课时跟踪检测(三十八) 生物技术在其他方面的应用

课时跟踪检测（三十八）生物技术在其他方面的应用

一、基础题点练

1．下列是提取植物芳香油时所选取的原料及提取方法的对应关系，其中错误的是() 选项原料提取精油的名称提取方法

A 玫瑰花玫瑰精油压榨法

B 橘皮橘皮精油压榨法

C 茉莉花茉莉油蒸馏法

D 薄荷叶薄荷油蒸馏法

解析：选A

般适用于橘皮精油、柠檬芳香油等的提取。

2．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，一般来说，原料颗粒小、萃取温度高、时间长，萃取效果好D．蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油

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。

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，下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β-胡萝卜素

解析：选C新鲜胡萝卜素含大量水分，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。工业生产上，β-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．在DNA粗提取与鉴定实验中，将第三次过滤获得的纱布上含有的DNA的黏稠物(含有较多杂质)分别处理如下：

序号操作过程

上述操作过程正确的是()

A．①②B．①②③

C．①③D．②③

解析：选C第三次过滤后在纱布上的是粗提取的DNA样品，此样品还含有杂质，因此将其溶于2 mol/L的NaCl溶液中，再进行过滤，以除去不溶于2 mol/L的NaCl溶液的杂质。然后向滤液中加入同体积的、冷却的95%酒精即可析出DNA，最后挑出DNA进行鉴定。

5．某同学设计的提取玫瑰精油的实验流程如图所示，据图分析错误的是()

原料→水蒸气

蒸馏

→

油水

混合物

→

分离

油层

→除水→玫瑰油

A．在第二步中使用水气蒸馏更简便易行

B．在操作时可向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片防止暴沸

C．提取精油时，向混合物中加入NaCl更利于油水分层

D．加入无水Na2SO4，再用过滤法可除去分离的油层中的水分

解析：选A由于玫瑰精油难溶于水，易溶于有机溶剂，因此在第二步中使用水中蒸馏更简便易行；在操作时可向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片，目的是防止暴沸；提取精油时，为了促进油水分层，要向油水混合物中加入NaCl；分离的油层还含有一定的水分，需加入无水Na2SO4，再用过滤方法将其除去。

二、高考题型练

6．植物芳香油具有抗菌、促进细胞新陈代谢及细胞再生功能，而某些芳香油能调节人体的生理及心理活动。请回答下列问题：

(1)植物芳香油的提取可采用的方法有________、________和________。

(2)玫瑰精油被称为“液体黄金”，多用于制造高级香水等化妆品。提取出的玫瑰精油不含有任何添加剂或化学原料，主要是通过________法提取。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯玫瑰精油，原因是______________________________________________________________。

(3)用压榨法提取柚皮精油，得到的糊状液体可通过______除去其中的固体杂质。

(4)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。常用________法鉴定所提取的胡萝卜素。

解析：(1)蒸馏法、萃取法、压榨法是常用的提取植物芳香油的方法。(2)玫瑰精油的化

学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，可通过水蒸气蒸馏法提取；蒸馏法提取玫瑰精油的过程中玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所收集的蒸馏液不是纯玫瑰精油而是油水混合物，要得到较纯的玫瑰精油还需将玫瑰油和水分开。(3)采用压榨法提取芳香油时获得的糊状液体，可先用普通布袋过滤除去固体残渣。(4)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，所以在提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和时间以防止胡萝卜素分解；萃取剂一般属于易燃、易爆物，所以萃取过程中宜采用水浴方式加热以防止温度过高；常用纸层析法鉴定所提取的胡萝卜素。

答案：(1)蒸馏法萃取法压榨法(2)水蒸气蒸馏玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物(3)过滤(4)时间水浴纸层析

7．下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：

(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有______________________________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液__________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，原因是__________________________________________。

(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和_______________。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________，原因是________________________________________________________________________。

(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方，目的是________________。

(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________d左右。

(6)从薄荷叶中提取薄荷油时________(填“能”或“不能”)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_________________________________________________________ ________________________。

解析：(1)水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质，故适合用水蒸气蒸馏法提取，收集的蒸馏液为油水混合物。(2)

蒸馏时许多因素都会影响产品的品质，如蒸馏温度、时间等。在一定范围内随着蒸馏时间的延长，精油的提取量会增加，但因原料量等条件一定，故超过一定时间后，提取量不再增加。(3)蒸馏过程中要进行冷却，让混合物重新分出油层和水层。若不冷却则会有部分玫瑰精油随水蒸气挥发而流失，使精油提取量下降。(4)因玫瑰精油易挥发，故密封不严的瓶装玫瑰精油应存放在温度较低的地方，以减少玫瑰精油的挥发。(5)提取精油时采摘花的最适时间为花中精油的相对含量最高的时间，即a d左右。(6)因薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似：易挥发、难溶于水等，故也可用与玫瑰精油相同的方法提取。

答案：(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物

(2)蒸馏温度在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加

(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失

(4)较低减少挥发(5)a

(6)能薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似

8．(2017·洛阳三模)某校高中生物兴趣小组开展了针对洛阳牡丹产品开发的课题研究。下面是他们课题研究的几个方向。请分析回答：

(1)牡丹花精油的提取过程：鲜牡丹花＋清水→________→油水混合物→________→除水→牡丹花精油。要提高精油的品质，在操作中需要通过控制温度来实现____________的目的。

(2)牡丹籽油的提取：牡丹籽中含油率在20%～30%之间，不易挥发，可以采取________和________的方法进行提取。

(3)根据胡萝卜素______________的特点，常采用萃取的方法来提取。操作时，要采用沸点高的萃取剂，目的是________________。

解析：(1)牡丹花精油的提取过程：鲜牡丹花＋清水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水→牡丹花精油。要提高精油的品质，在操作中需要通过控制温度来实现延长蒸馏时间的目的。(2)牡丹籽中含油率在20%～30%之间，牡丹籽油不易挥发，可以采取压榨和萃取的方法进行提取。(3)胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂，所以一般采用萃取的方法来提取；操作时，要采用沸点高的萃取剂，目的是充分溶解胡萝卜素，并不与水混溶。

答案：(1)水蒸气蒸馏分离油层延长蒸馏时间(2)压榨萃取(3)易溶于石油醚等有机溶剂充分溶解胡萝卜素，并不与水混溶

9．(2017·衡阳二模)已知青蒿素为无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不易挥发；而玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，易挥发。根据生物相关知识，回答下列问题：

(1)从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用萃取法，理由是

____________________________________；并且通常在提取前将黄花蒿茎叶进行________和干燥，以提高效率；干燥过程应控制好____________和时间，以防止青蒿素分解。

(2)提取过程中宜采用水浴加热以防止燃烧、爆炸；所得液体浓缩前需进行________。

(3)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，简便易行的提取方法是水蒸气蒸馏中的__________法，在提取过程中分别加入NaCl(目的是__________________)、Na2SO4；要提高玫瑰精油的产品质量，应采用的措施是____________________。

解析：(1)青蒿素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，但易溶于有机溶剂，所以从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用萃取法；为提高效率，在用萃取法提取青蒿素前，通常将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥处理；干燥过程应控制好温度和时间，以防止青蒿素分解。(2)提取过程中所得的液体浓缩前需进行过滤。(3)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，常用水蒸气蒸馏中的水中蒸馏法提取；为增加水的比重，使油水分层，可在提取过程中加入NaCl；要提高玫瑰精油的产品质量，应严格控制蒸馏温度，延长蒸馏时间。

答案：(1)青蒿素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，但易溶于有机溶剂粉碎温度(2)过滤(3)水中蒸馏增加水的比重，使油水分层(严格控制蒸馏温度)延长蒸馏时间

10．(2017·郑州三模)胡萝卜素是一种常用的备用色素，可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物体中提取获得。请回答下列问题：

(1)胡萝卜素有易溶于有机溶剂的特点，可选用________(填“乙醇”或“乙酸乙酯”)作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是______________________________ ________________________________________________________________________。

(2)碳源的种类对β-胡萝卜素的产量有着一定的影响，有关研究结果如下：

路：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)有科研人员尝试利用紫外线处理红酵母，以获得高产菌株，使用这种育种方法的优点是________________________________________________。经定量分析后，若得到高产菌株，要对其进行长期保存，可采用__________的方法在－20 ℃的冷冻箱中保存。

解析：(1)胡萝卜素易溶于有机溶剂，但不溶于水，可用萃取法提取。用于萃取胡萝卜素的有机溶剂应有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶，而乙醇是水溶性有机溶剂，萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以乙醇不能用于胡萝卜素的萃取。乙酸乙酯不能与水混溶，可作为提取胡萝卜素的萃取剂。(2)表中信息显示：以蔗糖为碳源的实验组，其β-胡萝卜素含量高于以麦芽糖和淀粉为碳源的实验组，因此最佳碳源是蔗糖。若

要进一步探究最佳氮源，其自变量是不同的氮源，因变量是β-胡萝卜素含量，碳源等无关变量应控制相同且适宜，据此可推知其实验设计思路为：以蔗糖为碳源，分别用不同氮源进行实验，检测并比较β-胡萝卜素含量。(3)利用紫外线处理红酵母，以获得高产菌株，这种育种方法为人工诱变育种，诱变育种的优点是可以提高突变率，在较短时间内获得更多的变异类型。若要对得到的高产菌株进行长期保存，可采用甘油管藏的方法在－20 ℃的冷冻箱中保存。

答案：(1)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇属于水溶性有机溶剂，影响萃取效果(2)蔗糖以蔗糖为碳源，分别用不同氮源进行实验，检测并比较β-胡萝卜素含量(3)可以提高突变率，在较短时间内获得更多的变异类型甘油管藏11．(2017·南昌二模)请回答下列有关胡萝卜素提取的问题：

(1)从植物中提取胡萝卜素常用的方法是________，所用溶剂具有__________________________________的特点。

(2)萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥，新鲜的胡萝卜干燥处理时要注意控制____________。

(3)因为有机溶剂易燃，萃取时应采用__________方式加热。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装__________装置，而萃取液可进一步用蒸馏装置进行__________处理。

(4)鉴定胡萝卜素粗品的方法是__________________。在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点，用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4 mL 溶解在石油醚中的________样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样。点样液挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1 cm深的石油醚的密封玻璃瓶中进行层析。

解析：(1)从植物中提取胡萝卜素常用的方法是萃取法，用于萃取胡萝卜素的萃取剂应具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶的特点。(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥处理时要注意控制温度和时间，温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。(3)萃取剂为有机溶剂，有机溶剂易燃，因此萃取时应采用水浴方式加热。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流冷凝装置，而萃取液可直接使用蒸馏装置进行浓缩处理。(4)鉴定胡萝卜素粗品的方法是纸层析法。在18 cm×30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点，用最细的注射器针头分别吸取0.1～0.4 mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样。点样液挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1 cm深的石油醚的密封玻璃瓶中进行层析。

答案：(1)萃取法较高的沸点，能充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶(2)温度和时间(3)水浴回流冷凝(冷凝管)浓缩(4)纸层析法标准

12．(2013·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，胡萝卜素标准样品主要起一个对照的作用。

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