高考生物总复习课时作业35生物技术在其他方面的应用.doc

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1、1 / 5【2019【2019 最新最新】精选高考生物总复习课时作业精选高考生物总复习课时作业 3535 生物技术在生物技术在其他方面的应用其他方面的应用时间 / 30 分钟基础巩固1.胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素 的微生物体中提取获得,流程如下: 图 K35-1 (1)筛选产胡萝卜素的酵母菌 R 时,可选用 或平 板划线法接种。采用平板划线法接种时,需要先灼烧接种环,其目的 是 。 (2)培养酵母菌 R 时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可以分别为酵母菌 R 提供 和 。 (3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和 , 以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用

2、方式加热。萃取液 浓缩前需进行过滤,其目的是 。 (4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需要用胡萝 卜素标准样品作为 。 2.玫瑰精油在玫瑰花瓣中含量最高,工业上常以玫瑰花瓣为原料,采 用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油。回答下列问题: (1)采用水蒸气蒸馏时,水蒸气能将玫瑰精油从花瓣中携带出来,是因 为玫瑰精油具有 的特点。 (2)水蒸气蒸馏后,能收集到乳白色的油水混合物。向油水混合物中 加入 ,就会出现明显的油层与水层。分离出的油层,一般可 加入一些 ,以吸收油层中的水分。 (3)蒸馏时,会存在许多因素影响玫瑰精油的产量。 图 K35-2 是当玫 瑰花瓣与清水的质量比为 14 时,出

3、油率与蒸馏时间的变化关系,一 般蒸馏时间最好控制在 小时。 图 K35-2 (4)植物芳香油的提取方法有多种,具体采用哪种方法要根据植物原 料的特点来决定。提取玫瑰精油 (填“可以”或“不可以”)采 用有机溶剂萃取法,理由是 。 3.2017山东淄博两校模拟 如图 K35-3 所示为某同学绘制的玫瑰 精油的提取装置。请回答下列问题: 图 K35-3 (1)分离装置中常加入氯化钠,目的是 。制取纯玫 瑰精油时,加入无水硫酸钠的目的是 。 (2)植物芳香油的提取方法有 、 、 ,由于 玫瑰精油具有化学性质稳定、 (填“难”或“易”)溶于 水等特性,而适宜用图示方法提取。 2 / 5(3)提取过程中

4、,许多因素都会影响玫瑰精油的品质,例如 ,会 导致产品的品质比较差。如果想要提高品质,就需要延长 。 4.红细胞含有大量血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成, 血红蛋白的主要功能是携带 O2 和 CO2,我们可以选用猪、牛、羊或 其他脊椎动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白。请回答下列 有关问题: (1)血红蛋白的提取和分离一般可分为四步: 、粗分离、和 。 (2)实验前取新鲜的血液,要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠,取 血回来,马上进行离心,收集血红蛋白溶液。 加入柠檬酸钠的目的是 。 以上所述的过程即是样品处理,它包括红细胞的洗涤、 、分离血红蛋白溶液。 (3)收集的血红蛋白溶

5、液要进行粗分离,其方法是 。 (4)然后通过 法将样品纯化,样品纯化的目的是 。最后经 进行纯度鉴定。 (5)电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的 、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速率,从而实现样品中各 种分子的分离。 能力提升5.2017成都二模 我国科学家屠呦呦因发现治疗疟疾的新药物青 蒿素而获得 2015 年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素是一种无色针状 晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,主要从黄花蒿中提取。 近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用,某科研小组按如下步骤 进行了相关实验: 从黄花蒿中提取青蒿素; 将等量癌细胞分别接种到 4 组培养瓶中,适宜条件

6、下培养 24 h 后 除去上清液; 向 4 组培养瓶中分别加入等量含 2、4、8、16 mol/L 青蒿素的 培养液,适宜条件下继续培养; 72 h 后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。 回答下列问题: (1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法,原因是 ;根 据青蒿素 的特点,可采用有机溶剂萃取的方法,萃 取前要将黄花蒿茎叶进行 ,以提高萃取效率。 (2)萃取青蒿素的过程应采用 加热,加热时常在加热瓶口安 装回流冷凝装置,目的是 。萃取液在浓缩之前 需进行 ,以除去萃取液中的不溶物。 (3)科研小组进行上述步骤实验的目的是 。步骤中需要设置对照组,对照组的处理方法为 。 6.为了探究啤酒酵母固定化

7、的最佳条件,科研人员研究了氯化钙浓度 对固定化酵母发酵性能的影响,结果如图 K35-4。请回答: 图 K35-4 (1)与利用游离酵母生产啤酒相比,利用固定化酵母的优点有 。 3 / 5(2)本实验结果表明,随氯化钙浓度中增大,凝胶珠机械强度增大,完 整率 。 (3)结合发酵性能分析,制备凝胶珠适宜的氯化钙浓 度为 。当氯化钙浓度过高时,发酵 液中的糖度升高,酒精度下降,发酵受到影响,原因是 。 (4)用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞,溶解海藻酸钠时最好采用 的方法,以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应 后,再 与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低,会导致 ,固 定效果大大降低。 综合拓

8、展7.2017湖南益阳模拟 利用紫外线诱变选育高产 -胡萝卜素的 三孢布拉霉负菌,未突变菌不能在含有一定浓度的 -紫罗酮的培养 基上生长,菌体随 -胡萝卜素含量增加从黄色加深至橙红色。图甲 为选育及提取获得 -胡萝卜素流程,请回答下列问题: 图 K35-5 (1)用紫外线照射三孢布拉霉负菌的目的是 。 为选出高产突变菌种,还应在培养基中添加 ,在 接入菌种前,应对培养基进行 ,以避免杂菌污染。(2)某同学进行正确的接种操作后,平板经培养后的菌落分布如图乙 所示。该同学的接种方法是 ;由于 ,所 以培养基上只有少数菌能生长形成菌落。 (3)进行过程时,应选取 色的菌落接种至液体培养基。过 程是

9、,用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。 (4)将萃取的胡萝卜素样品与 -胡萝卜素标样层析后进行比对,结 果如图丙,从图中分析可知,色带 为 -胡萝卜素。 课时作业(三十五) 1.(1)稀释涂布平板法 灭菌(防止杂菌污染) (2)碳源 氮源 (3)时间 水浴 滤去不溶物 (4)(实验)对照 解析 (1)微生物接种常用稀释涂布平板法和平板划线法,为了避免 杂菌的污染,接种过程要进行无菌操作,接种前对接种环灼烧就是为 了杀灭接种环上的微生物。 (2)蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌 R 的生长提供碳源和氮源。 (3)胡萝卜素不是很稳定,温度过高、干燥时间过长会导致其分解;由 于萃取剂往往具有挥发性,且易燃烧

10、,如果直接加热,挥发出来的有机 溶剂遇明火易燃烧爆炸,故采用水浴加热的方式,萃取后需将原料中 的固体物滤去。 (4)用纸层析法鉴定时,需要用标准样品作为对照。 2.(1)挥发性强 (2)NaCl 无水 Na2SO4 (3)4 (4)可以 玫瑰精油易溶于有机溶剂 解析 (1)玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,挥发 性强,能随水蒸气一同蒸馏出来。 (2)在油水混合物中加入 NaCl,可以增加盐的浓度,使油水分层。分 离出的油层,一般可加入一些无水 Na2SO4,以吸收油层中的水分。4 / 5(3)根据出油率与蒸馏时间的变化关系曲线图,发现一般蒸馏 4 小时, 出油率最大,再延长时间,

11、出油率不变,因此蒸馏时间最好控制在 4 小 时。 (4)因为玫瑰精油易溶于有机溶剂,因此提取玫瑰精油可以采用有机 溶剂萃取法。 3.(1)加速油水分层 除去油层中的水分 (2)蒸馏法 压榨法 萃取法 难 (3)蒸馏温度太高,时间太短 蒸馏时间 解析 (1)分离装置中常加入氯化钠,目的是加速油水分层。制取纯 玫瑰精油时,加入无水硫酸钠的目的是除去油层中的水分。(2)植物 芳香油的提取方法有蒸馏法、压榨法、萃取法,由于玫瑰精油具有化 学性质稳定、难溶于水等特性,而适宜用题图示方法提取。(3)提取 过程中,许多因素都会影响玫瑰精油的品质,例如蒸馏温度太高,时间 太短,会导致产品的品质比较差。如果想要

12、提高品质,就需要延长蒸 馏时间。 4.(1)样品处理 纯化 纯度鉴定 (2)防止血液凝固 血红蛋白的释放 (3)透析 (4)凝胶色谱 去除大分子杂质蛋白 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 (5)大小 解析 (1)血红蛋白提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、 纯化和纯度鉴定。(2)采取血液时要在采血容器中预先加入柠檬酸 钠,以防止血液凝固。样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释 放、分离血红蛋白溶液。(3)将收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析 进行样品的粗分离。(4)通过凝胶色谱法将样品纯化,纯化的目的是 去除大分子杂质蛋白,最后经 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴 定。(5)电泳利用了待分离样品

13、中各种分子带电性质的差异以及分子 的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速率,从而实现样 品中各种分子的分离。 5.(1)青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出来(水蒸气蒸馏法适用于 蒸馏挥发性物质,而青蒿素不易挥发) 易溶于有机溶剂 粉碎和干 燥 (2)水浴 防止有机溶剂挥发 过滤 (3)探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系 在另一培养皿中加 入等量的不含青蒿素的培养液,适宜条件下继续培养 解析 (1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法,原因是青蒿素不易 挥发,不能随水蒸气蒸馏出来;根据青蒿素易溶于有机溶剂的特点,可 采用有机溶剂萃取的方法,萃取前要将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥, 以提高萃取

14、效率。(2)由于有机溶剂易燃,萃取青蒿素的过程应采用 水浴加热,加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置,目的是防止有机 溶剂挥发。萃取液在浓缩之前需进行过滤,以除去萃取液中的不溶物。 (3)题述步骤实验的目的是探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制 率的关系。步骤中需要设置一组加入等量的不含青蒿素的培养液, 并在适宜条件下培养的对照组,以排除细胞自身原因的死亡。 6.(1)可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等 (2)增加 (3)2.0 mol/L 凝胶珠机械强度过大,通透性降低,影响糖进入颗粒 内部5 / 5(4)小火间断加热 冷却至室温 酵母细胞从颗粒中漏出 解析 (1)与利用游离酵母生产啤酒相比,

15、利用固定化酵母的优点有 可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等。(2)分析题图可知, 随氯化钙浓度中增大,凝胶珠机械强度增大,完整率增加。(3)分析题 图,氯化钙浓度为 2.0 mol/L 时发酵液中糖度最低,酒精度最高,可知 制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为 2.0 mol/L。当氯化钙浓度过高时, 凝胶珠机械强度过大,通透性降低,影响糖进入颗粒内部,导致发酵液 中的糖度升高,酒精度下降,发酵受到影响。(4)用海藻酸钠作载体包 埋酵母细胞,溶解海藻酸钠时最好采用小火间断加热的方法,以防发 生焦糊。海藻酸钠浓度过低,会导致酵母细胞从颗粒中漏出,使固定 效果大大降低。 7.(1)诱导其发生基因突变

16、 一定浓度的 -紫罗酮 高压蒸汽灭菌 (2)稀释涂布平板法 基因突变频率低,只有少数发生基因突变的菌 才能生长、繁殖 (3)橙红 浓缩 (4) 解析 (1)用紫外线照射三孢布拉霉负菌的目的是诱导其发生基因 突变。由于未突变菌不能在含有一定浓度的 -紫罗酮的培养基上 生长,因此为选出高产突变菌种,还应在培养基中添加一定浓度的 -紫罗酮,在接入菌种前,应对培养基进行高压蒸汽灭菌,以避免杂 菌污染。(2)图乙固体平板培养基中菌落均匀分布,该同学的接种方 法是稀释涂布平板法;只有少数菌能生长形成菌落的根本原因是基因 突变频率低和不定向性,只有少数发生基因突变的菌才能生长、繁殖。 (3)已知菌体随 -胡萝卜素含量增加从黄色加深至橙红色,因此选 择 -胡萝卜素含量高的菌株时,应选取橙红色的菌落接种至液体培 养基。过程是浓缩,用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。(4)从 题图丙中分析可知,色带为 -胡萝卜素,其余两色带的极性比 - 胡萝卜素高,色素带显极性,而且具有亲水性,易与滤纸上吸附的水结 合,且分子量大,分子间的相互作用力也大,这样在固定相中移动的速 度就慢。而非极性的化合物,易进入有机溶剂中,在流动相中色素分 布较多,分子含量相对较少,分子间相互作用力也小,移动速度较快。