1、1生物技术在其他方面的应用(15 分钟 50 分)1.(10 分)DNA 的粗提取与鉴定的实验(如图)：(1)本实验材料选用鸡血细胞液，而不是鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中_含量较高。 (2)图 A 所示加入蒸馏水的目的是_。 (3)通过图 B 所示步骤取得滤液后，再向滤液中加入 2 mol/L NaCl 溶液的目的是_。 (4)图 C 所示加入蒸馏水的目的是_。 (5)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是 DNA，可用_试剂进行检测，在沸水浴条件下，可以看到颜色反应为_色。 【解析】(1)鸡血细胞没有细胞壁，而且细胞内 DNA 的含量较高。(2)如图 A 所示，鸡血细胞液中加入蒸馏水后，细胞内渗
2、透压较高，则鸡血细胞吸水而涨破。(3)通过图 B 所示步骤取得滤液后，再向滤液中加入 2 mol/L NaCl 溶液，DNA 溶解而杂质析出。(4)如图 C 所示，加入蒸馏水后，溶液浓度会降低，当浓度降至 0.14 mol/L 时，DNA 的溶解度最低而析出。(5)在沸水浴条件下，DNA 遇二苯胺现蓝色。答案：(1)DNA(2)使血细胞吸水涨破，释放出 DNA(3)使 DNA 溶解于 NaCl 溶液(4)调节 NaCl 溶液的浓度，使 DNA 的溶解度下降而析出(5)二苯胺 蓝2.(10 分)(2018宜昌模拟)胡萝卜素不仅可用于治疗因缺乏维生素 A 而引起的各种疾病，还是常用的食品色素，最近
3、发现胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。如图是利用胡萝卜和产胡萝卜素的酵母菌 D 提取胡萝卜素的过程，流程如下：2(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌 D 时，可用多种方法接种，其中常用于计数的接种方法是_。 (2)培养酵母菌 D 时，培养液中的葡萄糖为酵母菌 D 的生长提供_。干热灭菌法常用于能耐高温的、需要保持_的物体的灭菌。 (3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和时间以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用_方式加热，以防止温度过高；萃取剂宜选用_(填“石油醚”“乙醇”或“乙酸乙酯”)，主要原因是_(答出两点即可)，萃取的效率主要取决于_。 【解析】(1)筛选产胡萝卜素的酵
4、母菌 D 时，可用多种方法接种，由于平板划线法不能计数，因此常用于计数的接种方法是稀释涂布平板法。(2)培养酵母菌 D 时，培养液中的葡萄糖为酵母菌 D 的生长提供碳源。干热灭菌法常用于能耐高温的、需要保持干燥的物体的灭菌。(3)萃取过程中宜采用水浴方式加热，以防止温度过高。由于石油醚具有较高的沸点、能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶，因此萃取剂宜选用石油醚。萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。答案：(1)稀释涂布平板法 (2)碳源 干燥(3)水浴 石油醚 具有较高的沸点；能够充分溶解胡萝卜素；不与水混溶 萃取剂的性质和使用量【知识总结】胡萝卜素的性质与来源(1)胡萝卜素的性质：胡萝卜素
5、是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。(2)胡萝卜素的提取来源：提取天然胡萝卜素的方法主要有：一是从植物中提取；二是从大面积养殖的岩藻中获得：三是利用微生物的发酵生产。3.(15 分)(2019重庆模拟)茶饮料主打“健康牌”，极少添加人工合成的色素、香精等添加剂，更多利用从植物中提取的天然成分。请回答：(1)茶饮料所用的胡萝卜素，通常采用_法从胡萝卜中提取；在提取胡萝卜素时，常用的萃取剂具有沸点高且_、_等特点。 (2)在鉴定胡萝卜素粗品时，常用_法，如果标准样品只形成一种色素带，而提取样品形成了多种色素带，其原因可能是_。 3(3)茶饮料所用的植物芳香
6、油的提取流程如下：过程 A 表示_，向粗提取的精油中加入无水硫酸钠的目的是_。 【解析】(1)胡萝卜素易溶于有机溶剂，但不溶于水，可用萃取法提取。萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的沸点、能够充分溶解胡萝卜素且不与水混溶等特点。(2)在鉴定胡萝卜素粗品时，常用纸层析法。如果标准样品只形成一种色素带，而提取样品形成了多种色素带，其原因可能是提取样品中含有多种胡萝卜素。(3)分析实验流程可知：过程 A 表示水蒸气蒸馏过程；向粗提取的精油中加入无水硫酸钠的目的是去除水分。答案：(1)萃取 能充分溶解胡萝卜素 不与水混溶(2)纸层析 提取样品中含有多种胡萝卜素(3)水蒸气蒸馏 去除水分【易错提醒】水蒸气
7、蒸馏三种常用方法的原理相同，但原料位置不同(1)水中蒸馏：原料放于蒸馏容器的水中，水完全浸没原料。(2)水上蒸馏：容器中水的上方有筛板，原料置于筛板上，水量以沸腾时不浸湿原料为宜。(3)水气蒸馏：蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸气，上方有筛板，上面放原料。三种方法中，水中蒸馏设备简单，成本低，易操作，而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。4.(15 分)根据下面装置图，回答有关问题：4(1)装置甲表示的是植物芳香油提取中的_法，常用于玫瑰精油的提取：该装置还可用于胡萝卜素提取中的_过程，在进行该过程前，要过滤，其目的是_。 (2)装置乙常用于果酒、果醋的制作，在果酒制作时起作用的微生物主要
8、是_，它与果醋制作的微生物相比，不同的结构特点是_。如果该装置用于制作酸奶，对该装置如何处理？_。 (3)装置丙表示的方法为_，在加热的瓶口安装了回流冷凝装置，其作用是_。要想取得好的效果，必须保证原料颗粒小，温度高，时间长，目的是让提取的物质_。 【解析】(1)装置甲表示的是植物芳香油提取中的水蒸气蒸馏法，常用于玫瑰精油的提取和胡萝卜素提取中的浓缩过程，在进行该过程前，要过滤，以除去萃取液中的不溶物。(2)装置乙常用于果酒、果醋的制作，其中出料口的作用是出料、检测；进气口的作用是在果醋制作时通入氧气；排气口的作用是排气，其弯曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染。在果酒制作时起作用的微生物主要是酵母
9、菌，果醋制作时起作用的微生物主要是醋酸菌，与醋酸菌相比，酵母菌是真核生物，具有成形的细胞核。制作酸奶的原理是乳酸菌在适宜的温度下进行发酵产生乳酸，即乳酸菌的无氧呼吸，因此如果装置乙用于制作酸奶，应关闭进气口和排气口。(3)装置丙表示的方法为萃取法，在加热的瓶口安装了回流冷凝装置，以防止加热时有机溶剂(萃取剂)的挥发；要想取得好的效果，必须保证原料颗粒小，温度高，时间长，目的是让提取的物质充分溶解。答案：(1)水蒸气蒸馏(水中蒸馏) 浓缩 除去萃取液中的不溶物(2)酵母菌 具有成形的细胞核(有核膜) 关闭进气口和排气口(3)萃取法 防止加热时有机溶剂(萃取剂)的挥发 充分溶解【加固训练】类胡萝卜
10、素是一种常用的食品色素，并常用于临床治疗夜盲症等疾病。类胡萝卜素的主要来源是化学合成或从植物中提取，成本较高。科研人员尝试从光合细菌中提取类胡萝卜素，流程如下：5(1)将少量污泥样品接入液体培养基中，培养基中加入铵盐和谷氨酸钠为光合细菌的生长提供_，培养基中没有加入有机碳，从功能上看这种培养基属于_培养基。 (2)将样品涂布到固体培养基之前要进行梯度稀释，为了防止混淆，应该在培养皿的_(部位)做好标记。从固体平板中挑选紫色非硫细菌(某光合细菌)的菌落，萃取效率主要取决于萃取剂的性质。通过接种到新鲜培养基中继续培养，过程需要重复几次，目的是_。 (3)从浸提离心干燥后的菌体中提取胡萝卜素常用萃取
11、法，萃取剂应该具有的特点是_，萃取液的浓缩可直接使用_装置。 (4)鉴定所提取的胡萝卜素样品常用的方法是_，鉴定过程中需用_作为对照。 【解析】(1)培养基中加入铵盐和谷氨酸钠都含有氮，能为光合细菌的生长提供氮源，培养基中没有加入有机碳，能筛选出利用无机碳的微生物，这种培养基属于选择培养基。(2)为了防止混淆，应该在培养皿的底部做好标记，因为平板都是倒置的。通过接种到新鲜培养基中继续培养，过程需要重复几次的目的是分离得到紫色非硫细菌的纯净培养物。(3)萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。此外，还需要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等问题。萃取过程应该避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流冷凝装置。萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。(4)鉴定所提取的胡萝卜素样品常用的方法是纸层析法，鉴定过程中需用胡萝卜素标准样品作为对照。答案：(1)氮源 选择(2)底部 分离得到紫色非硫细菌的纯净培养物(3)具有较高的沸点，能溶解色素并且不与水混溶 蒸馏(4)纸层析法 胡萝卜素标准样品6
