考点37 从生物材料中提取某些特定成分

考点37从生物材料中提取某些特定成分
第一关辨析判别夯基固本
1．判断关于植物芳香油提取相关叙述的正误
(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，可根据提取的芳香油的用途来选择提取的方法。

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(2)提炼玫瑰精油的玫瑰花应在花开的初期采收，因为此阶段的花玫瑰精油含量最高。

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(3)用柑橘和柠檬作为材料不适合用水中蒸馏的方法进行提取。

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(4)油水混合物中加入无水硫酸钠有利于分离油层。

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(5)蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解出来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油。

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(6)原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取，不宜采用水中蒸馏法，宜采用压榨法。

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2．判断关于胡萝卜素的提取与鉴定相关叙述的正误
(1)萃取法是利用了芳香油易溶于有机溶剂的特性进行提取的一种方法。

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(2)由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中，所以可以采用萃取的方法进行提取。

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(3)影响萃取效率的因素除了萃取剂的性质和使用量之外，还与原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等有关。

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(4)乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取。

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(5)萃取的效率主要取决于萃取的温度和时间。

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(6)新鲜的胡萝卜含水量高，干燥时可采用高温以节省时间。

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第二关大题精做规范准练
题组一模拟题
1.胡萝卜素是一种常用的食用色素，可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
__________。

2．我国的柑橘栽种面积较大，用橘皮提取精油不仅创收还环保，橘皮精油的提取具有广阔的开发前景。

请回答下列问题：
(1)橘皮精油的主要成分是________，常用的提取方法为________，为了提高出油率，该方法操作时需对橘皮进行____________________的预处理。

(2)研究发现采用有机溶剂萃取的方法提取橘皮精油的出油率更高，应选择________(填“乙醇”或“乙醚”)作为萃取剂，理由是________________。

若萃取剂的用量与橘皮精油出油率的关系如图所示，则萃取剂的最佳用量为________ mL。

(3)橘皮精油需要放置在棕色瓶中或避光保存，试分析其原因是______________。

3．[2022·大连模拟]下面是与植物芳香油的提取有关的问题，请回答：
(1)玫瑰精油的提取可使用图中所示装置，这种方法叫__________蒸馏法。

蒸馏时收集的蒸馏液______(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油。

(2)胡萝卜素是__________色的结晶。

从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的是__________法，采用__________加热。

一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量呈__________相关。

(3)经萃取、过滤得到的液体是___________________________________________，
之后还需利用上述装置进行浓缩处理，该装置所起的作用是________________。

4．[2022·湖南长沙市长郡中学模拟]请回答下列有关提取植物有效成分的问题：
(1)玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，其适合用水蒸气蒸馏法提取，理由是玫瑰精油具有________________________________________________________________________ 的性质。

将鲜玫瑰花瓣和清水经水蒸气蒸馏后收集到的产物是____________________。

(2)橘皮精油是食品、化妆品和香水配料的优质原料，一般采用压榨法从橘皮中提取。

为了提高出油率，需要将新鲜的柑橘皮________，并用石灰水浸泡。

压榨橘皮时，一般加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的Na2SO4，并调节pH至7～8，其目的是________________________________________________________________________。

(3)胡萝卜素是常用的食品色素，还可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，常采用萃取法从胡萝卜中提取。

在对新鲜的胡萝卜进行干燥时，应注意控制好温度和时间，原因是________________________会导致胡萝卜素分解。

在萃取胡萝卜素的过程中，应该采用
________加热。

提取的胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定，其原理是___________ ________________________________________________________________________。

5．[2022·思南中学高三一模] 2019年1月10日，施一公教授研究团队在《科学》上报
道了人源γ­分泌酶结合淀粉样前体蛋白(APP)的高分辨率冷冻电镜结构，揭示了结合底物后γ－分泌酶发生的构象变化，并对这些构象变化的功能进行了生化研究，从而为研究癌症以及阿尔兹海默症相关的特异性药物设计提供了重要的结构信息。

回答下列问题：
(1)该项研究进行时，需控制温度、酸碱度等条件，因为高温、过酸、过碱会使γ­分泌酶的____________遭到破坏，失去活性。

(2)根据蛋白质的各种特性，如蛋白质分子的____________、所带电荷的____________、溶解度、吸附性、对其他分子的亲和力等，可用来分离不同种类蛋白质，从而得到γ­分泌酶。

(3)γ­分泌酶由4个跨膜蛋白亚基组成，分别为PS1、Pen-2、Aph-1和Nicastrin。

若对γ­分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定，需采用______________及电泳技术。

前者是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，相对分子质量较________(填“大”或“小”)的跨膜蛋白移动速度较慢。

(4)电泳是指____________在电场的作用下发生迁移的过程。

对γ­分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行分子量测定时，通常采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法，该方法测定的结果只是____________的分子量。

该电泳迁移率完全取决于相对分子量的大小，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

6．[2022·山西高三阶段性测试]《本草纲目》记载“橘皮，苦能泄、能燥”，柑橘的果
皮不仅可以入药还可用于提取芳香油，果肉可以食用、榨汁。

请回答下列问题。

(1)熬制的中药在服药前至少经过15分钟以上沸水煎煮，该过程起到________(填“消毒”或“灭菌”)作用。

实验室常用的灭菌方法有______________________________(至少写出两种)。

(2)腐烂的橘皮表面呈现青绿色，这是因为表面长出了青霉的菌落。

若要对青霉进行分离纯化，可采用的方法是__________________，培养基中除碳源外，还需要添加的物质有______________________________(至少写出三种)。

(3)用柑橘果肉榨取果汁，加入果胶酶的作用是________________，为了使果胶酶得到充分利用，需要控制好果胶酶的用量。

如果随着酶的用量增加，________________不再改变时，说明酶的用量已经足够。

(4)为避免原料焦糊和有效成分水解，提取橘皮精油不宜采用________方法，一般采用________法提取。

7．2015年，“青蒿素之母”屠呦呦获得了诺贝尔生理学或医学奖。

青蒿素是从黄花蒿的茎叶中提取的无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发。

请回答以下问题：
(1)从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用__________法，所选用的有机溶剂为________(填“乙醇”或“乙酸乙酯”)，通常在提取前将黄花蒿茎叶进行粉碎和________处理，以提高效率。

提取过程中宜采用____________加热以防止燃烧、爆炸，加热时瓶口要安装____________装置，所得液体浓缩前需进行______________处理。

(2)黄花蒿精油是从黄花蒿的花蕾中提取的，其提取原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合的乳浊液呈________色，此时向乳浊液中加入氯化钠，就会出现明显的分层现象，再用分液漏斗将其分开，然后再加入__________，得到纯精油。

8．紫甘薯红色素色泽鲜艳自然、无毒、无特殊气味，具有抗突变、抗氧化、缓解肝功
能障碍、抗肿瘤、抗高血糖等营养、药理和保健功能，是一种理想的天然食用色素资源。

如图是提取紫甘薯红色素的实验流程，请分析回答：
精选紫甘薯→
粉碎
干燥
→萃取→过滤→检测
(1)紫甘薯红色素通常采用萃取法提取，说明紫甘薯红色素具有__________________的特性，萃取之前需要进行粉碎和干燥处理，说明____________和________影响萃取效率。

(2)柠檬酸、盐酸、无水乙醇、甲醇都能用于萃取紫甘薯红色素，但是不同溶剂的萃取效率不同，某研究小组用不同溶剂进行萃取，利用分光法测定提取液的吸光值(结果如下表)：
已知色素提取的吸光值与色素含量呈正相关，则由此可判断提取紫甘薯红色素的最理想的有机溶剂是________，原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________。

也有同学认为10%不一定是柠檬酸的最佳提取浓度，若要进一步设计实验，以探究柠檬酸的浓度对紫甘薯红色素提取效率的影响，实验时设计思路应为__________________ ________________________________________________________________________。

9．[2022·河北唐山一中一模]蛋白质提取、分离在分子生物学研究中具有重要意义。

请
回答下列问题：
(1)蛋白质提取和分离的步骤一般分为________、________、纯化和纯度鉴定。

(2)若要从红细胞中提取血红蛋白，则要对获得的红细胞进行洗涤、________和分离血红蛋白溶液、________，才能获得含杂质较少的血红蛋白溶液。

(3)分离血红蛋白溶液环节，试管溶液明显分为4层，我们保留其中的第________层(自上而下)，该层溶液的特征是________(颜色等)。

(4)通过________法将样品进一步纯化，经________________________________法(使用最多的)进行纯度鉴定。

10．[2022·四川省绵阳南山中学高三月考]凝胶色谱技术是六十年代初发展起来的一种快
速而又简单的分离技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很好的分离效果，目前已被生物化学、分子免疫学等有关领域广泛应用。

请根据血红蛋白的提取和分离流程图及操作装置图回答问题。

(1)凝胶色谱法是根据________________分离蛋白质的有效方法，也称作________。

(2)样品处理中红细胞的洗涤要使用____________反复冲洗、离心，直到________________，表明红细胞已洗涤干净。

实验流程图中 A 操作要用到的试剂是________________。

(3)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是______________________________________
________________________。

(4)甲图中，实验流程 B 代表________________。

进行乙图操作时，如果________________，说明色谱柱制作成功，其中的C试剂是____________。

题组二高考题
11．[全国卷Ⅲ，37]绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机
溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。

其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。

回答下列问题：
(1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是________________(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是_________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)提取物质W时，振荡的作用是________________________________________。

(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是________________。

(4)现有丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是_______________________________________________________ ________________________。

(5)该实验操作过程中应注意的事项是_______________________________________
________________________________________________________________________(答出两点即可)。

12．[全国卷Ⅱ]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“α－胡萝卜素”“β－胡萝卜素”或“γ－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______________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

13．[2019·海南卷]回答下列问题。

(1)玫瑰精油可用玫瑰花瓣为原料，采用水蒸气蒸馏法提取。

水蒸气蒸馏法的原理是__________________________________________________________。

在进行蒸馏时，冷凝管的进水口比出水口________(填“高”或“低”)。

蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳浊液中加入NaCl，其目的是______________；得到的油层还需要加入无水Na2SO4，其目的是__________________________________。

(2)某同学在通过发酵制作果酒时，发现在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是____________________________________________。

在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时，可以不添加酵母菌，原因是________________________；在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，发酵液会变酸，可能的原因是______________________________。

14．[海南卷]绿藻A是某种单细胞绿藻，能够合成物质W。

某小组为探究氮营养缺乏
对绿藻A增殖及物质W累计的影响，将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏(实验组)和氮营养正常(对照组)的两瓶培养液中，并在适宜温度和一定光强下培养。

定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量，结果如图：
(1)从图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈“________”型。

(2)综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)若物质W是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是________。

用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)在以上研究的基础上，某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的自变量是_____________________________________________________ ________________。

(5)与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供________________(填“葡萄糖”或“纤维素”)作为营养物质，原因是_____________。