《高考生物一輪總復(fù)習(xí) 生物技術(shù)實踐 專題4、5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)、植物有效成分的提取課件 選修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物一輪總復(fù)習(xí) 生物技術(shù)實踐 專題4、5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)、植物有效成分的提取課件 選修1（58頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題4、5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)、植物有效成分的提取考綱內(nèi)容能力要求命題分析實驗：(1) 蛋白質(zhì)的提取和分離(2)DNA 的粗提取與鑒定(3) 從生物材料中提取某些特定的成分實驗與探究能力實驗與探究能力實驗與探究能力新課標(biāo)卷以非選擇題的形式考查本部分內(nèi)容，特別是生物材料中某些成分的提取考查相對較多。2017 年考查了植物有效成分提取的相關(guān)內(nèi)容?？季V導(dǎo)讀一、DNA 和蛋白質(zhì)技術(shù)1.DNA 的粗提取與鑒定(1)實驗原理0.14 mol/LDNA 在不同濃度的 NaCl 溶液中的溶解度不同，濃度為_時其溶解度最小。DNA 不溶于酒精溶液。藍(lán)色雜質(zhì)DNA 與二苯胺在沸水浴中呈_。(2)實驗步驟：選材、制備
2、雞血細(xì)胞液破碎細(xì)胞，獲取含DNA 的濾液去除濾液中的_DNA 的析出與鑒定。2.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴增 DNA 片段(1)PCR 原理：在一定的緩沖溶液中提供_、分別與兩條模板鏈結(jié)合的兩種引物、_、耐熱的DNA 聚合酶，同時控制溫度使 DNA 復(fù)制在_反復(fù)進(jìn)行。(2)PCR 的反應(yīng)過程：變性_延伸。DNA 模板四種脫氧核苷酸體外復(fù)性3.血紅蛋白的提取和分離相對分子質(zhì)(1)凝膠色譜法：也稱分配色譜法，是根據(jù)_分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對分子質(zhì)量較小的移動速度較慢，而相對分子質(zhì)量較大的無法_，移動速度較快。進(jìn)入凝膠內(nèi)部(2)緩沖溶液：能夠抵制外界的_對溶液 pH的影響，維持 pH 基本不變。酸和堿電場(
3、3)電泳：帶電粒子在_的作用下發(fā)生遷移的過程。量的大小(4)實驗操作：凝膠色譜柱的裝填樣品處理及粗分離：紅細(xì)胞的洗滌血紅蛋白的釋放分離血紅蛋白溶液透析。凝膠色譜柱操作：凝膠色譜柱的制作_樣品的加入和洗脫。純度鑒定：用 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。提取成分提取方法實驗流程玫瑰精油的提取水蒸氣蒸餾法鮮玫瑰花清水水蒸氣蒸餾油水混合物 分離油層 除水 玫瑰油橘皮精油的提取壓榨法石灰水浸泡漂洗壓榨過濾靜置再次過濾橘皮油胡蘿卜素的提取萃取法胡 蘿 卜 粉 碎 干 燥 萃取過濾濃縮胡蘿卜素二、植物有效成分的提取判斷正誤1.蒸餾法的實驗原理是利用水蒸氣將芳香油溶解下來，再把水蒸發(fā)掉，剩余的就是芳香油。()2.
4、提煉玫瑰精油的玫瑰花應(yīng)在花開的初期采取，因為此階段的花含油量最高。()3.油水混合物中加入無水 Na2SO4，有利于分離油層。()4.乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取。()5.萃取的效率主要取決于萃取時的溫度和時間。()答案：1.2.3.4.5.方法步驟添加物質(zhì)及目的操作要求及目的取用與要求目的要求目的1.制備雞血細(xì)胞液取0.1 g/mL的檸檬酸鈉100 mL于500 mL燒杯中，加雞血180 mL檸檬酸鈉可防止凝血緩慢攪拌混 勻 血 液 與檸 檬 酸 鈉 ，防凝血離心或置于冰箱使 血 細(xì) 胞 與血漿分離考點一DNA 的粗提取與鑒定考點梳理1.實驗流程方法步驟添加物質(zhì)及目的操作要求及目的取用與
5、要求目的要求目的2.提取雞血細(xì)胞的細(xì)胞核物質(zhì)20 mL蒸餾水使血細(xì)胞吸水漲破，釋放核物質(zhì)攪拌：單向、快速、5 min加 速 血 細(xì) 胞破裂過濾：12層紗布濾取含DNA的濾液3.溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNA2 m o l / L 的 NaCl溶液40 mL溶解DNA攪拌：單向、緩慢、1 min促進(jìn)DNA溶解4.析出含DNA的黏稠物加蒸餾水至黏稠物不再增加為止降低NaCl溶液濃度，析出DNA攪拌：單向、輕緩混 勻 溶 液 ，促 進(jìn) 析 出 完整DNA分子5.濾取含DNA的黏稠物34層紗布過濾獲取含DNA的黏稠物(續(xù)表)方法步驟添加物質(zhì)及目的操作要求及目的取用與要求目的要求目的6.將DNA的黏稠物再溶解2
6、m o l / L 的 NaCl溶液20 mL再溶解DNA單向攪拌使 黏 稠 物 盡可 能 多 地 溶解于溶液中7 . 過 濾 含 有DNA的NaCl溶液34層紗布過濾濾取含DNA的濾液8.提取含雜質(zhì)較少的DNA加入冷卻的、體 積 分 數(shù) 為95%的酒精50 mL讓部分雜質(zhì)溶于酒精，析出含雜質(zhì)較少的DNA攪拌：單向促 進(jìn) 雜 質(zhì) 溶解、DNA析出用玻璃棒卷起絲狀物，用濾紙吸水獲得DNA(白色 乳 狀 絲 狀物)(續(xù)表)方法步驟添加物質(zhì)及目的操作要求及目的取用與要求目的要求目的9.DNA的鑒定向2支20 mL試管各加0.015 mol/L的NaCl溶液一支對照，一 支 溶 解DNA(作溶媒)攪拌
7、促進(jìn)DNA溶解各加4 mL二苯胺試劑作 為 D N A鑒定劑沸水浴5 min，冷卻觀察顏色DNA所在試管 溶 液 變 藍(lán)色(續(xù)表)2.實驗關(guān)鍵(1)取材不能用哺乳動物的血細(xì)胞，原因是其成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核。(2)獲取 DNA 時要向雞血細(xì)胞液中加入足量的蒸餾水，以使細(xì)胞膜和核膜破裂，把核內(nèi)物質(zhì)釋放出來。(3)實驗中有 6 次攪拌，除最后一次攪拌外，前 5 次攪拌均要朝一個方向。并且在析出 DNA、DNA 再溶解和提取 DNA 中，各步驟攪拌都要輕緩，玻璃棒不要直插燒杯底部，防止 DNA分子斷裂。(4)兩次加蒸餾水的目的：第一次加蒸餾水是為了使血細(xì)胞吸水膨脹破裂(注：植物細(xì)胞是用洗滌劑溶解細(xì)胞膜)
8、。第二次加蒸餾水是為了稀釋 NaCl 溶液，析出 DNA。(5)用紗布過濾 3 次的目的：過濾用蒸餾水稀釋過的雞血細(xì)胞液，提取細(xì)胞核物質(zhì)(濾液)。濾取0.14 molL1NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)。過濾溶有DNA的2 molL1NaCl溶液(濾液)。(6)4 次用 NaCl 溶液的目的：(7)DNA 易吸附在玻璃容器上，所以實驗中最好使用塑料燒杯、試管、容器，以減少 DNA 的損失。加2 molL1NaCl溶液，溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì)。(加蒸餾水)0.14 molL1NaCl溶液使DNA析出。加2 molL1NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物。用2 molL1NaCl溶液，溶解絲狀物
9、用于鑒定DNA。3.去除濾液中雜質(zhì)的其他方案(1)方案一：用嫩肉粉(蛋白酶)，它能水解蛋白質(zhì)，但對 DNA沒有影響。(2)方案二：加熱至 60 75 ，大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60 75 的高溫而變性，但 DNA 不變性。高考探究考向DNA 的粗提取與鑒定典例 1某實驗小組以洋蔥組織為實驗材料，進(jìn)行“DNA粗提取與鑒定”的實驗，實驗主要過程如下圖所示，請回答下列問題：(1) 步驟一中需加入一定量的洗滌劑和_ 對洋蔥組織進(jìn)行處理，加入前者是為了瓦解細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，加入后者的目的是_。將攪拌和研磨后的物質(zhì)進(jìn)行過濾，即可得到含有 DNA 的濾液。(2)步驟二是 DNA 純化過程中的關(guān)鍵步驟，可以采用以下幾種
10、不同的方法：濾液中 NaCl 濃度在 0.14 mol/L 時可分離出 DNA，若要再次提純，需要將其溶解在_mol/L 的 NaCl 溶液中；通常會向DNA粗提取物中加入嫩肉粉，其目的是_；將得到的 DNA 粗提取物放在 6075 水浴中保溫 1015 min，蛋白質(zhì)被破壞，但仍能得到純度較高的 DNA，說明了DNA_。(3)步驟三中向濾液中加入體積分?jǐn)?shù)為 95%的酒精的目的是_，依據(jù)的原理是_。得到純凈的 DNA 后，可利用 DNA 與_在沸水浴條件下發(fā)生顯色反應(yīng)來對其進(jìn)行鑒定。答案(1)食鹽(氯化鈉)溶解 DNA分解其中的蛋白質(zhì)具有較高的穩(wěn)定性(或耐(2)2較高溫度)(3)析出 DNA性
11、并與 DNA 分離DNA 不溶于酒精，但酒精可以使蛋白質(zhì)變二苯胺考向預(yù)測1.自 1973 年博耶和科恩成功地使外源基因在原核細(xì)胞中表達(dá)開始，基因工程正式問世了，人們對 DNA 的關(guān)注也越來越多。分析并回答下列問題：(1)從生物組織中提取 DNA 時，若要獲取含有 DNA 的濾液，需破碎細(xì)胞；若為雞的成熟紅細(xì)胞，可以加入一定量的蒸餾水，原因是細(xì)胞_而漲破；若為植物細(xì)胞可以加入一定量的洗滌劑。(2)利用 DNA 和 RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，可以將它們分離。如 DNA 的溶解度在 NaCl 溶液濃度為_時最小，可以使 DNA 與其他雜質(zhì)初步分離。(3)為了純化提取的 DNA
12、，可以用體積分?jǐn)?shù)為 95%的酒精去除濾液中的雜質(zhì)。其原理是 DNA 不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些物質(zhì)卻可以溶于酒精溶液，可以推測溶于酒精中的物質(zhì)可能有_。(4)一般 DNA 的鑒定試劑為_，沸水浴后溶液中有DNA 則顏色為_。解析：(1)常采用吸水的方法使動物細(xì)胞漲破。(2)當(dāng) NaCl溶液濃度為 0.14 mol/L 時，DNA 溶解度最低。(3)DNA 不溶于酒精，而蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等雜質(zhì)溶于酒精。(4)DNA 在沸水浴條件下與二苯胺反應(yīng)呈藍(lán)色。答案：(1)吸水(2)0.14 mol/L (3)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)(4)二苯胺藍(lán)色2.某生物興趣小組開展 DNA 粗提取的相關(guān)探究活動，具體步驟如下：材
13、料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各 2 份，每份 10g。剪碎后分成兩組，一組置于 20 ，另一組置于20 條件下保存 24 h。DNA 粗提?。旱谝徊剑簩⑸鲜霾牧戏謩e放入研缽中，各加入 15 mL 研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。第二步：先向 6 只小燒杯中分別注入 10 mL 濾液，再加入20 mL 體積分?jǐn)?shù)為 95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。保存溫度/材料花菜辣椒蒜黃2020第三步：取 6 支試管，分別加入等量的 2 mol/L NaCl 溶液溶解上述絮狀物。DNA 檢測：在上述試管中各加入 4 mL 二苯胺試劑，混合均勻后，
14、置于沸水中加熱 5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表。注：“”越多表示藍(lán)色越深。分析上述實驗過程，回答下列問題：(1)該探究性實驗課題名稱是_。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少_。(3)根據(jù)實驗結(jié)果，得出結(jié)論并分析。結(jié)論 1：與 20 相比，相同實驗材料在20 條件下保存，DNA 的提取量較多。結(jié)論 2：_。針對結(jié)論 1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和 DNA均不相溶，且對 DNA 影響極小。為了進(jìn)一步提高 DNA 純度，依據(jù)氯仿的特性，在 DNA 粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是：_，然后用體積分?jǐn)?shù)為 95%的冷酒精溶液
15、使 DNA 析出。解析：(1)從表格可以看出，該實驗有兩個自變量：材料和保存溫度。所以該探究性實驗課題名稱為探究不同材料和不同保存溫度對 DNA 提取量的影響。低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA 降解速度慢，提取的 DNA 較多。(2)第二步中用玻璃棒攪拌的目的是獲取 DNA 絮狀物，所以若速度快，易造成 DNA 斷裂。(3)本實驗的結(jié)論可從兩個方面來考慮：相同材料在不同溫度下的結(jié)論；不同材料在相同溫度下的結(jié)論。(4)氯仿能使蛋白質(zhì)變性，而對 DNA 影響極小，所以可將第三步獲得的溶液與氯仿混合，又因為氯仿密度大于水，所以蛋白質(zhì)沉淀位于溶液下部，DNA 位于上清液中。答案：(1)探究不同材料和不同
16、保存溫度對 DNA 提取量的影響(2)DNA 斷裂(3)等質(zhì)量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的 DNA 量最多低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA 降解速度慢(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時間，吸取上清液考點二蛋白質(zhì)的提取和分離(以血紅蛋白的提取和分離為例)、PCR 反應(yīng)的過程及結(jié)果考點梳理1.蛋白質(zhì)的提取和分離(1)樣品處理紅細(xì)胞的洗滌：目的是去除雜蛋白，分離時采用低速短時間離心，直至上清液不再呈現(xiàn)黃色，表明紅細(xì)胞已洗滌干凈。血紅蛋白的釋放：在蒸餾水和甲苯(溶解細(xì)胞膜)的作用下，紅細(xì)胞破裂，釋放出血紅蛋白。(2)粗分離分離血紅蛋白溶液：將攪拌好的混合溶液離
17、心后，將試管中的液體用濾紙過濾，除去脂溶性沉淀層，于分液漏斗中靜置片刻后，分出下層的紅色透明液體。透析：取 1 mL 的血紅蛋白溶液裝入透析袋中，將透析袋放入盛有 300 mL 的物質(zhì)的量濃度為 20 mmol/L 的磷酸緩沖液中，透析 12 h，去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。分離的種類相對分子質(zhì)量直徑大小運動方式運動速度運動路程洗脫次序大分子物質(zhì)大大于凝膠顆?？障洞怪毕蛳碌倪\動較快較短先小分子物質(zhì)小小于凝膠顆粒空隙垂直向下、無規(guī)則擴散的運動較慢較長后(3)純化：利用凝膠色譜柱可對血紅蛋白進(jìn)行純化。凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理，見下表：(4)純度鑒定：使用最多的是 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳
18、(可測定蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量)。項目DNA粗提取與鑒定血紅蛋白的提取與分離材料選擇雞血細(xì)胞等含DNA豐富的生物組織哺乳動物成熟的紅細(xì)胞破碎細(xì)胞方式動物細(xì)胞：吸水漲破植物細(xì)胞：洗滌劑、食鹽攪拌研磨等加蒸餾水和甲苯攪拌去除雜質(zhì)方式用不同濃度的NaCl溶液處理用酒精處理用蛋白酶處理等透析處理純化處理鑒定方式二苯胺，沸水浴SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法DNA 與血紅蛋白的提取和分離過程的比較2.PCR 反應(yīng)的過程及結(jié)果(1)過程變性：當(dāng)溫度上升到 90 以上時，雙鏈 DNA 解聚為單鏈。復(fù)性：溫度下降到 50 左右，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈 DNA 結(jié)合。延伸：溫度上升到 72 左右，溶液中的
19、四種脫氧核苷酸(A，T，G，C)在 DNA 聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補配對原則合成新的 DNA 鏈。(2)結(jié)果PCR 一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)都包括變性、復(fù)性、延伸三步。兩引物之間的固定長度的 DNA 序列呈指數(shù)擴增。項目細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制PCR技術(shù)不同點解旋在解旋酶作用下邊解旋邊復(fù)制80 100 高溫解旋，雙鏈完全分開酶DNA解旋酶、DNA聚合酶Taq DNA聚合酶引物RNADNA或RNA溫度體內(nèi)溫和條件高溫相同點需提供DNA復(fù)制的模板四種脫氧核苷酸作原料子鏈延伸的方向都是從5端到3端(3)細(xì)胞內(nèi) DNA 復(fù)制與 PCR 技術(shù)的比較高考探究考向蛋白質(zhì)的提取和分離、PCR 反應(yīng)的過程及
20、結(jié)果典例 2隨著人類基因組計劃的推進(jìn)和多種生物基因組測序工作的完成，人類跨入了后基因組和蛋白質(zhì)組時代。對蛋白質(zhì)進(jìn)行研究時，首先要獲得純度較高的蛋白質(zhì)。下圖是某生物興趣小組在“蛋白質(zhì)的提取和分離”實驗中，準(zhǔn)備從豬的血液中初步提取血紅蛋白，設(shè)計的“血紅蛋白提取、分離流程圖”：請回答下列有關(guān)問題：(1)樣品處理中紅細(xì)胞的洗滌要用_反復(fù)沖洗、離心。向紅細(xì)胞懸液中加入一定量的低濃度 pH 7.0 的緩沖液并充分?jǐn)嚢?，可以破碎紅細(xì)胞，破碎細(xì)胞的原理是_。(2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是_，若要盡快達(dá)到理想的透析效果，可以_(寫出一種方法)。(3) 血紅蛋白的純化是通過_ 法將相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白
21、除去。(4)電泳利用了待分離樣品中各種分子的_等的差異產(chǎn)生不同遷移速度，實現(xiàn)各種分子的分離。(5)一同學(xué)通過血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳，觀察到正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結(jié)果如下圖所示，由圖可知攜帶者有_種血紅蛋白，從分子遺傳學(xué)的角度作出的解釋是_。解析(1)洗滌紅細(xì)胞所用的溶液是生理鹽水，根據(jù)滲透作用原理，將紅細(xì)胞置于低滲溶液中，紅細(xì)胞會吸水漲破，釋放出血紅蛋白。(2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是除去樣品中的小分子雜質(zhì)；可通過增加緩沖液的量或及時更換緩沖液等方法縮短透析時間，能盡快達(dá)到理想的透析效果。(3)樣品純化是通過凝膠色譜法去掉分子量較大的雜質(zhì)。凝膠色譜法是根據(jù)相對分子
22、質(zhì)量大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程長，移動的速度慢；相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)不容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程短，移動的速度快。(4)由于各種分子帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀等的差異，在電泳過程中會產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)各種分子的分離。(5)根據(jù)圖示可知，鐮刀型細(xì)胞貧血癥的攜帶者含有兩種血紅蛋白，原因是攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因，分別控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)。答案(1)生理鹽水(2)除去小分子雜質(zhì)滲透(作用)原理增加緩沖液的量或及時更換緩沖液(3)凝膠色譜法(4)帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀攜帶者具有一對等位基因，可以控制合成兩種不同
23、(5)2的蛋白質(zhì)考向預(yù)測3.紅細(xì)胞中含有大量的血紅蛋白，紅細(xì)胞的功能主要是由血紅蛋白完成的，血紅蛋白的主要功能是攜帶 O2 和 CO2，可選用豬、牛、羊或其他哺乳動物的血液進(jìn)行實驗，來提取和分離血紅蛋白。請回答下列有關(guān)問題：(1)血紅蛋白提取和分離的程序可分為四步：_ 、 _ 、 _ 和_。(2)實驗前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進(jìn)行離心，收集血紅蛋白溶液。加入檸檬酸鈉的目的是_。以上所述的過程即是樣品處理，它包括_、_、收集血紅蛋白溶液。(3)然后通過凝膠色譜法將樣品進(jìn)一步純化，最后經(jīng) SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法進(jìn)行純度鑒定。樣品純化的目的是_。(4)電
24、泳法利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及_、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。解析：血紅蛋白提取和分離的程序可分為四步，分別是：樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。在實驗中加入檸檬酸鈉的目的是防止血液凝固；樣品處理包括紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、收集血紅蛋白溶液。樣品純化的目的是通過凝膠色譜法將相對分子量大的雜蛋白除去。電泳法利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。答案：(1)樣品處理粗分離純化純度鑒定(2)防止血液凝固紅細(xì)胞的洗滌血紅蛋白的釋放(3)通過凝膠色
25、譜法將相對分子量大的雜蛋白除去(4)分子的大小提取方法水蒸氣蒸餾法壓榨法有機溶劑萃取法實驗原理利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)溶劑獲得芳香油方法步驟水蒸氣蒸餾分離油層除水過濾石灰水浸泡、漂洗壓榨、過濾、靜置再次過濾粉碎、干燥萃取、過濾濃縮考點三植物有效成分的提取考點梳理1.植物有效成分提取的三種方法的比較提取方法水蒸氣蒸餾法壓榨法有機溶劑萃取法適用范圍適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機溶劑中優(yōu)點簡單易行，便于分離生產(chǎn)成本低，
26、易保持原料原有的結(jié)構(gòu)和功能出油率高，易分離局限性水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題分離較為困難，出油率相對較低使用的有機溶劑處理不當(dāng)會影響芳香油的質(zhì)量(續(xù)表)(1)水蒸氣蒸餾法要適當(dāng)延長蒸餾時間，溫度不能太高。(2)壓榨法必須在常溫條件下進(jìn)行，否則會影響產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量；壓榨時原料必須要浸透，這樣壓榨時不會滑脫，出油率高，不堵塞篩眼；使用石灰水充分浸泡原料的目的是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率。高考探究考向植物有效成分的提取方法和過程典例 3(2015 年新課標(biāo)卷)回答與胡蘿卜素有關(guān)的問題：(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是_(填“-胡蘿卜素”“-胡蘿卜素
27、”或“-胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成兩分子_，后者缺乏會引起人在弱光下視物不清的病癥，該疾病稱為_，胡蘿卜素是_(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質(zhì)。(2)工業(yè)生產(chǎn)上，用養(yǎng)殖的鹽藻作為原料提取胡蘿卜素時，_(填“需要”或“不需要”)將鮮活的鹽藻干燥。(3)現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應(yīng)選用其中的_作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是_。答案(1)-胡蘿卜素維生素 A 夜盲癥非揮發(fā)性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(yīng)不與水混溶，而乙醇為水溶性有機溶劑考向預(yù)測4.(2017 年新課標(biāo)卷)綠色植物甲含有物質(zhì) W，該物質(zhì)為無色針狀晶體，易溶于極性有機溶劑，難溶于水，且
28、受熱、受潮易分解。其提取流程為：植物甲粉碎加溶劑振蕩收集提取液活性炭處理過濾去除活性炭蒸餾( 含回收溶劑)重結(jié)晶成品。回答下列問題：(1)在提取物質(zhì) W 時，最好應(yīng)選用的一種原料是_(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是_。(2)提取物質(zhì) W 時，振蕩的作用是_。(3)活性炭具有很強的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是_。(4)現(xiàn)有丙酮(沸點 56 )、乙醇(沸點約 78 )兩種溶劑，在提取物質(zhì) W 時，應(yīng)選用丙酮作用提取劑，理由是_。(5)該實驗操作過程中應(yīng)注意的事項是_(答出兩點即可)。解析：(1)依據(jù)題干信息(受熱、受潮易分解)進(jìn)行推斷即可
29、得知。(2)振蕩易于溶解，是基本實驗知識。(3)根據(jù)題干信息可知，活性炭具有吸附能力，雜質(zhì)色素易被吸附。(4)根據(jù)題干信息，受熱易分解，所以選擇沸點低的丙酮。(5)根據(jù)題干信息，受熱易分解，所以注意溫度控制；丙酮易揮發(fā)，對人體有害，所以操作時注意通風(fēng)；因為要減少物質(zhì) W 的分解，所以操作要快。答案：(1)晾干高溫烘干過程中，植物甲中的物質(zhì) W 易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被稀釋，進(jìn)而降低對物質(zhì) W 的提取效果(2)使原料和溶劑充分混勻(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸點低于乙醇，蒸餾時物質(zhì) W 分解較少(5)在溫度較低的情況下操作，注意通風(fēng)5.(2016 年吉林長
30、春質(zhì)檢)玫瑰在人們生活中具有多種用途。某同學(xué)進(jìn)行玫瑰的組織培養(yǎng)和玫瑰精油的提取實驗，請回答下列問題：(1)在進(jìn)行玫瑰組織培養(yǎng)時，可以選取生長旺盛的嫩枝作_，并要進(jìn)行_處理。(2)玫瑰組織培養(yǎng)接種操作前，用體積分?jǐn)?shù)為 70%的_將工作臺擦拭一遍。接種后，還要經(jīng)過_、_和栽培才能得到開花的玫瑰。(3)某同學(xué)用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油，簡便易行的是_(填“水中”“水上”或“水氣”)蒸餾的方法。蒸餾過程中需要監(jiān)控蒸餾溫度和時間，原因是_。(4)使收集的乳濁液水油分層，需向其中加入_。要除去分液得到的油層中的水分，需向其中加入無水_。解析：(1)植物組織培養(yǎng)時，應(yīng)選取生長旺盛的嫩枝作外植體，并對外植體進(jìn)
31、行消毒處理。(2)在接種操作前要用體積分?jǐn)?shù)為 70%的酒精擦拭工作臺，接種完成后還要經(jīng)過培養(yǎng)、移栽和栽培等過程。(3)用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油時，最簡便易行的是水中蒸餾的方法，在蒸餾過程中，如果蒸餾溫度太高、時間太短，產(chǎn)品品質(zhì)就較差，因此要控制好蒸餾溫度和時間。(4)向收集的乳濁液中加入 NaCl，可以增加水層的密度，利于油水分層，向分離出的油層中加入無水 Na2SO4 可以除去油層中的水分。答案：(1)外植體消毒(2)酒精培養(yǎng)移栽(3)水中如果溫度太高，時間太短，產(chǎn)品質(zhì)量就比較差(4)NaCl Na2SO46.(2017 年廣西桂林考前模擬)根據(jù)相關(guān)知識，回答胡蘿卜素提取和酶應(yīng)用方面的問題
32、：(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，通常在萃取前要將胡蘿卜粉碎和_，以提高萃取效率；水蒸氣蒸餾法_(填“適合”或“不適合”)胡蘿卜素的提取，原因是_；鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時，通?？刹捎胈法，并以_樣品作為對照。(2)用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑是_，原理是_。用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入 NaCl 的作用是_。常用于分離油層和水層的器皿是_，分離出的油層中加入無水 Na2SO4 的作用是_。解析：(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，通常在萃取前將胡蘿卜粉碎和干燥。粉碎是為了增加胡蘿卜與萃取劑的接觸面積，干燥是為了去掉水分，以提高萃取效率；水蒸氣蒸餾法不適合胡蘿卜素的提取
33、，因為水蒸氣蒸餾法適用于分離揮發(fā)性物質(zhì)，而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出；胡蘿卜素的鑒定通常采用紙層析法；胡蘿卜素能夠溶解在層析液中，并隨層析液在濾紙上擴散。同一物質(zhì)在層析液中的溶解度相同，在濾紙上的擴散速率也相同；不同物質(zhì)在層析液中的溶解度不同，在濾紙上的擴散速率也不同。因此，可以用標(biāo)準(zhǔn)樣品(胡蘿卜素)做對照，分析出萃取樣品是否含胡蘿卜素和雜質(zhì)。(2)由于薄荷油易溶于酒精等有機溶劑，因此提取薄荷油可以用萃取法，萃取時可以以酒精作為萃取劑；用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入 NaCl 的作用是使溶液分層；常用于分離油層和水層的器皿是分液漏斗；分離出的油層中含有少量水分，
34、可以加入無水 Na2SO4 吸去水分。答案：(1)干燥不適合水蒸氣蒸餾法適用于分離揮發(fā)性物質(zhì)，而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出紙層析標(biāo)準(zhǔn)的胡蘿卜素(2) 酒精薄荷油易溶于有機溶劑酒精中使溶液分層分液漏斗除水7.請回答下列與實驗室提取芳香油有關(guān)的問題：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、蒸餾法和_。(2)芳香油溶解性的特點是_。(3)對材料壓榨后可得到糊狀液體，為除去其中的固體物質(zhì)獲得乳狀液可采用的方法是_。(4)得到的乳狀液加入 NaCl 并放置一段時間后，芳香油將分布于液體的上層，原因是油層的密度比_。加入 NaCl的作用是_。(5)從乳狀液中分離得到的芳香油中要加入無水 Na2SO4，該試劑的作用是_。(6)某同學(xué)在實驗中設(shè)計了下圖所示裝置提取玫瑰精油，指出該裝置中的兩個錯誤。錯誤 1：_。錯誤 2：_。解析：題圖為水蒸氣蒸餾裝置，溫度計用來測定水蒸氣的溫度，圖中溫度計位置過低，應(yīng)將溫度計的下端與蒸餾燒瓶的支管口下沿保持水平。圖中冷凝管進(jìn)水口、出水口接錯，冷凝管進(jìn)水口應(yīng)在下，出水口在上。(2)不溶于水，易溶于有機溶劑答案：(1)萃取法(3)過濾(4)水層小增加水層密度，促使油和水分層(或增加鹽的濃度，促使油和水分層)(5)吸收芳香油中殘留的水分(6)溫度計位置太靠下冷凝器進(jìn)水口、出水口接錯
高考生物一輪總復(fù)習(xí) 生物技術(shù)實踐 專題4、5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)、植物有效成分的提取課件 選修1
