高届高级一轮复习人教版生物复习资料第38讲 从生物材料中提取某些特定成分.docx
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高届高级一轮复习人教版生物复习资料第38讲从生物材料中提取某些特定成分
第38讲 从生物材料中提取某些特定成分
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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10min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0.14mol/LNaCl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2mol/LNaCl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4h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
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