选修1-第4讲-生物技术在其他方面的应用课件

1、选修一生物技术实践选考内容第四讲生物技术在其他方面的应用选修一生物技术实践选考内容第四讲生物技术在其他方面的应用考纲要求全国卷五年考题考点命题1.从生物材料中提取某些特定的成分2蛋白质的提取和分离技术2017卷T372015卷T392015卷T392014卷T32主要考查植物有效成分的提取方法。常以生产实际相联系或实验结合进行考查考纲要求全国卷五年考题考点命题1.从生物材料中提取某些特定的1考点一2考点二3课末总结1考点一2考点二3课末总结1血红蛋白的提取(1)红细胞的洗涤目的：去除_。方法：采集的血样要及时分离红细胞，分离时采用_离心，然后用胶头吸管吸出上层透明的_血浆，将下层暗红色的_液体

2、倒入烧杯，再加入五倍体积的_稀释，再离心，重复洗涤三次，直至上清液中不再呈现_，表明红细胞已洗涤干净。考点一蛋白质的提取和分离杂蛋白 低速短时间 黄色 红细胞 生理盐水 黄色 1血红蛋白的提取考点一蛋白质的提取和分离杂蛋白 低速短时(2)血红蛋白的释放加蒸馏水(作用是_)到原血液的体积，再加40%体积的_(作用是溶解细胞膜)，充分搅拌，细胞破裂释放出血红蛋白。(3)分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合液转移到_中，以2 000 r/min的速度离心10 min后，可以明显看到试管中的溶液分为_层。将试管中的液体用_过滤，除去_，于_中静置片刻后，分出下层的_，即血红蛋白溶液。使红细胞吸水涨破 甲苯

3、离心管 4滤纸 脂溶性沉淀层 分液漏斗 红色透明液体 (2)血红蛋白的释放使红细胞吸水涨破 甲苯 离心管 4滤纸 2血红蛋白的粗分离透析(1)原理：_能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。(2)过程：取1 mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300 mL的物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液中(pH为_)，透析12 h。(3)目的：除去样品中_的杂质。3血红蛋白的纯化凝胶色谱法(1)原理：相对分子质量_的蛋白质由于_作用进入凝胶颗粒内部，路程_，移动速度_而被滞留；相对分子质量_的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过。透析袋 7.0 相对分子质量较小 较小 扩

4、散 较长 较慢 较大 2血红蛋白的粗分离透析透析袋 7.0 相对分子质量较小(2)过程调整缓冲液面：打开色谱柱下端的流出口，调整缓冲液与凝胶面_滴加透析样品：关闭下端出口，用吸管小心将1 mL样品加到色谱柱顶端样品渗入凝胶床：加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶床内再调整_：关闭下端出口，小心加入物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液到适当高度平齐 缓冲液面(2)过程平齐 缓冲液面洗脱：打开下端出口，用磷酸缓冲液洗脱收集：待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集4纯度鉴定电泳判断纯化的蛋白质是否达到要求，需要进行蛋白质纯度的鉴定。在鉴定的方法中，使用

5、最多的是_。SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 判断下列说法的正误。(1)纯化主要是根据蛋白质以及蛋白质与其他物质之间的理化性质的差异进行的()(2)透析法可去除小分子化合物杂质，原理是不同分子所携带净电荷不同()(3)通过控制离心速率，可使分子大小、密度不同的蛋白质沉降分层，从而分离不同的蛋白质()(4)不同的物质在同一电场中的泳动速度不同，因此可用电泳法分离蛋白质()(5)影响泳动速度的因素包括带电颗粒的性质、电场强度、溶液的pH等( )判断下列说法的正误。右图是用凝胶色谱法分离a、b两种蛋白质的示意图，请分析：(1)先从层析柱中洗脱出来的是哪种蛋白质？为什么？(2)d是什

6、么？有什么特点？(3)层析柱装填时不能有气泡的原因是什么？提示(1)a蛋白质先洗脱出来，因为a的相对分子质量较大，被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过。(2)d是多孔板，蛋白质可以通过，凝胶颗粒不能通过。(3)气泡会扰乱蛋白质的洗脱次序，干扰实验结果。右图是用凝胶色谱法分离a、b两种蛋白质的示意图，请分析：1血红蛋白的提取和分离(1)主要实验步骤及意义1血红蛋白的提取和分离选修1-第4讲-生物技术在其他方面的应用课件(2)常用的蛋白质分离方法凝胶色谱法(2)常用的蛋白质分离方法电泳法原理a在一定pH下，蛋白质分子的某些基团解离后带上正电或负电。在电场的作用下，带电分子会向着与其所带电荷相反

7、的电极移动。b由于待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。选修1-第4讲-生物技术在其他方面的应用课件2比较琼脂糖凝胶电泳和SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(1)从载体上看，利用琼脂糖凝胶作为载体的是琼脂糖凝胶电泳，利用SDS聚丙烯酰胺凝胶作为载体的是SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳。(2)从依据上看，利用了分子带电性质差异和分子大小的是琼脂糖凝胶电泳，仅利用了分子大小的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。(3)从优点上看，琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快，样品不需处理，电泳图谱清晰，分辨率高，重复性好；SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳

8、消除了净电荷对迁移率的影响，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。2比较琼脂糖凝胶电泳和SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳高考警示“血红蛋白的提取和分离”实验中的注意事项1红细胞的洗涤：洗涤次数不能过少，否则无法除去血浆蛋白；要低速、短时离心，否则会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果。2凝胶的预处理：用沸水浴法不但节约时间，而且除去凝胶中可能带有的微生物，排除胶粒内的空气。3色谱柱的装填：装填时尽量紧密，减少颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。4色谱柱成功的标记：红色区带均匀一致地移动。高考警示D D 1蛋白质的分离与纯化是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述不正确的是()A根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性

9、，可将样品中各种不同的蛋白质分离B根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳分离蛋白质C根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质D根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质变式训练 A1蛋白质的分离与纯化是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述不1提取玫瑰精油实验(1)方法：_法。(2)实验流程：考点二植物有效成分的提取水蒸气蒸馏 1提取玫瑰精油实验考点二植物有效成分的提取水蒸气蒸馏 2提取橘皮精油的实验(1)方法：一般采用_法。(2)实验流程压榨 2提取橘皮精油的实验压榨 3胡萝卜素的提取(1)胡萝卜素性质：_水，微溶于乙醇，_石油醚等有机溶剂。(2)提

10、取方法及流程方法：_法，_最适宜作萃取剂。实验流程胡萝卜粉碎_萃取_浓缩胡萝卜素。(3)鉴定方法：_法。不溶于 易溶于 萃取 石油醚 干燥 过滤 纸层析 3胡萝卜素的提取不溶于 易溶于 萃取 石油醚 干燥 过滤 判断下列说法的正误。(1)提取玫瑰精油的玫瑰花在花开的初期采取，因为此阶段的花含玫瑰精油最高。()(2)油水混合物中加入无水硫酸钠，有利于分离油层。()(3)提取玫瑰精油时，玫瑰与水的质量比是41。()(4)用柑橘皮作为材料提取橘皮精油时不适合用水中蒸馏的方法。()(5)新鲜的胡萝卜含水量高，干燥时可采用高温以节省时间。()判断下列说法的正误。(6)由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中

11、，所以可以采用萃取的方法进行提取。()(7)胡萝卜粉碎后可直接进行萃取。()(8)萃取是利用了芳香油易溶于有机溶剂的特性进行提取的一种方法()(9)蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解出来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油()(10)影响萃取效率的因素除了萃取剂的性质和使用量之外，还有原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等()(6)由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中，所以可以采用萃取下图是提取植物有效成分的两种方法，据图分析：下图是提取植物有效成分的两种方法，据图分析：(1)图甲、图乙分别为何种装置？(2)图中a、b哪一个是进水口，哪一个为出水口？加热时为何常向液体中加入几片碎石

12、或瓷片？(3)提取玫瑰精油时，能否用干燥的玫瑰花？(4)在提取橘皮精油的实验中，使用石灰水充分浸泡原料的目的是什么？提示(1)图甲为水蒸气蒸馏装置，图乙为萃取装置。(2)图中a为出水口，b为进水口，这与蒸气流方向相反；加热时向液体中加入几片碎石或瓷片的目的是“防暴沸”。(3)由于玫瑰精油易挥发，干燥后玫瑰精油已挥发。因此用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时应选择新鲜的玫瑰花。(4)目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。(1)图甲、图乙分别为何种装置？1三种提取方法的比较提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来通过机械加压，压榨出

13、果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油方法步骤水蒸气蒸馏分离油层除水过滤石灰水浸泡、漂洗压榨、过滤、静置再次过滤粉碎、干燥萃取、过滤浓缩1三种提取方法的比较提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中优点简单易行，便于分离生产成本低，易保持原料原有的结构和功能出油率高，易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困难，出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量提取方法

14、水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法适用范围适用于提取玫2.植物有效成分提取过程的注意事项(1)在玫瑰精油的提取过程中，加入NaCl的目的是增加水层的密度，有利于玫瑰油与水分层，加入无水Na2SO4的目的是吸收精油中残留的水分。(2)在提取橘皮精油时，为了提高出油率，需要将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，浸泡时间为10 h以上。橘皮要浸透，这样压榨时不会滑脱，且出油率高，过滤时不会堵塞筛眼。(3)在胡萝卜素的提取中，原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件也能影响萃取。因此在萃取的过程中，要先将胡萝卜进行粉碎和干燥，使之与萃取剂充分接触，提高溶解度。2.植物有效成分提取过程的注意事

15、项高考警示(1)植物芳香油提取成功的关键点水蒸气蒸馏要适当延长蒸馏时间，温度不能太高。用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质。压榨时原料必须要浸透，这样压榨时不会滑脱，出油率高，不堵塞筛眼；使用石灰水充分浸泡原料的目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。(2)影响萃取的因素主要因素：萃取剂的性质和使用量高考警示次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度、萃取的时间等。总之，溶解越充分，效果就越好。(3)水蒸气蒸馏法特点水中蒸馏设备简单、成本低、易操作，而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。水中蒸馏对于柑橘和柠檬等原料不适用。因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成

16、分水解。水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性的，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分的提取。次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度、萃B B 解析在烘干胡萝卜时要控制好温度和时间，温度太高、干燥时间太长，会导致胡萝卜素分解；在浓缩前萃取液要进行过滤，除去不溶物；将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，蒸发掉有机溶剂，留下浓缩的胡萝卜素提取液。选修1-第4讲-生物技术在其他方面的应用课件2有关植物芳香油的提取方法叙述不正确的是()A植物芳香油具有较强的挥发性，能随水蒸气蒸发，因此可利用蒸馏法提取B压榨法是利用机械压力榨出芳香油C将粉碎、干燥的植物材料浸泡在用于萃取的有机溶

17、剂中，然后蒸去溶剂，即可获得植物芳香油，此为萃取法D玫瑰油、薄荷油、薰衣草油等芳香油主要通过压榨法获得解析玫瑰油、薄荷油、薰衣草油等芳香油主要通过蒸馏法获得。变式训练 D2有关植物芳香油的提取方法叙述不正确的是()变式训练课末总结 思维导图 课末总结 思维导图 (1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是_(填“高温烘干” “晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是_。探究高考明确考向晾干 高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于 提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果 (1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是_(2)提取物质W时，

18、振荡的作用是_。(3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是_。(4)现有丙酮(沸点56 )、乙醇(沸点约78 )两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是_。(5)该实验操作过程中应注意的事项是_ (答出两点即可)。使原料和溶剂充分混匀 去除提取液中的色素 丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少 在温度较低的情况下操作，防火 (2)提取物质W时，振荡的作用是_解析(1)依据题于信息，物质W受热、受潮易分解，因此不宜选择高温烘干的原料，而新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果，故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力，可以去除提取液中植物甲所含的色素，从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解，因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行，同时