2019高考生物大一輪復習-生物技術實踐-第3講-生物技術在其他方面的應用課件-新人教版選修1

第3講生物技術在其他方面的應用[最新考綱]

1.從生物材料中提取某些特定的成分2.實驗：DNA的粗提取與鑒定1．DNA的粗提取與鑒定(1)DNA粗提取的原理：DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低。(2)DNA的鑒定：DNA在沸水浴的條件下，遇二苯胺會被染成藍色。2．植物有效成分的提取(1)植物芳香油的提取方法：壓榨法、蒸餾法和萃取法等。(2)芳香油的性質(zhì)：不溶于水，易溶于有機溶劑，因此可用有機溶劑作為提取劑來提取芳香油。(3)胡蘿卜素的性質(zhì)：是橘黃色結(jié)晶，從胡蘿卜中提取胡蘿卜素，常用親脂(水不溶)性有機溶劑(或有機溶劑)作萃取劑。(4)胡蘿卜素的提取方法：萃取法。(5)胡蘿卜素的鑒定：紙層析法，在鑒定過程中需要用標準樣品對照。[課前導學]提取玫瑰精油、橘皮精油和胡蘿卜素的實驗知識點一植物有效成分的提取水蒸氣蒸餾法

Na2SO4

壓榨法

石油醚乙醇紙層析法[小題通關]某同學設計的提取玫瑰精油的實驗流程如圖所示，據(jù)圖分析不正確的是(

)A．在②步中使用水氣蒸餾更簡便易行B．在操作時可向蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片防止暴沸C．提取精油時，向混合物中加入NaCl更利于油水分層D．加入無水Na2SO4，再用過濾法可除去分離的油層中的水分【答案】A【解析】由于玫瑰精油難溶于水，易溶于有機溶劑，因此在②步中使用水中蒸餾更簡便易行；在操作時可向蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片，目的是防止暴沸；提取精油時，為了使油水分層更徹底，要向油水混合物中加入NaCl；分離的油層還含有一定的水分，需加入無水Na2SO4，再用過濾方法將其除去。[課前導學]1．實驗原理(1)DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同知識點二DNA的粗提取與鑒定溶解析出增大溶解酒精溶液藍2．操作流程【答案】DNA蒸餾水不同濃度的NaCl溶液酒精二苯胺藍[小題通關]下列有關“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述，正確的是(

)A．利用DNA溶于冷酒精，而蛋白質(zhì)不溶于冷酒精的特點，可將DNA與蛋白質(zhì)分離B．利用高溫能使蛋白質(zhì)變性，卻對DNA沒有影響的特性，可將DNA與蛋白質(zhì)分離C．在溶有DNA的物質(zhì)的量濃度為2mol/L的氯化鈉溶液中緩緩加入蒸餾水，輕輕攪拌后過濾，取濾液進行以后的實驗D．在DNA濾液中加入嫩肉粉，通過木瓜蛋白酶的作用，可將DNA與蛋白質(zhì)分離【答案】D【解析】利用DNA不溶于冷酒精，而蛋白質(zhì)溶于冷酒精的特點，可將DNA和蛋白質(zhì)分開；溫度過高也會影響DNA的結(jié)構(gòu)，如90℃時DNA會變性；在物質(zhì)的量濃度為2mol/L的氯化鈉溶液中DNA溶解度最大，但加入蒸餾水后，DNA溶解度降低，DNA析出，過濾后應取黏稠物進行以后的實驗；蛋白酶能分解蛋白質(zhì)，而不能分解DNA。1．植物有效成分的提取的三種方法比較植物有效成分的提取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①水蒸氣蒸餾；②分離油層；③除水過濾①石灰水浸泡、漂洗；②壓榨、過濾、靜置；③再次過濾①粉碎、干燥；②萃取、過濾；③濃縮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芳香油、檸檬芳香油等原料易焦糊芳香油的提取適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細小，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，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會影響芳香油的質(zhì)量2．提高植物有效成分提取率的關鍵措施(1)蒸餾法提取植物芳香油①提取率主要取決于植物材料中芳香油的含量。②由于植物芳香油易揮發(fā)，因此用水蒸氣蒸餾法提取植物芳香油時應選擇新鮮的植物材料(干燥后植物芳香油揮發(fā))。(2)壓榨法提取植物芳香油：植物材料中的果膠、果蠟會影響壓榨和出油率，壓榨前通常采用石灰水浸泡的方法除去果膠、果蠟，以提高出油率。(3)影響胡蘿卜素萃取的因素及解決措施影響因素解決措施萃取劑的性質(zhì)用水不溶性有機溶劑原料的顆粒大小、緊密程度粉碎材料的含水量干燥萃取溫度探索最佳萃取溫度，嚴格控制溫度萃取時間適當延長萃取時間

植物有效成分的提取方法易錯點(1)植物有效成分的提取方法不同：根據(jù)不同的植物精油的性質(zhì)，選擇合適的方法進行提取。①用蒸餾法提取的物質(zhì)應具有熱穩(wěn)定性，否則會導致植物有效成分的分解。②不適于蒸餾法的可以考慮壓榨法，但是需要原料中植物芳香油的含量較大，否則不易壓榨出來。(2)用萃取法提取植物有效成分應注意的問題①萃取溫度和時間都會影響萃取的效果，萃取效率與萃取溫度呈正相關，通常采用加熱的方法提高萃取效率。②萃取溫度過高會影響植物有效成分的品質(zhì)，因此萃取時應嚴格控制溫度，適當延長萃取時間。1．(2018年四川成都畢業(yè)班摸底測試)某同學根據(jù)所學知識設計了利用鮮茉莉花提取茉莉精油的實驗流程。請回答問題：考查植物有效成分的特性及提取方法(1)植物芳香油的提取方法有蒸餾法、______和__________等，具體采用哪種方法要根據(jù)植物原料的特點來決定。水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是________________________________________。(2)圖中A過程表示______________。促進B過程的進行時，通常向油水混合物中加入________。通過B過程獲得的提取物還會含有一定的水分，一般可以加入一些______________吸水。(3)橘皮精油主要儲藏在橘皮部分，提取橘皮精油一般不采用水中蒸餾法，原因是__________________________。提取橘皮精油一般采用__________法，使用該方法時，為了提高出油率，可將柑橘皮干燥去水后，再用__________浸泡?！敬鸢浮?1)壓榨法萃取法利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來形成油水混合物，冷卻后混合物又會重新分出油層和水層(2)水蒸氣蒸餾NaCl無水Na2SO4

(3)會產(chǎn)生原料焦糊和有效成分水解等問題壓榨石灰水【解析】植物芳香油的提取方法有蒸餾法、壓榨法和萃取法等，其中水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來形成油水混合物，冷卻后混合物又會重新分出油層和水層。(2)根據(jù)以上分析可知，圖中A過程表示水蒸氣蒸餾，B過程為分離油層的過程。在促進油層分離時，常向油水混合物中加入NaCl，以吸收水分，提高茉莉精油的純度；獲得的提取物還會含有一定的水分，一般可以加入一些無水Na2SO4

吸水。(3)由于水中蒸餾會導致原料焦糊和有效成分水解等問題，所以提取橘皮精油，常用壓榨法而不用蒸餾法。為了提高出油率，可將柑橘皮干燥去水后，再用石灰水浸泡。2．請回答下列有關“胡蘿卜素提取”的問題。(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的方法是________法。以下為提取胡蘿卜素的實驗流程：胡蘿卜→粉碎→干燥→A→過濾→B→胡蘿卜素。其中，A過程叫________，B過程叫________。(2)在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中，應嚴格將________和________控制在一定范圍內(nèi)。(3)圖甲為提取胡蘿卜素的裝置示意圖，請指出圖中的一處錯誤并改正：____________________________。(4)圖乙是胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖。該鑒定方法的名稱是________法。圖乙中⑤為________，實驗過程中點樣時應注意________________________。(5)在圖乙的胡蘿卜素的結(jié)果示意圖中，A、B、C、D四點中，屬于提取樣品的樣點是_________________________________________________。【答案】(1)萃取萃取濃縮(2)溫度時間(3)應避免明火加熱，而應采用水浴加熱(4)紙層析樣品原點快速細致并注意保持濾紙干燥(5)B和C【解析】(1)根據(jù)胡蘿卜素易溶于有機溶劑的特點，一般用萃取法提取胡蘿卜素。(2)新鮮的胡蘿卜含有大量的水分，在干燥時要注意控制溫度和時間，溫度太高、時間太長會導致胡蘿卜素分解。1．DNA粗提取與鑒定中不同試劑的用途及原理比較DNA的粗提取和鑒定試劑濃度用途原理(“△”為實驗的主要原理)NaCl溶液2mol/L溶解DNADNA在NaCl溶液中的溶解度隨溶液濃度的變化而改變，溶解度在2mol/L時最大、在0.14mol/L時最小△0.14mol/L析出DNA2mol/L鑒定時的溶劑酒精95%(體積分數(shù))除去雜質(zhì)以提純DNADNA不溶于酒精，但是細胞中的某些物質(zhì)可溶于酒精△二苯胺—鑒定劑DNA遇二苯胺(沸水浴)會變藍色△檸檬酸鈉0.03g/mL抗凝劑除去血液中的鈣離子，防止血液凝固—2．DNA的粗提取與鑒定實驗中的“2、3、4”加蒸餾水2次①加到雞血細胞液中，使血細胞吸水漲破；②加到含DNA的2mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的濃度下降到0.14mol/L，使DNA析出用紗布過濾3次①過濾血細胞破裂液，得到含細胞核物質(zhì)的濾液；②濾取0.14mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)；③過濾溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液用NaCl溶液4次①加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的細胞核物質(zhì)；②稀釋NaCl溶液濃度至0.14mol/L，使DNA析出；③用2mol/L的NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物；④用2mol/L的NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA

DNA粗提取與鑒定實驗的易錯點本實驗不能用哺乳動物成熟紅細胞作實驗材料，原因是哺乳動物成熟紅細胞無細胞核?？蛇x用雞血細胞作實驗材料。如圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗的相關操作?？疾镈NA的粗提取和鑒定(1)圖中實驗材料A可以是______等，研磨前加入的B應該是_____________。(2)通過上述所示步驟得到濾液C后，再向濾液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是______________，再過濾得到濾液D，向濾液D中加入蒸餾水的目的是______________________。(3)在該實驗中，將含有一定雜質(zhì)的DNA絲狀物分別放入體積為2mL的4種溶液中，經(jīng)攪拌后過濾，獲得如下表所示的4種濾液，其中含DNA最少的是濾液________。(4)DNA鑒定的原理是______________。1B液中攪拌研磨后過濾濾液E22mol/L的NaCl溶液中攪拌后過濾濾液F30.14mol/L的NaCl溶液中攪拌后過濾濾液G4冷卻的95%的酒精溶液中攪拌后過濾濾液H【答案】(1)洋蔥(菜花)洗滌劑和食鹽(2)使DNA溶解使DNA(溶解度下降而沉淀)析出(3)H(4)在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色【解析】