【生物】2020届一轮复习人教版从生物材料中提取某些特定成分作业

【生物】2020届一轮复习人教版从生物材料中提取某些特定成分作业

‎2020届 一轮复习 人教版 从生物材料中提取某些特定成分 作业 测控导航表 知识点 题号 ‎1.植物芳香油的提取 ‎1,2‎ ‎2.胡萝卜素的提取 ‎3‎ ‎3.DNA的粗提取与鉴定 ‎5‎ ‎4.蛋白质的提取和分离 ‎6‎ ‎5.综合考查 ‎4,7,8‎ ‎1.(2018·河北石家庄模拟)植物组织中存在许多有机物,不同有机物的提取和鉴定方法不尽相同。根据所学知识,回答下列问题:‎ ‎(1)植物芳香油具有的共同特点有　　　　　　、　　　　　　。 ‎ ‎(2)提取玫瑰精油和橘皮精油过程中都要用到的一种化学试剂是　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)从橘皮中提取橘皮精油时,为提高出油率,需要将橘皮干燥,并用 ‎　　　　浸泡;为探究浸泡时间对出油率的影响,设置　　　　　　　　作为空白对照。 ‎ ‎(4)胡萝卜素为　　　　色结晶,精提取胡萝卜素所用的萃取剂应该具有　　　　　　　　　　　　　　,能充分溶解胡萝卜素。 ‎ 解析:(1)植物芳香油具有的共同特点有挥发性强、易溶于有机溶剂。‎ ‎(2)提取玫瑰精油和橘皮精油过程中都要用到的一种化学试剂是Na2SO4。‎ ‎(3)从橘皮中提取橘皮精油时,为提高出油率,需要将橘皮干燥,并用石灰水浸泡,防止橘皮压榨时滑脱,为探究浸泡时间对出油率的影响,则浸泡的时间为自变量,因此需设置未经浸泡的样品作为空白对照。‎ ‎(4)胡萝卜素为橘黄色结晶,萃取胡萝卜素的萃取剂应该具有能充分溶解胡萝卜素,且具有较高的沸点、不与水混溶。‎ 答案:(1)挥发性强　溶于有机溶剂　‎ ‎(2)Na2SO4　‎ ‎(3)石灰水　未经浸泡的样品 ‎(4)橘黄　较高的沸点而且不与水混溶 ‎2.(2018·山东聊城模拟)提取植物有效成分时,不同的有机物具有不同的理化特性,所采取的提取方法也不同。分析下列关于提取植物有效成分的实验,回答相关问题:‎ ‎(1)薰衣草精油是由薰衣草提炼而成。可以清热解毒,清洁皮肤。下面是某同学设计的提取薰衣草精油的实验流程:‎ 薰衣草+水A油水混合物分离油层除水B薰衣草精油 图中的A表示　　　　　　　　　过程,在此过程中,影响薰衣草精油提取量的主要因素有　　　　　　　　　　　　　　　　　,B过程的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2提取柠檬精油时,常采用　　　　　　法而不用上述提取薰衣草精油的方法,原因是　 　 。 ‎ ‎(3)胡萝卜素化学性质比较稳定,易溶于有机溶剂,可采用萃取法提取,萃取装置要在加热瓶口安装回流冷凝装置,其目的是　 。 ‎ 解析:(1)A表示水蒸气蒸馏过程,在此过程中,影响薰衣草精油提取量的主要因素有蒸馏的温度和时间。B过程是过滤,其目的是除去固体硫酸钠。‎ ‎(2)由于柠檬精油的有效成分在水中蒸馏过程中会发生部分水解,同时水中蒸馏会导致原料焦糊问题,因此一般采用压榨法提取柠檬 精油。‎ ‎(3)因萃取剂为有机溶剂,易燃、易挥发,所以萃取过程中宜采用水浴方式加热;为了防止加热时有机溶剂挥发,萃取装置要在加热瓶口安装回流冷凝装置。‎ 答案:(1)水蒸气蒸馏　蒸馏的温度和时间　除去固体硫酸钠 ‎(2)压榨　水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题 ‎(3)防止加热时有机溶剂挥发 ‎3.(2018·北京师范大学附中模拟)水果酵素饮料中含较多的天然成分。回答下列问题:‎ ‎(1)水果酵素液是一种新型的活菌饮料,由酵母菌、醋酸菌等微生物利用水果中的蔗糖等营养物质共同发酵产生。在接种活菌前,将水果果汁煮沸的目的是　　　　　　　,在发酵的过程中,发现先出现酒味后出现醋味,从物质代谢的角度分析,原因是　 　 。 ‎ ‎(2)调制水果酵素饮料所用的胡萝卜素,通常采用　　　　 　　法提取,理由是　 　 。 ‎ ‎(3)调制水果酵素饮料所用的茉莉芳香油的提取流程如下:茉莉花+水→过程A→油水混合物→油层分离与粗提取→过程B→过滤→茉莉油。过程A的方法是　　　　　　　 法,过程B的目的是　　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)接种活菌前,将水果果汁煮沸可消灭杂菌;在发酵的过程中,酵母菌先进行发酵生成乙醇,然后醋酸菌将乙醇变为醋酸,所以先出现酒味后出现醋味。‎ ‎(2)胡萝卜素易溶于有机溶剂,通常采用萃取法提取。‎ ‎(3)芳香油难溶于水,能随水蒸气一同蒸馏,所以常用过程A水蒸气蒸馏法提取,过程B加入硫酸钠,利用硫酸钠容易吸水的特性可除去分离后油层中的水分。‎ 答案:(1)去除杂菌(或消毒)　酵母菌先进行发酵生成乙醇,然后醋酸菌将乙醇变为醋酸　‎ ‎(2)萃取　胡萝卜素易溶于有机溶剂　‎ ‎(3)水蒸气蒸馏　除水 ‎4.(2018·福建福州期末)类胡萝卜素是一种常用的食品色素,并常用于临床治疗夜盲症等疾病。类胡萝卜素的主要来源是化学合成或从植物中提取,成本较高。科研人员尝试从光合细菌中提取类胡萝卜素,流程如图:‎ ‎(1)将少量污泥样品接入液体培养基中,培养基中加入铵盐和谷氨酸钠为光合细菌的生长提供　　　　,培养基中没有加入有机碳,从功能上看这种培养基属于　　　　　培养基。 ‎ ‎(2)②将样品涂布到固体培养基之前要进行梯度稀释,为了防止混淆,应该在培养皿的　　　　　部位做好标记。从固体平板中挑选紫色非硫细菌(某光合细菌)的菌落,萃取效率主要取决于萃取剂的性质。通过③接种到新鲜培养基中继续培养,②、③过程需要重复几次,目的是　 　 。 ‎ ‎(3)从浸提离心干燥后的菌体中提取胡萝卜素常用萃取法,萃取剂应该具有的特点是　　　　　　　　　　　　　　　,萃取液的浓缩可直接使用　  装置。‎ ‎(4)鉴定所提取的胡萝卜素样品常用的方法是　　　　　　　　,鉴定过程中需用　　　　　　　作为对照。 ‎ 解析:(1)培养基的主要成分包括碳源、氮源、水和无机盐,培养基中加入铵盐和谷氨酸钠为光合细菌的生长提供氮源;由于光合细菌能够进行光合作用合成有机物,培养基中没有加入有机碳,从功能上看这种培养基属于选择培养基。‎ ‎(2)②将样品涂布到固体培养基之前要进行梯度稀释,为了防止混淆,应该在培养皿的底部部位做好标记。实验是为了选择紫色非硫细菌(某光合细菌),通过③接种到新鲜培养基中继续培养,②、③过程需要重复几次,目的是分离得到紫色非硫细菌的纯净培养物。‎ ‎(3)萃取剂应该具有较高的沸点,能溶解色素并且不与水混溶等特点,萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。‎ ‎(4)鉴定所提取的胡萝卜素样品常用纸层析法,鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为对照。‎ 答案:(1)氮源　选择　‎ ‎(2)底部　分离得到紫色非硫细菌的纯净培养物 ‎(3)具有较高的沸点,能溶解色素并且不与水混溶　蒸馏 ‎(4)纸层析法　胡萝卜素标准品 ‎5.如图是南通某中学生物兴趣小组进行的DNA粗提取实验,其中SDS(一种表面活性剂)除了能瓦解细胞膜和核膜,还能与脂质和蛋白质结合。当SDS遇到钾离子时,钾离子可以置换SDS中的钠离子,产生不溶于水的PDS沉淀。请回答下列问题:‎ ‎(1)实验中,向剪碎的猪肝中加入食盐的主要作用是　　　　　　。将猪肝匀浆放入65 ℃水浴锅中水浴10 min以除去部分杂质的主要实验原理是　 　 。 ‎ ‎(2)方法一的步骤①中加入洗涤剂的作用是　　　　　　　　　　。方法三的步骤③中,离心后应取　　　　。 ‎ ‎(3)方法一、二获得的絮状物均带黄色,从DNA在细胞中的存在形式分析,杂质分子最可能是　　　　,可用　　　　试剂鉴定。 ‎ ‎(4)要比较三种方法获得的絮状物中DNA含量,请写出实验思路:  ‎ ‎   ‎ ‎ 　。 ‎ 解析:(1)DNA粗提取的原理主要有DNA分子在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低而蛋白质等杂质在此浓度浓度中溶解度比较大;蛋白质在高于60 ℃溶液中容易变性、沉淀,而DNA能耐受较高的温度;DNA不溶于酒精而蛋白质等物质可溶。‎ ‎(2)根据题意,SDS与K+发生转换反应,产生PDS沉淀,因此可以通过沉淀、离心,去除实验中加入的SDS,在离心后取含有DNA的上清液。‎ ‎(3)DNA在真核细胞中主要存在细胞核内,与蛋白质结合形成染色体,因此,与DNA分子结合较牢的杂质最主要的是蛋白质。蛋白质可用双缩脲试剂进行鉴定。‎ ‎(4)由于DNA遇二苯胺在水浴加热条件下发生反应,出现蓝色,并且蓝色深浅与DNA含量呈正相关,因此实验中可以通过将等量的三种絮状物溶解、加二苯胺试剂并水浴加热、比较蓝色深浅,实现三种絮状物中DNA含量的比较。‎ 答案:(1)溶解DNA　蛋白质在65 ℃高温下会变性而DNA能耐受这一温度 ‎(2)瓦解细胞膜和核膜　上清液 ‎(3)蛋白质　双缩脲　‎ ‎(4)分别取等量的三种絮状物,并用等量的2 mol/L NaCl溶液溶解;再向各试管中加入等量的二苯胺试剂并水浴加热;比较三支试管中蓝色的深浅 ‎6.下面是某研究小组开展的“猪血浆某白蛋白的提取及相对分子质量测定”研究,请协助完成有关问题:‎ 材料仪器:新鲜猪血、低速冷冻离心机、透析袋、电泳仪等。化学试剂:pH为7.4的缓冲液、柠檬酸钠、奈氏试剂(与N反应出现黄色或红棕色沉淀)、饱和(NH4)2SO4溶液、生理盐水等。‎ 实验步骤:‎ ‎(1)样品获取:向新鲜猪血中加入　　　 　,静置一段时间后取上层血浆。 ‎ ‎(2)盐析法粗提蛋白质:‎ ‎①向血浆中加入一定体积的饱和(NH4)2SO4溶液,使(NH4)2SO4的浓度达到50%,充分混合后静置、离心,取沉淀物。‎ ‎②向沉淀物中加入适量生理盐水使之溶解,再向其中加入一定体积的饱和(NH4)2SO4溶液,使(NH4)2SO4的浓度达到33%,充分混合后静置、离心,取沉淀物。‎ ‎③重复步骤①、②2～3次,最后用生理盐水将沉淀溶解即得粗提品。‎ 盐析粗提“血浆某白蛋白”的主要原理是  ‎ ‎ 　, ‎ 重复步骤①、②的主要目的是　 。 ‎ ‎(3)透析除盐:将粗提品装入透析袋,以pH为7.4的缓冲液作透析液,每隔4 h更换一次透析液,每次更换前利用奈氏试剂检测透析液中N的量。利用缓冲液作透析液的目的是　　　　　　　　　。检测中,‎ 若观察到透析液　　　　　　　　　　　　　　时,即可终止透析。 ‎ ‎(4)凝胶色谱法分离:透析后的样品经凝胶柱洗脱,获得纯净血浆某白蛋白样品。‎ ‎(5)相对分子质量测定:化学物质SDS能使蛋白质变性,解聚成单条肽链。在聚丙烯酰胺凝胶电泳中加入一定量的SDS,电泳迁移率取决于肽链的分子大小。如图为本实验中用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血浆某白蛋白的结果。‎ 根据电泳结果,某同学得出“提取的血浆某白蛋白有两条肽链”的结论,这种说法可靠吗?　　　　。理由是　  ‎ ‎ 　。 ‎ 解析:本题考查血浆蛋白的提取及相对分子质量的测定。(1)本实验的目的是提取血浆某白蛋白,提供的材料为血液,所以应当将血浆和血细胞分开,首先要防止血液在体外凝固,所以要加入适量的抗凝剂柠檬酸钠。(2)从重复步骤可以看出,血浆某白蛋白在饱和(NH4)2SO4‎ 溶液的溶解度高,而在50%和33%的溶液中溶解度低,所以可以依据此原理析出血浆某白蛋白。重复2～3次可以去掉更多的杂质,得到较为纯净的血浆某白蛋白。(3)缓冲液可以保证透析液的pH保持相对稳定,避免pH变化过大破坏了蛋白质分子的空间结构。(5)从图中可以看出,得到的肽链有两种长短不同的种类,但不一定只有两条。‎ 答案:(1)(适量的)柠檬酸钠 ‎(2)该血浆某白蛋白在50%和33%的(NH4)2SO4溶液中溶解度低　更多的除去杂蛋白 ‎(3)防止pH变化对蛋白质结构产生影响　不出现黄色或红棕色沉淀 ‎(5)不可靠　只能得出提取的血浆某白蛋白含有两种大小不同的肽链,不一定是两条 ‎7.(2017·全国Ⅲ卷)绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为:植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题:‎ ‎(1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是　　　　(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是　 ‎ ‎  ‎ ‎ 　。 ‎ ‎(2)提取物质W时,振荡的作用是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是　 。 ‎ ‎(4)现有丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取剂,理由是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)该实验操作过程中应注意的事项是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。 ‎ 解析:(1)据题意可知,物质W受热、受潮易分解,因此选用的原料应是晾干的植物甲,不能经高温处理;材料的含水量会影响提取效率,这是由于含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果。(2)振荡能使原料与溶剂充分接触,从而提高溶解速率和效率。(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,从而得到较为纯净的物质W。(4)与乙醇相比较,丙酮的沸点较低,可避免温度过高导致物质W分解。(5)由于提取的物质W受热易分解,故注意在温度较低情况下操作;由于有机溶剂易燃,因此注意 防火。‎ 答案:(1)晾干　高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果 ‎(2)使原料和溶剂充分混匀 ‎(3)去除提取液中的色素 ‎(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少 ‎(5)在温度较低的情况下操作,防火 ‎8.(2017·‎ 海南卷)绿藻A是某种单细胞绿藻,能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累计的影响,将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏(实验组)和氮营养正常(对照组)的两瓶培养液中,并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量,结果如图。‎ ‎(1)从图甲可知,在氮营养正常培养液的瓶中,绿藻A的种群增长曲线呈　　　　型。 ‎ ‎(2)综合图甲和图乙的信息可知,在生产上,若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W,可以采取的措施是 　 。 ‎ ‎(3)若物质W是类胡萝卜素,根据类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂的特点,应选择的提取方法是　　　　。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开,纸层析法分离的原理是　  　 。 ‎ ‎(4)在以上研究的基础上,某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响,则该实验的自变量是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)与在光照条件下相比,若要使绿藻A在黑暗条件下增殖,需要为其提供　　　　(填“葡萄糖”或“纤维素”)作为营养物质,原因是　 ‎ ‎  ‎ ‎　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)由图甲可知,在氮营养正常培养液的瓶中,绿藻A的种群增长曲线呈“S”型。‎ ‎(2)由图甲可知,正常氮营养液中绿藻增殖速度较缺氮营养液中绿藻增殖速度快;由乙图可知,正常氮营养液中物质W的含量较缺氮营养液中物质W含量低。因此,综合图甲和图乙的信息可知,在生产上,若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W,可以采取的措施是先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液中培养,等到细胞浓度最高时集中收集,再放在氮营养缺乏的培养液中继续培养。‎ ‎(3)类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂,因此提取胡萝卜素应该选择萃取法。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开,纸层析法分离的原理是类胡萝卜素和叶绿素在层析液(有机溶剂)中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上的扩散速度快,反之则慢,从而将它们分离。‎ ‎(4)该实验的目的是进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响,则该实验的自变量是培养基中的氮营养浓度。‎ ‎(5)在黑暗下,绿藻不能进行光合作用合成糖类(有机物),需要吸收葡萄糖为营养物质,而纤维素不能被绿藻吸收利用。因此,与在光照条件下相比,若要使绿藻A在黑暗条件下增殖,需要为其提供葡萄糖作为营养物质。‎ 答案:(1)“S”　‎ ‎(2)先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养,等到细胞浓度最高时集中收集,再放在氮营养缺乏的培养液继续培养　‎ ‎(3)萃取　类胡萝卜素和叶绿素在层析液(有机溶剂)中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上的扩散速度快,反之则慢,从而将它们分离　‎ ‎(4)培养基中的氮营养浓度　‎ ‎(5)葡萄糖　在黑暗下,绿藻不能进行光合作用合成糖类(有机物),需要吸收葡萄糖作为营养物质,而纤维素不能被绿藻吸收利用