《（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》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（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（17頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

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(cè)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(huì)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(huì)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(huì)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(zhǎng)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(huì)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(zhǎng)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(duì)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(dòng)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(duì)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(duì)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(huì)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(huì)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(duì)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(zhǎng)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(duì)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(duì)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(duì)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(huì)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(dòng)物的成熟的紅細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)椴溉閯?dòng)物成熟的紅細(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(zhǎng)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(duì)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(duì)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(chǎng)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)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(qǐng)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(dòng) 　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(duì)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(duì)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(cè)因變量是通過測(cè)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(cè)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌。 (3)純化后的乳糖酶可用電泳法檢測(cè)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(cè)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(duì)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(duì)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(huì)發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會(huì)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(duì)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(huì)發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會(huì)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(duì)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(qǐng)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(qǐng)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(huì)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(jiǎng)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(qǐng)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(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)會(huì)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(duì)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(duì)照 17