（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

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，能充分浸泡在有機(jī)溶劑中2.實例(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關(guān)鍵點分析(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)，因此萃取時應(yīng)嚴(yán)格控制溫度，適當(dāng)延長萃取時間。2增加植物有效成分提取量的關(guān)鍵措施(1)蒸餾法提取植物芳香油提取量主要取決于植物材料中芳香油的含量。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)格控制溫度萃取時間適當(dāng)延長萃取時間胡蘿卜素粗品鑒定過程中的5個易錯點(1)層析時沒有選擇干凈的濾紙，導(dǎo)致實驗現(xiàn)象不明顯。為了防止操作時對濾紙的污染，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)點樣時點樣圓點太大(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。點樣圓點的直徑應(yīng)為2 mm。(3)將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時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，色素溶解于層析液中，造成實驗失敗。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)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)樣品中的 ­胡蘿卜素作對比予以確認(rèn)。1(2015·高考全國卷，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“­胡蘿卜素”“­胡蘿卜素”或“­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，_(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­胡蘿卜素，­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，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，所以不用它作萃取劑。答案：(1)­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_。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驗的結(jié)果。圖中實驗組是_，實驗得出的結(jié)論是_。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，圖中實驗組是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間蒸餾溫度(2)萃取過濾濃縮(3)B、C萃取樣品中不含­胡蘿卜素DNA的粗提取與鑒定1實驗原理(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操作流程材料的選取：選用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)加到雞血細(xì)胞液中，使血細(xì)胞吸水漲破；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 mol/L溶解DNADNA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0.14mol/L析出DNA2 mol/L溶解濾取的DNA黏稠物2 mol/L鑒定時的溶劑酒精95%(體積分?jǐn)?shù))除去雜質(zhì)以提純DNADNA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)提取DNA不能用哺乳動物的成熟的紅細(xì)胞作實驗材料，因為哺乳動物成熟的紅細(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)計實驗如下：(1)制取香蕉研磨液。取一段約2 cm長的去皮香蕉，剪碎置于研磨缽中。加入10 mL溫水、2 g食鹽和12滴洗潔精，研磨510 min。用雙層紗布過濾研磨液于燒杯中。(2)粗提取DNA。向濾液中加入2 g嫩肉粉，輕搖燒杯，讓嫩肉粉和濾液充分接觸。把燒杯置于60 的水浴鍋中加熱10 min。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。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，洗潔精應(yīng)在粗提取DNA時使用，你認(rèn)為正確嗎？_。說出你的理由_。(3)粗提取DNA時加入嫩肉粉主要利用了其中的成分是_，目的是_。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：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。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，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。即不清楚血紅蛋白釋放時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)將上述實驗流程補(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_。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組成：多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。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酶的活性影響酶活性的因素：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實驗原則：遵循單一變量原則、對照原則，嚴(yán)格控制變量，盡量減少無關(guān)變量的影響。實驗原理：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，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。實驗流程制備果泥設(shè)置一系列具有梯度的pH和溫度加入果膠酶反應(yīng)一段時間過濾果汁分析：該實驗的自變量是溫度或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。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。(3)固定技術(shù)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)。方法連一連 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，這是因為體積大的細(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)的實驗設(shè)計各取一支，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)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：實驗設(shè)計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，以洗衣粉的種類為自變量，其他條件完全一致；同時，普通洗衣粉處理污物與加酶洗衣粉處理污物形成對照。(3)變量分析實驗自變量因變量無關(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)洗滌效果水的用量，污物的量，實驗用布的質(zhì)地與大小，不同洗衣粉的用量，攪拌、洗滌時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，影響實驗效果。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，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直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較項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)缺點對環(huán)境條件非常敏感，易失活；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)點催化效率高、耗能低、低污染既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離；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，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)行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶活性的平均值并進(jìn)行比較。這一實驗的目的是_。(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)計了如下實驗：取試管16支。分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0 、5 、10 、40 下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設(shè)置的不足之處有_和_。(3)某同學(xué)取5組試管(AE)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D 4個實驗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驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過AD組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，E組設(shè)計_(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，一般在2070 范圍內(nèi)，每隔5 進(jìn)行梯度設(shè)計。顯然題中溫度設(shè)置過低，溫度梯度設(shè)置不均。(3)本實驗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，AE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，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_。(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，通常在萃取前要將胡蘿卜粉碎和_，以提高萃取效率。鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時，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，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，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，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，是因為_。在提取胡蘿卜素的實驗流程“胡蘿卜粉碎A萃取過濾濃縮胡蘿卜素”中，A過程叫_。萃取效率主要取決于_，同時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缺乏癥。在萃取胡蘿卜素時，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，提取效率與原料顆粒的含水量呈_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為胡蘿卜素的紙層析結(jié)果示意圖，請據(jù)圖回答：A、B、C、D四點中，屬于標(biāo)準(zhǔn)樣品的樣點是_。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，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)。(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，而B、D層析的結(jié)果有兩種物質(zhì)，應(yīng)為提取樣品樣點，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)42015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，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發(fā)現(xiàn)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、乙醚和苯的沸點分別為90120 、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。因此萃取時要選擇沸點低的有機(jī)溶劑，因為需要在低溫下?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，可選用_或平板劃線法接種。采用平板劃線法接種時需先灼燒接種環(huán)，其目的是_。(2)培養(yǎng)酵母菌R時，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，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_。(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，溫度過高、時間過長會導(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)時間水浴濾去不溶物(4)(實驗)對照17