专题6 植物有效成分的提取
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填充:①压榨 ②萃取 ③挥发 ④NaCl ⑤无水Na2SO4 ⑥石灰水 ⑦萃取 ⑧过滤
课题1 植物芳香油的提取
1.柑橘、柠檬芳香油的制备通常不采用水蒸气蒸馏法,是因为( )
①水中蒸馏会导致原料焦煳 ②柑橘、柠檬芳香油易溶于水
③会使芳香油的有效成分水解 ④所需实验装置复杂
A.①② B.③④
C.①③ D.①②④
解析:柑橘、柠檬等加热容易导致原料焦煳,①正确;柑橘、柠檬芳香油不易溶于水,②错误;柑橘、柠檬等加热容易导致有效成分水解,③正确;所需实验装置复杂不是选用压榨法的原因,④错误。
答案:C
2.玫瑰精油被称为“液体黄金”,其提取方法( )
A.只能用水气蒸馏法 B.可用蒸馏法和压榨法
C.可用蒸馏法和萃取法 D.可用压榨法和萃取法
解析:用玫瑰花提取精油,根据玫瑰花的干湿情况可采用不同的提取方法。鲜玫瑰花可采用水蒸气蒸馏法,干玫瑰花可采用有机溶剂萃取法,一般不采用压榨法。
答案:C
3.植物芳香油生产的原料采自植物的花、茎、叶、果实、根等部位,出油量的多少及油的品质与多种因素有关,其中在材料的处理上,下列哪项是错误的( )
A.应及时采收
B.摘收部位要符合要求
C.对原料应及时进行处理
D.摘收后不能马上加工,应停放一段时间后加工
解析:影响材料出油量的因素很多,主要有采收时间、取材部位、处理时间要及时等。
答案:D
4.在水蒸气蒸馏装置中从进水口通入水的作用是( )
A.加热 B.防止过度沸腾
C.过滤 D.冷却
解析:利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后混合物又会重新分出油层和水层,从而达到分离的目的。因此,从进水口通入水的作用是冷却。
答案:D
5.近几年我国柑橘大丰收,提取橘皮精油是提高其经济价值的重要途径。请分析回答提取过程的有关问题。
(1)提取橘皮精油,常采用________法而不用蒸馏法,原因是_________________________________________________________。
(2)提取橘皮精油时,为了提高出油率,首先将橘皮________,并用石灰水浸泡,石灰水的作用是_____________________________
_____________________________________________________。
(3)压榨过程中,为了使橘皮油易与水分离,常加入__________
_____________________________________________________。
(4)得到压榨液后,过滤除去固体物和残渣,然后________进一步除去质量较小的残留固体物,再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮精油分离出来。此时,橘皮油中还含有少量的水和果蜡,需在5~10 ℃下________使杂质沉淀,用吸管吸出上层澄清橘皮油,其余部分过滤,_____________________________________________________
合并,成为最终的橘皮精油。
解析:(1)提取橘皮精油,常采用压榨法,而不用蒸馏法,原因是水中蒸馏会导致原料焦煳和有效成分水解等。(2)橘皮精油提取时,因新鲜的橘皮含有果蜡、果胶、水分,出油率低,所以要先干燥去水;为破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率,要用石灰水浸泡。(3)为了使橘皮油易与水分离,常加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4。(4)过滤掉固体物和残渣后,再离心除去质量较小的残留固体物,橘皮精油分离出来还含有少量的水和果蜡,需在5~10 ℃下静置5~7 d,使杂质沉淀,用吸管吸出上层澄清橘皮油,其余部分过滤,滤液与吸出的上层橘油混合合并后成为最终的橘皮精油。
答案:(1)压榨 水中蒸馏会导致原料焦煳和有效成分水解等
(2)干燥去水 破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率
(3)相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4
(4)离心 静置5~7 d 将滤液与吸出的上层橘油
A级 基础巩固
1.提取的植物芳香油具有很强的挥发性,其组成比较复杂,主要包括( )
A.蛋白质和糖
B.核酸和蛋白质
C.脂肪和蛋白质
D.萜类化合物及其衍生物
解析:植物芳香油的种类虽然很多,但化学本质基本一致,其主要成分是萜类化合物及其衍生物。
答案:D
2.在蒸馏过程中,将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏的标准是( )
A.原料的种类 B.原料的特性
C.原料放置的位置 D.原料的成分
解析:蒸馏是提取植物芳香油的最常用方法,可根据原料放置位置的不同分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。水中蒸馏是指水和原料混合,水上蒸馏是指原料在水上,和水不相接触。水气蒸馏是指原料和水不在同一容器中,两容器靠一管道相通,以便输送蒸气。
答案:C
3.使用蒸馏法提取玫瑰油,是因为玫瑰油( )
A.化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能够随着水蒸气一同蒸馏
B.化学性质稳定,难溶于水,难溶于有机溶剂,能够随着水蒸气一同蒸馏
C.化学性质不稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,不能随着水蒸气一同蒸馏
D.化学性质不稳定,难溶于水,难溶于有机溶剂,不能随着水蒸气一同蒸馏
解析:蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来;玫瑰油的化学性质稳定,不会在蒸馏中因加热而破坏其分子结构;难溶于水,易溶于有机溶剂,冷却后可以使油水混合物又会重新分成油层和水层,最后通过分液将油水分离开。所以玫瑰精油可使用蒸馏法提取。
答案:A
4.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叙述错误的是( )
A.蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解,然后把水蒸发掉,剩余部分即芳香油
B.压榨法的实验原理是通过机械加压,压榨出原料中的芳香油
C.萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉有机溶剂后就可以获得芳香油
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:蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来,适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。压榨法通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油,适用于柑橘、柠檬等在水中蒸馏易焦煳原料的提取。萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中,蒸发掉溶剂后就可获得芳香油,适用范围比较广。
答案:A
5.植物芳香油是天然香料,下列有关说法不正确的是( )
A.植物芳香油是从植物不同器官提取的
B.植物芳香油易溶于有机溶剂,具有挥发性
C.植物芳香油组成简单,主要由苯组成
D.用玫瑰提取的玫瑰油是植物芳香油的一种
解析:植物芳香油可以来自于根、茎、叶、花、果实、种子,各器官都可以提取,故A正确;植物芳香油具有较强的挥发性,难溶于水,易溶于有机溶剂,具有特殊植物香味,故B正确;植物芳香油组成复杂,主要包括萜类及其衍生物,其气味芳香,能使人神清气爽,不是由苯组成的,故C错误;用玫瑰提取的玫瑰精油属于植物芳香油,是植物芳香油的一种,故D正确。
答案:C
6.分离出的橘皮精油一般要放在5~10 ℃的冰箱中,静置5~7天,其主要目的是( )
A.低温保持橘皮精油的活性
B.低温降低橘皮精油的挥发性
C.去除水和蜡质等杂质
D.低温使橘皮精油凝固
解析:用分液漏斗分离得到的橘皮精油还含有少量的水和果蜡,需要在5~10 ℃的冰箱中,静置5~7天,使杂质沉淀。
答案:C
B级 能力训练
7.柠檬油是植物芳香油中的一种,它是一种广谱性的杀虫剂,可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫,以及危害粮食、蔬菜的常见害虫,包括幼虫、蛹等,是一种绿色杀虫剂。
(1)柠檬油的挥发性________,易溶于________,比重比较________。
(2)提取柠檬油常用的原料是柠檬花与柠檬果皮,嫩的花朵在蒸馏过程中,精油易被水蒸气分子破坏,所以可采用________法。柠檬果皮中精油的提取适宜采用________法,此种方法是通过________将液相从固液两相混合物中分离出来,必经步骤为:
柠檬果皮
↓ ↓ ↓
水洗 → 浸泡→清洗→装料→压榨和喷淋→糊状压
出液→→高速离心→静置分层→分液→柠檬精油
①A是________,目的是________________________________
_____________________________________________________。
②B是__________________,目的是______________________
____________。
③C过程为________,目的是__________________________。
④实验过程中浸泡柠檬果皮后,需用清水洗涤,其目的是_____
_____________________________________________________。
(3)采用柠檬油作为杀虫剂,可以解决其他杀虫剂给人类带来的隐患,其突出的优点是______________________、_________。
(4)从生产绿色食品的要求出发,写出防治害虫的三种方法:______________、______________、___________________。
解析:(1)(2)水中蒸馏可能发生原料的焦煳问题,而且可能使某些有效成分高温水解,凡存在上述问题的应考虑萃取法或压榨法。用压榨法从柠檬果皮中提取柠檬油时,应用石灰水充分处理,以提高出油率,防止压榨时滑脱等。为了使油与水易分离,还应加入小苏打和硫酸钠。
(3)柠檬油作为一种天然的杀虫剂有其优点:对人、畜无毒,对植物无毒,不污染环境。
(4)防治害虫的方法可结合其他生物学知识来解答,其方法较多,如利用生物天敌防治,利用性外激素干扰其交尾或诱捕,运用生物工程如基因工程或诱变育种培育抗虫作物品种等。
答案:(1)强 有机溶剂 轻 (2)萃取 压榨 机械压力 ①石灰水 破坏细胞结构,分解果胶,防止压榨时果皮滑脱,提高出油率 ②0.25%的小苏打和5%的硫酸钠 使精油易与水分离 ③过滤 除去固体物和残渣
④除去石灰水 (3)对人、其他动物、植物均无毒性 减少对环境的污染 (4)利用天敌进行生物防治 运用生物工程培育抗虫作物品种 利用激素影响昆虫的发育
8.2015年“青蒿素之母”屠呦呦获得了诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素是从黄花蒿的茎叶中提取的无色针状晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发。请回答以下问题:
(1)从黄花蒿中提取青蒿素时,应采用________法,所选用的有机溶剂为________(填“乙醇”或“乙酸乙酯”),通常在提取前将黄花蒿茎叶进行粉碎和________,以提高效率。提取过程中宜采用________加热以防止燃烧、爆炸,加热时瓶口要安装___________装置,所得液体浓缩前进行________。
(2)黄花蒿精油是从黄花蒿的花蕾中提取的,其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合的乳浊液呈__________色,此时向乳浊液中加入氯化钠,就会出现明显的分层现象,可用分液漏斗将其分开,然后再加入______________,得到纯精油。
解析:(1)由题意“青蒿素易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发”可知:应采用萃取法从黄花蒿中提取青蒿素。乙醇是水溶性有机溶剂,萃取中能与水混溶而影响萃取效果,所以乙醇不能用于青蒿素的萃取;乙酸乙酯不与水混溶,因此可用于青蒿素的萃取。通常在提取前将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥,以提高效率。提取过程中宜采用水浴加热以防止燃烧、爆炸,加热时瓶口要安装回流冷凝装置,所得液体浓缩前进行过滤。
(2)黄花蒿精油是从黄花蒿的花蕾中提取的,其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合的乳浊液呈乳白色,此时向乳浊液中加入氯化钠,就会出现明显的分层现象,可用分液漏斗将其分开,然后再加入无水硫酸钠吸水,得到纯精油。
答案:(1)萃取 乙酸乙酯 干燥 水浴 回流冷凝(冷凝回流 或 冷凝) 过滤 (2)乳白 无水硫酸钠
9.通过对玫瑰精油、橘皮精油提取过程的学习,请你自己设计一个提取茉莉油的过程,请回答:
(1)第一步,采摘原料,提炼茉莉油的原料为________,要在____________期采收,此时,茉莉油的含量较高。
(2)提取茉莉油常采用__________________法,此方法是通过水分子向原料中渗透,使____________________________________,形成精油与水的共沸物,蒸馏出的水蒸气与精油通过______、______________后得到精油。
(3)下图是茉莉油的生产工艺,请回答:
茉莉花+水→蒸馏器→→→油水混合物→→直接精油→加→过滤→茉莉油
①向蒸馏器中加入原料时,茉莉花与清水的质量比大约为________。
②A表示______________过程,B表示______________________过程,C表示______________。通过C提取出的直接精油,可能还混有一定的水分,所以要向提取液中加入D____________吸水,放置过夜,再过滤除去固体物质,即可得到茉莉油。
答案:(1)茉莉花 盛花 (2)水蒸气蒸馏 植物中精油成分向水中扩散 冷凝 油水分离 (3)1∶4 水蒸气蒸馏 冷凝 分离油层 无水硫酸钠
10.如图是用水蒸气蒸馏法从薄荷叶中提取薄荷油的装置图,请据图补充完整下面的实验并回答有关问题:
Ⅰ.实验步骤:
(1)安装好如图所示的装置,特别要注意将冷凝器夹好。
(2)将薄荷叶尽量剪碎,取适量的薄荷叶放入________瓶内。
(3)向____________瓶内加水,至容积的____________左右,为防止出现水碱,可加入数滴稀硫酸。还应向瓶中放入几粒___________以防暴沸。
(4)向冷凝器中通入________。
(5)放好连接管,将连接管的出口放在接收瓶中。接收瓶口上盖一小块铝箔或牛皮纸。
(6)将蒸气发生器加热,至瓶中的水沸腾,然后调节火的大小,以维持水稳定的沸腾温度。
(7)当接收瓶内漂在水上的油状物(即精油)不再增多时即可停止实验。
Ⅱ.回答有关问题:
(1)A蒸馏瓶通入B蒸馏瓶中的连接管为什么插入B蒸馏瓶底部?
_____________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)冷凝器的作用是_____________________________________
_____________________________________________________。
(3)接收瓶口上盖一小块铝箔或牛皮纸,其目的是__________。
解析:水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后混合物又会重新分出油层和水层。用水蒸气蒸馏法提取芳香油时,原料放入B瓶中,通入水蒸气的玻璃管到达瓶底,让水蒸气由下而上进行蒸馏。A瓶中水量不能加满,约占2/3就行,为防止水暴沸,可向A瓶内放入几粒沸石或碎玻璃、碎砖瓦等。薄荷油具有挥发性,因此在接收瓶口上盖一小块铝箔或牛皮纸。
答案:Ⅰ.(2)B (3)A 2/3 沸石或碎玻璃、碎砖瓦
(4)自来水
Ⅱ.(1)让水蒸气由下而上进行蒸馏 (2)使混合气体冷凝
(3)减少薄荷油的散失,因薄荷油具有挥发性
课题2 胡萝卜素的提取
1.关于胡萝卜素的论述,错误的是( )
A.胡萝卜素可以治疗因缺乏维生素A而引起的疾病
B.胡萝卜素可用于食品色素
C.天然胡萝卜素还具有预防癌症的功能
D.胡萝卜素可以治疗人体色素缺乏症
解析:人和动物不能合成维生素A,只能由食物提供,一分子β胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A,能够治疗因缺乏维生素A而引起的多种疾病,如夜盲症。胡萝卜素是常用的食品色素,如饮料的添加剂。此外,还可以预防癌症,提高人体的免疫力,但是不能治疗人体色素缺乏症。
答案:D
2.下列关于胡萝卜素的说法中,错误的是( )
A.胡萝卜素只存在于叶绿体中
B.胡萝卜素广泛分布于植物的叶、根、果实中
C.胡萝卜素易溶于有机溶剂,不溶于水
D.胡萝卜素具有强的抗氧化能力,还能吸收蓝紫光
解析:胡萝卜素广泛分布于植物的叶、根、果实中,易溶于有机溶剂,不溶于水,具有强的抗氧化能力,能吸收并传递光。
答案:A
3.使用有机溶剂萃取法提取胡萝卜素时,影响萃取效率的因素很多,其中影响最大的是( )
A.原料颗粒的紧密程度
B.萃取剂的性质和使用量
C.所使用原料的干燥程度
D.所使用原料的新鲜程度
解析:萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,此外原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、新鲜程度等也可以影响萃取的效率。
答案:B
4.下列对植物有效成分的提取方法叙述正确的是(多选)( )
A.用萃取法提取胡萝卜素
B.用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品
C.用水蒸气蒸馏法提取橘皮精油
D.用压榨法提取玫瑰精油
解析:玫瑰精油和胡萝卜素的性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,一般用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油,用萃取法提取胡萝卜素,用压榨法提取橘皮精油。胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中,故可用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品。
答案:AB
5.下图甲为提取胡萝卜素的装置示意图,请回答有关问题:
图甲 图乙
(1)该装置表示的方法为________,要想效果好,必须保证原料颗粒小,_______________________________________________。
(2)操作过程中应该避免明火加热,采用________加热,其原因是_____________________________________________________。
(3)图乙是胡萝卜素鉴定结果示意图。请据图回答:
该色素分离的方法是________,实验组是________,对照组是________。实验得出的结论是_____________________________
_____________________________________________________。
(4)在图乙中,同时出现了①和②两条色素带,其原因是
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
若①带比正常胡萝卜素颜色浅,可能的原因是:
a:__________________________________________________;
b:__________________________________________________;
c:__________________________________________________。
解析:(1)胡萝卜素的化学性质比较稳定,不溶于水,易溶于石油醚等有机溶剂,可用有机溶剂进行萃取。萃取时,如果原料颗粒小、萃取温度高、时间长,需要提取的物质就能充分溶解,萃取效果就好。
(2)萃取过程中,由于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,要采用水浴加热。
(3)纸层析法是根据不同物质在同一种溶剂中溶解度不同而进行分离的方法。从图示可看出B、C是实验组,A、D是对照组。结论是萃取样品中含有β-胡萝卜素。
(4)若萃取的胡萝卜素含有其他色素和杂质,在滤纸上就会出现两条色素带。如果得到的胡萝卜色素带颜色较浅,原因主要有三个:一是研磨不充分,色素未能充分提取出来;二是加入石油醚的量太多,稀释了色素提取液;三是画滤液细线次数较少。
答案:(1)萃取法 萃取温度高、时间长
(2)水浴 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
(3)纸层析法 B、C A、D 萃取样品中含有β-胡萝卜素
(4)胡萝卜素中含有其他色素和杂质
a:研磨不充分,色素未能充分提取出来
b:加入石油醚的量太多,稀释了色素提取液
c:画滤液细线次数较少
A级 基础巩固
1.胡萝卜素可以划分为α、β、γ三类,其划分的主要依据是( )
A.层析后出现在滤纸上的位置
B.根据其在人和动物体内的功能和作用部位
C.根据其分子式中碳碳双键的数目
D.根据其分解后产生的维生素A的分子数
解析:胡萝卜素的化学分子式中含有多个碳碳双键(如β-胡萝卜素含9个双键),根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类,其中β-胡萝卜素是最主要的组成成分,也与人类的关系最密切。
答案:C
2.下列食用方法中,胡萝卜素的利用率最高的是( )
A.生吃胡萝卜 B.牛肉丝炒胡萝卜片
C.肥肉炒胡萝卜丝 D.清煮胡萝卜片
解析:胡萝卜素易溶于有机溶剂中,肥肉含油脂较多,因此肥肉炒胡萝卜丝可以使胡萝卜素充分溶解,溶解的胡萝卜素易被人体吸收。
答案:C
3.下列关于提取胡萝卜素的相关知识的描述,错误的是( )
A.胡萝卜素是脂类物质,所以提取时所用的试剂是亲脂性有机溶剂
B.提取胡萝卜素可用纸层析法进行鉴定,鉴定时需要与标准样品进行对照
C.一般情况下,提取胡萝卜素的效率与颗粒含水量成反比
D.提取过程中有加热环节,只需要控制温度,因为温度过高会导致胡萝卜素分解
解析:提取胡萝卜素时,在胡萝卜颗粒加热过程中,应严格将温度和时间控制在一定范围内,原因是温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解,D错误。
答案:D
4.下列关于提取胡萝卜素的实验流程的叙述中,不正确的是( )
A.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
B.萃取过程中在加热瓶口安装冷凝回流装置,是为了防止加热时有机溶剂的挥发
C.为了提高萃取的效率,可以适当地提高温度,可采用酒精灯直接加热的方法
D.浓缩的过程是为了把萃取剂与β胡萝卜素分开
答案:C
5.炒胡萝卜时多加油的原因是( )
A.溶解在油中的胡萝卜素容易被人体吸收
B.两者混合增加蔬菜的营养成分
C.胡萝卜素在油的作用下分解为两分子维生素A
D.胡萝卜素的碳碳双键会断裂,利于人体吸收
解析:胡萝卜素能溶于油,这样溶解的胡萝卜素才容易被人体吸收。
答案:A
6.如果萃取胡萝卜素样品层析后,层析带的颜色比标准样品浅,则最有可能的原因是( )
A.萃取的时间不够
B.选择的萃取剂不恰当
C.提取物中含有杂质
D.浓缩过程操作不当
解析:如果提取物中混有杂质,则胡萝卜素的含量相对较少,层析带的颜色可能比标准样品的浅。
答案:C
B级 能力训练
7.下图所示装置在玫瑰精油的提取和胡萝卜素的提取实验中都要用到,但是所起的作用不同。请据图回答问题:
(1)该装置若用于玫瑰精油的提取,则玫瑰花瓣应放入图中的________瓶中,图中B瓶收集的物质是________________,玫瑰精油存在于图中的________瓶中。
(2)该装置若用于胡萝卜素的提取实验,则该装置用于实验中的________过程,图中B处收集的物质主要是____________,胡萝卜素存在于图中的________瓶中。
解析:(1)玫瑰精油挥发性强,可以通过水蒸气蒸馏法提取,利用水蒸气将玫瑰精油携带出来,经过冷凝后与水一起形成油水混合物。图中A瓶为蒸馏瓶,因此玫瑰花瓣应放入A瓶中,B瓶为收集瓶,收集到的是油水混合物。
(2)胡萝卜素适用萃取法分离,溶于萃取液中的胡萝卜素经过蒸发后,萃取液挥发掉,而胡萝卜素则留在蒸馏瓶(A瓶)中。
答案:(1)A 油水混合物 B
(2)浓缩 石油醚 A
8.宁夏枸杞别名山枸杞,果实俗称枸杞子,富含胡萝卜素、多种维生素、甜菜碱、氨基酸等营养物质。果实、根皮可作为药用。但由于宁夏枸杞是异花受粉植物,长期天然杂交,使现有品种严重混杂,如用种子繁殖,后代易出现性状分离。某同学欲采用植物组织培养的方法加快育种进程,保持优良品种。
(1)采用植物组织培养技术所获得的后代能基本保持其母本的遗传性状,原因在于它们是母本细胞通过________分裂和分化产生的。植物组织培养过程常用的培养基是MS培养基,其主要成分包括大量元素、微量元素以及甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、________等。植物组织培养过程中,除了要保证无菌、无毒外,温度、光照________等条件也很重要。
(2)提取枸杞子中胡萝卜素时,由于胡萝卜素的水溶性和挥发性差,因此不适合用________法提取。对枸杞子中色素进行萃取时,萃取的效率主要取决于____________,此外还受萃取温度和时间等条件影响。
(3)某同学成功提取到胡萝卜素后,欲探究枸杞子中所含胡萝卜素与叶片中胡萝卜素是否为同一种色素。将提取到的色素与叶片中提取的色素同时进行纸层析后,结果如下图。图中样本________为枸杞子中所含色素,据图分析该色素与叶片中胡萝卜素________(填“是”或“不是”)同一种色素。
解析:(1)植物组织培养过程中细胞进行分裂的方式为有丝分裂,通过体细胞培养成的植株其繁殖方式为无性生殖,因此能够保持母本的遗传性状。MS培养基中要添加蔗糖作为能量来源,蔗糖也可以起到调节培养基渗透压的作用。植物组织培养的条件包括温度、光照、pH、无菌等。
(2)水蒸气蒸馏法适合提取挥发性强的物质,因为胡萝卜素挥发性差,因此不适合用水蒸气蒸馏法提取。利用萃取法提取色素时,萃取效率取决于萃取剂的性质和使用量、萃取温度和时间等。(3)绿叶中的色素包括胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b四种,而枸杞子中的色素主要是胡萝卜素。根据纸层析的结果图可知,样本A为叶片中提取到的色素,样本B为枸杞子中提取到的色素,图中①为胡萝卜素,枸杞子中的色素在层析后与①相同,应为同种胡萝卜素。
答案:(1)有丝 蔗糖 pH
(2)水蒸气蒸馏 萃取剂的性质和使用量 (3)B 是
9.胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,且是常用的食品色素;还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。下图是提取胡萝卜素的实验流程示意图,请回答下列问题:
→→→→→→
(1)除了可以从植物中提取天然胡萝卜素外,还可以从养殖的岩藻中获得或者利用__________________生产。
(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在胡萝卜素的提取过程中,要对新鲜的胡萝卜进行________处理,但要注意控制________和时间,这是因为_____________________________________________
____________________________________________________。
(3)图中A过程表示________,此过程用到的有机溶剂应该具有很高的________,能够充分________胡萝卜素,并且不与水混溶。
(4)图中B过程表示________,浓缩之前进行过滤的目的是
_____________________________________________________。
解析:胡萝卜素的提取方法有三种:一是从植物中提取,二是从岩藻中获得,三是利用微生物发酵生产。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A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。
答案:(1)微生物的发酵 (2)干燥 温度 温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解 (3)萃取 沸点 溶解 (4)浓缩 除去萃取液中的不溶物
10.回答下列有关从生物材料中提取某些特定成分的问题:
(1)薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似,因此适合选用_________法来提取。用此方法收集到的液体____(是/不是)纯的薄荷油,原因是______________________________________。在此过程中,影响薄荷油提取量的主要因素有_________ 和 ___________。
(2)从胡萝卜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、干燥、萃取、__________、__________。
(3)下图是某同学对萃取的胡萝卜素样品所做的鉴定实验的结果。图中实验组是________, 实验得出的结论是_________________。
解析:(1)薄荷油和玫瑰精油都是芳香油,具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定等。因此可用水蒸气蒸馏法进行提取。由于薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物,不是纯的薄荷油。蒸馏温度太高、时间,产品品质就比较差。(2)胡萝卜易溶于有机溶剂,可用有机溶剂进行萃取,步骤是:粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩。(3)由于色素萃取后溶于有机溶剂,萃取样品不溶于有机溶剂,所以实验组是BC,对照组是AD。
答案:(1)水蒸气蒸馏法 不是 薄荷油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物 蒸馏时间 蒸馏温度
(2)萃取 过滤 浓缩
(3)B、C 萃取样品中不含β-胡萝卜素