2021版高考生物一轮复习 选修1 第3讲 生物技术在其他方面的应用学案 苏教版

第3讲生物技术在其他方面的应用1.酶活力测定的一般原理和方法2.酶在食品制造和洗涤等方面的应用3.制备和应用固相化酶4.从生物材料中提取某些特定的成分1.酶的活力与其空间结构的关系。（生命观念）2.分析玫瑰精油、橘皮精油和胡萝卜素的提取原理及过程，分析DNA的物理和化学性质、提取与鉴定的方法。（科学思维）3.设计实验探究影响酶活力的因素；设计实验探究植物有效成分提取的条件等。（科学探究）4.关注酶在食品安全及洗涤方面的应用，倡导健康的生活方式；关注由胡萝卜素缺乏引起的疾病等。（社会责任） 酶的应用1酶活力与影响酶活力的因素(1)酶活力：也称为酶活性，是指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。(2)酶的反应速度：用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。(3)影响酶活力的因素：主要有温度、pH和酶的抑制剂等。2探究温度和pH对果胶酶活性的影响(1)实验原理果胶酶的活性受温度(或pH)影响，处于最适温度(或pH)时，酶的活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。(2)实验流程处理原料：搅拌器搅拌制成苹果泥 分组处理：将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在不同 温度的恒温水浴中保温(或调节至不同的pH)反应阶段：加入果胶酶反应一段时间 测量记录：过滤果汁，用量筒测量果汁体积并记录3加酶洗衣粉在洗涤中的作用(1)加酶洗衣粉：含酶制剂的洗衣粉。(2)酶制剂的种类与洗涤原理：种类洗涤原理洗涤的物质种类蛋白酶蛋白质小分子的肽或氨基酸血渍、奶渍等脂肪酶脂肪甘油和脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红等淀粉酶淀粉麦芽糖、葡萄糖来自面条等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松棉纺品的表面浮毛4.固定化酶和固定化细胞(1)固定化酶应用原理：将酶固定在颗粒状的载体上，使酶既易催化，又易于回收，可以重复使用。应用实例：a反应机理：葡萄糖果糖。b固定化酶反应柱：将酶固定在一种颗粒状载体上，再将这些酶颗粒装到反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板，酶颗粒无法通过小孔，而反应溶液却能自由出入。(2)固定化细胞技术概念：是利用物理或化学的方法将细胞固定在一定空间内的技术。常用方法(如图)填充以下三种方法的名称：a.：物理吸附法。b.：化学结合法。c.：包埋法。固定化酵母细胞的制备流程及发酵酵母细胞的活化配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞冲洗发酵。加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法(1)判断加酶洗衣粉洗涤效果的方法：可在洗涤后比较污物的残留状况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。(2)加酶洗衣粉的洗涤效果的探究方法：实验设计遵循的原则是对照原则和单一变量原则，如在探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，以洗衣粉的种类为自变量，其他条件完全一致；同时，普通洗衣粉处理污物与加酶洗衣粉处理污物形成对照。(3)变量分析实验自变量因变量无关变量探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果洗衣粉种类(普通和加酶)洗涤效果水的用量，污物的量，实验用布的质地与大小，不同洗衣粉的用量，搅拌、洗涤时间等探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果加酶洗衣粉中酶的种类探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响温度1固定化酶与固定化细胞的比较项目固定化酶固定化细胞固定酶的种类一种一系列适用方法化学结合法、物理吸附法包埋法特点优点酶既可与反应物结合，又可与产物分离，固定在载体上的酶可反复利用成本低，操作容易缺点一种酶只能催化一种或一类化学反应可能导致反应效率下降实例固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞2请你补充“探究普通洗衣粉与加酶洗衣粉的洗涤效果”的实验步骤。(1)取大烧杯两只，用量筒量取等量水放入其中。(2)将制好的污染布块和洗衣粉(一组为污染布块与普通洗衣粉，一组为污染布块与加酶洗衣粉)分别放入两只烧杯中。(3)_；(4)_。提示(3)用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后，搅拌可重复进行(4)洗涤相同的时间后，观察洗涤效果考查酶活性及其在食品制造方面的应用1生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题：(1)某同学用3种不同的果胶酶进行3组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是_。(2)现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为4组，分别置于0 、5 、10 、40 下保温相同时间，然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量的平均值。该实验温度设置的不足之处有_和_。(3)某同学取5组试管(AE)分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D 4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同；E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过AD组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E组设计_(填“能”或“不能”)达到目的，其原因是_。解析(1)据题意可知，实验的自变量是果胶酶的来源，因变量是果胶酶的活性，因此该实验的目的是探究不同来源果胶酶的活性。(2)据实验设计可知，该实验是探究果胶酶的最适温度，所以自变量是温度，因此该实验方案中，温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等。另外探究温度对酶活性的影响时，应保证酶促反应只能在设定的温度下进行，同一实验组的反应温度只能是一个，所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下处理一定时间后再混合，才能保证实验在设定的温度下进行。(3)本实验的自变量是果胶酶的量，因变量是出汁量，对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，根据实验设置，通过AD组实验可比较不同实验组出汁量的差异。若要检测加入酶的量等于0，而其他条件均与实验组相同时的出汁量，则E组应加入的是缓冲液而不是蒸馏水，使试管中液体体积与实验组相同，才符合实验设计应遵循的单一变量原则。答案(1)探究不同来源果胶酶的活性(2)温度范围设置不合适温度梯度设置不合理(或各组的酶促反应受两个不同温度影响)(3)不能E组加入的是蒸馏水而不是缓冲液，违背了单一变量原则考查酶在洗涤方面的应用2回答下列问题：(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是_。若要去除衣服上的血渍，应选择含有_(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉，理由是_。(2)某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。(3)已知溶液的pH可以影响酶的活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中_(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。解析(1)用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，如果使用开水，会使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗。使用碱性洗衣粉去除衣服上的血渍，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性，应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉。(2)脂肪酶的化学成分为蛋白质，会被蛋白酶水解。(3)蛋白酶和其作用的蛋白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离，pH会影响其解离状态。答案(1)开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗蛋白酶丙碱性条件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶会降解脂肪酶(3)羧基和氨基考查固定化酶(细胞)及其应用3(2019唐山一中高三模拟)如图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。请据图分析回答下列问题：图1图2图3(1)图1中，将溶化好的海藻酸钠溶液_，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。海藻酸钠载体的特点是_。(2)某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果，出现此结果的可能原因有_(答出两点)。(3)图1中制备的凝胶珠用_洗涤后再转移到图2装置中。(4)下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是_。配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合酵母细胞的活化固定化酵母细胞ABCD(5)若用固定化酶技术生产高果糖浆，需要使用_酶。从酶数量的角度分析，与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是_。如果反应物是大分子物质，应采用固定化_(填“酶”或“细胞”)技术。解析(1)在将海藻酸钠溶液和酵母细胞混合时，应将完全溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，否则会因温度过高而导致酵母细胞死亡。海藻酸钠载体的特点是不溶于水、多孔。(2)图3中显示没有形成大小均匀的凝胶珠，出现此结果的可能原因：海藻酸钠浓度过高，注射器中的混合液推进的速度过快，注射时针头离氯化钙溶液距离太近。(3)图1中，制备好的凝胶珠(固定好的酵母细胞)用蒸馏水洗涤23次后再转移到图2装置中。(4)制备固定化酵母细胞的正确步骤：酵母细胞的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液和酵母细胞混合固定化酵母细胞，D正确。 (5)葡萄糖异构酶能将葡萄糖转化成果糖，因此用固定化酶技术生产高果糖浆，需要使用葡萄糖异构酶。固定化细胞固定的是多酶系统(或一系列酶或多种酶)。如果反应物是大分子物质，应采用固定化酶技术。答案(1)冷却至室温不溶于水、多孔(2)海藻酸钠浓度过高；注射器中的混合液推进的速度过快；注射时针头离氯化钙溶液距离太近(3)蒸馏水(4)D(5)葡萄糖异构多酶系统(或一系列酶或多种酶)酶 植物有效成分的提取1植物芳香油的来源、特点和提取(1)来源：芳香油是芳香植物在代谢中的产物，目前已知其主要组分包括萜类化合物及其衍生物。(2)特点：具有很强的挥发性，易溶于有机溶剂。(3)提取：橘皮芳香油既可采用蒸馏法提取，也可采用压榨法制得，而水蒸气蒸馏法适用于能随水蒸气蒸馏出来而不被破坏的物质成分。一些植物的芳香油还可采用萃取法提取。2水蒸气蒸馏法提取橘皮中的芳香油3橘皮精油的提取4玫瑰精油的提取5胡萝卜素的提取(1)方法：萃取法，石油醚最适宜作萃取剂。(2)原理：使胡萝卜素溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得胡萝卜素。(3)步骤：胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素。(4)鉴定：纸层析法。1植物有效成分提取的三种方法的比较提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中优点简单易行，便于分离生产成本低，易保持原料原有的结构和功能出油率高，易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困难，出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量2.影响胡萝卜素萃取的因素及解决措施影响因素解决措施萃取剂的性质用水不溶性有机溶剂原料的颗粒大小、紧密程度粉碎材料的含水量干燥萃取温度探索最佳萃取温度，严格控制温度萃取时间适当延长萃取时间图1为水蒸气蒸馏的装置图，图2为萃取装置图，据图回答以下有关问题： 图1 图2(1)请指出图1中的两点错误。(2)玫瑰精油的提取适合于上述蒸馏方法吗？说明理由。(至少答两点)(3)图2的安装及拆除顺序如何？为何常采用水浴加热？在烧瓶口安装冷凝回流装置的目的是什么？提示(1)错误1：蒸馏瓶中的液体量太多，应占烧瓶容积的1/32/3。错误2：进水口和出水口装反，下方的是进水口，上方的是出水口。(2)适合。因为玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏出来，且不会导致原料焦糊和有效成分水解等，所以玫瑰精油的提取适合用水中(水蒸气)蒸馏法进行提取。(3)安装顺序是由下而上，拆除时相反。采用水浴加热的原因：有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。在烧瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止加热时有机溶剂挥发。考查植物芳香油的提取原理、方法及流程等1(2019重庆巴蜀中学高三月考)丁香是端午节传统习俗“佩香囊”中的常用药材。丁香富含丁香酚(分子式为C10H12O2)，是无色或微黄色液体，有强烈的丁香香气，不溶于水，主要用于抗菌、降血压，也可用于香水香精以及各种化妆品香精和皂用香精配方中，还可以用于食用香精。某生物兴趣小组结合玫瑰精油的提取，设计了提取丁香精油的实验流程：丁香药材粉碎后30目筛(100 g)水(600 mL)浸泡12 h水蒸气蒸馏装置AB油水混合物C粗提精油分加D过滤丁香精油装入棕色瓶内备用。请回答下列问题：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有蒸馏法、_和_。提取丁香精油时，常采用水蒸气蒸馏中的_法。(2)从丁香中提取丁香精油时可采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是丁香精油与玫瑰精油的化学性质相似，即丁香精油_，能随水蒸气一同蒸馏出来。(3)该实验中的丁香药材常用果实部分，原因是_。(4)其中B表示_过程，C表示_，通过C提取出的粗提精油，可能还混有一定的水分，所以要向提取液中加入D_吸水，放置过夜，再过滤除去固体物质，即可得到丁香精油。解析(1)植物芳香油的提取可采用的方法有蒸馏法、萃取法和压榨法；提取丁香精油时，常采用水蒸气蒸馏中的水中蒸馏法。(2)丁香精油与玫瑰精油的化学性质相似，即丁香精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，因此从丁香中提取丁香精油时可采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法。(3)因丁香果实中含油量较高，故常用该部分作药材。(4)根据精油的提取流程可知，B表示冷凝过程，C表示分离油层，通过C提取出的粗提精油，可能还混有一定的水分，所以要向提取液中加入D(无水硫酸钠)吸水。答案(1)萃取法压榨法水中蒸馏(2)化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂(3)丁香果实中含油量较高(4)冷凝分离油层无水硫酸钠考查胡萝卜素的提取与鉴定2(2019广东省梧州市高三模拟)三孢布拉霉菌能用来生产胡萝卜素，但该菌株的高产性状容易退化，需要定期筛选出高产菌株，研究表明菌体细胞内的H可将无色的TTC还原为红色复合物，且菌体细胞内H含量越高，还原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强。请结合下列筛选菌株及提取胡萝卜素的流程图回答问题。三孢布拉霉菌液梯度稀释涂布到含有TTC的培养基上挑取单菌落扩大培养收集菌丝并处理萃取鉴定(1)工业生产上提取天然胡萝卜素的方法主要有三种，除可利用上述微生物的发酵生产之外，还可以从植物中提取和从_中获取。萃取的最佳温度和时间可以通过设置_来摸索。(2)将菌液涂布到含TTC的培养基上，目的是筛选出_，对照组需涂布等量的_以判断培养基是否被污染。挑取单菌落时，若菌落周围_，则菌株合成胡萝卜素的能力较强。(3)从该微生物中提取胡萝卜素时，扩大培养后要收集菌丝进行的处理是粉碎和_，以提高萃取效率。为了验证萃取物是否是胡萝卜素，该同学将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、萃取物和色素混合液(含叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素)依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如图甲所示)，并进行分离，滤纸条上各色素带的位置为_(填字母)时，即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。甲ABCD解析(1)工业生产上提取胡萝卜素的方法有利用微生物的发酵生产、从植物中提取和从大面积养殖的岩藻中获取。萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来摸索。(2)据题干信息可知，三孢布拉霉菌细胞内的H可将无色的TTC还原为红色复合物，且菌体细胞内H含量越高，胡萝卜素合成能力也越强，所以将菌液涂布到含TTC的培养基上的目的是筛选出合成胡萝卜素较强的菌体；对照组需涂布等量的无菌水以判断培养基是否被污染。挑取单菌落时，若菌落周围红色较深，则菌株合成胡萝卜素的能力较强。(3)收集菌丝后要进行粉碎和干燥，以提高萃取效率。叶绿体中的色素，由于溶解度不同，在滤纸条上的扩散速率不同，扩散最快的是胡萝卜素，其次分别是叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。分离的结果中，若4位置在最上，则说明其为胡萝卜素，其次为3位置上的叶黄素，接着是2位置上的叶绿素a，在滤纸条最下面的是位置1上的叶绿素b，即滤纸条上各色素带的位置为B时，即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。答案(1)(大面积养殖的)岩藻对照实验(2)合成胡萝卜素较强的菌体(或高产菌株)无菌水红色较深(3)干燥B 蛋白质的提取和分离1方法及原理方法原理凝胶色谱法根据相对分子质量的大小分离蛋白质电泳法利用了各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度进行分离2.实验步骤 (1)样品处理：红细胞的洗涤血红蛋白的释放。(2)粗分离：分离血红蛋白溶液透析可以去除样品中分子量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液。(3)纯化：调节缓冲液面加入蛋白质样品调节缓冲液面洗脱收集分装蛋白质。(4)纯度鉴定：SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。3蛋白质纯度鉴定的实验结果分析与评价项目分析血液样品的处理分层明显样品处理完成凝胶色谱柱的装填放一个与凝胶柱垂直的日光灯直接检查；加入大分子有色物质如蓝色葡聚糖或红色葡聚糖，若色带均匀、狭窄、平整装填成功血红蛋白的分离血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整，随洗脱液缓慢流出分离成功1在装填凝胶色谱柱时，不得有气泡存在的原因是什么？在操作中不能发生洗脱液流干漏出凝胶颗粒的现象，如果发生则会造成什么后果？提示气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。若发生洗脱液流干漏出凝胶颗粒的现象，就有空气进入，造成气泡需重新装填。2一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。由图可知携带者有几种血红蛋白？请从分子遗传学的角度做出解释。提示2种；携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质。考查蛋白质提取与分离的原理、流程等请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答下列问题：(1)将实验流程按先后顺序补充完整：_、_。(2)凝胶色谱法的基本原理是根据_分离蛋白质。(3)洗涤红细胞的目的是去除_，洗涤干净的标志是_。为防止血液凝固，在采血容器中通常要预先加入_(填抗凝剂名称)。(4)如图是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品加入过程的示意图，正确的加样顺序是_。(5)在装填色谱柱时不能有气泡存在，因为_，降低分离效果。如果_，说明色谱柱制作成功。解析(1)血红蛋白的提取和分离流程：红细胞的洗涤血红蛋白的释放分离血红蛋白溶液透析凝胶色谱柱的制作凝胶色谱柱的装填样品的加入和洗脱。可见，A表示血红蛋白的释放，B表示凝胶色谱柱的装填。(2)凝胶色谱法的基本原理：根据相对分子质量的大小分离蛋白质。(3)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。洗涤干净的标志是离心后的上清液不再呈现黄色。为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂，即柠檬酸钠，其比例是每100 mL血液加入3.0 g柠檬酸钠。(4)加样顺序是调整缓冲液面、滴加透析样品、样品渗入凝胶床、再调整缓冲液面，即。(5)由于气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果，所以在装填凝胶色谱柱时，不得有气泡产生。在蛋白质分离过程中，如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。答案(1)血红蛋白的释放凝胶色谱柱的装填(2)相对分子质量的大小(3)杂蛋白(或血浆蛋白)离心后的上清液不再呈现黄色柠檬酸钠(4)(5)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序红色区带均匀一致地移动真题体验| 感悟高考淬炼考能1(2019江苏高考)下列关于加酶洗涤剂的叙述，错误的是()A加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶B用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水C含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物D加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的A加酶洗衣粉中一般含有碱性蛋白酶、碱性脂肪酶等，A错误。加酶洗涤剂比传统洗涤剂的去污能力更强，所以用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水，B正确。含纤维素酶洗涤剂的作用对象是织物表面因多次洗涤而在主纤维上出现的微毛和小绒球，用纤维素酶处理后，织物表面的微毛和绒球被除去，可以平整织物表面，同时有增白效果，由于微毛和绒球除去后，主纤维变得光滑，减少了微纤维之间的纠缠，而使纤维变得柔软，因此添加纤维素酶的洗衣粉具有增白、柔软两个独特功能，C正确。加酶洗衣粉中所添加的酶，通常是科学家通过基因工程生产出的能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，D正确。2(2017全国卷)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)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，因此，原料应选用晾干的植物甲。(2)提取物质W时，振荡的作用是使粉碎的颗粒与有机溶剂充分混匀，从而使物质W充分溶解于极性有机溶剂中。(3)绿色植物甲中含有色素，色素也能溶于有机溶剂，用活性炭处理提取液的目的是去除提取液中的色素，以增加成品的纯度。(4)与乙醇相比，丙酮的沸点较低，而物质W受热易分解，故应选用丙酮作为提取剂，蒸馏时物质W分解较少。(5)在该实验操作过程中应注意的事项是在温度较低的情况下操作，防火，控制处理的时间等。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3(2017海南高考)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；由图乙可知，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：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)在黑暗条件下，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16