2020届一轮复习人教版 选修1 第3讲 生物技术在其他方面的应用 作业

练案[34]选修一 生物技术实践 第三讲 生物技术在其他方面的应用

一、选择题

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( A )

选项 A B C D 原料 玫瑰花 橘皮 茉莉花 薄荷叶 提取精油的名称 玫瑰精油 橘皮精油 茉莉油 薄荷油 提取方法 压榨法 压榨法 蒸馏法 蒸馏法 [解析] 蒸馏法一般适用于提取玫瑰精油、薄荷油、茉莉油等芳香油；压榨法一般适用于橘皮精油、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 )

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] 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．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( A ) 水蒸气油水分离

原料→蒸馏→混合物→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] 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。

4．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( C )

胡萝卜→粉碎→干燥→甲→过滤→乙→胡萝卜素 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] 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提取，二是从岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。

二、非选择题

5．(2018·河北省石家庄市高三一模)植物组织中存在许多有机物，不同有机物的提取和鉴定方法不尽相同。根据所学知识，回答下列问题：

(1)植物芳香油具有的共同特点有挥发性强、易溶于有机溶剂。

(2)提取玫瑰精油和橘皮精油过程中都要用到的一种化学试剂是Na2SO4。

(3)从橘皮中提取橘皮精油时，为提高出油率，需要将橘皮干燥，并用石灰水浸泡；为探究浸泡时间对出油率的影响，设置未经浸泡的样品作为空白对照。

(4)胡萝卜素为橘黄色结晶，精提取胡萝卜素所用的萃取剂应该具有较高的沸点而且不与水混溶，能充分溶解胡萝卜素。

6．(2018·山西太原高三期末)请回答下列内容：

(1) 橘皮精油的提取一般选用压榨法，在得到的液体中加入硫酸钠的目的是为了使橘皮油易于与水分离。

(2)根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，选用水不溶性(填“水溶性”或“水不溶性” )有机溶剂进行萃取。萃取过程中应避免明火加热，应使用水浴加热，以防止有机溶剂燃烧、爆炸。

(3)淀粉分解菌是能分解淀粉的一类微生物，在自然条件下，淀粉分解菌和其他各种细菌混杂生活在土壤中。某实验小组利用培养基将土壤中的淀粉分解菌筛选出来，回答下列问题：

①将土壤中的淀粉分解菌筛选出来的培养基应添加淀粉作为唯一的碳源，此外还需要添加的成分有氮源、水和多种无机盐等。

②稀释涂布平板法可用于微生物的接种和计数，该实验小组将样液分别稀释了 10 倍、 102 倍、 103倍、 104倍，然后将 102 倍、 103倍、 104倍的稀释液分别涂布在不同的平板上，涂布多个稀释倍数的稀释液的目的是在平板上获得数量适中的菌落。若有三个平板均涂布了稀释倍数为103倍的稀释液 1 mL，分别形成了 68、 70 和 72个菌落，则原样液体中

一是从植物中

每毫升含有淀粉分解菌7×104个，该方法测量值一般比实际值偏小。

(4)纤维素分解菌的接种方法常见的有稀释涂布平板法和平板划线法，其中不能用于计数的方法是平板划线法，原因是所用菌液的量未知，并且刚开始的划线一般是多个菌体集中在一起，不能形成由单个菌体形成的菌落，而对微生物计数是根据在平板上由单个菌体形成的菌落数量，同时结合菌液的浓度和使用量进行的。

7．(2018·安徽省江南十校高三二模)请回答下列有关“植物有效成分提取”的问题： (1)提取玫瑰精油最常用的方法是根据其化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂且挥发性强的特点，采用水蒸气蒸馏法提取。对制取的玫瑰乳浊液进行提纯的过程中，先使用氯化钠，其作用是降低玫瑰精油的溶解度，使油和水分层。

(2)提取橘皮精油时采用压榨法而没有用水蒸气蒸馏法是因为会发生有效成分部分水解。在用该方法提取橘皮精油时，为提高出油率，对新鲜柑橘皮的处理方法是干燥去水，用石灰水浸泡。

(3)根据胡萝卜素不易挥发，易溶于有机溶剂的特点，可以用萃取的方法提取胡萝卜素。我们可以用石油醚(填“乙醇”或“石油醚”)作为萃取试剂，说明你没有选择另一种的原因：乙醇在萃取中能与水混溶而影响萃取的效果。

8．(2018·海南省八校高三生物)生姜是一种亦食亦药的常用食品及调味品，对于疾病可治可防。请回答下列有关生姜油提取的问题：

(1)生姜油的化学性质稳定，具有较强的挥发性，难溶于水易溶于有机溶剂，因此提取生姜油时宜采用水蒸气蒸馏法。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的生姜油，原因是生姜油随水蒸气一起蒸馏出来，得到的是油水混合物。此时为了使乳浊液分层，需要加入一定量的NaCl。分离得到的油层还含有少量的水分，可用无水Na2SO4来吸水。

(2)蒸馏过程中，影响生姜油品质的主要因素有蒸馏时间和蒸馏温度。姜粒的大小会影响出油率，姜粒过大，在粉碎过程中会产生大量的热量，导致生姜油挥发，产生损失。

(3)下表为蒸馏时间对生姜油提取量的影响，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先增加后保持稳定。

序号 1 2 3 4 5

9．如图1是在发酵罐内利用三孢布拉氏霉菌发酵生产β－胡萝卜素过程中，菌体生物量及β－胡萝卜素产量随时间变化的曲线图。图2是样品层析结果及与β－胡萝卜素标准样品

时间(h) 2 3 4 5 6 粒数(粒) 20 20 20 20 20 含水率 (%) 15 15 15 15 15 得油率 (%) 1.20 2.05 2.40 2.42 2.42 的比对。请回答下列问题：

(1)发酵罐内三孢布拉氏霉菌培养基按物理形态分应为液体培养基，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供碳源和氮源。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1中，菌体的最快增长出现在第100 h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是营养物质缺乏，有害代谢产物积累，为保证连续的生产，应采取的措施是连续加入新的培养液，同时排出代谢产物。

(3)β－胡萝卜素常用的提取方法为有机油剂萃取法，实验表明，石油醚的提取效果远好于丙酮和酒精，原因是石油醚为水不溶性有机溶剂，萃取效果好。

(4)将萃取的胡萝卜素样品与β－胡萝卜素标准样品进行比对，结果如图2。从图中分析可知，色带Ⅰ为β－胡萝卜素。

10．(2018·吉林长春外国语学校期中)如图是某同学设计的茉莉油的提取实验，图甲是实验流程，图乙是茉莉油提取的实验装置，请回答：

(1)该同学提取茉莉油的方法是水蒸气蒸馏法。采摘原料应在茉莉油含量较高的盛花期(填“盛花期”或“初花期”)采收。

(2)图甲中B过程表示分离油层，通常应向油水混合物中加入NaCl促进B过程的进行，要完成图甲中C过程需要向提取液中加入无水Na2SO4，因为通过B过程获得的提取物可能含有一定的水分。

(3)橘皮精油主要储藏在橘皮部分，提取一般不采用图乙所示的方法，原因是橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏时会发生部分水解。为了防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率，需要将橘皮干燥去水，然后用一种溶液浸泡，使橘皮变得粗糙，细胞变得疏松，该溶液是石灰水。

[解析] (1)茉莉油与玫瑰油的性质相似，由图甲可知该同学提取茉莉油的方法是水蒸气蒸馏法，采摘原料应在茉莉油含量较高的盛花期采收。(2)图甲中B过程表示分离油层，通常应向油水混合物中加入NaCl，增加盐的浓度来促进油水分离。图甲C过程表示除水，要完成该过程需要向提取液中加入无水Na2SO4，因为通过B过程的油水分离获得的提取物可能含有一定的水分。(3)橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏时会发生部分水解，故其提取一般不

采用蒸馏法，而是用压榨法。为了防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率，需要将橘皮干燥去水，然后用石灰水浸泡，使橘皮变得粗糙，细胞变得疏松。

11．(2018·山东泰安一中月考)为了综合利用柑橘，某研究人员做了以下实验：

请回答以下问题。

(1)橘皮精油为无色，主要成分是柠檬烯，本实验用到的植物芳香油提取方法为水蒸气蒸馏和压榨。

(2)若要计算提取精油的出油率，需要称量芳香油和原料的质量。对比发现方法1的出油率稍低，但是发现其香气、色泽更接近鲜橘，原因是方法2会使原料焦糊和有效成分部分水解，所以通常先采用方法1提取，并将方法1之后的残渣用方法2进一步提取。

(3)通常使用方法1时，可以提前使用石灰水浸泡，浸泡的时间通常是10_h以上。 (4)使用方法2提取时发现，柑橘皮的破碎度越高，即颗粒越小，出油率越高，原因是原料相对表面积大，随水蒸气蒸馏速度快(橘皮精油从果皮内部逐渐扩散至固体表面所通过的距离越短，越容易渗出)。

[解析] (1)橘皮精油无色，主要成分是柠檬烯。由图可知，对柑橘的果皮进行了破碎、水蒸气蒸馏和螺旋压榨机压榨处理，因此本实验用到的植物芳香油提取方法为水蒸气蒸馏法和压榨法。(2)计算提取精油的出油率时需要称量芳香油和原料的质量。方法2中水中蒸馏会使原料焦糊和有效成分水解。(3)用压榨法提取柑橘精油时，可以先用石灰水浸泡柑橘皮，以破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时滑脱，提高出油率、浸泡的时间通常是10 h以上。(4)使用水蒸气蒸馏法提取时，柑橘皮的破碎度越高，即颗粒越小，出油率越高，因为原料相对表面积越大，随水蒸气蒸馏速度越快。

12．常品茶、善品茶者能在杯水之中品出生活的真谛。茶的种类以色泽(或制作工艺)分为绿茶、红茶、乌龙茶、白茶等不同品种。请回答：

(1)红茶菌液是一种传统的活菌饮料，制作流程是：制作红茶糖液→接种红茶菌种→发酵红茶菌液。红茶菌种是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的共同体，可以用稀释涂布平板(平板划线)法分离纯化得到不同的菌种。在接种活菌之前，红茶糖液要先煮沸后冷却，煮沸和冷却的目的分别是清除培养液中的杂菌、防止高温杀死红茶菌种。

(2)很多商家在茶饮料中添加人工合成的色素、香精等添加剂，可能危害人体健康，人们更喜欢从植物中提取的天然成分，常用萃取法提取胡萝卜素，蒸馏(萃取)法提取玫瑰精油。提取的胡萝卜素可通过纸层析法进一步鉴定。

(3)科学家利用植物组织培养技术实现优良茶种的大量繁殖，在组织培养过程中，外植体要经过脱分化和再分化过程获得胚状体。

[解析] (1)纯化菌种通常用稀释涂布平板法或平板划线法。在接种活菌之前，红茶糖液先煮沸的目的是消灭杂菌，而冷却的目的是防止高温杀死菌种。(2)提取胡萝卜素用萃取的方法，玫瑰精油因为易挥发、溶于有机溶剂，可以用蒸馏法或萃取法提取。提取的胡萝卜素可以通过纸层析法进行鉴定，如果出现和标准样品一样的色素带说明提取成功。(3)植物组织培养过程中，外植体需要先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成胚状体，进而发育为完整植株。

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