选修一生物技术实践综合练习（非选择题）（含解析）

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1．我国利用不同微生物的发酵作用来制作果酒、果醋、腐乳和酸奶等食品的历史悠久，一般称作传统发酵技术。根据传统发酵技术的相关知识。回答以下问题：
(1)制作高粱酒和苹果醋要用到的微生物分别是____________。
(2)果酒和果醋的制作：
①传统发酵时发酵液未经过严格的灭菌处理，杂菌却不能正常生长，这是由于果酒发酵的______________条件抑制了杂菌的生长。与果酒发酵不同，果醋发酵需要在________________条件下进行。
②温度适宜时果酒发酵时间可缩短，原因是
___________________________________________________________________。
③喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是
_____________________________________________________________。
(3)腐乳和乳酸发酵：
①腐乳的色香味主要是由________决定的。
②久置变质的酸奶不能食用，原因是______________________________。泡菜制作过程中常会产生大量的亚硝酸盐，亚硝酸盐会________(填“直接”或“间接”)致癌。
答案　(1)酵母菌和醋酸菌
(2)①无氧、pH呈酸性　供氧充足、温度较高　②温度适宜时发酵菌生长繁殖迅速，同时发酵酶活性增强、发酵速度更快　③酒精转变成了醋酸[C2H5OH＋O2→CH3COOH(醋酸)＋H2O]
(3)①卤汤　②其他有害微生物大量繁殖，并产生了对人体有害的物质　间接
解析　(1)制作果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，而制作果醋利用的是醋酸菌的有氧呼吸，所以分别是酵母菌和醋酸菌。
(2)果酒和果醋的制作：
①传统发酵时发酵液未经过严格的灭菌处理，杂菌却不能正常生长，这是由于果酒发酵时需要的无氧和酸性环境会抑制其他杂菌的生长。果醋发酵是一定需要氧气的，且醋酸菌生长的温度要高于酵母菌的温度，醋酸菌适宜的温度在30～35 ℃。
②温度适宜时果酒发酵时间可缩短，原因是温度适宜时发酵菌的生长繁殖速度快，而且发酵酶活性增强、发酵速度更快。
③喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是在有氧气的情况下醋酸菌将乙醇转变为醋酸。
(3)①腐乳的色香味主要是由卤汤来决定的。
②久置变质的酸奶不能食用，原因是此时其他有害微生物大量繁殖，并产生了对人体有害的物质。在泡菜制作过程中会产生亚硝酸盐，在某种条件下转变为亚硝胺，亚硝胺有致癌作用，因此亚硝酸盐会间接致癌。
2．微生物在人们的生活生产中无处不在，为人们生活增添了诸多乐趣，请回答下列与微生物相关的问题：
(1)用葡萄酿制果酒时，不可过度清洗葡萄，原因是____________________________________。发酵装置如图，葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，其目的是___________________________________。
若阀a、b一直打开，最后的发酵产物是________(填“果酒”或“果醋”)。若想得到另外一种发酵产物，阀a、b的正确操作应为_________________。
(2)如图是腐乳生产工艺流程：
现代科学研究证明，a过程有多种微生物参与，其中起主要作用的是________。经过发酵后的腐乳味道鲜美，易于消化吸收，原因是_______________________________________________________________。
(3)某同学尝试制作酸奶和泡菜，他成功地制得酸奶，却未得到泡菜成品，他制作泡菜的流程如下：
①请指出实验流程中的一处错误：________。
②根据题中的条件，请你提出简要的补救方法：____________________
_______________________________________________________________。
答案　(1)避免葡萄表皮上的酵母菌大量流失　利于酵母菌初期繁殖，且防止发酵旺盛时汁液溢出来　果醋　一直关紧阀a，间歇性打开阀b(或先短时间阀a、b都打开，后关紧阀a，间歇性打开阀b)
(2)毛霉　毛霉等微生物产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸
(3)①泡菜盐水未冷却　②向已冷却的泡菜坛中加入含乳酸菌的酸奶
解析　(1)用葡萄酿制果酒时，不可过度清洗葡萄的原因是避免葡萄表皮上的酵母菌大量流失。发酵时，保留一定的空间是为了利于酵母菌初期繁殖，且避免发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。a、b阀门一直打开，则装置处于有氧状态中，醋酸菌是好氧菌，所以最终能够产生果醋；欲得到果酒，需要先短时间阀a、b都打开，让酵母菌进行生长繁殖，后关紧阀a，让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，间歇性打开阀b，排出产生的CO2。
(2)腐乳的制作要利用多种微生物，但主要是毛霉。
(3)泡菜制备过程中沸水加盐后应将盐水冷却，图示流程中将盐水煮沸后直接加入原料中会杀死乳酸菌，因此可向已冷却的泡菜坛中加入含乳酸菌的酸奶从而获得泡菜。
3．在《魅力中国城》初赛竞演的“城市味道”环节中，黔东南以家乡的味道为主题，通过酸汤鱼、五彩姐妹饭等十几道特色农家菜，展示了黔东南州最具特色的城市美食，回答下列问题。
(1)“酸汤”是通过天然发酵而成，参与该发酵过程的主要微生物是________。
(2)制作酸汤常用到煮沸的水和米汤，将水煮沸的目的是：____________。
(3)酸汤发酵初期，亚硝酸盐的含量逐渐增加，亚硝酸盐在___________和一定的微生物作用等特定条件下，才会转变成致癌物——________。
(4)出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是________(填微生物名称)繁殖引起的，与进行酸汤发酵的主要微生物相比，该微生物在结构上的最主要区别是______________________________。
(5)在酸汤制作时，密封之前向发酵液中加入少许优质的酸汤母液，这样做有什么好处？________________。
答案　(1)乳酸菌
(2)除去水中的氧气和微生物
(3)适宜的pH、温度　亚硝胺
(4)酵母菌　具有核膜包被的细胞核(或具有核膜)
(5)提供优质菌种缩短发酵时间
解析　(1)酸汤是通过乳酸菌的无氧呼吸(发酵)形成的。
(2)制作酸汤时，将水煮沸的目的是除去水中的氧气和微生物。
(3)亚硝酸盐在适宜的pH、温度和一定的微生物作用等特定条件下，会转变成亚硝胺。
(4)酸汤表面氧气含量高，因此其表面出现的一层白膜是酵母菌；与原核生物乳酸菌相比，酵母菌是真核生物，具有核膜包被的成形的细胞核。
(5)在酸汤制作时，密封之前向发酵液中加入少许优质的酸汤母液，以提供优质菌种。
4．乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：
(1)玉米秸秆经预处理后，应该选用________酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。
(2)(多选)从以下哪些微生物中可以提取上述酶？________
A．酿制果醋的醋酸菌
B．生长在腐木上的霉菌
C．制作酸奶的乳酸菌
D．生产味精的谷氨酸棒状杆菌
E．反刍动物瘤胃中生存的某些微生物
(3)若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为______________(按功能分)，培养基中的碳源为________。
(4)从生物体提取出的酶首先要检测________，以便更好地将酶用于生产实践。
(5)发酵阶段需要的菌种是________，在产生酒精时要控制的必要条件是________________。
答案　(1)纤维素
(2)BE
(3)选择培养基　纤维素
(4)酶的活力(活性)
(5)酵母菌　无氧(密闭、密封)
解析　(1)纤维素是自然界中重要的多糖，不溶于水，但它们可在有关酶的作用下完全水解成葡萄糖，葡萄糖再经发酵可产生酒精。玉米秸杆富含纤维素，因此秸秆经预处理后，应选用纤维素酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。
(2)含纤维素酶较多的微生物一般是能直接利用和分解纤维素的。腐木上的霉菌可以直接利用纤维素；反刍动物都是草食动物，这些动物自身的消化道内虽然没有纤维素酶，但在反刍动物的瘤胃中有共生的微生物，这些微生物能帮助反刍动物消化分解纤维素。因此含有纤维素酶的微生物是腐木上的霉菌和反刍动物的瘤胃中生存的某些微生物，B、E正确。
(3)土壤里的微生物多种多样并常混杂在一起，若从土壤中分离出单一菌种，必须经过分离和纯化培养。若分离能分解纤维素的微生物，需要用纤维素作唯一碳源的培养基，经选择培养，可分离出目的菌。培养基可根据成分、物理状态以及功能等分成若干类型，若按照培养基的功能可分为选择培养基和鉴别培养基。
(4)在酶的提取过程中，温度、pH等多种环境条件都可能影响酶的空间结构，导致酶变性甚至失活。因而提取出的酶首先需要检测酶的活力，以便更好地将酶用于生产实践和科学研究。
(5)酒精发酵所用微生物为酵母菌，发酵过程实际上就是酵母菌在进行厌氧呼吸，所以在产酒精阶段必须控制好的条件是无氧。
5．下表中甲、乙分别是分离两种土壤中微生物的培养基的配方，回答下列问题。
(1)从作用上看，甲培养基属于________，其中能提供氮源的物质是________。为了进一步鉴定分离得到的菌种确实是能分解尿素的细菌，可在另一个与上述成分相同的培养基中加入________指示剂来判断。
(2)为了判断甲培养基是否具有筛选作用，应在牛肉膏蛋白胨培养基上接种等量的相应浓度的土壤稀释液，于相同且适宜条件下培养。如果_________________，则证明该培养基具有筛选作用。
(3)如果将乙配制成固体培养基，则在培养基上长出的菌落________(填“是”或“不是”)都能分解纤维素，理由是____________________。该培养基的主要作用是_______________________。
(4)为了统计微生物的数量，接种时应采用__________________法，一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1 mL，培养后菌落数分别为180、155、176、129个；则每毫升原土壤样液中上述微生物数量为________。
答案　(1)选择培养基'尿素'酚红
(2)上述培养基上长出的菌落数量明显少于牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落
(3)不是'因培养基中水解酪素等能提供碳源，纤维素被分解后产生的糖类等也可为其他微生物生长提供碳源(合理即可)　能增加纤维素分解菌的浓度，确保从样品中分离到所需的微生物(或选择培养等)
(4)稀释涂布平板　1.6×109个
解析　(1)题干指出甲、乙分别是分离两种土壤中微生物的培养基，甲培养基中尿素是作为唯一氮源，能生长的菌落说明能利用尿素中的氮源，所以甲从用途上属于选择培养基，在其中加入酚红指示剂可以起到鉴别尿素分解菌的作用。
(2)牛肉膏蛋白胨培养基属于基础培养基，如果上述培养基上长出的菌落数量明显少于牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落，说明有的微生物适合在牛肉膏蛋白胨培养基上生长，不适合在甲培养基上生长，所以证明该培养基具有筛选作用。
(3)在乙配制的固体培养基上生长的菌落不一定都能分解纤维素，有可能利用水解酪素等提供碳源，也有可能纤维素被分解后产生的糖类等为其他微生物生长提供碳源等。纤维素分解菌经过乙培养基培养后，可以大量繁殖。
(4)纯化微生物可以用稀释涂布法和平板划线法，其中稀释涂布法用于微生物的计数。1毫升原土壤样液中上述微生物数量＝(180＋155＋176＋129)/4÷0.1×106＝1.6×109(个)。
6．请根据所学微生物培养与计数的相关知识，回答下列问题：
(1)实验室制备牛肉膏蛋白胨培养基时常需要加入________作为凝固剂，该培养基在制作过程中常采用____________法进行灭菌，在灭菌前常需要调整培养基的________。
(2)若要用此培养基对微生物进行计数，应采用____________法接种；在接种前，随机取灭菌后的空平板在恒温箱中先行培养24 h，这样做的目的是____________________。
(3)下表是某同学调查的市面上一种常见的面膜的部分成分，请回答下列问题。
类型 成分(部分)
保湿剂 水、甘油、丁二醇、丙二醇
防腐剂 羟苯甲酯、山梨酸钾、脱氢乙酸钠
粘度调节剂 卡波姆
植物提取物 海藻提取物、银耳提取物、马齿苋提取物
舒缓成分 尿囊素、甘草提取物
pH调节成分 氢氧化钠、氢氧化钾、氨基酸、乳酸
其他 香精、尿素、蚕丝胶蛋白
羟苯甲酯：广谱抗菌物质，能抑制革兰氏阴性、阳性细菌，对酵母菌及霉菌有较强的抑制作用。
①网上流传“面膜等同于细菌培养基”。根据微生物培养的知识并结合该种面膜的组成成分来分析，你认为此说法________(填“合理”或“不合理”)，理由是________________________________________。(答一点即可)
②生活中许多人喜欢利用天然材料直接替代面膜产品，如黄瓜切片、芦荟切片、鸡蛋清等。结合所学知识对这一行为进行评价并给出你自己的建议：____________________________。
答案　(1)琼脂'高压蒸汽灭菌'pH
(2)稀释涂布平板'检验培养基是否灭菌彻底
(3)①不合理　面膜的成分中含有防腐剂，能抑制微生物的繁殖　②天然材料中不含防腐剂及各种添加剂，值得提倡。建议敷面膜时间不要过长或者敷完后要及时清洗干净，否则会引起微生物的繁殖，可能感染皮肤(或天然材料可能引起过敏或细菌生长，不建议采用；建议选用不易引起过敏或使用经报导安全的天然材料敷面。)
解析　(1)牛肉膏蛋白胨培养基是固体培养基，一般需要加入琼脂作为凝固剂；培养基一般常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，且要先调节pH后灭菌。
(2)微生物常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法，两者都可以分离菌种，且后者还可以对菌种进行计数。在接种前，随机取灭菌后的空平板在恒温箱中先行培养24 h，作为空白对照组，检验培养基是否灭菌彻底。
(3)做出评价要给出相符的理由。可以从选材、使用注意事项等方面给出建议。
7．纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而组成的高分子化合物，广泛存在于植物的根、叶，有时要对纤维素进行相应处理。
(1)在生产果汁时要用纤维素酶、________等处理。
(2)目前纤维素酶的主要来源是分解纤维素的微生物，纤维素分解菌的筛选过程是：土壤取样→选择培养→梯度稀释→将菌悬液涂布到有特定选择作用的培养基上→挑选单个菌株→发酵培养→大量纤维素分解菌。
①人们在筛选过程中常用的方法是______________，原理是___________。
②与分离尿素分解菌的培养基相比，该培养基中应添加的主要成分是_______、________。
(3)为了使纤维素分解菌能反复利用可以采用________技术，它与普通酶相比优点有：_________。
(4)下图方法中更适合用于酶的固定的是(　　)
答案　(1)果胶酶
(2)①刚果红染色法　纤维素被分解后，就无法形成刚果红—纤维素复合物，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 '②纤维素' 刚果红
(3)固定化细胞' 成本低，易操作，可以反复利用
(4)AB
解析　(1)植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，二者均影响果汁的出汁率和澄清度，根据酶的专一性，在生产果汁时要用纤维素酶、果胶酶等处理。
(2)纤维素分解菌的筛选原理是纤维素能与刚果红形成红色复合物，当纤维素被分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。与尿素分解菌的培养基相比，纤维素分解菌的碳源为有纤维素，鉴定试剂为刚果红。
(3)为了使纤维素分解菌能反复利用可采用固定化细胞技术，它与普通酶相比，能使生物受外界影响较小，而且成本低，易操作，可以反复利用。
(4)由于酶分子小，易从包埋材料中漏出，更适合采用化学结合法和物理吸附法。
8．果粒除了可直接食用外还可作为配料加入到酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。果粒的硬度和形状直接影响着最终产品的质量。如酸奶用果粒必须符合以下质量标准：a.果粒含量高；b.相同的果粒分布和正确的黏稠度。但大部分果粒经高温处理或机械泵出后成型果粒量少，且果粒硬度不够，这势必会影响下一步的生产。果胶酶作为一种新型加工助剂，可将果粒的组织结构损坏程度减到最小，最大限度地提高成型果粒的含量。根据以上内容回答下列问题。
(1)果胶酶是指____________________，包括_____________________等。
(2)果胶酶作为一种果粒加工助剂，它能将果胶分解成可溶性的________，由酶的________性可知，组成果粒的另一成分________不会被分解。
(3)在果粒制作时按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶制剂，加热至40～45 ℃，缓慢搅拌处理10～15 min。最后加热到90～92 ℃，再冷却罐装。在此过程中按“2 mL 酶/kg水果”的量加入酶的意义在于____________；在40～45 ℃温度下搅拌处理的原因______________________________；最后升温到90～92 ℃再冷却罐装的目的是________。
(4)下面左图表示温度对果胶酶活性的影响，如果纵坐标表示果粒的生成速率，横坐标表示温度，请在下面右图中画出果粒生成速率的曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。
答案　(1)分解果胶的一类酶　多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶
(2)半乳糖醛酸　专一　纤维素
(3)控制好酶的用量，一方面使果胶酶充分利用，节约成本，另一方面达到最适酶用量使反应速率最大　在40～45 ℃温度下果胶酶活性最高同时不断搅拌使反应充分　消毒
(4)如图
解析　(1)果胶酶是指分解果胶的一类酶，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
(2)果胶在果胶酶的作用下可以水解为半乳糖醛酸，根据酶的专一性可知，组成果粒的另一成分纤维素不会被分解。
(3)在此过程按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶的意义在于控制好酶的用量，一方面使果胶酶充分利用，节约成本，另一方面达到最适酶用量使反应速率最快；在40～45 ℃温度下搅拌处理的原因是果胶酶在40～45 ℃温度下活性最高同时搅拌使反应更充分；最后升温到90～92 ℃再冷却罐装的目的是消毒。
(4)果粒生成速率的曲线图与温度对果胶酶活性的影响曲线图大致相似。
9．目前固定化酶和固定化细胞广泛应用于人类的实际生产生活中，请回答下列有关问题：
(1)固定化酶和固定化细胞的固定方式包括________、______________、____________。其中酶更适合采用__________________________法固定，原因是__________________________________。
(2)制作固定化酵母细胞时采用的方法是__________，实验步骤是：酵母细胞的活化→____________________________________________→配制海藻酸钠溶液→____________________________→固定化酵母细胞。
(3)配制海藻酸钠溶液时要注意小火或间断加热，目的是______________。海藻酸钠溶液浓度过高时将会导致________________。
答案　(1)包埋法　化学结合法　物理吸附法　化学结合法和物理吸附　酶分子较小，容易从包埋材料中漏出
(2)包埋法　配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液　海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
(3)防止海藻酸钠焦糊　很难形成凝胶珠
解析　(1)固定化酶和固定化细胞的固定方式包括包埋法、化学结合法、物理吸附法等，其中酶分子较小，更适合采用化学结合法和物理吸附法固定，细胞较大，更适合采用包埋法固定。
(2)制作固定化酵母细胞时采用的方法是包埋法，实验步骤是：酵母细胞的活化→配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。
(3)配制海藻酸钠溶液时小火或间断加热是为了防止海藻酸钠焦糊，海藻酸钠溶液浓度过高时不容易形成凝胶珠，浓度过低时凝胶珠中包埋的酵母细胞过少。
10．下面是某同学所做的啤酒酿造实验，请根据其实验过程，回答下列相关的问题。
实验原理：利用固定化啤酒酵母分解麦芽汁，生成啤酒。
实验步骤：
第一步：啤酒酵母细胞活化。取1 g干酵母，放入50 mL的小烧杯中，加蒸馏水10 mL，用玻璃棒搅拌均匀，放置1 h，使其活化。
第二步：配制海藻酸钠溶液。取0.7 g海藻酸钠，放入另一只50 mL的小烧杯中，加蒸馏水10 mL，并搅拌，直至溶化，用蒸馏水定容至10 mL。加热时，注意火候。
第三步：海藻酸钠与啤酒酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化的酵母细胞，充分搅拌均匀。
第四步：用注射器以恒定的速度将上述混合液滴加到0.05 mol/L CaCl2溶液中，制成凝胶珠。
第五步：倒去CaCl2溶液，加无菌水洗涤三次后，将凝胶珠放入500 mL的三角瓶中，加入300 mL麦芽汁溶液，置于25 ℃下封口，发酵五天后，倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。
(1)啤酒酵母细胞活化的作用是____________________。
第二步中注意火候指的是______________________。第三步中为什么要等海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入活化的酵母细胞？
______________________________。
(2)海藻酸钠的主要作用是______________________；上述固定化细胞的方法称为________，形成的凝胶珠颜色为________色。
(3)与固定化酶相比，该方法的优点是___________。
答案　(1)让处于休眠状态的啤酒酵母细胞恢复到生活状态　用小火或间断加热，反复几次　防止高温杀死啤酒酵母细胞
(2)固定啤酒酵母细胞　包埋法　浅黄
(3)可以催化一系列的酶促反应省去酶的分离、提纯等工序，同时酶的活性更稳定
解析　(1)活化啤酒酵母细胞，目的是让处于休眠状态的啤酒酵母细胞恢复到生活状态。配制海藻酸钠溶液时，要用小火或间断加热，反复几次，防止焦糊。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后，才能加入活化的酵母细胞，目的是防止高温杀死啤酒酵母细胞。
(2)海藻酸钠的主要作用是固定啤酒酵母细胞。题中描述的固定化细胞的方法称为包埋法，形成的凝胶珠颜色为浅黄色。
(3)与固定化酶相比，固定化酵母细胞可以催化一系列的酶促反应能省去酶的分离、提纯等工序，同时酶的活性更稳定。
11．动物血液常常被选作提取DNA和提取血红蛋白的实验材料，请回答下列有关问题：
(1)提取DNA和提取血红蛋白，猪血都是适宜材料吗？
_________________________________________________________。
原因是_________________________________________________。
(2)无论是提取DNA还是提取血红蛋白，都需要先用________对红细胞进行洗涤，其目的是___________________________________________。
(3)电泳是分离鉴定蛋白质的常规方法。下图为几种蛋白质通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的图谱，据图，你认为相对分子质量最大的蛋白质是________，依此推理该样品在凝胶色谱法中最后流出的蛋白质应该是________。
答案　(1)猪血是提取血红蛋白的适宜材料，不是提取DNA的适宜材料　猪成熟的红细胞没有细胞核
(2)生理盐水　去除血浆蛋白(或杂蛋白)
(3)γ球蛋白　清蛋白
解析　(1)猪血是提取血红蛋白的适宜材料，不是提取DNA的适宜材料，因为猪成熟的红细胞没有细胞核，提取DNA可用鸡血。
(2)提取DNA和血红蛋白，需要先用生理盐水对红细胞进行洗涤，其目的是去除血浆蛋白(或杂蛋白)。
(3)图为SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的图谱，γ球蛋白离点样处最近，说明相对分子质量最大，清蛋白离点样处最远，说明相对分子质量最小；在凝胶色谱法中相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶颗粒内部的通道，路程长，移动速度慢；而相对分子质量大的蛋白质无法进入凝胶颗粒内部，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度快，所以最后流出的蛋白质应该是相对分子质量最小的清蛋白。
12．某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”如下：
→→→
请回答下列有关问题：
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用________反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是____________________________________________________。
(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是__________________________，若要尽快达到理想的透析效果，可以____________________________(写出一种方法)。
(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的__________________________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。
(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。由图可知携带者有________种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是_________________________________。
答案　(1)生理盐水'渗透原理(或当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破)
(2)除去小分子杂质'增加缓冲液的量(或及时更换缓冲液)
(3)带电性质以及分子大小、形状
(4)2'携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质
解析 (1)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水，根据渗透作用原理，将红细胞置于低渗溶液中，红细胞会吸水涨破，释放出血红蛋白。
(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去样品中的小分子杂质；可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间，能尽快达到理想的透析效果。
(3)由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异，在电泳过程中产生了不同的迁移速度，实现各种分子的分离。
(4)根据图示可知，镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白，原因是携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，分别控制合成两种不同的蛋白质。
13．围绕提取玫瑰精油的实验流程，回答以下问题：
(1)图中A过程是____________，这一过程中重要的实验仪器是________、________。
(2)流程中：操作③是________，目的是____________________________。
(3)为确保玫瑰精油的提取，应选择鲜玫瑰花与清水的质量比值是________。采用________分离油层。
(4)玫瑰精油的提取可以用有机溶剂萃取吗？为什么？
____________________________________________________________。
答案　(1)水蒸气蒸馏　蒸馏烧瓶　冷凝管
(2)过滤　除去固体硫酸钠
(3)1∶4　分液漏斗
(4)可以。玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂
解析　(1)水蒸气蒸馏是常用的方法，原理：利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来，形成油水混合物，再冷却分离。蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。蒸馏过程中需要蒸馏烧瓶、冷凝管等。
(2)流程中①操作是加入氯化钠，使油水分层；②操作是加入无水硫酸钠，以吸收多余的水分；③操作是过滤，除去固体硫酸钠。
(3)为确保玫瑰精油的提取，应使鲜玫瑰花与清水的质量比值为1∶4。采用分液漏斗分离油层。
(4)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，可以用有机溶剂萃取。
14．根据提取橘皮精油的实验流程示意图回答下列问题：
(1)新鲜的橘皮中含有大量的________、________和________，如果直接压榨，出油率较低。因此进行步骤①前对橘皮的处理是____________________；石灰水浸泡的作用是__________________________________________。
(2)压榨是机械加压的过程，要求是___________________________。
(3)为了使橘皮油易于与水分离，还要分别加入______________________________________________，并调节pH至________。
(4)步骤④用________过滤，目的是__________________________________。
步骤⑥用________过滤。
(5)步骤⑤的要求是_______________________________________________，
目的是______________。
答案　(1)果蜡　果胶　水分　将橘皮干燥去水　破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率
(2)既要将原料压紧，防止原料滑脱，又要将油分挤压出来
(3)相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4　7～8
(4)普通布袋　除去固体物和残渣　滤纸
(5)在5～10 ℃下静置5～7 d　使杂质沉淀
解析　(1)新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分，如果直接压榨，出油率较低，故先将橘皮干燥去水；石灰水呈碱性，可以破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时脱落，提高出油率。
(2)压榨是个机械加压过程，要求是既要将原料压紧，防止原料滑脱，又要将油分挤压出来。
(3)压榨中为了使橘皮油易与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，并调节pH至7～8。
(4)特别注意前后两次过滤有所区别，第一次过滤是用布袋，目的是除去粗杂质；第二次过滤用滤纸，目的是除去静置时沉淀的固体杂质。
(5)静置需要在5～10 ℃下静置5～7 d，使杂质沉淀。
15．下面是与植物芳香油的提取相关的问题，请回答。
(1)玫瑰精油的提取可使用左图所示装置，这种方法叫________法；蒸馏时收集的蒸馏液________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油。
(2)橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用________法提取橘皮精油。
(3)胡萝卜素是________色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的是________法，加热时应该注意控制____________。一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成________比。
(4)将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定，上图为鉴定结果示意图，请据图回答。A、B、C、D四点中，属于标准样品的样点是________。
答案　(1)蒸馏　不是
(2)压榨
(3)橘黄　萃取　温度和时间　反
(4)A、D
解析　(1)从图中装置可以看出，玫瑰精油的提取方法为蒸馏法；蒸馏后得到的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，而是油水混合物。
(2)橘皮易发生焦糊，因此应该采用压榨法提取橘皮精油。
(3)胡萝卜素是橘黄色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是萃取法，由于高温时胡萝卜素会分解，因此加热时注意控制好温度和时间。提取胡萝卜素时，原料中的含水量会影响提取效率，提取效率与含水量成反比。
(4)分析题图可知，两侧的为标准样品，即A、D点。
16．胡萝卜素是脂溶性色素，易溶于有机溶剂，可以用有机溶剂萃取的方法从胡萝卜中提取，现有石油醚、乙醚和醋酸乙酯三种有机溶剂，为选出萃取效果最好的一种溶剂，某同学设计了下列探究实验。请你帮助该同学把实验步骤补充完整，并回答相关问题。
(1)实验步骤
①取新鲜胡萝卜30 g，切成米粒大小颗粒，置于烘干箱中烘干，然后用研钵研成胡萝卜干粉备用；
②________________________________________________________________
________________________________________________________________；
③安装萃取回流装置，萃取30 min；
④过滤、浓缩；
⑤鉴定：将萃取的胡萝卜素粗品通过________进行鉴定。
(2)提取胡萝卜素时对萃取剂提出的要求是____________________________
______________________________________________。
(3)在鉴定过程中，点样与层析时应该注意的问题是
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)②把制备好的胡萝卜干粉平均分成三等份，分别加到1～3号圆底烧瓶中，然后分别加入等量的石油醚、乙醚和醋酸乙酯三种有机溶剂　⑤纸层析法
(2)沸点高，能充分溶解胡萝卜素，且与水不混溶；提取效率高，对人无毒性等
(3)点样时要快速细致、圆点要小，每次点样时滤纸要干燥；层析时，层析液一定不要没及点样原点
解析　(1)探究萃取剂对萃取效果的影响时，实验的变量是萃取剂，即石油醚、乙醚和醋酸乙酯三种有机溶剂。根据单一变量原则，应保证其他条件相同。胡萝卜素等物质溶于层析液中，溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度不同，移动的距离不同，通过与胡萝卜素标准样品对照，证明提取样品中是否含有胡萝卜素，达到对胡萝卜素粗品鉴定的目的。
(2)萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的沸点，充分溶解胡萝卜素，且与水不混溶。此外，还需要考虑萃取效率、对人的毒性等问题。
(3)胡萝卜素鉴定时，点样要做到快速细致、圆点要小，每次点样时滤纸要干燥。层析时，如果层析液没及样品原点，胡萝卜素会溶解到层析液中，导致实验失败。
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