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1、
選修1 第3講
1.(2015年江蘇卷)(多選)下圖1、2分別為“DNA的粗提取與鑒定”實驗中部分操作步驟示意圖,下列敘述正確的是( )
圖1 圖2
A.圖1、2中加入蒸餾水稀釋的目的相同
B.圖1中完成過濾之后保留濾液
C.圖2中完成過濾之后棄去濾液
D.在圖1雞血細胞液中加入少許嫩肉粉有助于去除雜質
【答案】BCD
【解析】圖1中加入蒸餾水的目的是使雞血細胞吸水漲破,圖2中加入蒸餾水的目的是調節(jié)鹽溶液的濃度,使DNA析出。圖1中含有DNA的核物質位于濾液中,因此完成過濾后應保留濾液。圖2中析出的DNA在紗布上,因此完成過濾后應棄去濾液。嫩
2、肉粉中含有木瓜蛋白酶,能催化雜質蛋白的分解。
2.(2014年江蘇卷)下列關于“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述,錯誤的是( )
A.酵母和菜花均可作為提取DNA的材料
B.DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸餾水
C.向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌,可見玻棒上有白色絮狀物
D.DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱,冷卻后變藍
【答案】C
【解析】理論上含DNA的生物材料都可用來提取DNA,只是選用DNA含量高的生物組織,成功的可能性更大;DNA在2 mol/LNaCl溶液和蒸餾水中溶解度都較大;向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌,雞血細胞會吸水破裂,但在蒸餾水中不會析出DNA;
3、DNA溶液加入二苯胺試劑后需沸水浴加熱,待冷卻后溶液變藍。
3.(2017年全國新課標Ⅲ卷)綠色植物甲含有物質W,該物質為無色針狀晶體,易溶于極性有機溶劑,難溶于水,且受熱、受潮易分解。其提取流程為:植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過濾去除活性炭→蒸餾(含回收溶劑)→重結晶→成品。回答下列問題:
(1)在提取物質W時,最好應選用的一種原料是__________(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲,不宜選用其他兩種的原因是___________________________________。
(2)提取物質W時,振蕩的作用是__________________
4、______________。
(3)活性炭具有很強的吸附能力,在提取過程中,用活性炭處理提取液的目的是______________________。
(4)現有丙酮(沸點56 ℃)、乙醇(沸點約78 ℃)兩種溶劑,在提取物質W時,應選用丙酮作為提取劑,理由是__________________________________。
(5)該實驗操作過程中應注意的事項是__________________________(答出兩點即可)。
【答案】(1)晾干 高溫烘干過程中,植物甲中的物質W易被破壞;新鮮的植物甲含水量高,用于提取的極性有機溶劑會被水稀釋,進而降低對物質W的提取效果
(2
5、)使原料和溶劑充分混勻
(3)去除提取液中的色素
(4)丙酮沸點低于乙醇,蒸餾時物質W分解較少
(5)在溫度較低的情況下操作,防火
【解析】(1)由于物質W受熱、受潮易分解,所以在提取物質時,不應選用高溫烘干的植物甲;新鮮的植物甲中含水量高,會稀釋用于提取物質W的有機溶劑,從而降低物質W的提取效果。(2)提取物質W時,振蕩有利于物質W充分溶于有機溶劑。(3)在提取過程中,用活性炭處理提取液有利于去除提取液中的色素。(4)在提取物質W時,溫度過高會導致物質W分解過多。丙酮沸點相對較低,適合作為提取劑。(5)根據題干信息,物質W受熱易分解,所以應注意控制溫度;提取劑用的是丙酮,丙酮易揮發(fā),
6、對人體有害,所以應及時通風;為了減少W分解,操作要快速;另外還要注意防火。
4.(2017年海南卷)綠藻A是某種單細胞綠藻,能夠合成物質W。某小組為探究氮營養(yǎng)缺乏對綠藻A增殖及物質W累計的影響,將等量的綠藻A分別接種在氮營養(yǎng)缺乏(實驗組)和氮營養(yǎng)正常(對照組)的兩瓶培養(yǎng)液中,并在適宜溫度和一定光強下培養(yǎng),定時取樣并檢測細胞濃度和物質W的含量,結果如圖。
(1)從圖甲可知,在氮營養(yǎng)正常培養(yǎng)液的瓶中,綠藻A的種群增長曲線呈______型。
(2)綜合圖甲和圖乙的信息可知,在生產上,若要用少量的綠藻A獲得盡可能多的物質W,可以采取的措施是__________________________
7、_________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若物質W是類胡蘿卜素,根據類胡蘿卜素不易揮發(fā)和易溶于有機溶劑的特點,應選擇的提取方法是__________。用紙層析法可以將類胡蘿卜素與葉綠素分開,紙層析法分離的原理是_____________________________
8、____。
(4)在以上研究的基礎上,某人擬設計實驗進一步研究氮營養(yǎng)缺乏程度對物質W積累的影響,則該實驗的自變量是________________________。
(5)與在光照條件下相比,若要使綠藻A在黑暗條件下增殖,需要為其提供__________(填“葡萄糖”或“纖維素”)作為營養(yǎng)物質,原因是________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________
9、_________________________________。
【答案】(1)“S”
(2)先將少量綠藻放在氮營養(yǎng)正常的培養(yǎng)液培養(yǎng),等到細胞濃度最高時集中收集,再放在氮營養(yǎng)缺乏的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)
(3)萃取 類胡蘿卜素和葉綠素在層析液(有機溶劑)中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙條上的擴散速度快,反之則慢,從而將它們分離
(4)培養(yǎng)基中的氮營養(yǎng)濃度
(5)葡萄糖 在黑暗下,綠藻不能進行光合作用合成糖類(有機物),需要吸收葡萄糖作為營養(yǎng)物質,而纖維素不能被綠藻吸收利用
【解析】(1)由甲圖可知,在氮營養(yǎng)正常培養(yǎng)液的瓶中,綠藻A的種群增長曲線呈“S”型。(2)由甲圖可知,正
10、常氮營養(yǎng)液中綠藻增殖速度較缺氮營養(yǎng)液中綠藻增殖速度快;由乙圖可知,正常氮營養(yǎng)液中物質W的含量較缺氮營養(yǎng)液中物質W含量低。因此,綜合圖甲和圖乙的信息可知,在生產上,若要用少量的綠藻A獲得盡可能多的物質W,可以采取的措施是先將少量綠藻放在氮營養(yǎng)正常的培養(yǎng)液培養(yǎng),等到細胞濃度最高時集中收集,再放在氮營養(yǎng)缺乏的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。(3)類胡蘿卜素不易揮發(fā)和易溶于有機溶劑,因此提取胡蘿卜素應該選擇萃取法。用紙層析法可以將類胡蘿卜素與葉綠素分開,紙層析法分離的原理是:類胡蘿卜素和葉綠素在層析液(有機溶劑)中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙條上的擴散速度快,反之則慢,從而將它們分離。(4)該實驗的目的是
11、進一步研究氮營養(yǎng)缺乏程度對物質W積累的影響,則該實驗的自變量是培養(yǎng)基中的氮營養(yǎng)濃度。(5)在黑暗下,綠藻不能進行光合作用合成糖類(有機物),需要吸收葡萄糖作為營養(yǎng)物質,而纖維素不能被綠藻吸收利用。因此,與在光照條件下相比,若要使綠藻A在黑暗條件下增殖,需要為其提供葡萄糖作為營養(yǎng)物質。
5.(2015年全國新課標Ⅱ卷)回答與胡蘿卜素有關的問題:
(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中,最主要的是____________(填“α-胡蘿卜素”“β-胡蘿卜素”或“γ-胡蘿卜素”),該胡蘿卜素在人體內可以轉變成兩分子________,后者缺乏會引起人在弱光下視物不清的病癥,該疾病稱為________。胡蘿卜素
12、是________(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質。
(2)工業(yè)生產上,用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時,________(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。
(3)現有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑,應選用其中的____________作為胡蘿卜素的萃取劑,不選用另外一種的理由是________________________________________________。
【答案】(1)β-胡蘿卜素 維生素A 夜盲癥 非揮發(fā)性
(2)需要
(3)乙酸乙酯 萃取胡蘿卜素的有機溶劑應不與水混溶,而乙醇為水溶性有機溶劑
【解析】(1)胡蘿卜素中最主要的組成成分是β-胡蘿卜素,β
13、-胡蘿卜素在人體內可以轉變成維生素A,后者缺乏會引起夜盲癥。胡蘿卜素是非揮發(fā)性物質。(2)用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時要進行干燥處理,以利于萃取。(3)萃取胡蘿卜素的有機溶劑應該能夠充分溶解胡蘿卜素,并且不與水混溶,乙醇屬于水溶性有機溶劑。
6.(2014年江蘇卷)為了獲得β-胡蘿卜素產品,某小組開展了產β-胡蘿卜素酵母的篩選與色素提取實驗。請回答下列問題:
(1)實驗用的培養(yǎng)皿常用的兩種滅菌方法是________________________;為了減少滅菌后器皿被污染,滅菌前應該______________________。
(2)為了篩選出酵母菌,培養(yǎng)基中添加了青霉素,其目的
14、是______________________。
(3)如圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖,圖中甲、乙、丙指示的依次是____________。(填序號)
①安全閥、放氣閥、壓力表
②放氣閥、安全閥、壓力表
③安全閥、放氣閥、溫度表
④放氣閥、安全閥、溫度表
(4)為了將分離到的菌株純化,挑取了菌落在3塊相同平板上劃線,結果其中一塊平板的各劃線區(qū)均未見菌落生長,最可能的原因是___________________________________。
(5)為增加β-胡蘿卜素提取量,在研磨酵母細胞時,添加石英砂的目的是_________________________________
15、_______________________________________;
研磨時__________________________(填“需要”或“不需要”)添加 CaCO3,理由是________________________________________________________________________。
【答案】(1)干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌) 用牛皮紙(報紙)包扎器皿
(2)抑制細菌(放線菌)生長
(3)① (4)接種環(huán)溫度過高,菌被殺死
(5)有助于研磨充分 不需要 β-胡蘿卜素較耐酸
【解析】(1)實驗室常用的滅菌方法是干熱滅菌和濕熱滅
16、菌(高壓蒸汽滅菌),在實驗前應用牛皮紙或干凈的報紙包扎器皿。(2)酵母菌是真菌,對青霉素具有抵抗能力,青霉素主要抑制細菌、放線菌的生長。(3)圖中甲為安全閥,乙為放氣閥,丙為壓力表。(4)該接種過程中的3塊平板相同,菌種來源相同,只有1塊平板接種培養(yǎng)后無菌落,對比知,問題出現在接種過程中,最可能的原因是接種環(huán)灼燒后未充分冷卻,菌種被殺死。(5)在酵母菌的研磨過程中加入石英砂有助于研磨充分,因β-胡蘿卜素較耐酸,故該過程不需要加入CaCO3。
7.(2014年山東卷節(jié)選)玉米是重要的糧食作物,經深加工可生產酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下:
(1)玉米秸稈中的纖維素經充分水解后的產物可
17、被酵母菌利用發(fā)酵生產酒精。培養(yǎng)酵母菌時,該水解產物為酵母菌的生長提供________。發(fā)酵過程中檢測酵母菌數量可采用________________法或稀釋涂布平板法計數。
(2)玉米胚芽油不易揮發(fā),宜選用________法或________法從玉米胚芽中提取。
【答案】(1)碳源 顯微鏡直接計數
(2)壓榨 萃取(注:兩空可顛倒)
【解析】(1)纖維素的水解產物可為酵母菌的生長提供碳源;發(fā)酵過程中對酵母菌計數的方法有顯微鏡直接計數法或稀釋涂布平板法。(2)由于玉米胚芽油不易揮發(fā),所以可采用壓榨法或萃取法進行提取。
8.(2013年海南卷節(jié)選)根據相關知識,回答下列有關胡蘿卜素提取方
18、面的問題:
(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,通常在萃取前將胡蘿卜粉碎和________,以提高萃取效率。
(2)水蒸氣蒸餾法________(填“適合”或“不適合”)胡蘿卜素的提取,原因是_______________________________________________________________________。
(3)鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時,通常可采用______法,并以__________________樣品作為對照。
【答案】(1)干燥
(2)不適合 水蒸氣蒸餾法適用于蒸餾揮發(fā)性物質,而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質,不能隨水蒸氣蒸餾出
(3)紙層析 標準的
19、胡蘿卜素
【解析】萃取是將粉碎、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。水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法,它的原理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,混合物又會重新分出油層和水層。胡蘿卜素粗品通過紙層析法進行鑒定,如果萃取樣品中出現了和標準樣品一樣的層析帶,說明提取胡蘿卜素的實驗成功。
9.(2013年山東卷)胡蘿卜素是一種常用的食用色素,可分別從胡蘿卜或產胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得,流程如下:
(1)篩選產胡蘿卜素的酵母菌R時,可選用______________或平板劃線法接種。采用平板劃線法接種時需先灼燒接種環(huán),其目的是__
20、______。
(2)培養(yǎng)酵母菌R時,培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可分別為酵母菌R的生長提供________和________。
(3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,干燥過程應控制好溫度和________以防止胡蘿卜素分解;萃取過程中宜采用______方式加熱以防止溫度過高;萃取液濃縮前需進行過濾,其目的是__________________。
(4)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素,鑒定過程中需用胡蘿卜素標準樣品作為________________________________________________________________________。
【答案】(1)稀釋涂布平板法
21、滅菌(或防止雜菌污染)
(2)碳源 氮源
(3)時間 水浴 濾去不溶物
(4)(實驗)對照
【解析】(1)微生物分離和培養(yǎng)中常用的接種方法是稀釋涂布平板法和平板劃線法。微生物培養(yǎng)需要無菌操作,其中對接種環(huán)需進行灼燒滅菌處理。(2)蔗糖和硝酸鹽可分別為微生物的生長提供碳源和氮源。(3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,干燥過程中若溫度過高、干燥時間太長會導致胡蘿卜素分解;萃取過程應避免明火加熱,宜采用水浴方式加熱,以防止溫度過高;萃取液在濃縮之前,還要進行過濾,以除去萃取液中的不溶物。(4)利用紙層析法鑒定所提取的胡蘿卜素時,需用胡蘿卜素標準樣品做對照,對比分析標準樣品和萃取樣品出現的層析帶。