2020秋高中生物人教版选修1课堂演练：专题6课题2胡萝卜素的提取

2020秋高中生物人教版选修1课堂演练：专题6课题2胡萝卜素的提取

专题 6 植物有效成分的提取 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．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 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．观察如图所示 4 个纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品的层析装 置，正确的是哪一个？( ) 解析：A 项中滤纸两边相互接触；B 项中滤纸两边相互接触，且 层析液没及样品原点；C 项中滤纸贴在了容器内壁上。 答案：D 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．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．前者烧瓶中含有有机溶剂，易燃易爆，后者烧瓶中是水 解析：用萃取法提取胡萝卜素时，由于在烧瓶中加入的萃取剂为 石油醚等有机溶剂，因此应避免明火加热，采用水浴加热。用水蒸气 蒸馏法提取玫瑰油时，烧瓶内加入的是水，直接加热不会出现燃烧、 爆炸等现象。 答案：D 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： 胡萝卜 → 粉碎 → 干燥 → A → 过滤 → B → 胡萝卜素 (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