2019届高考生物总复习课时作业35生物技术在其他方面的应用201805173142.doc

课时作业(三十五)第35讲生物技术在其他方面的应用时间 / 30分钟基础巩固1.胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物体中提取获得,流程如下:图K35-1(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,需要先灼烧接种环,其目的是。(2)培养酵母菌R时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可以分别为酵母菌R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。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。鉴定过程中需要用胡萝卜素标准样品作为。2.玫瑰精油在玫瑰花瓣中含量最高,工业上常以玫瑰花瓣为原料,采用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油。回答下列问题:(1)采用水蒸气蒸馏时,水蒸气能将玫瑰精油从花瓣中携带出来,是因为玫瑰精油具有的特点。(2)水蒸气蒸馏后,能收集到乳白色的油水混合物。向油水混合物中加入,就会出现明显的油层与水层。分离出的油层,一般可加入一些,以吸收油层中的水分。(3)蒸馏时,会存在许多因素影响玫瑰精油的产量。 图K35-2是当玫瑰花瓣与清水的质量比为14时,出油率与蒸馏时间的变化关系,一般蒸馏时间最好控制在小时。图K35-2(4)植物芳香油的提取方法有多种,具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。提取玫瑰精油(填“可以”或“不可以”)采用有机溶剂萃取法,理由是。3.2017山东淄博两校模拟 如图K35-3所示为某同学绘制的玫瑰精油的提取装置。请回答下列问题:图K35-3(1)分离装置中常加入氯化钠,目的是。制取纯玫瑰精油时,加入无水硫酸钠的目的是。(2)植物芳香油的提取方法有、,由于玫瑰精油具有化学性质稳定、(填“难”或“易”)溶于水等特性,而适宜用图示方法提取。(3)提取过程中,许多因素都会影响玫瑰精油的品质,例如,会导致产品的品质比较差。如果想要提高品质,就需要延长。4.红细胞含有大量血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成,血红蛋白的主要功能是携带O2和CO2,我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题:(1)血红蛋白的提取和分离一般可分为四步:、粗分离、和。 (2)实验前取新鲜的血液,要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠,取血回来,马上进行离心,收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是。 以上所述的过程即是样品处理,它包括红细胞的洗涤、分离血红蛋白溶液。 (3)收集的血红蛋白溶液要进行粗分离,其方法是。 (4)然后通过法将样品纯化,样品纯化的目的是。最后经进行纯度鉴定。 (5)电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速率,从而实现样品中各种分子的分离。 能力提升5.2017成都二模 我国科学家屠呦呦因发现治疗疟疾的新药物青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素是一种无色针状晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,主要从黄花蒿中提取。近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用,某科研小组按如下步骤进行了相关实验:从黄花蒿中提取青蒿素;将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中,适宜条件下培养24 h后除去上清液;向4组培养瓶中分别加入等量含2、4、8、16 mol/L青蒿素的培养液,适宜条件下继续培养;72 h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。回答下列问题:(1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法,原因是 ;根据青蒿素的特点,可采用有机溶剂萃取的方法,萃取前要将黄花蒿茎叶进行,以提高萃取效率。(2)萃取青蒿素的过程应采用加热,加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置,目的是。萃取液在浓缩之前需进行,以除去萃取液中的不溶物。(3)科研小组进行上述步骤实验的目的是。步骤中需要设置对照组,对照组的处理方法为。6.为了探究啤酒酵母固定化的最佳条件,科研人员研究了氯化钙浓度对固定化酵母发酵性能的影响,结果如图K35-4。请回答:图K35-4(1)与利用游离酵母生产啤酒相比,利用固定化酵母的优点有。(2)本实验结果表明,随氯化钙浓度中增大,凝胶珠机械强度增大,完整率。(3)结合发酵性能分析,制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为。当氯化钙浓度过高时,发酵液中的糖度升高,酒精度下降,发酵受到影响,原因是。(4)用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞,溶解海藻酸钠时最好采用的方法,以防发生焦糊。溶化好的海藻酸钠溶液应后,再与已活化的酵母细胞充分混合。若海藻酸钠浓度过低,会导致,固定效果大大降低。综合拓展7.2017湖南益阳模拟 利用紫外线诱变选育高产-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌,未突变菌不能在含有一定浓度的-紫罗酮的培养基上生长,菌体随-胡萝卜素含量增加从黄色加深至橙红色。图甲为选育及提取获得-胡萝卜素流程,请回答下列问题:图K35-5(1)用紫外线照射三孢布拉霉负菌的目的是。为选出高产突变菌种,还应在培养基中添加,在接入菌种前,应对培养基进行,以避免杂菌污染。(2)某同学进行正确的接种操作后,平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是;由于,所以培养基上只有少数菌能生长形成菌落。(3)进行过程时,应选取色的菌落接种至液体培养基。过程是,用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。(4)将萃取的胡萝卜素样品与-胡萝卜素标样层析后进行比对,结果如图丙,从图中分析可知,色带为-胡萝卜素。课时作业(三十五)1.(1)稀释涂布平板法灭菌(防止杂菌污染)(2)碳源氮源(3)时间水浴滤去不溶物(4)(实验)对照解析 (1)微生物接种常用稀释涂布平板法和平板划线法,为了避免杂菌的污染,接种过程要进行无菌操作,接种前对接种环灼烧就是为了杀灭接种环上的微生物。(2)蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供碳源和氮源。(3)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;由于萃取剂往往具有挥发性,且易燃烧,如果直接加热,挥发出来的有机溶剂遇明火易燃烧爆炸,故采用水浴加热的方式,萃取后需将原料中的固体物滤去。(4)用纸层析法鉴定时,需要用标准样品作为对照。2.(1)挥发性强(2)NaCl无水Na2SO4(3)4(4)可以玫瑰精油易溶于有机溶剂解析 (1)玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,挥发性强,能随水蒸气一同蒸馏出来。(2)在油水混合物中加入NaCl,可以增加盐的浓度,使油水分层。分离出的油层,一般可加入一些无水Na2SO4,以吸收油层中的水分。(3)根据出油率与蒸馏时间的变化关系曲线图,发现一般蒸馏4小时,出油率最大,再延长时间,出油率不变,因此蒸馏时间最好控制在4小时。(4)因为玫瑰精油易溶于有机溶剂,因此提取玫瑰精油可以采用有机溶剂萃取法。3.(1)加速油水分层除去油层中的水分(2)蒸馏法压榨法萃取法难(3)蒸馏温度太高,时间太短蒸馏时间解析 (1)分离装置中常加入氯化钠,目的是加速油水分层。制取纯玫瑰精油时,加入无水硫酸钠的目的是除去油层中的水分。(2)植物芳香油的提取方法有蒸馏法、压榨法、萃取法,由于玫瑰精油具有化学性质稳定、难溶于水等特性,而适宜用题图示方法提取。(3)提取过程中,许多因素都会影响玫瑰精油的品质,例如蒸馏温度太高,时间太短,会导致产品的品质比较差。如果想要提高品质,就需要延长蒸馏时间。4.(1)样品处理纯化纯度鉴定(2)防止血液凝固血红蛋白的释放(3)透析(4)凝胶色谱去除大分子杂质蛋白SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(5)大小解析 (1)血红蛋白提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。(2)采取血液时要在采血容器中预先加入柠檬酸钠,以防止血液凝固。样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液。(3)将收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析进行样品的粗分离。(4)通过凝胶色谱法将样品纯化,纯化的目的是去除大分子杂质蛋白,最后经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。(5)电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速率,从而实现样品中各种分子的分离。5.(1)青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出来(水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质,而青蒿素不易挥发)易溶于有机溶剂粉碎和干燥 (2)水浴防止有机溶剂挥发过滤 (3)探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系在另一培养皿中加入等量的不含青蒿素的培养液,适宜条件下继续培养解析 (1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法,原因是青蒿素不易挥发,不能随水蒸气蒸馏出来;根据青蒿素易溶于有机溶剂的特点,可采用有机溶剂萃取的方法,萃取前要将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥,以提高萃取效率。(2)由于有机溶剂易燃,萃取青蒿素的过程应采用水浴加热,加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置,目的是防止有机溶剂挥发。萃取液在浓缩之前需进行过滤,以除去萃取液中的不溶物。(3)题述步骤实验的目的是探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系。步骤中需要设置一组加入等量的不含青蒿素的培养液,并在适宜条件下培养的对照组,以排除细胞自身原因的死亡。6.(1)可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等(2)增加(3)2.0 mol/L凝胶珠机械强度过大,通透性降低,影响糖进入颗粒内部(4)小火间断加热冷却至室温酵母细胞从颗粒中漏出 解析 (1)与利用游离酵母生产啤酒相比,利用固定化酵母的优点有可多次使用、便于产物分离、提高产品质量等。(2)分析题图可知,随氯化钙浓度中增大,凝胶珠机械强度增大,完整率增加。(3)分析题图,氯化钙浓度为2.0 mol/L时发酵液中糖度最低,酒精度最高,可知制备凝胶珠适宜的氯化钙浓度为2.0 mol/L。当氯化钙浓度过高时,凝胶珠机械强度过大,通透性降低,影响糖进入颗粒内部,导致发酵液中的糖度升高,酒精度下降,发酵受到影响。(4)用海藻酸钠作载体包埋酵母细胞,溶解海藻酸钠时最好采用小火间断加热的方法,以防发生焦糊。海藻酸钠浓度过低,会导致酵母细胞从颗粒中漏出,使固定效果大大降低。7.(1)诱导其发生基因突变一定浓度的-紫罗酮高压蒸汽灭菌(2)稀释涂布平板法基因突变频率低,只有少数发生基因突变的菌才能生长、繁殖(3)橙红浓缩(4)解析 (1)用紫外线照射三孢布拉霉负菌的目的是诱导其发生基因突变。由于未突变菌不能在含有一定浓度的-紫罗酮的培养基上生长,因此为选出高产突变菌种,还应在培养基中添加一定浓度的-紫罗酮,在接入菌种前,应对培养基进行高压蒸汽灭菌,以避免杂菌污染。(2)图乙固体平板培养基中菌落均匀分布,该同学的接种方法是稀释涂布平板法;只有少数菌能生长形成菌落的根本原因是基因突变频率低和不定向性,只有少数发生基因突变的菌才能生长、繁殖。(3)已知菌体随-