（全國）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十三單元 生物技術(shù)實(shí)踐 第48講植物有效成分的提取及生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用學(xué)案

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1、 第48講　植物有效成分的提取及生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用 　1.從生物材料中提取某些特定的成分　2.蛋白質(zhì)的提取和分離　3.酶活力測定的一般原理和方法 4．酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用　5.制備和應(yīng)用固相化酶 　植物有效成分的提取 1．植物有效成分的提取方法 提取方法 方法步驟 適用范圍 水蒸氣 蒸餾 水蒸氣蒸餾→分離油層→除水過濾 適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油 壓榨 石灰水浸泡→漂洗→壓榨、過濾、靜置→再次過濾 適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取 有機(jī)溶 劑萃取 粉碎、干燥→萃取、過濾→濃縮 適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能

2、充分浸泡在有機(jī)溶劑中 2.實(shí)例 (1)玫瑰精油的提取 (2)橘皮精油的提取 (3)胡蘿卜素的提取 1．植物有效成分提取過程中幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分析 (1)用于萃取的有機(jī)溶劑必須事先精制，除去雜質(zhì)，否則會影響芳香油的質(zhì)量。 (2)能夠利用蒸餾法提取的物質(zhì)應(yīng)該具有熱穩(wěn)定性，否則會發(fā)生植物有效成分的分解。 (3)不適于蒸餾法的植物芳香油可以用壓榨法提取，但是需要原料中植物芳香油的含量較大，否則不易壓榨出來。 (4)萃取溫度高有利于植物有效成分溶于有機(jī)溶劑，但是溫度過高會影響植物有效成分的品質(zhì)，因此萃取時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溫度，適當(dāng)延長萃取時(shí)間。 2．增加植物有效成分提取量的關(guān)鍵措

3、施 (1)蒸餾法提取植物芳香油 ①提取量主要取決于植物材料中芳香油的含量。 ②由于植物芳香油易揮發(fā)，因此用水蒸氣蒸餾法提取植物芳香油時(shí)應(yīng)選擇新鮮的植物材料(干燥后植物芳香油揮發(fā))。 (2)壓榨法提取植物芳香油：植物材料中的果膠、果蠟會影響壓榨和出油率，壓榨前通常采用石灰水浸泡的方法除去果膠、果蠟，以提高出油率。 (3)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(zhì) 用水不溶性有機(jī)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(yán)格控制溫度 萃取時(shí)間 適當(dāng)延長萃取時(shí)間 胡蘿卜素粗品鑒定過程中的5個(gè)易

4、錯(cuò)點(diǎn) (1)層析時(shí)沒有選擇干凈的濾紙，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。為了防止操作時(shí)對濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進(jìn)行操作。 (2)點(diǎn)樣時(shí)點(diǎn)樣圓點(diǎn)太大(直徑大于2 mm)，導(dǎo)致最終在濾紙上形成一條線，無法辨認(rèn)被提取的色素。點(diǎn)樣圓點(diǎn)的直徑應(yīng)為2 mm。 (3)將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時(shí)不能將濾紙兩邊相互接觸，以避免由于毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。 (4)層析液沒及樣品原點(diǎn)，色素溶解于層析液中，造成實(shí)驗(yàn)失敗。層析液不可沒及樣品原點(diǎn)，以免色素溶解于層析液中，使鑒定失敗。 (5)沒有設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣品作對照。層析液中是否提取到胡蘿卜素，可通過與標(biāo)準(zhǔn)樣

5、品中的β -胡蘿卜素作對比予以確認(rèn)。 1．(2015·高考全國卷Ⅱ，39)回答與胡蘿卜素有關(guān)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(zhuǎn)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(zhì)。 (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(shí)，________(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。 (3)現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應(yīng)選用其中的________作為胡

6、蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素有三類，其中最主要的是β-胡蘿卜素，β-胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成維生素A，維生素A缺乏會導(dǎo)致夜盲癥。胡蘿卜素是非揮發(fā)性物質(zhì)。(2)胡蘿卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要對材料進(jìn)行干燥處理，以提高萃取的效率。(3)萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有很高的沸點(diǎn)，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(jī)溶劑，因萃取過程中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用

7、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(jī)溶劑應(yīng)不與水混溶，而乙醇為水溶性有機(jī)溶劑 2．(2017·吉林長春聯(lián)考)回答下列有關(guān)從生物材料中提取某些特定成分的問題： (1)薄荷油和玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似，因此適合選用________________法來提取。用此方法收集到的液體________(是/不是)純的薄荷油，原因是 ________________________________________________________________________ ______________________

8、__________________________________________________。在此過程中， 影響薄荷油提取量的主要因素有________和________。 (2)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是________法。用這種方法提取胡蘿卜素的主要步驟是：粉碎、干燥、萃取、________、________。 (3)如圖是某同學(xué)對萃取的胡蘿卜素樣品所做的鑒定實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。圖中實(shí)驗(yàn)組是________，實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 ________________________________________________________________________。

9、 解析：(1)薄荷油和玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)相似，都是芳香油，易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因此可用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取。由于薄荷油隨水蒸氣一起蒸餾出來，所得到的是油水混合物，不是純的薄荷油。蒸餾溫度太高、時(shí)間太短，產(chǎn)品品質(zhì)就比較差。(2)胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑，可用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，主要步驟是：粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮。(3)胡蘿卜素萃取后溶于有機(jī)溶劑，圖中實(shí)驗(yàn)組是B、C，對照組是A、D。 答案：(1)水蒸氣蒸餾　不是　薄荷油隨水蒸氣一起蒸餾出來，所得到的是油水混合物　蒸餾時(shí)間　蒸餾溫度　(2)萃取　過濾　濃縮　(3)B、C　萃取樣品中不含β-胡蘿卜素 　DNA的粗提取與鑒定 1

10、．實(shí)驗(yàn)原理 (1)DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同 項(xiàng)目 溶解規(guī)律 2 mol/L NaCl溶液 0.14 mol/L NaCl溶液 DNA 溶解 析出 蛋白質(zhì) NaCl溶液物質(zhì)的量濃度從2 mol/L逐漸降低的過程中，溶解度逐漸增大 部分發(fā)生鹽析沉淀 溶解 (2)DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，利用這一原理可將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。 (3)DNA與二苯胺沸水浴加熱，呈藍(lán)色。 2．操作流程 材料的選?。哼x用DNA含量相對較高的生物組織 ↓ 破碎細(xì)胞(以雞血為例)： ↓ 去除雜質(zhì)：利用DNA在不同濃

11、度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì) ↓ DNA的析出：將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等的、冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液 ↓ DNA的鑒定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺試劑，混合均勻后將試管置于沸水中加熱5 min，溶液變成藍(lán)色 DNA粗提取與鑒定中不同試劑的用途及原理比較 試劑 濃度 用途 主要原理或用途 蒸餾水 (2次) ①加到雞血細(xì)胞液中，使血細(xì)胞吸水漲破；②加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度下降到0.14 mol/L，使DNA析出 NaCl 溶液 (4次) 2 m

12、ol/L 溶解 DNA DNA在NaCl溶液中的溶解度隨溶液濃度的變化而改變，在0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最小，而在2 mol/L NaCl溶液中溶解度較大 0.14 mol/L 析出 DNA 2 mol/L 溶解濾 取的 DNA 黏稠物 2 mol/L 鑒定時(shí) 的溶劑 酒精 95% (體積分?jǐn)?shù)) 除去雜質(zhì)以提純DNA DNA不溶于酒精，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)可以溶于酒精 二苯胺 鑒定劑 DNA遇二苯胺(沸水浴)會變藍(lán)色 檸檬 酸鈉 0.03 g/mL 抗凝劑 除去血液中的鈣離子，防止血液凝固 (1)提

13、取DNA不能用哺乳動物的成熟的紅細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)椴溉閯游锍墒斓募t細(xì)胞無細(xì)胞核，提取不到DNA。 (2)DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl溶液濃度的改變而改變，在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小。 某研究小組利用香蕉提取DNA，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下： (1)制取香蕉研磨液。 ①取一段約2 cm長的去皮香蕉，剪碎置于研磨缽中。 ②加入10 mL溫水、2 g食鹽和1～2滴洗潔精，研磨5～10 min。 ③用雙層紗布過濾研磨液于燒杯中。 (2)粗提取DNA。 ①向?yàn)V液中加入2 g嫩肉粉，輕搖燒杯，讓嫩肉粉和濾液充分接觸。 ②把燒杯置于60 ℃的水

14、浴鍋中加熱10 min。 ③待燒杯冷卻后，沿玻璃棒從燒杯壁緩緩加入2倍體積的95%的冷卻酒精。 ④靜置5 min后，用牙簽緩緩卷起上層漂浮的白色絮狀物。 分析回答下列問題： (1)制取香蕉研磨液時(shí)加入2 g食鹽，目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 過濾研磨液后，DNA存在于________中。 (2)有人認(rèn)為，洗潔精

15、應(yīng)在粗提取DNA時(shí)使用，你認(rèn)為正確嗎？________。說出你的理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)粗提取DNA時(shí)加入嫩肉粉主要利用了其中的成分是________，目的是 ___

16、_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 把燒杯置于60 ℃的水浴鍋中加熱10 min，可以使________變性，提高提取DNA的純度。 答案：(1)提高DNA的溶解度　濾液　(2)不正確　洗潔精的作用是瓦解細(xì)胞膜，利于核物質(zhì)釋放，而研磨的目的是破碎細(xì)胞，釋放核物質(zhì)　(3)蛋白酶　水解蛋白質(zhì)　蛋白質(zhì) 　血紅蛋白的提取和分離 1．蛋白質(zhì)的

17、分離方法 (1)原理：蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)和對其他分子的親和力等，可以用來分離不同種類的蛋白質(zhì)。 (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(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)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。常用的電泳方法有瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。 2．實(shí)例——血紅蛋白的提取和分離 (1)樣品處理與粗分離 (2)純化與純度鑒定 血紅蛋白提取與分離中歷次 “除雜質(zhì)”或“分離”的原理 (1)凝膠色譜法：相對分子質(zhì)量較大的分子先流出，分子質(zhì)量較小的后流出，依此

18、可對血紅蛋白進(jìn)行分離和純化。 (2)透析法：利用透析袋只允許小分子透出的原理，去除小分子雜質(zhì)，透析可實(shí)現(xiàn)對血紅蛋白的“粗分離”。 (3)電泳法：利用分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀不同，使帶電分子產(chǎn)生 不同的遷移速率，從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。即 不清楚血紅蛋白釋放時(shí)蒸餾水和甲苯的作用 紅細(xì)胞中依次加入蒸餾水和甲苯的作用：加入蒸餾水的目的是使紅細(xì)胞吸水漲破；甲苯溶解細(xì)胞膜，從而使血紅蛋白釋放出來。 血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分，負(fù)責(zé)血液中O2和部分CO2的運(yùn)輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離過程回答以下問題： (1)將上述

19、實(shí)驗(yàn)流程補(bǔ)充完整：A為 ________________________________________________________________________， B為________________________。 (2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除________；紅細(xì)胞洗滌干凈的標(biāo)志是________________________。釋放血紅蛋白的過程中起作用的試劑是________________________。 (3)在B過程中加入物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是 __________________________________

20、______________________________________ ________________________________________________________________________。 在蛋白質(zhì)分離過程中，如果紅色區(qū)帶 ________________________________________________________________________， 說明色譜柱制作成功。 解析：A為血紅蛋白的釋放，B為樣品的加入和洗脫。在B過程中加入物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境(保持體

21、外pH和體內(nèi)一致、保持蛋白質(zhì)的正常結(jié)構(gòu)等)。 答案：(1)血紅蛋白的釋放　樣品的加入和洗脫　(2)雜蛋白(血漿蛋白)　離心后上清液中沒有黃色　蒸餾水和甲苯　(3)模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境(保持體外pH和體內(nèi)一致、保持蛋白質(zhì)的正常結(jié)構(gòu)等合理答案均可)　均勻一致地移動 　酶的應(yīng)用 1．果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用 (1)果膠酶的組成和作用 ①組成：多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。 ②作用：分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層。 (2)酶的活性及其影響因素 ①酶的活性 ②影響酶活性的因素：溫度、pH和酶的抑制劑等。 (3)探究溫度和pH對果膠酶活性的影響 ①實(shí)驗(yàn)原則：遵循

22、單一變量原則、對照原則，嚴(yán)格控制變量，盡量減少無關(guān)變量的影響。 ②實(shí)驗(yàn)原理：果膠酶的活性受溫度、pH和酶抑制劑的影響，在最適溫度或pH時(shí)，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度都與果膠酶的活性大小成正比。 ③實(shí)驗(yàn)流程 制備果泥 ↓ 設(shè)置一系列具有梯度的pH和溫度 ↓ 加入果膠酶反應(yīng)一段時(shí)間 ↓ 過濾果汁 ④分析：該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度或pH，因變量是酶的活性，檢測因變量是通過測定果汁的體積或比較澄清度來實(shí)現(xiàn)的。 2．加酶洗衣粉在洗滌中的作用 (1)加酶洗衣粉：指含酶制劑的洗衣粉。 (2)酶制劑的種類與洗滌原理 種類 洗滌原理 洗滌的物質(zhì)種類 蛋白酶 蛋白質(zhì)→小分

23、 子肽或氨基酸 血漬、奶漬等 脂肪酶 脂肪→甘油＋脂肪酸 食品的油漬、人 體皮脂、口紅等 淀粉酶 淀粉→麥芽糖、葡萄糖 來自面條等的污垢 纖維素酶 使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松 棉紡品的表面浮毛 3.固定化酶和固定化細(xì)胞 (1)固定化酶 ①形成：將水溶性的酶用物理或化學(xué)的方法固定在某種介質(zhì)上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。 ②特性：與游離酶相比較，穩(wěn)定性好，與底物和產(chǎn)物容易分離，易于控制，能反復(fù)多次使用；便于運(yùn)輸和貯存，有利于自動化生產(chǎn)。 (2)固定化細(xì)胞：是指固定在一定空間范圍內(nèi)的、能夠進(jìn)行生命活動并且可以反復(fù)使用的活細(xì)胞，又叫做固定化活細(xì)胞或固定化增殖細(xì)胞。

24、 (3)固定技術(shù) ①概念：利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)。 ②方法[連一連] ③適用對象：一般來講，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化，而細(xì)胞多采用包埋法固定化，這是因?yàn)轶w積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而體積小的酶則易從包埋材料中漏出。 1．探究影響果膠酶活性的因素(溫度或pH)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 各取一支，分9組分別放入30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃、70 ℃的恒溫水浴中(或各取一支，分5組調(diào)節(jié)蘋果泥和果膠酶的pH為5、6、7、8、9置于同一恒溫水浴中)加熱 　↓ 將果膠酶加入相同溫度 (或pH)

25、的蘋果泥內(nèi) 　↓ 恒溫保持10 min 　↓ 過濾果汁，用量筒測量果汁的量，并記錄 2．加酶洗衣粉的洗滌效果的探究方法 (1)判斷加酶洗衣粉洗滌效果的方法：可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如已消失、顏色變淺、面積縮小等。 (2)加酶洗衣粉的洗滌效果的探究方法：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則是對照原則和單一變量原則，如在探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有何不同時(shí)，以洗衣粉的種類為自變量，其他條件完全一致；同時(shí)，普通洗衣粉處理污物與加酶洗衣粉處理污物形成對照。 (3)變量分析 實(shí)驗(yàn) 自變量 因變量 無關(guān)變量 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果 洗衣粉種類(普通和加酶)

26、 洗滌 效果 水的用量，污物的量，實(shí)驗(yàn)用布的質(zhì)地與大小，不同洗衣粉的用量，攪拌、洗滌時(shí)間等 探究不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果 加酶洗衣粉中酶的種類 探究不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響 溫度 3.固定化細(xì)胞制作關(guān)鍵 海藻酸鈉溶液的配制是固定化酵母細(xì)胞的關(guān)鍵。若濃度高將很難形成凝膠珠；濃度過低，形成的凝膠珠中包埋的酵母細(xì)胞過少，影響實(shí)驗(yàn)效果。溶化海藻酸鈉應(yīng)小火或者間斷加熱，避免焦糊；溶化后應(yīng)先冷卻至室溫再與酵母細(xì)胞混合，避免高溫殺死細(xì)胞。酵母細(xì)胞固定化要在無菌的條件下進(jìn)行；反復(fù)使用固定化酵母細(xì)胞時(shí)，需避免微生物的污染；在制作固定化酵母細(xì)胞之前應(yīng)先使酵母細(xì)胞活化。 4．直接使

27、用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較 項(xiàng)目 直接使用酶 固定化酶 固定化細(xì)胞 酶的種類 一種或幾種 一種 一系列酶 制作方法 化學(xué)結(jié)合法固定化、物理吸附法固定化 包埋法固定化 是否需要 營養(yǎng)物質(zhì) 否 否 是 催化反應(yīng) 單一或多種 單一 一系列 (或多種) 反應(yīng)底物 各種物質(zhì)(大、小分子) 各種物質(zhì)(大、小分子) 小分子物質(zhì) 缺點(diǎn) ①對環(huán)境條件非常敏感，易失活；②難回收，成本高，影響產(chǎn)品質(zhì)量 不利于催化一系列的酶促反應(yīng) 反應(yīng)物不易與酶接觸，尤其是大分子物質(zhì)，反應(yīng)效率下降 優(yōu)點(diǎn) 催化效率高、耗能低、低污染 ①既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)

28、物分離；②可以重復(fù)利用 成本低、操作容易，能催化一系列反應(yīng) 1．(2015·高考海南卷，30改編)生產(chǎn)果汁時(shí)，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題： (1)某同學(xué)用三種來源的果膠酶進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計(jì)算各組果膠酶活性的平均值并進(jìn)行比較。這一實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________________________________。 (2)現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取試管16支。分別加入等量的果泥、果

29、膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、40 ℃下保溫相同時(shí)間，然后，測定各試管中的出汁量并計(jì)算各組出汁量平均值。該實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置的不足之處有____________________和 ________________________________________________________________________。 (3)某同學(xué)取5組試管(A～E)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D 4個(gè)實(shí)驗(yàn)組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補(bǔ)充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實(shí)驗(yàn)組相同。將5組試管置于適

30、宜溫度下保溫一定時(shí)間后，測定各組的出汁量。通過A～D組實(shí)驗(yàn)可比較不同實(shí)驗(yàn)組出汁量的差異。本實(shí)驗(yàn)中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)的出汁量，E組設(shè)計(jì)________(填“能”或“不能”)達(dá)到目的，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________。 解析：(1)利用不同來源的果膠酶處理果泥，檢測各組出汁量，據(jù)此可以比較不同來源的果膠酶的活性大小。(2)探究果膠酶的最適溫度時(shí)，一般在20～70 ℃范圍內(nèi)，每隔5 ℃進(jìn)行梯

31、度設(shè)計(jì)。顯然題中溫度設(shè)置過低，溫度梯度設(shè)置不均。(3)本實(shí)驗(yàn)的目的是檢測不同量的同種果膠酶下的出汁量的差異，為保證單一變量，A～E組都應(yīng)加入等量緩沖溶液。 答案：(1)比較不同來源果膠酶的活性　(2)溫度范圍設(shè)置不合理　溫度梯度設(shè)置不合理 　(3)不能　未加入緩沖液 2．(2015·高考山東卷，35改編)乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，具有重要應(yīng)用價(jià)值。乳糖酶的制備及固定化步驟如下： ―→―→―→ (1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L(fēng)時(shí)，宜用________作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是________。從功能上講，這種培養(yǎng)基屬于 ___________________

32、_____________________________________________________。 (2)培養(yǎng)微生物L(fēng)前，宜采用________法對接種環(huán)進(jìn)行滅菌。 (3)純化后的乳糖酶可用電泳法檢測其分子量大小。在相同條件下，帶電荷相同的蛋白質(zhì)電泳速度越快，說明其分子量越________。 (4)乳糖酶宜采用化學(xué)結(jié)合法(共價(jià)鍵結(jié)合法)進(jìn)行固定化，可通過檢測固定化乳糖酶的________確定其應(yīng)用價(jià)值。除化學(xué)結(jié)合法外，酶的固定化方法還包括________、________、離子吸附法及交聯(lián)法等。 解析：(1)若要篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物，需要利用以乳糖為唯一碳源的培養(yǎng)基，不能利用

33、乳糖的微生物在此培養(yǎng)基上不能存活，從而起到篩選作用。 (2)對接種環(huán)滅菌常用的方法是灼燒滅菌。 (3)相同條件下，電泳速度與分子量有關(guān)，分子量越大，電泳速度越慢，分子量越小，電泳速度越快。 (4)固定化乳糖酶的應(yīng)用價(jià)值主要與其活性有關(guān)。酶的固定化方法除化學(xué)結(jié)合法外，還包括包埋法和物理吸附法等。 答案：(1)乳糖　凝固劑　選擇培養(yǎng)基　(2)灼燒　(3)小 (4)(酶)活性或(酶)活力　包埋法　物理吸附法(注：兩空可顛倒) 課時(shí)作業(yè) 1．(2017·太原八校一模)回答下列有關(guān)植物有效成分提取的問題： (1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，通常在萃取前要將胡蘿卜粉碎和________，以提

34、高萃取效率。鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時(shí)，通常采用________法，在鑒定的過程中需要用________作為對照。 (2)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí)，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是________________________，加入無水硫酸鈉的作用是____________，除去固體硫酸鈉常用的方法是________。 (3)橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時(shí)會發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會產(chǎn)生________的問題，所以一般采用________法。 解析：(1)為提高萃取效率，從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，需要在萃取前將胡蘿卜粉碎和干燥。通常采用紙層析法鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜

35、素，在鑒定的過程中需要用標(biāo)準(zhǔn)樣品作為對照。(2)水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí)，為使油層和水層分離，需在油水混合物中加入氯化鈉；分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是除去少量的水，除去固體硫酸鈉的常用方法是過濾。(3)由于橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時(shí)會發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會產(chǎn)生原料焦糊的問題，所以一般采用壓榨法提取橘皮精油。 答案：(1)干燥　紙層析　標(biāo)準(zhǔn)樣品 (2)有利于油層和水層的分離　除去少量的水　過濾 (3)原料焦糊　壓榨 2．(2017·廣州模擬)分析回答下列與植物有效成分提取有關(guān)的問題： (1)薰衣草精油的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，揮發(fā)性較強(qiáng)，要提取

36、薰衣草精油可以用蒸餾法和________法。若用蒸餾法，在得到油水混合物后需加入一定量的________促進(jìn)其分層。用分液漏斗分離得到油層后還要加入 _________________________________________________________________以除去水分。 (2)天然胡蘿卜素可醫(yī)治維生素A缺乏癥，是因?yàn)? ________________________________________________________________________ ________________________。在提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)流程“胡蘿卜→粉碎→A→萃取→過濾

37、→濃縮→胡蘿卜素”中，A過程叫________。萃取效率主要取決于 ________________________________________________________________________ ________________________，同時(shí)還受原料顆粒的大小、含水量等條件的影響。 解析：(1)由于薰衣草精油易溶于有機(jī)溶劑，因此可以用萃取法進(jìn)行提取。用蒸餾法提取薰衣草精油獲得油水混合物后，應(yīng)加入NaCl促進(jìn)油水分層進(jìn)而分離出油層；分離出的油層中含有少量的水，可以加入無水Na2SO4除去水分。 (2)天然胡蘿卜素可被氧化為維生素A，因此天然胡蘿卜素可醫(yī)治維生素A

38、缺乏癥。在萃取胡蘿卜素時(shí)，應(yīng)首先對胡蘿卜進(jìn)行粉碎和干燥。萃取效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量。 答案：(1)萃取　NaCl　無水Na2SO4 (2)胡蘿卜素可被氧化為維生素A　干燥　萃取劑的性質(zhì)和使用量 3．(2017·大連模擬)下面是與植物芳香油的提取有關(guān)的問題，請回答： (1)玫瑰精油的提取可使用圖1所示裝置，這種方法叫________蒸餾法。蒸餾時(shí)收集的蒸餾液________(填“是”或“不是”)純的玫瑰精油。 (2)胡蘿卜素是________色的結(jié)晶。從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的是________法，采用________加熱。一般情況下，提取胡蘿卜素時(shí)，提取效率與原料顆

39、粒的含水量呈________相關(guān)。 (3)經(jīng)萃取、過濾得到的液體是 ________________________________________________________________________， 之后還需利用上述裝置進(jìn)行濃縮處理，該裝置所起的作用是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)圖2為胡蘿卜素的紙

40、層析結(jié)果示意圖，請據(jù)圖回答： A、B、C、D四點(diǎn)中，屬于標(biāo)準(zhǔn)樣品的樣點(diǎn)是________。甲代表的物質(zhì)是________，乙代表的物質(zhì)是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)圖1中裝置為蒸餾裝置，提取玫瑰精油可用水蒸氣蒸餾法。蒸餾時(shí)，玫瑰精油和水蒸氣一起蒸餾出來，經(jīng)冷凝后得到的是油水混合物，不是純的玫瑰精油。(2)胡蘿卜素是橘黃色的結(jié)晶。提取胡蘿卜素常用萃取法。由于有機(jī)溶劑易燃易爆，因此為了加快胡蘿卜素的溶解，常采用水浴加熱。提取效率與原料顆粒的含水量呈負(fù)相關(guān)。

41、(3)萃取、過濾得到的液體是溶有胡蘿卜素的萃取劑，由于胡蘿卜素不易揮發(fā)，而萃取劑易揮發(fā)，因此可以利用蒸餾裝置蒸發(fā)掉萃取劑。(4)由于標(biāo)準(zhǔn)的胡蘿卜素只有一種色素，而提取樣品中會含有其他色素和雜質(zhì)，根據(jù)層析的結(jié)果可知，A、C層析的結(jié)果只有一種色素，應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)樣品樣點(diǎn)，而B、D層析的結(jié)果有兩種物質(zhì)，應(yīng)為提取樣品樣點(diǎn)，其中與A、C層析結(jié)果相同的是物質(zhì)甲，為胡蘿卜素，乙為其他色素和雜質(zhì)。 答案：(1)水蒸氣　不是 (2)橘黃　萃取　水浴　負(fù) (3)溶有胡蘿卜素的萃取劑　去除萃取劑 (4)A和C　胡蘿卜素　其他色素和雜質(zhì) 4．2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予中國女科學(xué)家屠呦呦，以表彰她發(fā)現(xiàn)青蒿素

42、，顯著降低了瘧疾患者的死亡率。目前，青蒿素的主要來源仍然是從植物黃花蒿中提取分離。以下是從植物黃花蒿中提取青蒿素的工藝流程，請分析回答以下問題： 黃花蒿→干燥→粉碎→萃取→濃縮提取液→粗品→精制 (1)該提取方法利用了青蒿素具有 ________________________________________________________________________的特性。 (2)萃取前要將黃花蒿干燥、粉碎處理，說明原料的________和________________________是影響萃取效率的重要因素。 (3)屠呦呦等人在研究青蒿素的萃取工藝時(shí)發(fā)現(xiàn)青蒿素的水煎浸膏毫無

43、效果，而乙醚冷浸所得提取物鼠瘧效價(jià)顯著增高且穩(wěn)定，說明青蒿素具有________性。石油醚、乙酸乙酯、乙醚和苯的沸點(diǎn)分別為90～120 ℃、77 ℃、35 ℃和80 ℃，則最適合用于萃取青蒿素的有機(jī)溶劑是________，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________。 解析：(1)由提取青蒿素的工藝流程可知其提取方法為萃取法，萃取一般是指用有機(jī)相提取水相中溶質(zhì)的過程，由此可推斷青蒿素具有易溶于有機(jī)溶劑的特性。 (2)由于原料的含水

44、量、顆粒大小和緊密程度是影響萃取的重要因素，因此通常在萃取前將原料進(jìn)行干燥、粉碎處理。 (3)由于青蒿素的水煎浸膏毫無效果，而乙醚冷浸所得提取物鼠瘧效價(jià)顯著增高且穩(wěn)定，說明青蒿素具有熱不穩(wěn)定性。因此萃取時(shí)要選擇沸點(diǎn)低的有機(jī)溶劑，因?yàn)樾枰诘蜏叵聯(lián)]發(fā)有機(jī)溶劑。 答案：(1)易溶于有機(jī)溶劑 (2)含水量　顆粒大小及緊密程度 (3)熱不穩(wěn)定　乙醚　乙醚沸點(diǎn)低，是可以在低溫下?lián)]發(fā)的有機(jī)溶劑 5．(高考山東卷改編)胡蘿卜素是一種常用的食用色素，可分別從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得，流程如下： 過濾濃縮 (1)篩選產(chǎn)胡蘿卜素的酵母菌R時(shí)，可選用 ________________

45、________________________________________________________ 或平板劃線法接種。采用平板劃線法接種時(shí)需先灼燒接種環(huán)，其目的是________。 (2)培養(yǎng)酵母菌R時(shí)，培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可分別為酵母菌R的生長提供________和________。 (3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí)，干燥過程應(yīng)控制好溫度和________以防止胡蘿卜素分解；萃取過程中宜采用________方式加熱以防止溫度過高；萃取液濃縮前需進(jìn)行過濾，其目的是________________________________________________________

46、________________。 (4)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素，鑒定過程中需用胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品作為________。 解析：(1)接種微生物的方法主要是稀釋涂布平板法和平板劃線法。接種過程中為了避免雜菌的污染，要進(jìn)行無菌操作，必須對接種環(huán)進(jìn)行灼燒處理。 (2)在微生物培養(yǎng)過程中，蔗糖主要提供碳源，也可以作為能源物質(zhì)；硝酸鹽中含有氮元素，可提供氮源。 (3)提取胡蘿卜素時(shí)，溫度過高、時(shí)間過長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解；由于萃取劑通常具有揮發(fā)性，直接加熱時(shí)揮發(fā)出來的有機(jī)溶劑遇明火易爆炸，故常采用水浴加熱；萃取和濃縮前進(jìn)行過濾是為了將原料中的不溶物濾去。 (4)提取出來的胡蘿卜素往往不純，鑒定時(shí)常用標(biāo)準(zhǔn)品作為對照。 答案：(1)稀釋涂布平板法　滅菌(或防止雜菌污染)　(2)碳源　氮源　(3)時(shí)間　水浴　濾去不溶物 (4)(實(shí)驗(yàn))對照 17