届高考生物一轮复习第讲生物技术在其他方面的应用练习含解析新人教版选修
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1 第3讲 生物技术在其他方面的应用
1．(2022·山东高考模拟)番茄中的番茄红素和胡萝卜中的β－胡萝卜素都属于类胡萝卜素，两种色素都具有很强的抗氧化能力，在生活和生产中得到广泛应用；固定化酶技术在农副产品加工中也起到重要作用。答复以下问题。
(1)从番茄中提取番茄红素常用萃取法，提取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量；提取过程应采用水浴加热，在加热瓶口还要加冷凝回流装置，以防止加热时有机溶剂挥发。胡萝卜中的胡萝卜素也可用萃取法提取，原因是胡萝卜素易溶于有机溶剂。
(2)工业生产上，常利用微生物发酵的方法提取天然β－胡萝卜素。红酵母细胞内的[H]可将无色的TTC复原为红色复合物，且菌体细胞内[H]含量越高，复原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强。欲从红色淤泥中筛选出能合成β－胡萝卜素的红酵母菌株，首先将红色淤泥制成菌液，涂布到含TTC的培养基上，挑选出红色菌落，然后通过平板划线法进行别离纯化。
(3)工业生产番茄汁时，常常利用果胶酶以提高出汁率，原因是果胶酶能瓦解细胞壁和胞间层。为了反复利用果胶酶，适宜采用化学结合和物理吸附法进行固定化，并通过检测固定化果胶酶的酶活性(或酶活力)确定其应用价值。
[解析] (1)从番茄中提取番茄红素常用萃取法，提取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。提取过程应采用水浴加热，在加热瓶口还要加冷凝回流装置(冷凝管)，以防止加热时有机溶剂挥发。胡萝卜中的胡萝卜素也可用萃取法提取，原因是胡萝卜素易溶于有机溶剂。(2)由题干可知，红酵母细胞内的[H]可将无色的TTC复原为红色复合物，且菌体细胞内[H]含量越高，复原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强。因此欲从红色淤泥中筛选出能合成β－胡萝卜素的红酵母菌株，首先将红色淤泥制成菌液，涂布到含TTC的培养基上，挑选出红色菌落，然后通过平板划线法进行别离纯化。(3)工业生产番茄汁时，常常利用果胶酶以提高出汁率，原因是果胶酶能瓦解细胞壁和胞间层。为了反复利用果胶酶，适宜采用化学结合和物理吸附法进行固定化，并通过检测固定化果胶酶的酶活性(或酶活力)确定其应用价值。
2．(2021·重庆巴蜀中学高三月考)请答复以下有关植物有效成分提取的问题：
(1)三七是很好的中药，有效成分是生物碱，在常态下为粉末状，易溶于有机溶剂，应采取萃取法提取。考虑到中药成分要食用，提取剂用乙醇为宜。
(2)加热时安装回流冷凝装置是为了防止有机溶剂挥发，在浓缩之前，还要进行过滤除去不溶物。
(3)提取薄荷油(一种常态下为液体，极易挥发的物质)那么应采取蒸馏装置得到油水混合物，参加NaCl后薄荷油将分布于上层(填“上层〞或“下层〞)，然后用分液漏斗别离出油层，再参加无水硫酸钠静置后过滤得到纯洁薄荷油。 2 (4)橘皮油的主要成分为柠檬烯，提取时需要将橘皮洗净晾干后用石灰水浸泡，目的是为了提高出油率，原因是能够破坏细胞结构，防止橘皮压榨时滑脱。
[解析] (1)三七易溶于有机溶剂，常态下为粉末状，故可采用萃取法提取；考虑中药成分要食用，提取剂那么采用乙醇较适宜；(2)由于有机溶剂易挥发，故在加热时需要安装冷凝回流装置；过滤不溶物要在浓缩处理之前；(3)蒸馏法提取薄荷油，由于薄荷油的密度比水层小，故薄荷油分布于上层，待静置后用分液漏斗别离；(4)橘皮油的主要成分为柠檬烯，石灰水浸泡橘皮后能够破坏细胞结构，并且增大摩擦防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。
3．(2022·陕西高考模拟)胡萝卜素是一种常用的食用色素，可以预防白内障、有助于保护眼睛晶体的纤维局部，还可以促进眼内感光色素的生成，加强视力的形成；还可以预防夜盲症，加强眼睛变色的功能。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图如下，请根据其提取过程及胡萝卜素的性质，答复以下问题。
胡萝卜→粉碎→枯燥→A→过滤→B→胡萝卜素
(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用稀释涂布平板法或平板划线法接种。
(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的生长提供碳源、氮源。
(3)实验流程中A过程叫萃取，该过程宜采用水浴方式加热。B过程叫浓缩。
(4)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，枯燥过程应控制好时间、温度以防止胡萝卜素分解。
(5)工业上提取天然β－胡萝卜素的方法有三种即：从植物中提取、从大面积养殖的岩藻中获取、利用微生物的发酵生产。
[解析] (1)微生物培养常用的接种法有：稀释涂布平板法和平板划线法。(2)蔗糖含有碳元素，可为酵母菌提供碳源，硝酸盐含有氮元素，可为酵母菌提供氮源。 (3)实验流程中A过程叫萃取，该过程宜采用水浴方式加热，防止有机溶剂燃烧爆炸。B过程叫浓缩，即挥发掉有机溶剂。(4)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，枯燥过程中如果温度过高、时间过长，那么胡萝卜素易分解。(5) 天然β－胡萝卜素可以从植物中提取，如胡萝卜；从大面积养殖的岩藻中获取；利用微生物的发酵生产。
4．(2022·河北衡水中学高考模拟)如图两套装置都常被用来对植物有效成分进行提取，可根据具体物质性质的不同选择不同的装置进行实验，答复以下问题。
(1)图甲所示方法称为水蒸气蒸馏法，胡萝卜素的提取一般不采用该方法，原因是胡萝卜素不易挥发。胡萝卜素的提取过程中，萃取液的浓缩采用的装置是甲(填“甲〞或“乙〞)。
(2)采用图乙装置提取胡萝卜素时，通常先将胡萝ﾄ粉碎和枯燥处理，以提高萃取效率，萃取时进行水浴加热而非明火加热，原因是防止引起萃取剂燃烧爆炸。
(3)装置甲中的提取物最终存在于锥形瓶(或接收瓶)_，装置乙中的提取物存在于烧瓶。
(4)图甲、乙装置中冷凝装置的目的不同(填“相同〞或“不同〞)。
[解析] (1)图甲所示方法称为水蒸气蒸馏法，胡萝卜素的提取一般不采用该方法，因
