人教版生物选修1课时作业：6.2 胡萝卜素的提取

6.2
新提升·课后作业
一、
选择题(每小题5分，共50分)
1.下列对胡萝卜素提取过程的分析不正确的是(　　)
A．在把新鲜的胡萝卜切成米粒大小的颗粒置于烘箱中烘干时，温度越高、干燥时间越长，烘干效果越好
B．在萃取过程中，在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发
C．在浓缩干燥前，必须进行过滤
D．将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，要收集蒸发出去的液体，蒸发出去的是有机溶液，留下的是胡萝卜素
【解析】　在把新鲜的胡萝卜置于烘箱中烘干时，温度越高、干燥时间越长，胡萝卜素会分解，A错误；在萃取过程中，为了防止加热时有机溶剂挥发需要在瓶中安装冷凝回流装置，B正确；在浓缩干燥前，需要进行过滤出去萃取液中的不溶物，C正确；将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，要收集蒸发出去的液体，蒸发出去的是有机溶液，留下的是胡萝卜素，D正确。
【答案】　A
2.下列有关胡萝卜素的叙述，错误的是(　　)
A．胡萝卜素是一种化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇的物质
B．胡萝卜是提取天然β－胡萝卜素的原料
C．微生物的发酵生产是工业提取β－胡萝卜素的方法之一
D．胡萝卜素的提取顺序是粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
【解析】　胡萝卜素是一种化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等，提取胡萝卜素时用石油醚，A错误；胡萝卜是提取天然β－胡萝卜素的原料，B正确；微生物的发酵生产是工业提取β－胡萝卜素的方法之一，C正确；胡萝卜素的提取顺序是粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素，D正确。
【答案】　A
3．下列关于提取胡萝卜素的相关知识的描述，正确的是(　　)
A．胡萝卜素可根据其分子式中氮氮双键分为α、β、γ三类
B．胡萝卜素可以抑制细胞发生癌变，治疗癌症
C．胡萝卜素微溶于乙醇和丙酮，但他们是水不溶性有机溶剂，因此不能做萃取剂
D．一般情况下，提取胡萝卜素的效率与颗粒含水量成反比
【解析】　胡萝卜素可根据其分子式中碳碳双键分为α、β、γ三类，A错误；天然胡萝卜素可使癌变的细胞恢复成正常细胞的作用，B错误；乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂，C错误；一般情况下，提取胡萝卜素的效率与颗粒含水量成反比，D正确。
【答案】　D
4.下列关于胡萝卜素的说法不正确的是(　　)
A．胡萝卜素存在于叶绿体类囊体薄膜上
B．胡萝卜素可划分为α、β、γ三类，β－胡萝卜素是其中最主要的组成成分
C．β－胡萝卜素只存在于蔬菜中
D．胡萝卜素可以用来预防癌症的发生
【解析】　A．叶绿素由叶绿素a、叶绿素b、叶黄素，胡萝卜素组成，有胡萝卜素存在于叶绿体类囊体薄膜上，A正确。B.胡萝卜素可划为α、β、γ三类，其中β－胡萝卜素是最主要的组分，B正确。C.蔬菜、岩菜和微生物的发酵产物中都含有β－胡萝卜素，C错误。D.研究发现，天然胡萝卜素具有使癌变细胞恢复正常细胞的作用，胡萝卜素可用来预防肿瘤、癌症和心脑血管疾病等，D正确。
【答案】　C
5.对胡萝卜素的提取顺序，正确的是(　　)
A．胡萝卜→粉碎→萃取→干燥→浓缩→过滤→胡萝卜素
B．胡萝卜→粉碎→过滤→干燥→萃取→浓缩→胡萝卜素
C.
胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
D.
胡萝卜→粉碎→过滤→萃取→干燥→浓缩→胡萝卜素
【解析】　胡萝卜素为橘黄色的结晶，化学性质稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等脂溶性有机溶剂，可以采用萃取法提取，实验流程为：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素，故C正确。
【答案】　C
6．某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，结果滤纸上的色素带颜色很浅，效果不明显，他认为有可能是下列原因引起的，你觉得他的观点有误的是(　　)
A．绿叶不新鲜
B．研磨时未加CaCO3
C．画滤液细线时重复次数少
D．滤液细线浸没到层析液中
【解析】　A、绿叶不新鲜，色素含量较少，A错误；B、研磨时未加CaCO3，部分色素被分解，结果滤纸上的色素带颜色很浅，B错误；C、画滤液细线时重复次数少，色素较少，C错误；D、滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，将得不到清晰的色素带，D正确。
【答案】　D
7.提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热，但用萃取法提取胡萝卜素时，采用的是水浴加热法，而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时是直接加热。其原因是(　　)
A．前者需保持恒温，后者不需要恒温
B．前者容易蒸发，后者不容易蒸发
C．胡萝卜素不耐高温，玫瑰油耐高温
D．前者烧瓶里含有机溶剂，易燃易爆，后者是水
【解析】　蒸馏法提取玫瑰油的原理是水蒸气将玫瑰油提携出来形成油水混合物，然后分离玫瑰油，加热的目的是产生水蒸气提携玫瑰油；萃取法提取胡萝卜素的原理是胡萝卜素易溶于有机溶剂，加热的目的是促进胡萝卜素在有机溶剂中溶解，由于有机溶剂是易燃、易爆物质，加热温度不能太高，因此要用水浴加热。
【答案】　D
8．下列有关从胡萝卜中提取胡萝卜素的描述中，错误的是(　　)
A．因胡萝卜素为脂类物质，所以在从胡萝卜中提取胡萝卜素时，常用有机溶剂
B．从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取法，其主要步骤为粉碎→干燥→萃取→浓缩→过滤
C．在胡萝卜颗粒加热干燥过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围内，因为温度过高或时间过长会导致胡萝卜素分解
D．一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒含水量成反相关关系
【解析】　胡萝卜素的提取应用有机溶剂，故A正确；常用萃取法步骤是粉碎、干燥、萃取、过滤和浓缩，故B错误；在干燥时应注意温度不能过高时间不能过长否则会导致胡萝卜素分解，故C正确；一般情况下，提取效率与原料颗粒含水量呈反比，故D正确。
【答案】　B
9.
对提取出的胡萝卜素进行纸层析鉴定实验的叙述，正确的是(　　)
A．可用注射器直接在滤纸基线的A、B、C、D点上连续点样
B．点样应快速细致，在基线上形成直径大小相同的圆点
C．层析液所用的试剂为石油醚、丙酮和酒精的混合液
D．在纸层析过程中，滤纸放在装有层析液的普通烧杯中
【解析】　用最细的注射器针头分别吸取0.1—0.4
mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样，A错误；由于各种色素在层析液中的溶解度不同，滤纸对各种色素的吸附力也不同，色素才得以分离，点样过程中，应快速细致，形成直径大小相同的圆点，B正确；层析液所用的试剂为石油醚，C错误；将滤纸卷成圆筒状，置于装有1cm深的石油醚的密封玻璃瓶中，D错误。
【答案】　B
10．萃取胡萝卜素的过程中采用水浴加热的原因是(　　)
A．水浴加热不易破坏胡萝卜素分子的结构
B．为了保持97～100
℃的恒温
C．防止加热时有机溶剂挥发
D．有机溶剂遇明火易爆炸
【解析】　萃取胡萝卜素的过程中采用水浴加热的原因是有机溶剂遇明火易爆炸，D正确。
【答案】　D
二、非选择题
11．(15分)胡萝卜素可以预防白内障、有助于保护眼睛晶体的纤维部分，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。请根据其提取过程及胡萝卜素的性质，回答下列问题。
(1)胡萝卜素是________色结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用________
作为溶剂，原因是________________
。
(2)从胡萝卜素中提取胡萝卜素常用的方法是________法。用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、________、________、过滤、浓缩。
(3)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将________
和________
控制在一定范围，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】　(1)胡萝卜素是橘黄色结晶，提取胡萝卜素常用脂溶性有机溶剂，因为胡萝卜素是脂溶性物质。
(2)胡萝卜素的提取方法是萃取，主要步骤是粉碎、干燥、萃取、过滤和浓缩。
(3)加热干燥时应严格控制温度和时间，因为温度过高时间过长会导致胡萝卜素的分解。
【答案】　(1)橘黄　脂溶性有机溶剂　胡萝卜素是脂溶性物质
(2)萃取　干燥　萃取
(3)温度　时间　温度过高时间过长会导致胡萝卜素的分解
12．(10分，每空2分)请回答有关胡萝卜素提取的内容：
(1)工业上可以用微生物的发酵来获得β－胡萝卜素。
①培养微生物的培养基中，营养物质主要有
________________________________________。
②在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，最适宜用于萃取胡萝卜素的是__________________。
(2)胡萝卜素提取的效率主要取决于________和________。
(3)可以用__________________法对提取的胡萝卜素粗品进行鉴定。
【解析】　(1)①培养微生物的培养基中，营养物质主要有水、无机盐、碳源和氮源。②最适宜用于萃取胡萝卜素的是石油醚。
(2)胡萝卜素提取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。
(3)胡萝卜素粗品进行鉴定用纸层析法。
【答案】　(1)①水、无机盐、碳源和氮源
②石油醚
(2)萃取剂的性质　使用量
(3)纸层析
13.(12分)胡萝卜素不仅可以用来治疗缺乏VA的疾病，还可以广泛用作食品、饮料等的添加剂，近年发现天然胡萝卜素具有使癌变细胞恢复成正常细胞的功能，所以市场需求量大，经济效益高。某工厂利用细胞培养来提取胡萝卜素，过程如下图所示。据此回答下列问题：
(1)胡萝卜韧皮部细胞培养后能产生胡萝卜素的原因是它具有____________，诱导形成愈伤组织的过程叫____________，该过程需添加的激素有____________。
(2)培养几天后发现少数培养基感染杂菌，原因可能是________________________________，杂菌和培养细胞之间的关系是____________。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用的萃取剂是____________
，加热提取过程中，应严格控制____________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)提取的胡萝卜素可通过____________法进行鉴定，在鉴定过程中需用____________对照。
【解析】　(1)胡萝卜韧皮部细胞含有该生物一整套的遗传物质，包括产生胡萝卜素的有关基因，因此利用韧皮部细胞培养后得到的细胞团能产生胡萝卜素；植物组织培养时，脱分化形成愈伤组织，需要添加的植物激素有细胞分裂素和生长素。
(2)如果培养基感染杂菌说明培养基灭菌不彻底或培养时没有严格进行无菌操作；杂菌能利用营养物质在培养基上大量繁殖，与培养细胞之间的关系是竞争。
(3)胡萝卜素易溶于石油醚中，并且石油醚不溶于水，因此可以使用石油醚萃取胡萝卜素；加热提取过程中，要严格控制温度和时间，当温度过高或时间过长时会引起胡萝卜素分解。
(4)提取的胡萝卜素可以采用纸层析法进行鉴定，通过与标准样品的分离结果进行比较可以得出结论。
【答案】　(1)产生胡萝卜素的基因(或全能性，1分)
脱分化(或去分化)
细胞分裂素和生长素(答对其中一个即给1分，共2分)
(2)灭菌不彻底或未严格进行无菌操作　竞争
(3)石油醚　温度和时间
(答对其中一个即给1分，共2分)　温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解
(4)纸层析　标准样品(或标样)
14．(13分)工业生产中可以一种霉菌来生产β－胡萝卜素，图1表示该霉菌的菌体生物量与发酵时间的关系，图2表示生产样品与标准样品的层析结果比较。
(1)胡萝卜素可以治疗缺乏维生素____________引起的疾病，用于工业生产的霉菌本来不含合成β－胡萝卜素的相关基因，需要通过____________________，才能获得用于生产β－胡萝卜素的菌种。
(2)在工业生产中，培养基为____________________(按物理形态划分)，接入菌种前，应对培养基进行__________________。
(3)从图1可知，在第________________h，菌体增长最快，菌体生物量达到最大值后开始下降，为保证生产效率，可以采取________________________________________________________的措施。
(4)样品层析所用的层析液最好选用____________________，从图2可知，胡萝卜素在层析液中的溶解度比杂质____________。
【解析】　(1)胡萝卜素可以治疗缺乏维生素A引起的疾病，用于工业生产的霉菌本来不含合成β－胡萝卜素的相关基因，需要通过基因工程，才能获得用于生产β－胡萝卜素的菌种。
(2)在工业生产中，培养基为液体培养基，接入菌种前，应对培养基进行灭菌。
(3)从图1可知，在第100h，菌体增长最快，菌体生物量达到最大值后开始下降，为保证生产效率，可以采取连续添加灭过菌的培养基，等速流出老培养基的措施。
(4)样品层析所用的层析液最好选用石油醚，从图2可知，胡萝卜素在层析液中的溶解度比杂质高。
【答案】　(1)A　基因工程　(2)液体培养基　灭菌
(3)100　连续添加灭过菌的培养基，等速流出老培养基　(4)石油醚　高