中最主要的組成成分

28、是β-胡蘿卜素，β-胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉變成維生素A，維生素A缺乏會導致夜盲癥。胡蘿卜素是非揮發(fā)性物質。(2)胡蘿卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要對材料進行干燥處理，以提高萃取的效率。(3)萃取胡蘿卜素的有機溶劑應該具有很高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶，如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有機溶劑，因萃取過程中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它作萃取劑。 答案：(1)β-胡蘿卜素　維生素A　夜盲癥　非揮發(fā)性　(2)需要　(3)乙酸乙酯　萃取胡蘿卜素的有機溶劑應不與水混溶，而乙醇為水溶性有機溶劑(其他合理答案也可) [學情考情·了然于胸] 一、明考情·知能力——找準努力方向

29、考查知識 1.血紅蛋白的提取和分離技術的原理、方法步驟等。 2.玫瑰精油的提取原理、過程；胡蘿卜素的特點、提取材料的處理方法、萃取劑的選擇原則、方法步驟等。 考查能力 1.識記能力：血紅蛋白提取和分離的原理、材料的選擇、方法步驟；植物有效成分提取的材料處理的方法、提取劑的選擇、方法步驟等的記憶。 2.遷移應用能力：如第2題，考查考生運用所學知識在新材料、新情景條件下解答問題的能力。 二、記要點·背術語——匯總本節(jié)重點 1．血紅蛋白的提取和分離 (1)凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質量的大小分離蛋白質的方法，相對分子質量大的先洗脫出來，相對分子質量小的后洗脫出來。 (2)在電泳中

30、，待分離樣品中分子帶電性質的差異以及分子本身的大小、形狀都會影響分子的遷移速度。 (3)用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳分離蛋白質，蛋白質的遷移率完全取決于分子的大小。 (4)蛋白質提取和分離的一般步驟是：樣品處理及粗分離、純化和純度鑒定。 (5)透析法可除去相對分子質量較小的雜質。 (6)在對蛋白質進行純度鑒定時，使用最多的方法是SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳。 2．植物芳香油的提取 (1)植物芳香油提取的方法有水蒸氣蒸餾法、壓榨法和萃取法等。 (2)玫瑰精油的化學性質穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾，且不會導致原料焦糊和有效成分水解等，所以適合用水中蒸餾法進行提取。

31、其實驗流程為： (3)在油水混合物中加入NaCl的作用是增大鹽的濃度，使油水分層；加入無水Na2SO4的作用是吸收油層中的水分。 (4)由于水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分水解等問題，因此柑橘、檸檬芳香油的提取常用壓榨法。 (5)提取胡蘿卜素的實驗流程為： ―→―→―→―→―→―→ (6)萃取的效率主要取決于萃取劑的性質和使用量，同時還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取溫度和時間等條件的影響。 (7)萃取胡蘿卜素常采用水浴加熱是因為有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。在燒瓶口安裝回流冷凝裝置的目的是防止加熱時有機溶劑揮發(fā)。

32、 一、基礎題點練 1．凝膠色譜法在裝填色譜柱時，不得有氣泡存在的原因是(　　) A．氣泡能與蛋白質發(fā)生化學反應 B．氣泡阻礙蛋白質的運動 C．氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質的洗脫次序，降低分離效果 D．氣泡會在裝填凝膠的時候使凝膠不緊密 解析：選C　裝填凝膠色譜柱時，色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，因為氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質的洗脫次序，使得到的紅色帶區(qū)歪曲、散亂，降低分離效果。 2．在植物有效成分的提取過程中，常用萃取法、蒸餾法和壓榨法，下列關于這三種方法敘述錯誤的是(　　) A．蒸餾法的

33、實驗原理是利用水將芳香油溶解下來，再把水蒸發(fā)掉，剩余的就是芳香油 B．壓榨法的實驗原理是通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油，適用于柑橘、檸檬等 C．萃取法的實驗原理是使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)掉溶劑后就可獲得芳香油 D．蒸餾法適用于提取玫瑰精油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油 解析：選A　蒸餾法是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后可以分層，將芳香油分離出來；壓榨法是通過機械加壓，將原料中的芳香油擠壓出來；萃取法是將粉碎、干燥的植物原料用有機溶劑浸泡，使芳香油溶解在有機溶劑中，之后再通過蒸餾裝置蒸發(fā)出有機溶劑，剩下的就是要提取的物質；蒸餾法適用于提取玫瑰精油、薄

34、荷油等揮發(fā)性強的芳香油。 3．某同學設計的提取玫瑰精油的實驗流程如圖所示，據(jù)圖分析錯誤的是(　　) →→→→→ A．在第二步中使用水上蒸餾更簡便易行 B．在操作時可向蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片防止暴沸 C．提取精油時，向混合物中加入NaCl更利于油水分層 D．加入無水Na2SO4，再用過濾法可除去分離的油層中的水分 解析：選A　由于玫瑰精油難溶于水，易溶于有機溶劑，因此在第二步中使用水中蒸餾更簡便易行；在操作時可向蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片，目的是防止暴沸；提取精油時，為了促進油水分層，要向油水混合物中加入NaCl；分離的油層還含有一定的水分，需加入無水Na2SO4，再用過濾法將其除

35、去。 4．如圖是提取橘皮精油的實驗流程圖，下列有關敘述錯誤的是(　　) →→→→→→橘皮油 A．石灰水浸泡能破壞細胞、水解果膠，有利于提高出油率 B．壓榨液中需分別加入相當于橘皮質量5%的小蘇打和0.25%的硫酸鈉 C．過程④的目的是除去壓榨液中的固體物和殘渣 D．過程⑥的目的是用濾紙除去少量水分和蠟質等雜質 解析：選B　壓榨前，柑橘皮應該干燥去水，并用石灰水浸泡，石灰水浸泡能破壞細胞、水解果膠，有利于提高出油率；為了使橘皮油與水容易分離，需分別加入相當于橘皮質量0.25%的碳酸氫鈉(俗稱小蘇打)和5%的硫酸鈉，并調(diào)節(jié)pH至7～8；過程④(過濾)的目的是除去壓榨液中的固體物和殘渣

36、；⑥再次過濾時，使用的是濾紙，以濾掉少量水分和蠟質等雜質。 5．(2019·運城期中)胡蘿卜素可用于治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病，如圖是提取胡蘿卜素的實驗流程示意圖。下列相關敘述正確的是(　　) →→→→→→ A．在目前的技術條件下，只能從植物中提取天然胡蘿卜素 B．圖中干燥處理時的溫度越高、時間越長越利于胡蘿卜素的提取 C．圖中A過程表示萃取，此過程用到的有機溶劑具有較低的沸點 D．圖中B過程表示濃縮，之前進行過濾的目的是除去萃取液中的不溶物 解析：選D　天然胡蘿卜素可以從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得；干燥處理時溫度不能太高，否則會導致胡蘿卜素分解；萃取過程中

37、用到的有機溶劑應具有較高的沸點；通過過濾除去萃取液中的不溶物，然后通過蒸餾濃縮獲得胡蘿卜素。 6．下列有關“血紅蛋白的提取和分離”實驗的敘述，正確的是(　　) A．用蒸餾水進行紅細胞的洗滌，其目的是去除細胞表面的雜蛋白 B．將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質量較大的雜質 C．血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是使血紅蛋白溶于有機溶劑 D．整個過程不斷用磷酸緩沖液處理，是為了維持血紅蛋白的結構 解析：選D　用生理鹽水進行紅細胞的洗滌，其目的是去除雜蛋白；將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質量較小的雜質；血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是使血紅蛋白中的雜質溶于有

38、機溶劑，以獲得較為純凈的蛋白質。 二、高考題型練 7．苦橙源于地中海國家，法文稱為“酸橙樹”?？喑任兜离m苦，但渾身是寶?？喑鹊墓?、花朵、枝葉以及未成熟的果實均可用來提取芳香油，高品質的橙花油在芳香工業(yè)中廣泛使用。請回答下列問題： (1)植物芳香油組成成分比較復雜，主要包括____________________。 (2)橙花油的提取可采用水蒸氣蒸餾法，采用該方法提取的芳香油首先必須具備很強的____________，有效成分還要不易被________。 (3)苦橙皮精油的提取采用的方法通常為________，該法和水蒸氣蒸餾法在制備精油過程中都用到的試劑是________，橙皮精油

39、制取過程中使用該物質的目的是______________________。 (4)苦橙枝葉及未成熟的果實中的精油均可用萃取法提取。溫度________，時間________，萃取效果較好。 (5)蒸餾和萃取都用到了蒸餾裝置，蒸餾的產(chǎn)物隨水蒸氣蒸餾形成______________收集在容器中，而萃取產(chǎn)物利用蒸餾裝置是要將________蒸發(fā)出去。 解析：(1)植物芳香油的成分比較復雜，主要成分是萜類及其衍生物。(2)水蒸氣蒸餾法的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來。因此用該方法提取的芳香油必須有很強的揮發(fā)性，而且不易水解。(3)由于橙皮精油的有效成分在水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水

40、解，因此采用壓榨法。該方法與水蒸氣蒸餾法在制備精油時都用到Na2SO4，在壓榨法中該試劑的作用是使橙皮精油易于與水分離。(4)萃取法提取精油時，一般來說，溫度高，時間長，需要提取的物質就能夠充分溶解，萃取效果就好。(5)蒸餾過程中，蒸餾的產(chǎn)物隨水蒸氣蒸餾出形成油水混合物，而萃取法中使用蒸餾裝置是為了除去有機溶劑。 答案：(1)萜類及其衍生物　(2)揮發(fā)性　水解　(3)壓榨法　Na2SO4　使橙皮精油易于與水分離　(4)高　長　(5)油水混合物　有機溶劑 8．血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，負責血液中O2或CO2的運輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問題。 (1)

41、將實驗流程補充完整：A為________________，B為____________________。凝膠色譜法是根據(jù)________________________而達到蛋白質分離的有效方法。 (2)洗滌紅細胞的目的是去除__________，洗滌次數(shù)過少，無法除去____________；離心速度過高和時間過長會使____________________一同沉淀，達不到分離的效果。洗滌干凈的標志是__________________________。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是________________。 (3)在洗脫過程中加入物質的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(p

42、H為7.0)的目的是________________________________________________________________。如果紅色區(qū)帶____________________，說明色譜柱制作成功。 解析：(1)血紅蛋白的提取和分離過程為：紅細胞的洗滌→血紅蛋白的釋放→分離血紅蛋白溶液→透析→純化，所以A為血紅蛋白的釋放，B為樣品的加入和洗脫。凝膠色譜法的原理是分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快；分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內(nèi)部，路程長，流動慢。(2)洗滌紅細胞的目的是去除雜質蛋白，釋放血紅蛋白的過程是讓紅細胞吸水脹破。如果分層不明顯，可能是洗滌

43、次數(shù)少，未能除去血漿蛋白的原因。此外，離心速度過高和時間過長，會使白細胞和淋巴細胞一同沉淀，也得不到純凈的紅細胞，影響后續(xù)血紅蛋白的提取純度。重復洗滌三次，直至上清液中沒有黃色，表明紅細胞已洗滌干凈。由于甲苯是表面活性劑的一種，可將細胞膜溶解，從而使細胞破裂。(3)磷酸緩沖液(pH為7.0)能夠準確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境，保持體外的pH和體內(nèi)的一致。如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關。 答案：(1)血紅蛋白的釋放　樣品的加入和洗脫　相對分

44、子質量的大小　(2)雜蛋白(血漿蛋白)　 血漿蛋白　白細胞和淋巴細胞　離心后的上清液中沒有黃色　蒸餾水和甲苯　(3)準確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境，保持體外的pH和體內(nèi)的一致　均勻一致的移動 9．如圖是某同學設計的茉莉油提取實驗。圖1是流程，圖2是提取的實驗裝置，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。要完成圖中C過程需要向提取液中加入___________

45、_，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)橘皮精油主要儲藏在橘皮部分，提取一般不采用圖中所示的方法，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浸泡，使橘皮變得粗糙，細胞變得疏松，該化學物質是________。 解析：(1)茉莉油與玫瑰油的性質相似，由圖1可知該同學提取茉莉油的方法是水蒸氣蒸餾法，采摘原料應在茉莉油含量較高的花開的盛期采收

46、。(2)圖1中B過程表示分離油層，通常應向油水混合物中加入NaCl增加鹽的濃度來促進油水分離過程的進行。要完成圖1中C過程需要向提取液中加入無水Na2SO4，因為通過B過程獲得的提取物可能含有一定的水分。(3)蒸餾完畢，應先撤出酒精燈，然后停止供水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸順序與安裝順序相反。(4)橘皮精油主要儲藏在橘皮部分，提取一般不采用蒸餾法，原因是橘皮精油的有效成分在蒸餾時會發(fā)生部分水解，且溫度過高，原料會發(fā)生焦糊。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，然后用石灰水浸泡，使橘皮變得粗糙，細胞變得疏松。 答案：(1)水蒸氣蒸餾法　花開的盛期　(2)分離油層　NaCl　無

47、水Na2SO4　一定的水分　(3)撤出酒精燈　供水 (4)防止原料焦糊和橘皮精油的有效成分在蒸餾時發(fā)生部分水解　石灰水 10．桉葉油的化學性質與玫瑰精油相似，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_____________

48、___________________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)得到的實驗結果： 無菌水(對照組) 桉葉油(實驗組) 枯草芽孢桿菌 0 9.00 金黃色葡

49、萄球菌 0 7.67 大腸桿菌 0 9.67 白色念珠菌 0 9.33 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比較穩(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，因此應使用有機溶劑萃取。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Na2SO4除水。(3)據(jù)題意可知，該對照實驗是

50、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 mm)，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Na2SO4　(3)接種　大腸桿菌 11．科研人員為探究多種腫瘤的發(fā)生與常染色體上的 P53的關系，進行了系列實驗研究。請回答問題： (1)細胞發(fā)生癌變的原因是____________________________________。 (2)為了研究腫瘤的發(fā)生是否與P53有關，在相同條件下

51、，分別對野生型大鼠、P53雜合敲除大鼠、P53純合敲除大鼠進行飼養(yǎng)實驗，結果如表： 野生型大鼠 P53雜合敲除大鼠 P53純合敲除大鼠 50%活至120周 70周時50%出現(xiàn)腫瘤 24周時75%出現(xiàn)腫瘤 5%活到160周 110周時全部死亡 50周時全部死亡 分析實驗結果，說明_________________________________________________________。 (3)進一步研究發(fā)現(xiàn)，P53作為抑癌基因可抑制多種腫瘤。正常細胞中，P53基因編碼的P53蛋白未被活化，而與Mdm2結合被移出細胞核，繼而被蛋白酶體降解；在細胞中DNA損傷時，P

52、53蛋白會被活化，從而__________________，而存在于細胞核內(nèi)，引起細胞分裂停止，繼而修復受損DNA或者啟動細胞凋亡途徑，防止細胞________。 (4)科研人員為檢測P53基因抑制腫瘤的療效，將P53基因與作為________的腺病毒(Ad)結合制成含有P53基因的腺病毒(Ad-P53)，進行體外實驗。取生長良好的肺癌GLC-82細胞，分別用含有不同劑量的Ad-P53的培養(yǎng)液在適宜的條件下培養(yǎng)。 ①培養(yǎng)72 h后提取細胞總蛋白質，用凝膠電泳方法分離蛋白質并測定蛋白質含量，結果如圖1所示。分析說明，在GLC-82細胞中導入的P53基因可以__________________

53、______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②通過測定細胞懸液的吸光度(吸光度與細胞數(shù)量呈正相關)，進一步計算細胞生長的抑制率，結果如圖2所示。分析數(shù)據(jù)說明_______________________________________________ ______________________________________________________________

54、__________。 (5)取等量人的肺癌細胞，注射到先天性胸腺缺陷的裸鼠體內(nèi)，7天后觀察發(fā)現(xiàn)裸鼠均長出皮下腫瘤。為檢驗含有P53基因的腺病毒(Ad-P53)抗腫瘤的療效，寫出實驗思路及預期結果。 實驗思路：__________________________________________________________________ _____________________________。 預期結果：若________________________________________________，則說明用生理鹽水配制的Ad-P53腺病毒注射液對小鼠體內(nèi)腫瘤有明顯的抑制作用

55、。 解析：(1)細胞發(fā)生癌變的原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變。(2)通過對野生型大鼠、P53雜合敲除大鼠、P53純合敲除大鼠實驗存活情況分析，可以看出P53基因(P53)可抑制腫瘤的發(fā)生，延長壽命。(3)P53作為抑癌基因可抑制多種腫瘤的原理：正常細胞中，P53基因編碼的P53蛋白未被活化，而與Mdm2結合被移出細胞核，繼而被蛋白酶體降解；在細胞中DNA損傷時，P53蛋白會被活化，從而不能與Mdm2結合而存在于細胞核內(nèi)，引起細胞分裂停止，繼而修復受損DNA或者啟動細胞凋亡途徑，防止細胞癌變。(4)研人員為檢測P53基因抑制腫瘤的療效，將P53基因與作為運載體的腺病毒(Ad)結合制成含有

56、P53基因的腺病毒(Ad-P53)，導入GLC-82細胞中進行體外實驗。①通過對圖1分離出蛋白質含量分析，在GLC-82細胞中導入的P53基因可以表達出P53蛋白，且隨Ad-P53劑量(濃度)升高，P53蛋白表達量(含量)逐漸增加。②通過對圖2曲線分析，P53可以抑制(腫瘤)細胞生長，且隨著Ad-P53劑量(濃度)升高(和時間的延長)，抑制作用逐漸增強。(5)根據(jù)實驗目的，設計實驗思路及預測結果見答案。 答案：(1)原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變　(2)P53基因(P53)可抑制腫瘤的發(fā)生　(3)不能與Mdm2結合　癌變　(4)(運)載體?、俦磉_出P53蛋白，且隨Ad-P53劑量(濃度)升高

57、，P53蛋白表達量(含量)逐漸增加　②P53可以抑制(腫瘤)細胞生長，且隨著Ad-P53劑量(濃度)升高(和時間的延長)，抑制作用逐漸增強 (5)實驗思路： 答案1：將患有腫瘤的裸鼠隨機分三組，分別注射等量的用生理鹽水配制的Ad-P53(腺病毒)注射液、生理鹽水配制的Ad(腺病毒)注射液、生理鹽水，每天檢測并記錄小鼠皮下腫瘤體積(或重量) 答案2：將患有腫瘤的裸鼠隨機分三組，實驗組：注射(適量)用生理鹽水配制的Ad-P53(腺病毒)注射液；對照組1：注射等量的生理鹽水配制的Ad(腺病毒)注射液；對照組2：注射等量的生理鹽水，每天檢測并記錄小鼠皮下腫瘤體積(或重量) 預期結果：注射用生理

58、鹽水配制的Ad-p53腺病毒的裸鼠的腫瘤體積(重量)明顯小于其他組 12．(2019·濟南一模)漆樹種子中的油脂(不溶于水，易溶于脂溶性溶劑)可開發(fā)為食用油或轉化為生物柴油。目前常用溶劑法萃取漆樹種子油脂，其過程為： 漆樹種子→粉碎→加溶劑→水浴加熱→溶劑不斷回流提取→蒸發(fā)溶劑→收集油脂。 回答下列問題： (1)漆樹種子中的油脂通常可用____________進行染色。 (2)對漆樹種子油脂進行萃取時，為不影響油脂品質和提取效果，應使用____________(填“自然晾干”“高溫烘干”或“新鮮”)的漆樹種子。粉碎漆樹種子的目的是________________________。

59、(3)利用不同溶劑進行萃取時，對油脂的萃取得率和某些重要理化性質的影響不同，實驗結果如表。 萃取得率 酸值 過氧化值 丙酮 23.72% 8.26 9.82 石油醚 26.35% 7.96 5.73 乙醚 25.30% 8.12 5.83 正己烷 26.17% 7.98 6.13 混合溶劑 28.73% 8.31 7.53 注：萃取得率(%)＝(M樣品－M殘渣)/M樣品×100%；酸值高，說明油脂品質差；過氧化物是油脂變質過程中的中間產(chǎn)物，其含量常用過氧化值來表示。 實驗結果表明，________作為萃取溶劑較為合理，理由是________

60、__________________ ______________________________________________________________________。 (4)萃取過程中，影響萃取的因素除漆樹種子和溶劑外，還有________________________________(寫出兩點即可)。 解析：(1)油脂可以用蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)鑒定，被染成橘黃色(或紅色)。(2)油脂進行萃取時，使用自然晾干的漆樹種子，可以防止影響油脂品質和提取效果。粉碎漆樹種子的目的是便于和溶劑充分接觸，提高萃取效率。(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，石油醚作為萃取溶劑較為合理，因為其萃取得率較高，可得到較多的油脂，酸值和過氧化值最小，說明油脂品質較高。(4)萃取過程中，影響萃取的因素有：漆樹種子、溶劑、萃取溫度(水浴溫度)、萃取時間等。 答案：(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)　(2)自然晾干　便于和溶劑充分接觸，提高萃取產(chǎn)量　(3)石油醚　萃取得率較高，可得到較多的油脂，酸值和過氧化值最小，說明油脂品質較高　(4)萃取溫度(水浴溫度)、萃取時間等