课时作业(三十七) 生物技术在其他方面的应用(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1．已知青蒿素为无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不易挥发；而玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，易挥发。根据生物相关知识，回答下列问题：(1)从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用萃取法，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；并且通常在提取前将黄花蒿茎叶进行________和干燥，以提高效率；干燥过程应控制好________和时间，以防止青蒿素分解。(2)提取过程中宜采用水浴加热以防止燃烧、爆炸；所得液体浓缩前需进行________。(3)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，简便易行的提取方法是水蒸气蒸馏中的____________法，在提取过程中分别加入NaCl(目的是__________________________)、Na2SO4；要提高玫瑰精油的产品质量，应采用的措施是________________________。解析：： (1)青蒿素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，但易溶于有机溶剂，所以从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用萃取法；为提高效率，在用萃取法提取青蒿素前，通常将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥处理；干燥过程应控制好温度和时间，以防止青蒿素分解。(2)提取过程中所得的液体浓缩前需进行过滤。(3)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，常用水蒸气蒸馏中的水中蒸馏法提取；为增加水的比重，使油水分层，可在提取过程中加入NaCl；要提高玫瑰精油的产品质量，应严格控制蒸馏温度，延长蒸馏时间。答案： (1)青蒿素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出，但易溶于有机溶剂 粉碎 温度 (2)过滤 (3)水中蒸馏 增加水的比重，使油水分层 (严格控制蒸馏温度)延长蒸馏时间2．生物组织中有机物的提取方法有很多种。例如，凝胶色谱法、电泳法、蒸馏法、压榨法和萃取法等，不同的有机物提取的方法各有不同。(1)玫瑰精油称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加剂或化学原料，其提取方法主要是____________。(2)杏仁油富含矿物质和维生素，是一种质地轻柔、高渗透性的保湿剂，主要通过________________法提取。(3)萃取胡萝卜素前，要将胡萝卜彻底粉碎的主要目的是________________________________________。(4)血红蛋白的提取方法可以采用_______________________________________________________________________，-4-\n该方法主要是利用血红蛋白的哪一特性将它与其他物质分开的？_______________________________________________________________________。答案： (1)水蒸气蒸馏法 (2)压榨 (3)使原料颗粒变小，加大萃取效率 (4)凝胶色谱法 相对分子质量的大小3．玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。流程如下：(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。培养酵母菌时，该水解产物为酵母菌的生长提供________。发酵过程中检测酵母菌数量可采用________________法或稀释涂布平板法计数。(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用________法或________法从玉米胚芽中提取。(3)玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。利用____________技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的________________催化。PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、____________和____________三步。解析：： (1)纤维素的水解产物可为酵母菌的生长提供碳源；发酵过程中对酵母菌计数的方法有显微镜直接计数法或稀释涂布平板法。(2)由于玉米胚芽油不易挥发，所以可采用压榨法或萃取法进行提取。(3)利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用。(4)PCR技术需要耐高温的DNA聚合酶催化子链的合成；PCR的每次循环均包括变性、复性、延伸三步。答案： (1)碳源 显微镜直接计数 (2)压榨 萃取(注：两空可颠倒) (3)固定化酶 (4)(Taq)DNA聚合酶 (低温)复性(或退火) (中温)延伸4．植物芳香油具有抗菌、促进细胞新陈代谢及细胞再生功能，而某些芳香油能调节人体的生理及心理活动。请回答下列问题：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有________、________和________。(2)玫瑰精油称为“液体黄金”，多用于制造高级香水等化妆品。提取出的玫瑰精油不含有任何添加剂或化学原料，主要是通过________法提取。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯玫瑰精油，原因是_______________________________________________________________________。(3)用压榨法提取柚皮精油，得到的糊状液体可通过_______________________________________________________________________除去其中的固体杂质。-4-\n(4)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。常用________法鉴定所提取的胡萝卜素。解析：： (1)蒸馏法、萃取法、压榨法是常用的提取植物芳香油的方法。(2)玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，可通过水蒸气蒸馏法提取；蒸馏法提取玫瑰精油过程中由于玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，因此所收集的蒸馏液不是纯玫瑰精油而是油水混合物，要得到较纯的玫瑰精油还需将玫瑰油和水分开。(3)采用压榨法提取芳香油时获得的糊状液体，可先用普通布袋过滤除去固体残渣。(4)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，所以在提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和时间以防止胡萝卜素分解；萃取剂一般属于易燃、易爆物，所以萃取过程中宜采用水浴方式加热以防止温度过高；常用纸层析法鉴定所提取的胡萝卜素。答案： (1)蒸馏法 萃取法 压榨法 (2)水蒸气蒸馏 玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物 (3)过滤 (4)时间 水浴 纸层析5．辣椒红素是从成熟的茄科红辣尖椒中提取的。作为一种天然着色剂，可应用于各类食品的着色。请回答下列问题：(1)辣椒红素可采用萃取法提取，说明辣椒红素具有________________的特性，萃取过程中应采用____________以防止有机溶剂燃烧、爆炸。(2)取等量的辣椒粉与不同萃取剂按1∶2的比例在萃取装置中不同温度下萃取1小时，然后利用分光法测定提取液的吸光值(已知色素提取液的吸光值与色素含量呈正相关)，结果如下表。 试剂/g温度/℃ 四氯化碳石油醚乙醚丙酮300.2360.2540.2120.100400.2380.2600.1980.101500.2430.2680.1900.118600.2440.2730.1690.122①由表可知，提取辣椒红素最理想的萃取剂是________，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。②总体上用四氯化碳、石油醚和丙酮提取辣椒红素的产率随温度的增加而________，但由于乙醚______________________________，故随温度升高反而产率越低。③在此实验基础上，为进一步提高辣椒红素的产率，可以通过改变______________________________________________________________________________________________________________________________________________来进行探究。(至少两项)-4-\n解析：： (1)萃取法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中的方法，辣椒红素可采用萃取法提取，说明辣椒红素具有易溶于有机溶剂的特性，萃取过程中应采用水浴加热的方法以防止有机溶剂燃烧、爆炸。(2)①由表格数据分析可知，相同温度下，用石油醚作萃取剂时提取液的吸光值最大，说明用石油醚提取到的辣椒红素最多，因此石油醚是提取辣椒红素最理想的萃取剂。②由表格数据分析可知，随温度的增加，四氯化碳、石油醚、丙酮作萃取剂时提取液的吸光值都在增大，说明提取到的辣椒红素的量随温度升高而增加，但乙醚由于沸点低，较易挥发，随温度升高反而产率越低。③萃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、萃取的温度和时间、原料与萃取剂的比例等影响。答案： (1)易溶于有机溶剂 水浴加热 (2)①石油醚 用石油醚作萃取剂时提取液的吸光值最大，说明提取到的辣椒红素最多 ②增大 (沸点低，)较(更)易挥发 ③辣椒粉与萃取剂的比例、萃取时间、萃取剂的量、萃取温度等-4-
