2018-2019学年高中生物 专题6 课题2 胡萝卜素的提取教学案（含解析）新人教版选修1 .doc

胡萝卜素的提取1.胡萝卜素有、三类，其中胡萝卜素是最主要的组成成分。2胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，可用萃取法提取。3提取胡萝卜素的流程：胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素。4萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，原料颗粒的大小、含水量、萃取的温度和时间等条件对萃取的效率也有影响。5萃取前要将胡萝卜进行粉碎和干燥，在干燥时要注意控制温度，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。6萃取过程避免明火加热，应采用水浴加热。7对提取的胡萝卜素可通过纸层析进行鉴定。一、胡萝卜素的基础知识1性质：胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。2提取途径(1)从植物中提取。(2)从大面积养殖的岩藻中获得。(3)利用微生物的发酵生产。二、胡萝卜素的提取1提取方法：有机溶剂萃取法。2实验流程3萃取剂的选择(1)有机溶剂(2)选择原则：具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。4影响萃取的因素(1)主要因素：萃取剂的性质和使用量。(2)次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。5实验装置的设计(1)避免明火加热，宜采用水浴加热。(2)在加热瓶口安装回流冷凝装置，以防止加热时有机溶剂挥发。(3)萃取液的浓缩可以直接使用蒸馏装置。(4)浓缩前要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。6操作提示(1)在干燥时要注意控制温度，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。(2)胡萝卜干燥的速度和效果与破碎程度、干燥方式有关。三、胡萝卜素的鉴定(1)鉴定方法：纸层析法。(2)鉴定步骤：1作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，以下不符合要求的是()A能充分溶解色素B与水混溶C对人无毒害作用 D易与产品分离解析：选B选择萃取剂的基本原则是：具有较高的沸点、能充分溶解色素、不与水混溶、萃取效率高、对人无毒害作用、易与产品分离、不影响产品质量等。2胡萝卜素的提取中，萃取液的浓缩采用的装置是()A蒸馏装置 B压榨装置C萃取装置 D冷凝回流装置解析：选A胡萝卜素的浓缩过程采用的是蒸馏装置。3使用有机溶剂萃取法提取胡萝卜素时，萃取的效率主要取决于()A原料的新鲜程度和紧密程度B萃取剂的性质和使用量C原料颗粒的大小和含水量D萃取的温度和时间解析：选B萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。1分布胡萝卜素广泛存在于植物的叶、茎和果实中，最早是在胡萝卜中分离得到的。除胡萝卜外，绿色蔬菜和黄玉米、小米等粮食中也含有一定量的胡萝卜素。2种类根据化学分子式中碳碳双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类，胡萝卜素是其中最主要的组成成分。3用途(1)治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等。(2)胡萝卜素还是常用的食品色素，广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。(3)天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。题组冲关1胡萝卜素可以划分为、三类，其主要依据是()A层析后出现在滤纸上的位置B根据其在人和动物体内的功能和作用部位C根据其化学分子式中碳碳双键的数目D根据分解后产生的维生素A的分子数解析：选C胡萝卜素的化学分子式中含多个碳碳双键，根据碳碳双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类，胡萝卜素是其中最主要的组成成分，与人的关系最为密切。2(全国卷)回答与胡萝卜素有关的问题：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是_(填“胡萝卜素”“胡萝卜素”或“胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子_，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为_，胡萝卜素是_(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，_(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的_作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是_。解析：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素有三类，其中最主要的是胡萝卜素，胡萝卜素在人体内可以转变成维生素A，维生素A缺乏会导致夜盲症。胡萝卜素是非挥发性物质。(2)胡萝卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要对材料进行干燥处理，以提高萃取的效率。(3)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶，如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有机溶剂，在萃取过程中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它作萃取剂。答案：(1)胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂(合理即可)1胡萝卜素的提取(1)提取原理：根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑用有机溶剂萃取的方法，石油醚最适宜作萃取剂。(2)提取装置：由铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等构成。安装顺序是由下而上，拆除时则相反。如图所示：(3)具体步骤：2胡萝卜素的鉴定(1)鉴定方法：纸层析法。(2)鉴定原理：不同的色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度也不同，通过与标准胡萝卜素样品的层析带进行比较，初步确定提取样品中色素的种类和颜色。(3)结果分析：如果提取到的胡萝卜素含杂质，则层析后在滤纸上出现多个不同高度的色素点。如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功。由于提取物中含有杂质，萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅，可通过颜色的比较，初步确定提取的胡萝卜素的含量。(4)注意事项：层析时注意选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。点样时应快速细致，样点不能太大(直径应小于0.5 cm)，并保持滤纸干燥。点样后如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则样点会变黄。将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。石油醚易挥发，注意层析容器要密封。题组冲关3胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如图是提取胡萝卜素的实验流程示意图，相关说法正确的是()A图中干燥处理时的温度越高、时间越长越利于胡萝卜素提取B图中甲过程表示萃取，此过程用到的有机溶剂具有较低的沸点C图中乙过程表示浓缩，浓缩之前进行过滤的目的是除去萃取液中的不溶物D只能从植物中提取天然胡萝卜素解析：选C新鲜胡萝卜含大量水分，提取时应干燥，但要控制干燥时间和温度，若温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。图中甲过程表示萃取，所用萃取剂具有较高的沸点，并能充分溶解胡萝卜素。工业生产上，胡萝卜素的提取方法主要有三种：一是从植物中提取，二是从岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。4图甲为提取胡萝卜素的装置图，图乙为胡萝卜素粗品鉴定结果示意图，回答有关问题：(1)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，最适宜用于萃取胡萝卜素的是_，这是因为_。(2)图甲中装置1的名称是_，其作用是_。(3)萃取过程应该避免明火加热，采用_加热，其原因是_。(4)在图乙的A、B、C、D四点中，属于标准样品样点的是_，属于提取样品样点的是_。点样的要求是_。解析：(1)选择萃取剂时要注意以下特点：较高的沸点、能够充分溶解萃取物等。(2)装置中的冷凝管具有防止加热时有机溶剂挥发的作用。(3)萃取剂易燃，如果直接用明火加热，容易引起爆炸，故宜用水浴加热。(4)因为A和D只有一个色素点，应是标准样品的样点，B和C是提取样品的样点。点样时要快速细致，并保持滤纸干燥。答案：(1)石油醚石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发(2)冷凝管防止加热时有机溶剂的挥发(3)水浴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(4)A和DB和C快速细致，圆点细小，并保持滤纸干燥随堂基础巩固1下列关于胡萝卜素的叙述，错误的是()A胡萝卜素可以治疗因缺乏维生素A而引起的疾病B胡萝卜素可用作食品色素C天然胡萝卜素还具有预防癌症的功能D胡萝卜素可以治疗人体色素缺乏症解析：选D人和动物体内不能合成维生素A，只能从食物中获得，一分子胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官处被氧化成两分子的维生素A，能够治疗因缺乏维生素A而引起的多种疾病，如夜盲症、干皮症等。胡萝卜素是常用的食品色素，如饮料的添加剂。此外，天然胡萝卜素还可以预防癌症，但是不能治疗人体色素缺乏症。2下列关于提取胡萝卜素的叙述，错误的是()A胡萝卜素可以从大面积养殖的岩藻中提取B提取胡萝卜素时可采用石油醚、丙酮等作为溶剂C提取胡萝卜素时的萃取过程中要采用水浴加热D干燥时间太长、温度太高会导致胡萝卜素分解解析：选B胡萝卜素可以从植物或大面积养殖的岩藻中提取；提取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶，所以采用石油醚，不用丙酮作为溶剂；提取胡萝卜素时的萃取过程中不能用明火加热，要采用水浴加热；干燥时间太长、温度太高会导致胡萝卜素分解。3石油醚经常被用作植物有效成分提取时的萃取剂，其原因是()A具有较高的沸点，萃取效率高，毒性很小B具有较低的沸点，萃取效率高，毒性很小C具有较高的沸点，萃取效率一般，毒性较小D具有较低的沸点，萃取效率高，但毒性较大解析：选A石油醚是有机溶剂，沸点高，毒性小，萃取效率高。4从胡萝卜中提取胡萝卜素时，首先要将原料粉碎、干燥，其目的主要是()A让胡萝卜尽快溶解成胡萝卜素B使原料充分与有机溶剂接触，提高萃取效率C减少萃取的时间，从而提高效率D节省萃取剂的使用量解析：选B影响萃取的因素主要有萃取剂的性质和使用量，此外，原料颗粒的大小及含水量也会影响萃取效果。因此，提取胡萝卜素时要先将胡萝卜干燥脱水并粉碎，使之与萃取剂充分接触，提高萃取效率。5提取胡萝卜素的正确顺序是() A胡萝卜粉碎萃取干燥浓缩过滤胡萝卜素B胡萝卜粉碎过滤干燥萃取浓缩胡萝卜素C胡萝卜粉碎过滤萃取干燥浓缩胡萝卜素D胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素解析：选D胡萝卜粉碎、干燥后进行萃取，然后进行过滤，除去萃取液中的不溶物，最后用蒸馏装置进行浓缩，就可以获得胡萝卜素。6以下关于用纸层析法鉴定胡萝卜素样品过程的说法，错误的是()A每次点样后，用吹风机将溶剂吹干，再重复点样几次B点样完成后，将滤纸卷成筒状使两侧边缘连接在一起，放入层析液中C层析用的溶剂不能没过样品点样点D层析用的玻璃瓶应加盖玻璃板密封解析：选B点样完成后，为防止层析液在边缘处扩散过快，应避免将滤纸两侧边缘连接在一起。7(山东高考)胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：(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分别为酵母菌R的生长提供_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_方式加热以防止温度过高；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。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为_。解析：(1)接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法；为了避免杂菌的污染，接种过程中要进行无菌操作，如对接种环进行灼烧处理。(2)蔗糖可作为碳源，硝酸盐含有氮元素，可作为氮源。(3)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂都是易燃物，直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸，故应采用水浴加热。(4)鉴定胡萝卜素时，胡萝卜素标准品主要起对照作用。答案：(1)稀释涂布平板法灭菌(或防止杂菌污染)(2)碳源氮源(3)时间水浴滤去不溶物 (4)(实验)对照课时跟踪检测一、选择题1下列有关胡萝卜素及其提取的叙述，正确的是()A胡萝卜素的化学性质稳定，不溶于水，易溶于乙醇B微生物的发酵生产是工业提取胡萝卜素的方法之一C提取胡萝卜素时可采用石油醚、酒精、丙酮等作萃取剂D萃取时在加热瓶口安装回流冷凝装置的目的是防止胡萝卜素的挥发解析：选B胡萝卜素为橘黄色结晶粉末，不溶于水，微溶于乙醇。提取胡萝卜素时常用石油醚作萃取剂，乙醇与水互溶，丙酮沸点低，不适合作提取胡萝卜素的萃取剂。萃取时在加热瓶口安装回流冷凝装置的目的是防止有机溶剂的挥发。2提取胡萝卜素和提取玫瑰精油时都需要加热，但用萃取法提取胡萝卜素时采用的是水浴加热法，而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时是直接加热。其原因是()A前者需保持恒温，后者不需要保持恒温B前者容易挥发，后者不容易挥发C胡萝卜素不耐高温，玫瑰精油耐高温D前者烧瓶里含有机溶剂，易燃易爆；后者烧瓶里含的是水解析：选D用萃取法提取胡萝卜素时，由于在烧瓶中加入的萃取剂是石油醚等有机溶剂，因此应避免明火加热，这是因为有机溶剂是易燃物，直接使用明火加热，容易引起燃烧、爆炸。用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时，烧瓶内加入的是水，直接加热不会出现燃烧、爆炸等现象。3以下关于纸层析法鉴定胡萝卜素的操作，错误的是()A纸层析用的滤纸应事先干燥B点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点C在点标准样品后，可用同一注射器吸取提取样品并点样D点样后用吹风机吹干，温度不宜过高解析：选C层析时应选择干净的滤纸并保持干燥；点样过程中，应快速细致，形成直径大小为2 mm左右的圆点；在点标准样品后，不能用同一注射器吸取提取样品并点样，否则会把标准样品带入待检样品；每次点样后，可用吹风机将溶剂吹干，保持滤纸干燥，但温度不能太高，以防止胡萝卜素分子被破坏。4下列对胡萝卜素提取过程的分析，正确的是()A在将新鲜的胡萝卜烘干时，温度越高、干燥时间越长，烘干效果越好B在萃取过程中，采用水浴加热是为了防止有机溶剂挥发C使用不同的萃取剂时，应保证有相同的萃取温度D在浓缩时直接用蒸馏装置进行蒸馏，蒸发出去的是有机溶剂，留下的是胡萝卜素解析：选D在烘干胡萝卜颗粒时要控制好温度和时间，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解；萃取过程使用的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，所以宜采用水浴加热；萃取剂不同，萃取温度不一定相同；将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，蒸发掉有机溶剂，留下浓缩的胡萝卜素。5在用纸层析法鉴定所提取的色素时，下列叙述正确的是()A在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中B层析液所用的试剂为石油醚和丙酮的混合液C有时萃取样品的颜色比标准样品的颜色浅D如果萃取样品的层析带与标准样品不完全相同，说明提取胡萝卜素的实验失败解析：选C在用纸层析法鉴定所提取的色素时，待滤纸上的点样液自然挥发干后，把滤纸卷成圆筒状，置于装有1 cm深的石油醚的密封玻璃瓶中；若提取的胡萝卜素比较少，则萃取样品的颜色比标准样品浅；如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功。6有同学想研究萃取胡萝卜素的最佳温度，在设计实验时应注意()A萃取时间不用考虑是否相同B使用不同的萃取剂，但量要相同C原料颗粒大小不同D除温度外，其他因素相同，以保证单一变量解析：选D本实验的目的是研究提取胡萝卜素的最佳温度，温度应该是本实验中的自变量，为了排除其他因素对实验结果的干扰，应保证其余条件相同。7下列关于胡萝卜素提取过程的叙述错误的是()A萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热B为了防止加热时有机溶剂的挥发，还需要在加热瓶口安装回流冷凝装置C萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置D在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物解析：选D萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置，但在浓缩之前，考虑到要去除萃取液中的不溶物，要对萃取液进行过滤。8如图为胡萝卜素的纸层析结果示意图，属于标准样品层析点的是()ABC D解析：选B标准样品在两侧，待测样品在中间，这样便于对照，标准样品中的色素种类单一，在滤纸上扩散的速度相同，因此只出现一个色素圆点。9如图是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，请据图分析，下列说法错误的是()A的作用是防止空气进入B为样品原点C的量不能没及D不能让纸的两边接触解析：选A为样品原点；因胡萝卜素溶于层析液，故层析液不能没及含有胡萝卜素的样品原点，即的量不能没及；不能让纸的两边接触，是为了避免毛细现象而使溶剂前沿不齐；而的作用是防止溶剂挥发。10为研究和开发天然食用色素，某研究小组取等量相同品种的红枣，采用萃取剂提取红枣中部分红色素，用紫外光谱仪测定不同温度下提取液的吸光度，实验结果如图所示，已知吸光度越大，红色素含量越高。下列分析较合理的是()A20 时，红枣中红色素含量最低B吸光度越大，红枣中红色素含量越高C红色素可能在较高温度下不稳定D温度越高，提取液中红色素含量越高解析：选C从题图可以看出，红色素的吸光度在70 时最大，当温度高于70 时，其吸光度又减小，所以可以推测出红色素在高温条件下不稳定。吸光度大，说明该温度下萃取效果好，不能说明红枣中红色素含量高。二、非选择题11胡萝卜素广泛存在于植物、藻类和真菌中，人体内不能合成胡萝卜素，必须从外界摄取。工业上大量获得胡萝卜素主要通过三孢布拉氏霉菌发酵生产。请回答下列问题： (1)根据胡萝卜素分子中_的数目可将胡萝卜素分为、三种。(2)培养三孢布拉氏霉菌时，培养基中的基本营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐四大类。为了获得高产菌株的单个菌落，接种时可用接种环在固体培养基上进行_操作，为了使聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，进行该操作时应该特别注意两点，一是每一次划线前要灼烧接种环(并待其冷却)，二是_。(3)让高产菌株大量繁殖的过程叫菌种培养，大量产生胡萝卜素的过程叫发酵培养。这两个过程中，_的培养基中碳/氮比例更高，原因是_。(4)萃取胡萝卜素时一般选择石油醚作萃取剂，原因是该有机溶剂能够充分溶解胡萝卜素，且具有较高的_并不与水混溶。解析：(1)根据胡萝卜素分子中碳碳双键的数目可将胡萝卜素分为、三种。(2)培养三孢布拉氏霉菌时，培养基中的基本营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐四大类。为了获得高产菌株的单个菌落，接种时可用接种环在固体培养基上进行平板划线操作，为了使聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，进行该操作时应该特别注意两点，一是每一次划线前要灼烧接种环(并待其冷却)，二是下一次划线要从上一次的末端开始。(3)让高产菌株大量繁殖的过程叫菌种培养，大量产生胡萝卜素的过程叫发酵培养。这两个过程中，发酵培养的培养基中碳/氮比例更高，原因是胡萝卜素只含碳和氢元素，不含氮元素，三孢布拉氏霉菌产生胡萝卜素需要大量碳源。(4)萃取胡萝卜素时一般选择石油醚作萃取剂，原因是该有机溶剂能够充分溶解胡萝卜素，且具有较高的沸点并不与水混溶。答案：(1)碳碳双键(2)(平板)划线下一次划线要从上一次的末端开始(3)发酵培养胡萝卜素只含碳和氢，不含氮，三孢布拉氏霉菌产生胡萝卜素需要大量碳源(4)沸点12比较提取玫瑰精油的水蒸气蒸馏装置和提取胡萝卜素的装置，如图所示。请回答有关问题：(1)从装置上看，A装置多了_、连接管、_；B装置增加了_。(2)A装置中提取物最后存在于_中，B装置提取物存在于_中。(3)两个装置的差别是提取的方法不同，归根到底是由于提取物的分子结构和理化性质不同。A装置中的提取物一般具有_，B装置中提取物在石油醚等有机溶剂中有较高的_。(4)B装置在加热瓶口安装回流冷凝装置的作用是_。解析：(1)从图中比较可看出A装置多了温度计、连接管和接收瓶，B装置多了水浴锅。(2)A装置是蒸馏装置，提取物随水蒸气蒸发后由于冷凝管的冷凝作用最后进入接收瓶，而B装置是萃取装置，提取物最终溶解在烧瓶内的有机溶剂中。(3)A装置中的提取物必须具有挥发性才能随水蒸气进入接收瓶，B装置中的提取物只有在有机溶剂中有高溶解度才能被萃取出来。(4)回流冷凝装置的作用是防止加热时有机溶剂挥发。答案：(1)温度计接收瓶(锥形瓶)水浴锅(2)接收瓶(锥形瓶)烧瓶(3)挥发性溶解度(4)防止加热时有机溶剂挥发13阅读下列材料，完成相关问题。从胡萝卜中提取出的橘黄色物质，包括多种结构类似物，统称为胡萝卜素。胡萝卜素通常是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂，它的化学分子式中包含多个碳碳双键，根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类，胡萝卜素是其中最主要的成分。胡萝卜素具有非常重要的作用：可作为优良的食用保健品；可作为禽畜饲料添加剂；可作为营养和着色两用的食品添加剂等。因此胡萝卜素的提取及鉴定引起人们很大的兴趣。(1)提取胡萝卜素的实验流程是_萃取过滤浓缩。(2)萃取的效率主要取决于_。(3)如图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图，请据图回答下列问题：胡萝卜素粗品鉴定的方法名称是_。图中b的名称是_。a的作用是_。e为_，对于e实验时应注意_。f为_，常用_。如果f没及e会导致_。解析：(1)提取胡萝卜素的步骤是粉碎干燥萃取过滤浓缩。(2)萃取的效率与萃取剂和原料有密切的关系，主要取决于萃取剂的性质和使用量，其次还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。(3)对胡萝卜素提取的粗品进行鉴定采用纸层析法，其原理是滤纸对各有机成分的吸附力不同而导致其随层析液在滤纸上的运动速度不同，从而使各成分分开。因层析液易挥发，故应在色谱容器上方用玻璃盖盖严。在进行点样时，应注意点样要快速细致，并保持滤纸干燥。层析液的深度不得超过样品原点，否则点样处的胡萝卜素会溶于层析液中，使实验失败。答案：(1)粉碎干燥(2)萃取剂的性质和使用量(3)纸层析法色谱容器防止层析液挥发样品原点点样应该快速细致并保持滤纸干燥溶剂(层析液)石油醚胡萝卜素溶解在层析液中，使实验失败(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(12小题，每小题4分，共48分)1下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是()A用兔的成熟红细胞可提取DNAB在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成紫色C用酒精进行提纯，原因是DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精DDNA对高温的耐受性一般要比蛋白质强解析：选D兔属于哺乳动物，其成熟的红细胞中无细胞核，不适合作为提取DNA的材料；DNA溶液与二苯胺试剂经沸水浴会变蓝；DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精，所以可用冷却的酒精来对DNA进行提纯；大多数蛋白质不能忍受6080 的高温，而DNA在80 以上才会变性。2下列关于体外扩增DNA的叙述，正确的是()ADNA聚合酶只能从5端延伸DNA链BDNA的合成方向总是从子链的3端向5端延伸C扩增DNA利用了热变性的原理D扩增的对象是氨基酸序列解析：选CDNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从子链的3端延伸DNA链，因此DNA的复制需要引物，当引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合时，DNA聚合酶就能从引物的3端开始延伸DNA链，因此DNA的合成方向总是从子链的5端向3端延伸。PCR利用了DNA热变性原理，扩增的对象是脱氧核苷酸序列。3在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法的叙述错误的是()A蒸馏法和萃取法都需要水浴加热B压榨法适用于易焦糊原料的提取，如柑橘、柠檬等C萃取法适用范围较广，一般原料颗粒小、萃取温度适宜、时间长，萃取效果好D三种方法中都有过滤操作过程解析：选A蒸馏法适用于提取挥发性强的芳香油，其操作过程中直接加热，不需要水浴加热，萃取法需要水浴加热。压榨法适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。萃取法适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中。三种方法中都有过滤操作过程。4下列实验流程中，错误的是()A鲜玫瑰花清水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水玫瑰油B石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮油C胡萝卜粉碎干燥萃取浓缩过滤胡萝卜素D挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵(果酒)醋酸发酵(果醋)解析：选C胡萝卜素的提取中，在浓缩前应先过滤，以除去萃取液中的不溶物。5以下关于猪血红蛋白提纯的描述，错误的是()A洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂B猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少C血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测D在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢解析：选D分离提纯血红蛋白时用凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质，相对分子质量大的蛋白质移动速度较快；血红蛋白的颜色可用于观察红色区带的移动情况，并据此判断分离效果。6多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述30多次循环：95 下使模板DNA变性、解链55 下复性(引物与DNA模板链结合)72 下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述，错误的是()A变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，在细胞内也可利用解旋酶实现B复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原则完成C延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸DPCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高解析：选C变性中，利用95 的高温破坏氢键，DNA解聚，此过程在细胞内也可在解旋酶作用下完成；复性中，55 时引物与DNA模板链依据碱基互补配对原则结合；延伸中，需要四种脱氧核苷酸，不需要ATP；PCR技术扩增DNA片段时需耐高温的酶。7(四川高考)下列有关实验操作或方法所导致结果的描述，错误的是()A用纸层析法分离色素时，若滤液细线画得过粗可能会导致色素带出现重叠B用葡萄制作果醋时，若先通入空气再密封发酵可以增加醋酸含量提高品质C提取胡萝卜素时，若用酒精代替石油醚萃取将会导致胡萝卜素提取率降低D调查人群中色盲发病率时，若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏高解析：选B用纸层析法分离色素时，若滤液细线画得过粗，经层析液扩散后得到的色素带会过宽，甚至可能会导致色素带出现重叠；醋酸菌为好氧菌，用葡萄制作果醋时，若先通入空气再密封发酵，会降低醋酸含量和品质；胡萝卜素不溶于水，微溶于乙醇(酒精)，易溶于石油醚等有机溶剂，因此若用酒精代替石油醚萃取将会导致胡萝卜素提取率降低；调查人群中色盲发病率时，应该在人群中随机调查，若只在患者家系中调查，将会导致所得结果偏高。8下列关于血红蛋白的提取和分离操作的叙述，错误的是()A色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡，必须重装B凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液C为加快凝胶膨胀，可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热，逐渐升温至接近沸腾，通常只需12 hD在血红蛋白提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理，是让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能解析：选B由于装填凝胶柱时用到的是商品凝胶，为干燥的颗粒，使用前需要用蒸馏水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液，再用洗脱液进行充分洗涤平衡，使凝胶装填紧密，也可在沸水浴中加热膨胀，既可节约时间，也可除去凝胶中的微生物，排出胶粒内的空气。9下列关于提取胡萝卜素实验流程的叙述，错误的是()A萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶B为了提高萃取的效率，可采用酒精灯直接加热的方法适当地提高萃取温度C萃取过程中在加热瓶口安装回流冷凝装置，是为了防止加热时有机溶剂的挥发D浓缩的过程是为了把萃取剂与胡萝卜素分开解析：选B胡萝卜素的提取过程中，不宜提高温度，更不能用酒精灯直接加热，宜采用水浴加热。10PCR技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，如图表示合成过程。下列说法错误的是()A甲过程高温使DNA变性解旋，该过程不需要解旋酶的作用B丙过程用到的酶在高温下失活，因此在PCR扩增时需要再添加C如果把模板DNA的两条链用15N标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制“94 55 72 ”温度循环3次，则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占25%DPCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变解析：选B丙过程用到的酶是Taq DNA聚合酶，其特点是耐高温。11下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的是()A提取DNA或血红蛋白均可用猪的红细胞或鸡的红细胞B提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞C蛋白质提取和分离过程中进行透析可以去除溶液中的DNAD蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化解析：选D猪的红细胞中无细胞核，不能用于提取DNA；提取DNA需用蒸馏水涨破细胞，提取蛋白质可以直接用豆浆或研磨的大豆；透析法可除去相对分子质量小的杂质，不能除去DNA；用电泳的方法可将蛋白质、DNA进行分离纯化。12如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。对这些操作的目的，叙述正确的是()A是洗涤血细胞，去除血细胞表面的杂质B是溶解DNA，去除不溶于酒精的杂质C是溶解DNA，去除不溶于2 mol/L的NaCl溶液的杂质D是稀释NaCl溶液，去除不溶于低浓度NaCl溶液的杂质解析：选C是释放核物质，是提纯DNA，去除溶于酒精的杂质，是稀释NaCl溶液，析出DNA。二、非选择题(共52分)13(13分)真核生物细胞内，大量DNA和蛋白质以及一些RNA等混杂在一起，难以分离。某生物兴趣小组为了获得纯度相对较高的DNA展开了实验探究。(1)分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质理化性质的不同而采取一定的方法，如图是从各种物质之间_的差异角度开展研究： a取鸡血细胞悬液10 mL，加蒸馏水20 mL，同时用玻璃棒_(填“轻轻搅拌”或“快速搅拌”)。过滤，取滤液，转移到塑料材质的大烧杯中。b沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，用玻璃棒沿一个方向_(填“轻轻搅拌”或“快速搅拌”)，同时不断收集析出的物质。图中曲线是根据鸡血中几种物质的析出情况绘制的，请据图分析：c如果只收集纤维蛋白，可采取的措施是_。d先用饱和度40%的硫酸铵溶液析出绝大部分纤维蛋白和大部分球蛋白， 再在饱和度约为_的硫酸铵溶液中析出DNA(既保证DNA提取量较大又避免其他杂质过多)，与此同时析出的物质还有_。(2)如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可采取的两种办法是：将DNA与球蛋白的混合物加入到_中，收集再次析出物；用_处理溶有DNA与蛋白质的溶液。解析：(1)分析曲线图可知，不同物质在不同饱和度的硫酸铵中析出的相对量有所差别，即分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质之间溶解度的差异角度开展研究：a.取鸡血细胞悬液10 mL，加蒸馏水20 mL，此时可以用玻璃棒快速搅拌，加速血细胞破裂。b.沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，为了防止将DNA的絮状物搅碎，此时应用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，同时不断收集析出的物质。c.由图看出，纤维蛋白的溶解度最低，硫酸铵饱和度在20%之前已经开始析出；在硫酸铵饱和度为30%时析出最快，说明此时的溶解度最低，且超过30%后，球蛋白也将逐渐析出，因此如果只收集纤维蛋白，可以在硫酸铵饱和度达到30%之前收集析出物。d.由图看出，DNA在饱和度约为50%的硫酸铵溶液中溶解度最小，与此同时析出的物质还有球蛋白，只是球蛋白析出量较少。(2)如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可将DNA与球蛋白的混合物加入到冷却酒精中，由于DNA不溶于酒精，而其他杂质可溶于酒精，因此收集再次析出物；酶具有专一性，可以用嫩肉粉(木瓜蛋白酶)处理溶有DNA与蛋白质的溶液，此时蛋白质水解，因此可以分离DNA和蛋白质。答案：(除标明外，每空2分，共13分)(1)溶解度(1分)a快速搅拌(1分)b轻轻搅拌(1分)c在硫酸铵饱和度达到30%之前收集析出物d50%球蛋白(2)冷却酒精嫩肉粉(木瓜蛋白酶)14(20分)下图是提取胡萝卜素的实验流程示意图，请回答下列问题：(1)除了可以从植物中提取天然胡萝卜素外，还可以从养殖的岩藻中获得或者利用_生产。(2)图中A过程表示_，此过程用到的有机溶剂应该具有很高的_，能够充分_胡萝卜素，并且不与水混溶。(3)图中B过程表示_，该过程之前进行过滤的目的是_。(4)如图是某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验的结果。点样的基线一般距底边_ cm，A、B、C、D四点中，属于标准样品样点的是_。图中甲代表的物质是_，乙代表的物质是_。解析：(1)胡萝卜素的获得有三种途径：一是从植物中提取，二是从岩藻中获得，三是利用微生物发酵生产。(2)图中A是萃取，所用萃取剂应具有较高的沸点，并能充分溶解胡萝卜素。(3)B为浓缩，浓缩之前进行过滤可以除去萃取液中的不溶物。(4)图中A和D只有一个色素带，应是标准样品的样点，B和C为提取样品的样点。甲代表的物质是胡萝卜素，乙代表的物质主要是其他色素和杂质。答案：(每空2分，共20分)(1)微生物的发酵(2)萃取沸点溶解(3)浓缩除去萃取液中的不溶物(4)2A、D胡萝卜素其他色素和杂质15(19分)蛋白质分子内含有各种酸性基团和碱性基团，如肽链末端的氨基和羧基、天冬氨酸和谷氨酸残基中的羧基、赖氨酸和组氨酸残基中的各种碱性基团，所以蛋白质是两性电解质。在酸性溶液中，碱性基团的解离程度增大，使蛋白质带正电荷；在碱性溶液中，酸性基团的解离程度加强，使蛋白质带负电荷。当溶液到达某一pH时，蛋白质可因内部酸性或碱性基团的解离程度相等而呈等电状态，这时溶液的pH叫蛋白质的等电点。不处于等电点状态的蛋白质分子的正、负电荷量是不相同的。试回答下列问题。(1)多数蛋白质的等电点近于5，一般含碱性基团较多的蛋白质的等电点_(填“偏高”或“偏低”)(2)根据等电点的不同，可用_方法将不同种类的蛋白质分子分开。(3)简述根据等电点分离不同种类蛋白质分子的原理。_。(4)在血红蛋白提取和分离实验中，对分离得到的血红蛋白溶液要进行透析，除去相对分子质量较小的杂质蛋白质。请利用所给的实验材料对该透析实验进行验证。实验目的：验证透析的基本原理和操作。实验原理：_；_。实验材料：透析管或透析袋烧杯玻璃棒电磁搅拌器试管及试管架实验试剂：1 mL血红蛋白溶液300 mL物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)实验步骤：_；_。答案：(除标明外，每空3分，共19分)(1)偏高(2分)(2)电泳(2分)(3)调节电泳槽中缓冲液的pH，使某种蛋白质处于等电点状态，而其他蛋白质带有电荷，在电场作用下，带有正、负电荷的蛋白质分别移向两极，而不带电荷的蛋白质留在原处(4)实验原理：蛋白质是大分子物质，不能透过透析袋，而小分子物质可以自由透过在分离提纯蛋白质的过程中，常利用透析的方法使蛋白质与其中夹杂的小分子物质分开实验步骤：取1 mL血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300 mL物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液的烧杯中不断更换烧杯中的缓冲液，并用电磁搅拌器不断搅动缓冲液，以加速透析过程，透析12 h