1.(15分)2015年诺贝尔生理学或医学奖授予中国女科学家屠呦呦,以表彰她发现青蒿素,显著降低了疟疾患者的死亡率。目前,青蒿素的主要来源仍然是从植物黄花蒿中提取分离。以下是从植物黄花蒿中提取青蒿素的工艺流程,请分析回答:
黄花蒿→干燥→粉碎→萃取→浓缩提取液→粗品→精制
(1)该提取方法利用了青蒿素具有易溶于有机溶剂的特性。
(2)萃取前要将黄花蒿干燥、粉碎处理,说明原料的含水量和颗粒大小及紧密程度是影响萃取效率的重要因素。
(3)屠呦呦等人在研究青蒿素的萃取工艺时发现青蒿素的水煎浸膏毫无效果,而乙醚冷浸所得提取物鼠疟效价显著增高且稳定,说明青蒿素具有热不稳定性。石油醚、乙酸乙酯、乙醚和苯的沸点分别为90~120℃、77℃、35℃和80℃,则最适合用于萃取青蒿素的有机溶剂是乙醚,理由是乙醚沸点低,可以在低温下挥发有机溶剂。
解析:(1)由提取青蒿素的工艺流程可知其提取方法为萃取法,萃取一般是指用有机相提取水相中溶质的过程,由此可推断青蒿素具有易溶于有机溶剂的特性。
(2)由于原料的含水量、颗粒大小和紧密程度是影响萃取的重要因素,因此通常在萃取前将原料进行干燥、粉碎处理。
(3)由于青蒿素的水煎浸膏毫无效果,而乙醚冷浸所得提取物鼠疟效价显著增高且稳定,说明青蒿素具有热不稳定性。因此萃取时要选择沸点低的有机溶剂,因为需要在低温下挥发有机溶剂。
2.(15分)(山东枣庄一模)运用所学知识回答下列与生物技术实践相关的问题。
(1)某科普实验小组欲从石油污染的水域中筛选出能高效降解石油的微生物。请回答:
①从水体中分离纯化菌种时,若要获得纯净的菌株,常采用平板划线的方法进行接种,此过程所用的接种工具是接种环,操作时采用灼烧灭菌的方法。②在筛选过程中,应将菌液接种于以石油为唯一碳源的固体培养基上,在微生物培养前,需对培养基进行灭菌,该培养基从功能上看属于选择培养基。
(2)进行月季花药离体培养时,选择合适发育时期的花粉能提高诱导成功率,确定花粉发育时期最常用的染色方法是醋酸洋红法。花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。
(3)葡萄皮、籽中含有原花青素、葡萄皮红素和大量葡萄风味物质等,这些物质易溶于乙醇、乙酸乙酯中,因此常采用萃取法来分离提取,还可以用压榨和蒸馏等提取植物芳香油的方法。
解析:(1)平板划线法用接种环接种,接种环采用灼烧灭菌的方法灭菌。培养基要进行高压蒸汽灭菌。以石油为唯一碳源的固体培养基属于选择培养基。(2)通过镜检确定花粉发育时期最常用的染色方法是醋酸洋红法。花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。(3)葡萄皮、籽中含有原花青素、葡萄皮红素和大量葡萄风味物质等,这些物质易溶于乙醇、乙酸乙酯中,因此常采用有机溶剂萃取法来分离提取,除了萃取,还有压榨和蒸馏等方法。