高考生物一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)三十六酶的應(yīng)用和生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-酶的應(yīng)用和生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用(30分鐘100分)1.(14分)(2021·南寧模擬)(1)紅細(xì)胞含有大量血紅蛋白,紅細(xì)胞的機(jī)能主要是由血紅蛋白完成的。我們可以選用豬、牛、羊等哺乳動物的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),來提取和分離血紅蛋白,請回答下列有關(guān)問題:①實(shí)驗(yàn)前取新鮮的血液,要切記在采血容器中預(yù)先加入__________以防止血液凝固,取血回來,馬上進(jìn)行離心,收集血紅蛋白溶液。此過程是樣品處理,在獲取紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白時,較簡便的辦法是________________,然后再分離血紅蛋白溶液。

②收集到的血紅蛋白溶液在透析袋中透析,透析的目的是_______________。

③透析結(jié)束后,需將得到的樣品通過__________法進(jìn)一步純化,最后可經(jīng)__________凝膠電泳法進(jìn)行純度鑒定。

(2)在固定化酵母細(xì)胞時,通常采用__________法,加熱溶解海藻酸鈉時需注意__________加熱,溶化好的海藻酸鈉溶液應(yīng)冷卻至室溫后再與已活化的酵母細(xì)胞充分混合。

〖解析〗(1)①采取血液時要在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉以防止血液凝固。在獲取紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白時,較簡便的辦法是將紅細(xì)胞置于蒸餾水中,利用滲透原理使紅細(xì)胞吸水漲破,然后再分離血紅蛋白溶液。②收集到的血紅蛋白溶液在透析袋中透析,由于透析的原理是透析袋能使小分子自由進(jìn)出,而大分子則保留在袋內(nèi),所以透析的目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。③樣品的純化是通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去。最后可經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳法進(jìn)行純度鑒定。(2)酵母細(xì)胞個大,難以被吸附或結(jié)合,所以在固定化酵母細(xì)胞時,通常采用包埋法。加熱溶解海藻酸鈉時需注意小火間斷加熱,溶化好的海藻酸鈉溶液應(yīng)冷卻至室溫后再與已活化的酵母細(xì)胞充分混合?！即鸢浮?(1)①檸檬酸鈉(或抗凝劑)紅細(xì)胞吸水漲破②去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)③凝膠色譜SDS—聚丙烯酰胺(2)包埋小火間斷2.(14分)(2021·太原模擬)葡萄糖異構(gòu)酶經(jīng)固定化后,可用于工業(yè)化生產(chǎn)高果糖漿。請回答下列問題。(1)戊二醛是一種交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構(gòu)酶通過化學(xué)鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻,用注射器將混合液注入__________溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為____________________________________。

(2)海藻酸鈉的濃度會影響到凝膠珠粒的形狀,若珠粒呈“蝌蚪”狀,有明顯的拖尾現(xiàn)象,說明________________,此珠粒中固定化酶活力較低,原因是__。

(3)1個葡萄糖異構(gòu)酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol____________所需的酶量。如圖是溫度對葡萄糖異構(gòu)酶的固定化酶和游離酶活力的影響曲線,該曲線表明______________________________

__。

(4)在用葡萄糖異構(gòu)酶凝膠反應(yīng)柱生產(chǎn)高果糖漿時,若糖液在1次流經(jīng)反應(yīng)柱后果糖的濃度低于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),對此你提出的改進(jìn)方案是

___________________

(答出2點(diǎn)即可)?！冀馕觥?1)戊二醛是一種交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構(gòu)酶通過化學(xué)鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻,用注射器將混合液注入CaCl2溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為CaCl2包埋法、化學(xué)結(jié)合法。(2)海藻酸鈉的濃度會影響到凝膠珠粒的形狀,若珠粒呈“蝌蚪”狀,有明顯的拖尾現(xiàn)象,說明海藻酸鈉的濃度過高。此珠粒中固定化酶活力較低的原因是:交聯(lián)后的葡萄糖異構(gòu)酶易從海藻酸鈉中漏出,影響酶與底物的結(jié)合。(3)高果糖漿生產(chǎn)需要的酶是葡萄糖異構(gòu)酶,1個葡萄糖異構(gòu)酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol果糖所需的酶量。通過分析溫度對相對酶活力影響的曲線圖可知,固定化酶和游離酶的最適溫度相同,均對應(yīng)橫坐標(biāo)上的同一點(diǎn),低于或高于最適溫度時,固定化酶的酶活力都高于游離酶。(4)固定化酶與游離酶的酶促反應(yīng)相比,固定化酶的不足之處是與底物接觸面積減小;產(chǎn)物不易擴(kuò)散;單位時間內(nèi)反應(yīng)速率相對低或酶的活力降低等。改進(jìn)方案主要有增加葡萄糖異構(gòu)酶凝膠的裝載量;降低糖液流速;將流出液再次加入反應(yīng)柱;更換直徑更細(xì)的柱筒等。〖答案〗:(1)CaCl2CaCl2包埋法、化學(xué)結(jié)合法(2)海藻酸鈉濃度過高(交聯(lián)后的)葡萄糖異構(gòu)酶易從海藻酸鈉中漏出(3)果糖固定化酶和游離酶的最適溫度相同,低于或高于最適溫度時,固定化酶的酶活力都高于游離酶(4)增加葡萄糖異構(gòu)酶凝膠的裝載量(或凝膠柱高);降低糖液流速;將流出液再次加入反應(yīng)柱;更換直徑更細(xì)的柱筒等(答出2點(diǎn)即可)〖方法技巧〗固定化酶和固定化細(xì)胞的比較固定化酶固定化細(xì)胞酶一種酶一系列酶載體高嶺土、皂土、硅膠、凝膠明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺固定方法化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法營養(yǎng)物質(zhì)不需要需要催化反應(yīng)單一一系列(或多種)反應(yīng)底物大分子、小分子小分子物質(zhì)缺點(diǎn)不利于催化一系列酶促反應(yīng)反應(yīng)物不易與酶接近,尤其是大分子物質(zhì),反應(yīng)效率下降優(yōu)點(diǎn)①既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離;②可以重復(fù)利用成本低、操作容易3.(15分)青蒿素:無色針狀晶體,易溶于有機(jī)溶劑,不溶于水,不易揮發(fā)。獲取途徑主要是從黃花蒿中直接提取得到。根據(jù)生物相關(guān)知識,回答下列問題:(1)使用水蒸氣蒸餾法________(填“適用”或“不適用”)提取青蒿素,原因是__

________________________________________。

(2)從黃花蒿中提取青蒿素時,應(yīng)采用________法,并且通常在提取前將黃花蒿莖葉進(jìn)行________和干燥,以提高效率;干燥過程應(yīng)控制好________和________,以防止青蒿素分解。

(3)提取過程中宜采用________加熱以防止燃燒、爆炸;所得液體濃縮前需進(jìn)行________。

(4)最后需要對所提取物質(zhì)進(jìn)行________,以確定是否提取到青蒿素。

〖解析〗(1)水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì),而青蒿素不易揮發(fā)。(2)青蒿素易溶于有機(jī)溶劑,適合用萃取法進(jìn)行分離,提取前將原料進(jìn)行粉碎和干燥,以提高效率。干燥的溫度和時間要控制好,以防止萃取物分解。(3)水浴加熱可以防止因受熱不均引起的燃燒和爆炸,萃取后需要先過濾,再濃縮。(4)必須經(jīng)過鑒定才能確定所得提取物是青蒿素。〖答案〗:(1)不適用水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì),而青蒿素為非揮發(fā)性物質(zhì),不能隨水蒸氣蒸餾出(2)萃取粉碎溫度時間(3)水浴過濾(4)鑒定4.(8分)(2021·通遼模擬)納豆是一種大豆經(jīng)納豆桿菌發(fā)酵而成的健康食品,納豆桿菌能分泌納豆激酶等?；卮鹣铝袉栴}:(1)納豆激酶能夠水解血栓中水不溶性的纖維蛋白,所以具有溶解血栓的作用。提純納豆激酶可用于制備藥物。為提取純化納豆激酶,可進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):①接種具有高纖溶活性的菌落到液體發(fā)酵培養(yǎng)基。37℃,搖床振蕩,發(fā)酵②收集發(fā)酵液,離心,分層,取________(填“上清液”或“沉淀物”)作為提取納豆激酶的材料。

③透析法分離:將上述離心所得樣品裝入透析袋,置于20mmol/L磷酸鹽緩沖液中透析,以便達(dá)到__________的目的。

④____________法純化:將透析液進(jìn)行柱層析,用__________進(jìn)行洗脫,試管連續(xù)收集。用此法分離蛋白質(zhì)時,相對分子質(zhì)量____________的蛋白質(zhì)先從層析柱中洗脫出來。

⑤SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定純度:此過程中分子的遷移速度取決于______________。

(2)如果用固定化技術(shù)固定納豆激酶,適合使用__________________法,酶固定化后要檢測酶的活性,酶的活性可以用一定條件下酶促反應(yīng)速率即__________________________來表示。

〖解析〗(1)納豆激酶能夠水解血栓中水不溶性的纖維蛋白,所以具有溶解血栓的作用。提純納豆激酶可用于制備藥物。為提取純化納豆激酶,可進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):①接種具有高纖溶活性的菌落到液體發(fā)酵培養(yǎng)基。37℃,搖床振蕩,發(fā)酵3天,獲得更多的納豆激酶。②收集發(fā)酵液,離心,分層,取上清液作為提取納豆激酶的材料,根據(jù)題意,納豆激酶應(yīng)該存在于上清液中。③透析法分離:將上述離心所得樣品裝入透析袋,置于20mmol/L磷酸鹽緩沖液中透析,透析的目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。④用凝膠色譜法純化的操作方法:將透析液進(jìn)行柱層析,用(20mmol/L)磷酸(鹽)緩沖液(洗脫液)進(jìn)行洗脫,試管連續(xù)收集。用此法分離蛋白質(zhì)時,相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)因?yàn)樵谏V柱中運(yùn)動的距離短,所以先從層析柱中洗脫出來,而相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)因?yàn)橐M(jìn)入凝膠顆粒的內(nèi)部,運(yùn)動的距離長,所以后從色譜柱中出來。⑤(2)如果用固定化技術(shù)固定納豆激酶,因?yàn)槊赶鄬Ψ肿淤|(zhì)量小,容易從包埋材料中漏出,故適合使用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法,酶固定化后要檢測酶的活性,酶的活性可以用一定條件下酶促反應(yīng)速率即單位時間、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示?！即鸢浮?(1)上清液去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)凝膠色譜(20mmol/L)磷酸(鹽)緩沖液大分子大小(2)化學(xué)結(jié)合法或物理吸附單位時間、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量5.(14分)(創(chuàng)新性·人源γ-分泌酶結(jié)合淀粉樣前體蛋白(APP)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用)(2021·深圳模擬)《科學(xué)》上報道了人源γ-分泌酶結(jié)合淀粉樣前體蛋白(APP)的高分辨率冷凍電鏡結(jié)構(gòu),揭示了結(jié)合底物后γ-分泌酶發(fā)生的構(gòu)象變化,并對這些構(gòu)象變化的功能進(jìn)行了生化研究,從而為研究與癌癥以及阿爾茲海默癥相關(guān)的特異性藥物設(shè)計提供了重要的結(jié)構(gòu)信息?；卮鹣铝袉栴}:(1)酶大規(guī)模應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域,于是出現(xiàn)了固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)。固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用____________________________,

包括______________和物理吸附法。

(2)γ-分泌酶由4個跨膜蛋白亞基組成。若對γ-分泌酶4個跨膜蛋白亞基進(jìn)行分離、純化及分子量測定,需采用__________及電泳技術(shù)。前者是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法,相對分子質(zhì)量較大的跨膜蛋白移動速度__________(填“較快”“較慢”或“無差異”)。

(3)電泳是指____________在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。電泳利用了待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、形狀的不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的____________,從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。

(4)對γ-分泌酶的4個跨膜蛋白亞基進(jìn)行分子量測定時,通常采用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳的方法,SDS能使蛋白質(zhì)完全變性,并解聚成單條肽鏈,SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量,因而掩蓋了不同蛋白質(zhì)間的電荷差別,使該電泳遷移率完全取決于______________________。

〖解析〗(1)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法,將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法(將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合,或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上)和物理吸附法。(2)凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)只能在凝膠外部移動,路程較短,移動速度較快。(3)電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。電泳利用了待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、形狀的不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度,從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。(4)蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移速率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素,為了消除靜電荷對遷移速率的影響,可在凝膠中加入SDS,SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物,SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量,因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別,使電泳遷移率完全取決于相對分子質(zhì)量的大小?！即鸢浮?(1)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)包埋法、化學(xué)結(jié)合法(2)凝膠色譜法較快(3)帶電粒子遷移速度(4)相對分子質(zhì)量的大小6.(9分)(2021·貴陽模擬)在制作果汁時,為了增加出汁率和澄清度(用果汁透光率表示),常常加入果膠酶。某研究小組的研究結(jié)果如表(注:果膠含量程度“+”越多,表示果膠含量越高)?；卮鹣铝袉栴}:酶劑量/mL·L-10.050.080.100.130.150.170.190.210.230.25果膠含量程度++++++透光率/%80848892959595959287(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,在果汁生產(chǎn)中,果膠酶的使用劑量為__________mL·L-1比較適宜,原因是__________。當(dāng)果膠酶劑量超過0.21mL·L-1時,透光率反而下降,這時使果汁變渾濁的物質(zhì)是__________。

(2)在工業(yè)生產(chǎn)中還可以將果膠酶進(jìn)行固定化處理。一般來說,酶更適合采用物理吸附法和__________法進(jìn)行固定,而細(xì)胞多采用__________法進(jìn)行固定,這是因?yàn)?/p>

____________________________________________。與一般酶制劑相比,

固定化酶的突出優(yōu)點(diǎn)是________________________________。

〖解析〗(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,在果汁生產(chǎn)中,果膠酶的使用劑量為0.15mL·L-1比較適宜,原因是此時在果膠酶的作用下果膠完全分解,果汁澄清度高,且酶用量相對少。當(dāng)果膠酶劑量超過0.21mL·L-1時,透光率反而下降,這時使果汁變渾濁的物質(zhì)是果膠酶。(2)在工業(yè)生產(chǎn)中還可以將果膠酶進(jìn)行固定化處理。一般來說,酶更適合采用物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法進(jìn)行固定,而細(xì)胞多采用包埋法進(jìn)行固定,這是因?yàn)轶w積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而體積小的酶容易從包埋材料中漏出。與一般酶制劑相比,固定化酶的突出優(yōu)點(diǎn)是容易與產(chǎn)物分離,可以反復(fù)利用,降低成本。〖答案〗:(1)0.15該劑量的酶分解果膠徹底,果汁澄清度高,且酶用量少果膠酶(2)化學(xué)結(jié)合包埋體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而體積小的酶容易從包埋材料中漏出容易與產(chǎn)物分離,可以反復(fù)利用〖加固訓(xùn)練〗(2021·南昌模擬)請回答下列生物技術(shù)方面的問題:(1)玫瑰精油是香料工業(yè)中的“液體黃金”,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,難溶于水,易溶于______________,能隨水蒸氣一同蒸餾,一般采用水蒸氣蒸餾法提取。提取胡蘿卜素常用______________,一般選擇石油醚作為萃取劑,這是因?yàn)檩腿r的____________越高,效果越好。另外,萃取效果還取決于胡蘿卜的__________、緊密程度和顆粒大小,以及萃取時間,萃取后還需進(jìn)行過濾、濃縮等步驟。濃縮時使用的裝置為如圖中的____________。

(2)檸檬精油是植物芳香油中的一種,它是一種廣譜性的殺蟲劑,它可殺死蚊子、蒼蠅、蟑螂和臭蟲等傳染疾病的害蟲,以及危害糧食、蔬菜的常見害蟲,包括幼蟲、蛹等,被稱為一種綠色殺蟲劑。提取的必經(jīng)步驟如圖所示,請根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程圖回答下列問題:①檸檬果皮精油是食品、化妝品和香水配料的優(yōu)質(zhì)原料,具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。該精油的提取適宜采用____________法,不采取水蒸氣蒸餾法的原因是

__。

②A是____________,目的是______________________________________________。B過程一般加入相當(dāng)于檸檬果皮質(zhì)量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉,其目的是__________________。C過程為______________。

③采用檸檬精油作為殺蟲劑,可以解決其他殺蟲劑給人類帶來的隱患,其突出的優(yōu)點(diǎn)是

_____________________________。

〖解析〗(1)玫瑰精油,難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,能隨水蒸氣一同蒸餾,一般采用水蒸氣蒸餾法提取。提取胡蘿卜素常用萃取法,一般選擇石油醚作為萃取劑,這是因?yàn)檩腿r的溫度越高,效果越好。另外,萃取效果還取決于胡蘿卜的含水量、緊密程度和顆粒大小,以及萃取時間,萃取后還需進(jìn)行過濾、濃縮等步驟。濃縮時使用的蒸餾裝置為題圖中的A。(2)①檸檬精油的提取適宜采用壓榨法,不采取水蒸氣蒸餾法的原因是水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解。②A是石灰水,目的是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),分解果膠,防止壓榨時果皮滑脫,提高出油率。B過程一般加入相當(dāng)于檸檬果皮質(zhì)量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉,其目的是使精油易與水分離。C過程為過濾。③采用檸檬油作為殺蟲劑,可以解決其他殺蟲劑給人類帶來的隱患,其突出的優(yōu)點(diǎn)是對人、其他動物、植物均無毒性;減少對環(huán)境的污染?！即鸢浮?(1)有機(jī)溶劑萃取法溫度含水量A(2)①壓榨水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解②石灰水破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),分解果膠,防止壓榨時果皮滑脫,提高出油率使精油易與水分離過濾③對人、其他動物、植物均無毒性;減少對環(huán)境的污染7.(14分)(2021·巢湖模擬)偃松(又名馬尾松、五針?biāo)?松塔精油富含具有抑菌活性的蒈烯、莰烯、β-蒎烯等物質(zhì)且相對含量較高。某興趣小組分別采用了水蒸氣蒸餾法(SD)、鹽析輔助水蒸氣蒸餾法(SOSD)、超聲波輔助水蒸氣蒸餾法(USD超聲波具有很強(qiáng)的破碎能力)三種方式提取偃松松塔精油并比較其出油率?；卮鹣铝袉栴}:注:鹽析輔助水蒸氣蒸餾法是在基礎(chǔ)物料中加入8g氯化鈉,混合均勻后浸泡3h再進(jìn)行蒸餾;超聲波輔助水蒸氣蒸餾法是將裝有基礎(chǔ)物料的圓底燒瓶在超聲功率270W、25℃條件下超聲(1)偃松松塔精油適宜用水蒸氣蒸餾法提取,可推測其具有的性質(zhì)是____________;蒸餾過程中,當(dāng)水和原料的用量一定時,影響其提取量的因素有__________________。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用SOSD、USD提取偃松松塔精油的出油率均比SD更高,推測其原因是

____________________________________。

(3)為探究不同方式提取得到的偃松松塔精油的抑菌能力大小,該興趣小組繼續(xù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn):取上述三種方式提取得到的等量精油分別滴在大小相同的濾紙小圓片上,再將濾紙小圓片平鋪在長滿大腸桿菌的平板上,并設(shè)置空白對照組,放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)觀察。①設(shè)置空白對照組的作用是________________________________________,

可通過測量____________________來比較三種提取方式得到的偃松松塔精油的抑菌能力大小。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用SOSD、USD提取得到的偃松松塔精油抑菌能力比SD更大,其原因可能是

________________________________。

③有研究表明,偃松松塔精油對多種病菌都有抑制作用,據(jù)此推測偃松松塔精油可應(yīng)用于______________等方面。

〖解析〗(1)偃松松塔精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,因此適合用水蒸氣蒸餾法提取。提取偃松松塔精油時,影響提取量的主要因素是蒸餾時間和蒸餾溫度。(2)采用SOSD提取偃松松塔精油的出油率較高的原因是:氯化鈉可增大原料細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓,精油更容易被水蒸氣攜帶出來;利用USD提取出油率高的原因是:超聲波加速了原料細(xì)胞的破碎速度,使得精油有效成分加快滲出,可釋放更多的松塔精油。(3)①為增加實(shí)驗(yàn)的可信度,排除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置空白對照。設(shè)置的空白對照如下:增加一組未用精油浸泡的濾紙片進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),其他條件均相同。判斷精油的抑菌能力大小的指標(biāo)是抑菌圈直徑大小,抑菌圈直徑大則說明精油的殺傷作用大。②采用SOSD、USD提取得到的精油中,具有抑菌活性的蒈烯、莰烯、β-蒎烯等物質(zhì)相對含量比SD更高,所以采用SOSD、USD提取得到的偃松松塔精油抑菌能力比SD更大。③偃松松塔精油對多種病菌都有抑制作用,由于化學(xué)抑菌劑副作用較大,所以偃松松塔精油作為天然成分對于食物的保鮮防腐、殺菌消毒的開發(fā)應(yīng)用提供了新的途徑?！即鸢浮?(1)較強(qiáng)的揮發(fā)性蒸餾時間、蒸餾溫度(2)氯化鈉(的鹽析作用)可使得精油更容易被水蒸氣攜帶出來,超聲波的破碎作用使原料細(xì)胞充分破裂,可釋放更多的松塔精油(3)排除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾抑菌圈(透明圈、透明斑)的直徑大小具有抑菌活性的蒈烯、莰烯、β-蒎烯等物質(zhì)相對含量比SD更高防腐保鮮、消毒殺菌〖知識拓展〗水中蒸餾、水上蒸餾和水氣蒸餾的區(qū)別(1)基本原理相同,但原料放置的位置不同。①水中蒸餾:原料放在蒸餾容器的水中,水要完全浸沒原料。②水上蒸餾:容器中水的上方有篩板,原料放在篩板上,水量以沸騰時不浸濕原料為宜。③水氣蒸餾:蒸餾容器下方有一排氣孔,連接外源水蒸氣,上方有篩板,上面放原料。(2)各自特點(diǎn):水中蒸餾設(shè)備簡單、成本低、易操作,而水上蒸餾和水氣蒸餾時間短,出油率高。8.(12分)(2021·太原模擬)三孢布拉氏霉菌是一種可產(chǎn)生胡蘿卜素的真菌,常用于胡蘿卜素的工業(yè)化生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}:(1)配制三孢布拉氏霉菌的培養(yǎng)基時,需將pH調(diào)至________(填“微酸性”“中性”或“微堿性”)。

(2)將發(fā)酵后的三孢布拉氏霉菌處理后研磨成粉末,加入________(填“石油醚”“乙醇”或“丙酮”)萃取,選擇該萃取劑的依據(jù)是:具有較高的沸點(diǎn),能夠充分溶解胡蘿卜素,并且__。

(3)將提取的胡蘿卜素粗品通過____________法進(jìn)行鑒定,據(jù)如圖結(jié)果可判斷出樣品2中含有胡蘿卜素,判斷依據(jù)是________________________________。

(4)研究者利用聚丙烯酰胺凝膠電泳對三孢布拉氏霉菌的蛋白質(zhì)進(jìn)行分離,為了消除蛋白質(zhì)分子原有電荷量對遷移率的影響,可在凝膠中加入__________________,原理是________________________________,

因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別,使電泳遷移率完全取決于蛋白質(zhì)分子的大小。〖解析〗(1)一般霉菌適合于微酸性環(huán)境,因此在制備三孢布拉氏霉菌培養(yǎng)基的過程中,滅菌之前應(yīng)將培養(yǎng)基的pH調(diào)至微酸性。(2)萃取胡蘿卜素選用石油醚,其原因是石油醚具有較高的沸點(diǎn),能夠充分溶解胡蘿卜素,并且不與水混溶。(3)提取的胡蘿卜素粗品通過紙層析法進(jìn)行鑒定,據(jù)圖示結(jié)果可判斷出樣品2中含有胡蘿卜素,判斷依據(jù)是樣品2具有與標(biāo)準(zhǔn)樣對應(yīng)的色帶1。(4)利用聚丙烯酰胺凝膠電泳對三孢布拉氏霉菌的蛋白質(zhì)進(jìn)行分離,為了消除蛋白質(zhì)分子原有電荷量對遷移率的影響,可在凝膠中加入SDS,原理是SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)-SDS混合物,SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量,因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別,使電泳遷移率完全取決于蛋白質(zhì)分子的大小。〖答案〗:(1)微酸性(2)石油醚不與水混溶(3)紙層析樣品2具有與標(biāo)準(zhǔn)樣對應(yīng)的色帶1(4)SDSSDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)-SDS混合物,SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量〖易錯警示〗(1)石油醚、乙酸乙酯、苯和四氯化碳都能用來提取胡蘿卜素,乙醇和丙酮不能用于胡蘿卜素的萃取。在這四種溶劑中,石油醚的沸點(diǎn)最高,在加熱萃取時不易揮發(fā),所以石油醚最適宜用作胡蘿卜的萃取劑。(2)胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮,但它們是水溶性有機(jī)溶劑,在萃取中能與水混溶而影響萃取效果,所以不能用它們作萃取劑。酶的應(yīng)用和生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用(30分鐘100分)1.(14分)(2021·南寧模擬)(1)紅細(xì)胞含有大量血紅蛋白,紅細(xì)胞的機(jī)能主要是由血紅蛋白完成的。我們可以選用豬、牛、羊等哺乳動物的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),來提取和分離血紅蛋白,請回答下列有關(guān)問題:①實(shí)驗(yàn)前取新鮮的血液,要切記在采血容器中預(yù)先加入__________以防止血液凝固,取血回來,馬上進(jìn)行離心,收集血紅蛋白溶液。此過程是樣品處理,在獲取紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白時,較簡便的辦法是________________,然后再分離血紅蛋白溶液。

②收集到的血紅蛋白溶液在透析袋中透析,透析的目的是_______________。

③透析結(jié)束后,需將得到的樣品通過__________法進(jìn)一步純化,最后可經(jīng)__________凝膠電泳法進(jìn)行純度鑒定。

(2)在固定化酵母細(xì)胞時,通常采用__________法,加熱溶解海藻酸鈉時需注意__________加熱,溶化好的海藻酸鈉溶液應(yīng)冷卻至室溫后再與已活化的酵母細(xì)胞充分混合。

〖解析〗(1)①采取血液時要在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉以防止血液凝固。在獲取紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白時,較簡便的辦法是將紅細(xì)胞置于蒸餾水中,利用滲透原理使紅細(xì)胞吸水漲破,然后再分離血紅蛋白溶液。②收集到的血紅蛋白溶液在透析袋中透析,由于透析的原理是透析袋能使小分子自由進(jìn)出,而大分子則保留在袋內(nèi),所以透析的目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。③樣品的純化是通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去。最后可經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳法進(jìn)行純度鑒定。(2)酵母細(xì)胞個大,難以被吸附或結(jié)合,所以在固定化酵母細(xì)胞時,通常采用包埋法。加熱溶解海藻酸鈉時需注意小火間斷加熱,溶化好的海藻酸鈉溶液應(yīng)冷卻至室溫后再與已活化的酵母細(xì)胞充分混合?！即鸢浮?(1)①檸檬酸鈉(或抗凝劑)紅細(xì)胞吸水漲破②去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)③凝膠色譜SDS—聚丙烯酰胺(2)包埋小火間斷2.(14分)(2021·太原模擬)葡萄糖異構(gòu)酶經(jīng)固定化后,可用于工業(yè)化生產(chǎn)高果糖漿。請回答下列問題。(1)戊二醛是一種交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構(gòu)酶通過化學(xué)鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻,用注射器將混合液注入__________溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為____________________________________。

(2)海藻酸鈉的濃度會影響到凝膠珠粒的形狀,若珠粒呈“蝌蚪”狀,有明顯的拖尾現(xiàn)象,說明________________,此珠粒中固定化酶活力較低,原因是__。

(3)1個葡萄糖異構(gòu)酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol____________所需的酶量。如圖是溫度對葡萄糖異構(gòu)酶的固定化酶和游離酶活力的影響曲線,該曲線表明______________________________

__。

(4)在用葡萄糖異構(gòu)酶凝膠反應(yīng)柱生產(chǎn)高果糖漿時,若糖液在1次流經(jīng)反應(yīng)柱后果糖的濃度低于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),對此你提出的改進(jìn)方案是

___________________

(答出2點(diǎn)即可)?！冀馕觥?1)戊二醛是一種交聯(lián)劑,能與葡萄糖異構(gòu)酶通過化學(xué)鍵交聯(lián)。將酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸鈉溶液中攪拌均勻,用注射器將混合液注入CaCl2溶液中可得到凝膠珠粒,此過程所用的固定化酶方法為CaCl2包埋法、化學(xué)結(jié)合法。(2)海藻酸鈉的濃度會影響到凝膠珠粒的形狀,若珠粒呈“蝌蚪”狀,有明顯的拖尾現(xiàn)象,說明海藻酸鈉的濃度過高。此珠粒中固定化酶活力較低的原因是:交聯(lián)后的葡萄糖異構(gòu)酶易從海藻酸鈉中漏出,影響酶與底物的結(jié)合。(3)高果糖漿生產(chǎn)需要的酶是葡萄糖異構(gòu)酶,1個葡萄糖異構(gòu)酶活力單位常定義為每分鐘產(chǎn)生1μmol果糖所需的酶量。通過分析溫度對相對酶活力影響的曲線圖可知,固定化酶和游離酶的最適溫度相同,均對應(yīng)橫坐標(biāo)上的同一點(diǎn),低于或高于最適溫度時,固定化酶的酶活力都高于游離酶。(4)固定化酶與游離酶的酶促反應(yīng)相比,固定化酶的不足之處是與底物接觸面積減小;產(chǎn)物不易擴(kuò)散;單位時間內(nèi)反應(yīng)速率相對低或酶的活力降低等。改進(jìn)方案主要有增加葡萄糖異構(gòu)酶凝膠的裝載量;降低糖液流速;將流出液再次加入反應(yīng)柱;更換直徑更細(xì)的柱筒等。〖答案〗:(1)CaCl2CaCl2包埋法、化學(xué)結(jié)合法(2)海藻酸鈉濃度過高(交聯(lián)后的)葡萄糖異構(gòu)酶易從海藻酸鈉中漏出(3)果糖固定化酶和游離酶的最適溫度相同,低于或高于最適溫度時,固定化酶的酶活力都高于游離酶(4)增加葡萄糖異構(gòu)酶凝膠的裝載量(或凝膠柱高);降低糖液流速;將流出液再次加入反應(yīng)柱;更換直徑更細(xì)的柱筒等(答出2點(diǎn)即可)〖方法技巧〗固定化酶和固定化細(xì)胞的比較固定化酶固定化細(xì)胞酶一種酶一系列酶載體高嶺土、皂土、硅膠、凝膠明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺固定方法化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法包埋法營養(yǎng)物質(zhì)不需要需要催化反應(yīng)單一一系列(或多種)反應(yīng)底物大分子、小分子小分子物質(zhì)缺點(diǎn)不利于催化一系列酶促反應(yīng)反應(yīng)物不易與酶接近,尤其是大分子物質(zhì),反應(yīng)效率下降優(yōu)點(diǎn)①既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離;②可以重復(fù)利用成本低、操作容易3.(15分)青蒿素:無色針狀晶體,易溶于有機(jī)溶劑,不溶于水,不易揮發(fā)。獲取途徑主要是從黃花蒿中直接提取得到。根據(jù)生物相關(guān)知識,回答下列問題:(1)使用水蒸氣蒸餾法________(填“適用”或“不適用”)提取青蒿素,原因是__

________________________________________。

(2)從黃花蒿中提取青蒿素時,應(yīng)采用________法,并且通常在提取前將黃花蒿莖葉進(jìn)行________和干燥,以提高效率;干燥過程應(yīng)控制好________和________,以防止青蒿素分解。

(3)提取過程中宜采用________加熱以防止燃燒、爆炸;所得液體濃縮前需進(jìn)行________。

(4)最后需要對所提取物質(zhì)進(jìn)行________,以確定是否提取到青蒿素。

〖解析〗(1)水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì),而青蒿素不易揮發(fā)。(2)青蒿素易溶于有機(jī)溶劑,適合用萃取法進(jìn)行分離,提取前將原料進(jìn)行粉碎和干燥,以提高效率。干燥的溫度和時間要控制好,以防止萃取物分解。(3)水浴加熱可以防止因受熱不均引起的燃燒和爆炸,萃取后需要先過濾,再濃縮。(4)必須經(jīng)過鑒定才能確定所得提取物是青蒿素?！即鸢浮?(1)不適用水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質(zhì),而青蒿素為非揮發(fā)性物質(zhì),不能隨水蒸氣蒸餾出(2)萃取粉碎溫度時間(3)水浴過濾(4)鑒定4.(8分)(2021·通遼模擬)納豆是一種大豆經(jīng)納豆桿菌發(fā)酵而成的健康食品,納豆桿菌能分泌納豆激酶等?；卮鹣铝袉栴}:(1)納豆激酶能夠水解血栓中水不溶性的纖維蛋白,所以具有溶解血栓的作用。提純納豆激酶可用于制備藥物。為提取純化納豆激酶,可進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):①接種具有高纖溶活性的菌落到液體發(fā)酵培養(yǎng)基。37℃,搖床振蕩,發(fā)酵②收集發(fā)酵液,離心,分層,取________(填“上清液”或“沉淀物”)作為提取納豆激酶的材料。

③透析法分離:將上述離心所得樣品裝入透析袋,置于20mmol/L磷酸鹽緩沖液中透析,以便達(dá)到__________的目的。

④____________法純化:將透析液進(jìn)行柱層析,用__________進(jìn)行洗脫,試管連續(xù)收集。用此法分離蛋白質(zhì)時,相對分子質(zhì)量____________的蛋白質(zhì)先從層析柱中洗脫出來。

⑤SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定純度:此過程中分子的遷移速度取決于______________。

(2)如果用固定化技術(shù)固定納豆激酶,適合使用__________________法,酶固定化后要檢測酶的活性,酶的活性可以用一定條件下酶促反應(yīng)速率即__________________________來表示。

〖解析〗(1)納豆激酶能夠水解血栓中水不溶性的纖維蛋白,所以具有溶解血栓的作用。提純納豆激酶可用于制備藥物。為提取純化納豆激酶,可進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):①接種具有高纖溶活性的菌落到液體發(fā)酵培養(yǎng)基。37℃,搖床振蕩,發(fā)酵3天,獲得更多的納豆激酶。②收集發(fā)酵液,離心,分層,取上清液作為提取納豆激酶的材料,根據(jù)題意,納豆激酶應(yīng)該存在于上清液中。③透析法分離:將上述離心所得樣品裝入透析袋,置于20mmol/L磷酸鹽緩沖液中透析,透析的目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。④用凝膠色譜法純化的操作方法:將透析液進(jìn)行柱層析,用(20mmol/L)磷酸(鹽)緩沖液(洗脫液)進(jìn)行洗脫,試管連續(xù)收集。用此法分離蛋白質(zhì)時,相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)因?yàn)樵谏V柱中運(yùn)動的距離短,所以先從層析柱中洗脫出來,而相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)因?yàn)橐M(jìn)入凝膠顆粒的內(nèi)部,運(yùn)動的距離長,所以后從色譜柱中出來。⑤(2)如果用固定化技術(shù)固定納豆激酶,因?yàn)槊赶鄬Ψ肿淤|(zhì)量小,容易從包埋材料中漏出,故適合使用化學(xué)結(jié)合法或物理吸附法,酶固定化后要檢測酶的活性,酶的活性可以用一定條件下酶促反應(yīng)速率即單位時間、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示?！即鸢浮?(1)上清液去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)凝膠色譜(20mmol/L)磷酸(鹽)緩沖液大分子大小(2)化學(xué)結(jié)合法或物理吸附單位時間、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量5.(14分)(創(chuàng)新性·人源γ-分泌酶結(jié)合淀粉樣前體蛋白(APP)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用)(2021·深圳模擬)《科學(xué)》上報道了人源γ-分泌酶結(jié)合淀粉樣前體蛋白(APP)的高分辨率冷凍電鏡結(jié)構(gòu),揭示了結(jié)合底物后γ-分泌酶發(fā)生的構(gòu)象變化,并對這些構(gòu)象變化的功能進(jìn)行了生化研究,從而為研究與癌癥以及阿爾茲海默癥相關(guān)的特異性藥物設(shè)計提供了重要的結(jié)構(gòu)信息。回答下列問題:(1)酶大規(guī)模應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域,于是出現(xiàn)了固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)。固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用____________________________,

包括______________和物理吸附法。

(2)γ-分泌酶由4個跨膜蛋白亞基組成。若對γ-分泌酶4個跨膜蛋白亞基進(jìn)行分離、純化及分子量測定,需采用__________及電泳技術(shù)。前者是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法,相對分子質(zhì)量較大的跨膜蛋白移動速度__________(填“較快”“較慢”或“無差異”)。

(3)電泳是指____________在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。電泳利用了待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、形狀的不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的____________,從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。

(4)對γ-分泌酶的4個跨膜蛋白亞基進(jìn)行分子量測定時,通常采用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳的方法,SDS能使蛋白質(zhì)完全變性,并解聚成單條肽鏈,SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量,因而掩蓋了不同蛋白質(zhì)間的電荷差別,使該電泳遷移率完全取決于______________________。

〖解析〗(1)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法,將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法(將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合,或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上)和物理吸附法。(2)凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)只能在凝膠外部移動,路程較短,移動速度較快。(3)電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。電泳利用了待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、形狀的不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度,從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。(4)蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移速率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素,為了消除靜電荷對遷移速率的影響,可在凝膠中加入SDS,SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物,SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量,因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別,使電泳遷移率完全取決于相對分子質(zhì)量的大小?！即鸢浮?(1)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)包埋法、化學(xué)結(jié)合法(2)凝膠色譜法較快(3)帶電粒子遷移速度(4)相對分子質(zhì)量的大小6.(9分)(2021·貴陽模擬)在制作果汁時,為了增加出汁率和澄清度(用果汁透光率表示),常常加入果膠酶。某研究小組的研究結(jié)果如表(注:果膠含量程度“+”越多,表示果膠含量越高)?；卮鹣铝袉栴}:酶劑量/mL·L-10.050.080.100.130.150.170.190.210.230.25果膠含量程度++++++透光率/%80848892959595959287(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,在果汁生產(chǎn)中,果膠酶的使用劑量為__________mL·L-1比較適宜,原因是__________。當(dāng)果膠酶劑量超過0.21mL·L-1時,透光率反而下降,這時使果汁變渾濁的物質(zhì)是__________。

(2)在工業(yè)生產(chǎn)中還可以將果膠酶進(jìn)行固定化處理。一般來說,酶更適合采用物理吸附法和__________法進(jìn)行固定,而細(xì)胞多采用__________法進(jìn)行固定,這是因?yàn)?/p>

____________________________________________。與一般酶制劑相比,

固定化酶的突出優(yōu)點(diǎn)是________________________________。

〖解析〗(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,在果汁生產(chǎn)中,果膠酶的使用劑量為0.15mL·L-1比較適宜,原因是此時在果膠酶的作用下果膠完全分解,果汁澄清度高,且酶用量相對少。當(dāng)果膠酶劑量超過0.21mL·L-1時,透光率反而下降,這時使果汁變渾濁的物質(zhì)是果膠酶。(2)在工業(yè)生產(chǎn)中還可以將果膠酶進(jìn)行固定化處理。一般來說,酶更適合采用物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法進(jìn)行固定,而細(xì)胞多采用包埋法進(jìn)行固定,這是因?yàn)轶w積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而體積小的酶容易從包埋材料中漏出。與一般酶制劑相比,固定化酶的突出優(yōu)點(diǎn)是容易與產(chǎn)物分離,可以反復(fù)利用,降低成本?！即鸢浮?(1)0.15該劑量的酶分解果膠徹底,果汁澄清度高,且酶用量少果膠酶(2)化學(xué)結(jié)合包埋體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合,而體積小的酶容易從包埋材料中漏出容易與產(chǎn)物分離,可以反復(fù)利用〖加固訓(xùn)練〗(2021·南昌模擬)請回答下列生物技術(shù)方面的問題:(1)玫瑰精油是香料工業(yè)中的“液體黃金”,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,難溶于水,易溶于______________,能隨水蒸氣一同蒸餾,一般采用水蒸氣蒸餾法提取。提取胡蘿卜素常用______________,一般選擇石油醚作為萃取劑,這是因?yàn)檩腿r的____________越高,效果越好。另外,萃取效果還取決于胡蘿卜的__________、緊密程度和顆粒大小,以及萃取時間,萃取后還需進(jìn)行過濾、濃縮等步驟。濃縮時使用的裝置為如圖中的____________。

(2)檸檬精油是植物芳香油中的一種,它是一種廣譜性的殺蟲劑,它可殺死蚊子、蒼蠅、蟑螂和臭蟲等傳染疾病的害蟲,以及危害糧食、蔬菜的常見害蟲,包括幼蟲、蛹等,被稱為一種綠色殺蟲劑。提取的必經(jīng)步驟如圖所示,請根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程圖回答下列問題:①檸檬果皮精油是食品、化妝品和香水配料的優(yōu)質(zhì)原料,具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。該精油的提取適宜采用____________法,不采取水蒸氣蒸餾法的原因是

__。

②A是____________,目的是______________________________________________。B過程一般加入相當(dāng)于檸檬果皮質(zhì)量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉,其目的是__________________。C過程為______________。

③采用檸檬精油作為殺蟲劑,可以解決其他殺蟲劑給人類帶來的隱患,其突出的優(yōu)點(diǎn)是

_____________________________。

〖解析〗(1)玫瑰精油,難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,能隨水蒸氣一同蒸餾,一般采用水蒸氣蒸餾法提取。提取胡蘿卜素常用萃取法,一般選擇石油醚作為萃取劑,這是因?yàn)檩腿r的溫度越高,效果越好。另外,萃取效果還取決于胡蘿卜的含水量、緊密程度和顆粒大小,以及萃取時間,萃取后還需進(jìn)行過濾、濃縮等步驟。濃縮時使用的蒸餾裝置為題圖中的A。(2)①檸檬精油的提取適宜采用壓榨法,不采取水蒸氣蒸餾法的原因是水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解。②A是石灰水,目的是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),分解果膠,防止壓榨時果皮滑脫,提高出油率。B過程一般加入相當(dāng)于檸檬果皮質(zhì)量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉,其目的是使精油易與水分離。C過程為過濾。③采用檸檬油作為殺蟲劑,可以解決其他殺蟲劑給人類帶來的隱患,其突出的優(yōu)點(diǎn)是對人、其他動物、植物均無毒性;減少對環(huán)境的污染。〖答案〗:(1)有機(jī)溶劑萃取法溫度含水量A(2)①壓榨水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解②石灰水破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),分解果膠,防止壓榨時果皮滑脫,提高出油率使精油易與水分離過濾③對人、其他動物、植物均無毒性;減少對環(huán)境的污染7.(14分)(2021·巢湖模擬)偃松(又名馬尾松、五針?biāo)?松塔精油富含具有抑菌活性的蒈烯、莰烯、β-蒎烯等物質(zhì)且相對含量較高。某興趣小組分別采用了水蒸氣蒸餾法(SD)、鹽析輔助水蒸氣蒸餾法(SOSD)、超聲波輔助水蒸氣蒸餾法(USD超聲波具有很強(qiáng)的破碎能力)三種方式提取偃松松塔精油并比較其出油率?；卮鹣铝袉栴}:注:鹽析輔助水蒸氣蒸餾法是在基礎(chǔ)物料中加入8g氯化鈉,混合均勻后浸泡3h再進(jìn)行蒸餾;超聲波輔助水蒸氣蒸餾法是將裝有基礎(chǔ)物料的圓底燒瓶在超聲功率270W、25℃條件下超聲(1)偃松松塔精油適宜用水蒸氣蒸餾法提取,可推測其具有的性質(zhì)是____________;蒸餾過程中,當(dāng)水和原料的用量一定時,影響其提取量的因素有__________________。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用SOSD、USD提取偃松松塔精油的出油率均比SD更高,推測其原因是

____________________________________。

(3)為探究不同方式提取得到的偃松松塔精油的抑菌能力大小,該興趣小組繼續(xù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn):取上述三種方式提取得到的等量精油分別滴在大小相同的濾紙小圓片上,再將濾紙小圓片平鋪在長滿大腸桿菌的平板上,并設(shè)置空白對照組,放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)觀察。①設(shè)置空白對照組的作用是________________________________________,

可通過測量____________________來比較三種提取方式得到的偃松松塔精油的抑菌能力大小。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用SOSD、USD提取得到的偃松松塔精油抑菌能力比SD更大,其原因可能是

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