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1、 課下達標檢測（三十九） 生物技術在其他方面的應用 一、基礎題點練 1．凝膠色譜法在裝填色譜柱時，不得有氣泡存在的原因是(　　) A．氣泡能與蛋白質發(fā)生化學反應 B．氣泡阻礙蛋白質的運動 C．氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質的洗脫次序，降低分離效果 D．氣泡會在裝填凝膠的時候使凝膠不緊密 解析：選C　裝填凝膠色譜柱時，色譜柱內不能有氣泡存在，因為氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質的洗脫次序，使得到的紅色帶區(qū)歪曲、散亂，降低分離效果。 2．在植物有效成分的提取過程中，常用萃取法、蒸餾法和壓榨法，下列關于這三種方法敘述錯誤的是(　　) A．蒸餾法的實驗原理是利用水將芳香油溶解下來，再把水蒸發(fā)掉，

2、剩余的就是芳香油 B．壓榨法的實驗原理是通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油，適用于柑橘、檸檬等 C．萃取法的實驗原理是使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)掉溶劑后就可獲得芳香油 D．蒸餾法適用于提取玫瑰精油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油 解析：選A　蒸餾法是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后可以分層，將芳香油分離出來；壓榨法是通過機械加壓，將原料中的芳香油擠壓出來；萃取法是將粉碎、干燥的植物原料用有機溶劑浸泡，使芳香油溶解在有機溶劑中，之后再通過蒸餾裝置蒸發(fā)出有機溶劑，剩下的就是要提取的物質；蒸餾法適用于提取玫瑰精油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油。 3．某同學設計的提取

3、玫瑰精油的實驗流程如圖所示，據(jù)圖分析錯誤的是(　　) →→→→→ A．在第二步中使用水上蒸餾更簡便易行 B．在操作時可向蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片防止暴沸 C．提取精油時，向混合物中加入NaCl更利于油水分層 D．加入無水Na2SO4，再用過濾法可除去分離的油層中的水分 解析：選A　由于玫瑰精油難溶于水，易溶于有機溶劑，因此在第二步中使用水中蒸餾更簡便易行；在操作時可向蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片，目的是防止暴沸；提取精油時，為了促進油水分層，要向油水混合物中加入NaCl；分離的油層還含有一定的水分，需加入無水Na2SO4，再用過濾法將其除去。 4．如圖是提取橘皮精油的實驗流程圖，下列

4、有關敘述錯誤的是(　　) →→→→→→橘皮油 A．石灰水浸泡能破壞細胞、水解果膠，有利于提高出油率 B．壓榨液中需分別加入相當于橘皮質量5%的小蘇打和0.25%的硫酸鈉 C．過程④的目的是除去壓榨液中的固體物和殘渣 D．過程⑥的目的是用濾紙除去少量水分和蠟質等雜質 解析：選B　壓榨前，柑橘皮應該干燥去水，并用石灰水浸泡，石灰水浸泡能破壞細胞、水解果膠，有利于提高出油率；為了使橘皮油與水容易分離，需分別加入相當于橘皮質量0.25%的碳酸氫鈉(俗稱小蘇打)和5%的硫酸鈉，并調節(jié)pH至7～8；過程④(過濾)的目的是除去壓榨液中的固體物和殘渣；⑥再次過濾時，使用的是濾紙，以濾掉少量水分和蠟

5、質等雜質。 5．(2019·運城期中)胡蘿卜素可用于治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病，如圖是提取胡蘿卜素的實驗流程示意圖。下列相關敘述正確的是(　　) →→→→→→ A．在目前的技術條件下，只能從植物中提取天然胡蘿卜素 B．圖中干燥處理時的溫度越高、時間越長越利于胡蘿卜素的提取 C．圖中A過程表示萃取，此過程用到的有機溶劑具有較低的沸點 D．圖中B過程表示濃縮，之前進行過濾的目的是除去萃取液中的不溶物 解析：選D　天然胡蘿卜素可以從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得；干燥處理時溫度不能太高，否則會導致胡蘿卜素分解；萃取過程中用到的有機溶劑應具有較高的沸點；通過過濾除去萃取

6、液中的不溶物，然后通過蒸餾濃縮獲得胡蘿卜素。 6．下列有關“血紅蛋白的提取和分離”實驗的敘述，正確的是(　　) A．用蒸餾水進行紅細胞的洗滌，其目的是去除細胞表面的雜蛋白 B．將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質量較大的雜質 C．血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是使血紅蛋白溶于有機溶劑 D．整個過程不斷用磷酸緩沖液處理，是為了維持血紅蛋白的結構 解析：選D　用生理鹽水進行紅細胞的洗滌，其目的是去除雜蛋白；將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質量較小的雜質；血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是使血紅蛋白中的雜質溶于有機溶劑，以獲得較為純凈的蛋白質。 二、高考題型

7、練 7．苦橙源于地中海國家，法文稱為“酸橙樹”。苦橙味道雖苦，但渾身是寶?？喑鹊墓ぁ⒒ǘ?、枝葉以及未成熟的果實均可用來提取芳香油，高品質的橙花油在芳香工業(yè)中廣泛使用。請回答下列問題： (1)植物芳香油組成成分比較復雜，主要包括____________________。 (2)橙花油的提取可采用水蒸氣蒸餾法，采用該方法提取的芳香油首先必須具備很強的____________，有效成分還要不易被________。 (3)苦橙皮精油的提取采用的方法通常為________，該法和水蒸氣蒸餾法在制備精油過程中都用到的試劑是________，橙皮精油制取過程中使用該物質的目的是__________

8、____________。 (4)苦橙枝葉及未成熟的果實中的精油均可用萃取法提取。溫度________，時間________，萃取效果較好。 (5)蒸餾和萃取都用到了蒸餾裝置，蒸餾的產(chǎn)物隨水蒸氣蒸餾形成______________收集在容器中，而萃取產(chǎn)物利用蒸餾裝置是要將________蒸發(fā)出去。 解析：(1)植物芳香油的成分比較復雜，主要成分是萜類及其衍生物。(2)水蒸氣蒸餾法的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來。因此用該方法提取的芳香油必須有很強的揮發(fā)性，而且不易水解。(3)由于橙皮精油的有效成分在水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解，因此采用壓榨法。該方法與水蒸氣蒸餾法在制備精

9、油時都用到Na2SO4，在壓榨法中該試劑的作用是使橙皮精油易于與水分離。(4)萃取法提取精油時，一般來說，溫度高，時間長，需要提取的物質就能夠充分溶解，萃取效果就好。(5)蒸餾過程中，蒸餾的產(chǎn)物隨水蒸氣蒸餾出形成油水混合物，而萃取法中使用蒸餾裝置是為了除去有機溶劑。 答案：(1)萜類及其衍生物　(2)揮發(fā)性　水解　(3)壓榨法　Na2SO4　使橙皮精油易于與水分離　(4)高　長　(5)油水混合物　有機溶劑 8．血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，負責血液中O2或CO2的運輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問題。 (1)將實驗流程補充完整：A為____________

10、____，B為____________________。凝膠色譜法是根據(jù)________________________而達到蛋白質分離的有效方法。 (2)洗滌紅細胞的目的是去除__________，洗滌次數(shù)過少，無法除去____________；離心速度過高和時間過長會使____________________一同沉淀，達不到分離的效果。洗滌干凈的標志是__________________________。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是________________。 (3)在洗脫過程中加入物質的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是______________

11、__________________________________________________。如果紅色區(qū)帶____________________，說明色譜柱制作成功。 解析：(1)血紅蛋白的提取和分離過程為：紅細胞的洗滌→血紅蛋白的釋放→分離血紅蛋白溶液→透析→純化，所以A為血紅蛋白的釋放，B為樣品的加入和洗脫。凝膠色譜法的原理是分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快；分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內部，路程長，流動慢。(2)洗滌紅細胞的目的是去除雜質蛋白，釋放血紅蛋白的過程是讓紅細胞吸水脹破。如果分層不明顯，可能是洗滌次數(shù)少，未能除去血漿蛋白的原因。此外，離心速度過

12、高和時間過長，會使白細胞和淋巴細胞一同沉淀，也得不到純凈的紅細胞，影響后續(xù)血紅蛋白的提取純度。重復洗滌三次，直至上清液中沒有黃色，表明紅細胞已洗滌干凈。由于甲苯是表面活性劑的一種，可將細胞膜溶解，從而使細胞破裂。(3)磷酸緩沖液(pH為7.0)能夠準確模擬生物體內的生理環(huán)境，保持體外的pH和體內的一致。如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關。 答案：(1)血紅蛋白的釋放　樣品的加入和洗脫　相對分子質量的大小　(2)雜蛋白(血漿蛋白)　 血漿蛋

13、白　白細胞和淋巴細胞　離心后的上清液中沒有黃色　蒸餾水和甲苯　(3)準確模擬生物體內的生理環(huán)境，保持體外的pH和體內的一致　均勻一致的移動 9．如圖是某同學設計的茉莉油提取實驗。圖1是流程，圖2是提取的實驗裝置，請回答： (1)該同學提取茉莉油的方法是________________。采摘原料應在茉莉油含量較高的____________(填“花開的盛期”或“花開的晚期”)采收。 (2)圖中B過程表示____________，通常應向油水混合物中加入________促進B過程的進行。要完成圖中C過程需要向提取液中加入____________，因為通過B過程獲得的提取物可能含有_____

14、_________。 (3)蒸餾完畢，應先____________，然后停止________，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸順序與安裝順序相反。 (4)橘皮精油主要儲藏在橘皮部分，提取一般不采用圖中所示的方法，原因是________________________________。為了防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率，需要將柑橘皮干燥去水，然后用一種化學物質浸泡，使橘皮變得粗糙，細胞變得疏松，該化學物質是________。 解析：(1)茉莉油與玫瑰油的性質相似，由圖1可知該同學提取茉莉油的方法是水蒸氣蒸餾法，采摘原料應在茉莉油含量較高的花開的盛期采收。(2)圖1中B過程表示分離油層，通常應向油水混

15、合物中加入NaCl增加鹽的濃度來促進油水分離過程的進行。要完成圖1中C過程需要向提取液中加入無水Na2SO4，因為通過B過程獲得的提取物可能含有一定的水分。(3)蒸餾完畢，應先撤出酒精燈，然后停止供水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸順序與安裝順序相反。(4)橘皮精油主要儲藏在橘皮部分，提取一般不采用蒸餾法，原因是橘皮精油的有效成分在蒸餾時會發(fā)生部分水解，且溫度過高，原料會發(fā)生焦糊。為了防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率，需要將柑橘皮干燥去水，然后用石灰水浸泡，使橘皮變得粗糙，細胞變得疏松。 答案：(1)水蒸氣蒸餾法　花開的盛期　(2)分離油層　NaCl　無水Na2SO4　一定的水分　(3)撤出酒精燈　供

16、水 (4)防止原料焦糊和橘皮精油的有效成分在蒸餾時發(fā)生部分水解　石灰水 10．桉葉油的化學性質與玫瑰精油相似，其中含有的黃酮、熊果醇、精油等多種成分具有抑菌作用。某生物興趣小組提取了桉葉油，并對桉葉油的抑菌活性進行了研究，回答下列問題： (1)提取桉葉油時應選擇________(填“新鮮”或“烘干”)的桉樹葉，原因是________________________________________________________________________。 (2)可采用水蒸氣蒸餾法提取桉葉油，原因是桉葉油具有________________________________的特點；此

17、法不適用于胡蘿卜素的提取，原因是________________________________。從蒸餾出的油水混合物中分離的油層還會含有一定的水分，需要添加____________除水。 (3)該小組采用抑菌圈法檢測桉葉油的抑菌活性。抑菌圈法是利用待測藥物在瓊脂平板中擴散使其周圍的細菌生長受到抑制而形成透明圈(即抑菌圈)，再根據(jù)抑菌圈大小判定待測藥物抑菌效價的一種方法。下表是該小組檢測對照組和實驗組對供試菌的抑菌作用(抑菌圈的大小/mm)得到的實驗結果： 無菌水(對照組) 桉葉油(實驗組) 枯草芽孢桿菌 0 9.00 金黃色葡萄球菌 0 7.67 大腸桿菌 0 9

18、.67 白色念珠菌 0 9.33 對照組應________(填“接種”或“不接種”)細菌。由表中數(shù)據(jù)可知，桉葉油對________的抑菌效果最強。 解析：(1)因新鮮桉樹葉中桉葉油含量高，而且桉葉油易揮發(fā)，故提取桉葉油時應選擇新鮮的桉樹葉。(2)桉葉油化學性質穩(wěn)定、易揮發(fā)、難溶于水，故可采用水蒸氣蒸餾法提取桉葉油；由于胡蘿卜素化學性質比較穩(wěn)定、不易揮發(fā)、不溶于水，不能隨水蒸氣蒸餾出，易溶于某些有機溶劑，因此應使用有機溶劑萃取。從蒸餾出的油水混合物中分離的油層還會含有一定的水分，需要添加無水Na2SO4除水。(3)據(jù)題意可知，該對照實驗是檢測桉葉油的抑菌活性，自變量是是否有桉葉油，故對

19、照組也應接種細菌。由表中數(shù)據(jù)可知，接種大腸桿菌的抑菌圈最大(為9.67 mm)，故桉葉油對大腸桿菌的抑菌效果最強。 答案：(1)新鮮　桉葉油易揮發(fā)，新鮮桉樹葉中桉葉油含量高　(2)化學性質穩(wěn)定、易揮發(fā)、難溶于水　胡蘿卜素不易揮發(fā)，不能隨水蒸氣蒸餾出　無水Na2SO4　(3)接種　大腸桿菌 11．科研人員為探究多種腫瘤的發(fā)生與常染色體上的 P53的關系，進行了系列實驗研究。請回答問題： (1)細胞發(fā)生癌變的原因是____________________________________。 (2)為了研究腫瘤的發(fā)生是否與P53有關，在相同條件下，分別對野生型大鼠、P53雜合敲除大鼠、P53純

20、合敲除大鼠進行飼養(yǎng)實驗，結果如表： 野生型大鼠 P53雜合敲除大鼠 P53純合敲除大鼠 50%活至120周 70周時50%出現(xiàn)腫瘤 24周時75%出現(xiàn)腫瘤 5%活到160周 110周時全部死亡 50周時全部死亡 分析實驗結果，說明_________________________________________________________。 (3)進一步研究發(fā)現(xiàn)，P53作為抑癌基因可抑制多種腫瘤。正常細胞中，P53基因編碼的P53蛋白未被活化，而與Mdm2結合被移出細胞核，繼而被蛋白酶體降解；在細胞中DNA損傷時，P53蛋白會被活化，從而_____________

21、_____，而存在于細胞核內，引起細胞分裂停止，繼而修復受損DNA或者啟動細胞凋亡途徑，防止細胞________。 (4)科研人員為檢測P53基因抑制腫瘤的療效，將P53基因與作為________的腺病毒(Ad)結合制成含有P53基因的腺病毒(Ad-P53)，進行體外實驗。取生長良好的肺癌GLC-82細胞，分別用含有不同劑量的Ad-P53的培養(yǎng)液在適宜的條件下培養(yǎng)。 ①培養(yǎng)72 h后提取細胞總蛋白質，用凝膠電泳方法分離蛋白質并測定蛋白質含量，結果如圖1所示。分析說明，在GLC-82細胞中導入的P53基因可以__________________________________________

22、______________________________ ________________________________________________________________________。 ②通過測定細胞懸液的吸光度(吸光度與細胞數(shù)量呈正相關)，進一步計算細胞生長的抑制率，結果如圖2所示。分析數(shù)據(jù)說明______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)取等量人的肺癌細胞

23、，注射到先天性胸腺缺陷的裸鼠體內，7天后觀察發(fā)現(xiàn)裸鼠均長出皮下腫瘤。為檢驗含有P53基因的腺病毒(Ad-P53)抗腫瘤的療效，寫出實驗思路及預期結果。 實驗思路：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 預期結果：若_______________________________________________________________，則說明用生理鹽水配制的Ad-P53腺

24、病毒注射液對小鼠體內腫瘤有明顯的抑制作用。 解析：(1)細胞發(fā)生癌變的原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變。(2)通過對野生型大鼠、P53雜合敲除大鼠、P53純合敲除大鼠實驗存活情況分析，可以看出P53基因(P53)可抑制腫瘤的發(fā)生，延長壽命。(3)P53作為抑癌基因可抑制多種腫瘤的原理：正常細胞中，P53基因編碼的P53蛋白未被活化，而與Mdm2結合被移出細胞核，繼而被蛋白酶體降解；在細胞中DNA損傷時，P53蛋白會被活化，從而不能與Mdm2結合而存在于細胞核內，引起細胞分裂停止，繼而修復受損DNA或者啟動細胞凋亡途徑，防止細胞癌變。(4)研人員為檢測P53基因抑制腫瘤的療效，將P53基因

25、與作為運載體的腺病毒(Ad)結合制成含有P53基因的腺病毒(Ad-P53)，導入GLC-82細胞中進行體外實驗。①通過對圖1分離出蛋白質含量分析，在GLC-82細胞中導入的P53基因可以表達出P53蛋白，且隨Ad-P53劑量(濃度)升高，P53蛋白表達量(含量)逐漸增加。②通過對圖2曲線分析，P53可以抑制(腫瘤)細胞生長，且隨著Ad-P53劑量(濃度)升高(和時間的延長)，抑制作用逐漸增強。(5)根據(jù)實驗目的，設計實驗思路及預測結果見答案。 答案：(1)原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變　(2)P53基因(P53)可抑制腫瘤的發(fā)生　(3)不能與Mdm2結合　癌變　(4)(運)載體?、俦磉_出P5

26、3蛋白，且隨Ad-P53劑量(濃度)升高，P53蛋白表達量(含量)逐漸增加?、赑53可以抑制(腫瘤)細胞生長，且隨著Ad-P53劑量(濃度)升高(和時間的延長)，抑制作用逐漸增強 (5)實驗思路： 答案1：將患有腫瘤的裸鼠隨機分三組，分別注射等量的用生理鹽水配制的Ad-P53(腺病毒)注射液、生理鹽水配制的Ad(腺病毒)注射液、生理鹽水，每天檢測并記錄小鼠皮下腫瘤體積(或重量) 答案2：將患有腫瘤的裸鼠隨機分三組，實驗組：注射(適量)用生理鹽水配制的Ad-P53(腺病毒)注射液；對照組1：注射等量的生理鹽水配制的Ad(腺病毒)注射液；對照組2：注射等量的生理鹽水，每天檢測并記錄小鼠皮下腫

27、瘤體積(或重量) 預期結果：注射用生理鹽水配制的Ad-p53腺病毒的裸鼠的腫瘤體積(重量)明顯小于其他組 12．(2019·濟南一模)漆樹種子中的油脂(不溶于水，易溶于脂溶性溶劑)可開發(fā)為食用油或轉化為生物柴油。目前常用溶劑法萃取漆樹種子油脂，其過程為： 漆樹種子→粉碎→加溶劑→水浴加熱→溶劑不斷回流提取→蒸發(fā)溶劑→收集油脂。 回答下列問題： (1)漆樹種子中的油脂通?？捎胈___________進行染色。 (2)對漆樹種子油脂進行萃取時，為不影響油脂品質和提取效果，應使用____________(填“自然晾干”“高溫烘干”或“新鮮”)的漆樹種子。粉碎漆樹種子的目的是_______

28、_________________。 (3)利用不同溶劑進行萃取時，對油脂的萃取得率和某些重要理化性質的影響不同，實驗結果如表。 萃取得率 酸值 過氧化值 丙酮 23.72% 8.26 9.82 石油醚 26.35% 7.96 5.73 乙醚 25.30% 8.12 5.83 正己烷 26.17% 7.98 6.13 混合溶劑 28.73% 8.31 7.53 注：萃取得率(%)＝(M樣品－M殘渣)/M樣品×100%；酸值高，說明油脂品質差；過氧化物是油脂變質過程中的中間產(chǎn)物，其含量常用過氧化值來表示。 實驗結果表明，________作為

29、萃取溶劑較為合理，理由是______________________________________________________________________________。 (4)萃取過程中，影響萃取的因素除漆樹種子和溶劑外，還有________________________________(寫出兩點即可)。 解析：(1)油脂可以用蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)鑒定，被染成橘黃色(或紅色)。(2)油脂進行萃取時，使用自然晾干的漆樹種子，可以防止影響油脂品質和提取效果。粉碎漆樹種子的目的是便于和溶劑充分接觸，提高萃取效率。(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，石油醚作為萃取溶劑較為合理，因為其萃取得率較高，可得到較多的油脂，酸值和過氧化值最小，說明油脂品質較高。(4)萃取過程中，影響萃取的因素有：漆樹種子、溶劑、萃取溫度(水浴溫度)、萃取時間等。 答案：(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)　(2)自然晾干　便于和溶劑充分接觸，提高萃取產(chǎn)量　(3)石油醚　萃取得率較高，可得到較多的油脂，酸值和過氧化值最小，說明油脂品質較高　(4)萃取溫度(水浴溫度)、萃取時間等