2019高考生物大一轮复习-生物技术实践-第3讲-生物技术在其他方面的应用课件-新人教版选修1

第3讲生物技术在其他方面的应用[最新考纲]

1.从生物材料中提取某些特定的成分2.实验：DNA的粗提取与鉴定1．DNA的粗提取与鉴定(1)DNA粗提取的原理：DNA在不同浓度的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的鉴定：DNA在沸水浴的条件下，遇二苯胺会被染成蓝色。2．植物有效成分的提取(1)植物芳香油的提取方法：压榨法、蒸馏法和萃取法等。(2)芳香油的性质：不溶于水，易溶于有机溶剂，因此可用有机溶剂作为提取剂来提取芳香油。(3)胡萝卜素的性质：是橘黄色结晶，从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用亲脂(水不溶)性有机溶剂(或有机溶剂)作萃取剂。(4)胡萝卜素的提取方法：萃取法。(5)胡萝卜素的鉴定：纸层析法，在鉴定过程中需要用标准样品对照。[课前导学]提取玫瑰精油、橘皮精油和胡萝卜素的实验知识点一植物有效成分的提取水蒸气蒸馏法

Na2SO4

压榨法

石油醚乙醇纸层析法[小题通关]某同学设计的提取玫瑰精油的实验流程如图所示，据图分析不正确的是(

)A．在②步中使用水气蒸馏更简便易行B．在操作时可向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片防止暴沸C．提取精油时，向混合物中加入NaCl更利于油水分层D．加入无水Na2SO4，再用过滤法可除去分离的油层中的水分【答案】A【解析】由于玫瑰精油难溶于水，易溶于有机溶剂，因此在②步中使用水中蒸馏更简便易行；在操作时可向蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片，目的是防止暴沸；提取精油时，为了使油水分层更彻底，要向油水混合物中加入NaCl；分离的油层还含有一定的水分，需加入无水Na2SO4，再用过滤方法将其除去。[课前导学]1．实验原理(1)DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同知识点二DNA的粗提取与鉴定溶解析出增大溶解酒精溶液蓝2．操作流程【答案】DNA蒸馏水不同浓度的NaCl溶液酒精二苯胺蓝[小题通关]下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是(

)A．利用DNA溶于冷酒精，而蛋白质不溶于冷酒精的特点，可将DNA与蛋白质分离B．利用高温能使蛋白质变性，却对DNA没有影响的特性，可将DNA与蛋白质分离C．在溶有DNA的物质的量浓度为2mol/L的氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤，取滤液进行以后的实验D．在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA与蛋白质分离【答案】D【解析】利用DNA不溶于冷酒精，而蛋白质溶于冷酒精的特点，可将DNA和蛋白质分开；温度过高也会影响DNA的结构，如90℃时DNA会变性；在物质的量浓度为2mol/L的氯化钠溶液中DNA溶解度最大，但加入蒸馏水后，DNA溶解度降低，DNA析出，过滤后应取黏稠物进行以后的实验；蛋白酶能分解蛋白质，而不能分解DNA。1．植物有效成分的提取的三种方法比较植物有效成分的提取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①水蒸气蒸馏；②分离油层；③除水过滤①石灰水浸泡、漂洗；②压榨、过滤、静置；③再次过滤①粉碎、干燥；②萃取、过滤；③浓缩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芳香油、柠檬芳香油等原料易焦糊芳香油的提取适用范围广，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2．提高植物有效成分提取率的关键措施(1)蒸馏法提取植物芳香油①提取率主要取决于植物材料中芳香油的含量。②由于植物芳香油易挥发，因此用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油时应选择新鲜的植物材料(干燥后植物芳香油挥发)。(2)压榨法提取植物芳香油：植物材料中的果胶、果蜡会影响压榨和出油率，压榨前通常采用石灰水浸泡的方法除去果胶、果蜡，以提高出油率。(3)影响胡萝卜素萃取的因素及解决措施影响因素解决措施萃取剂的性质用水不溶性有机溶剂原料的颗粒大小、紧密程度粉碎材料的含水量干燥萃取温度探索最佳萃取温度，严格控制温度萃取时间适当延长萃取时间

植物有效成分的提取方法易错点(1)植物有效成分的提取方法不同：根据不同的植物精油的性质，选择合适的方法进行提取。①用蒸馏法提取的物质应具有热稳定性，否则会导致植物有效成分的分解。②不适于蒸馏法的可以考虑压榨法，但是需要原料中植物芳香油的含量较大，否则不易压榨出来。(2)用萃取法提取植物有效成分应注意的问题①萃取温度和时间都会影响萃取的效果，萃取效率与萃取温度呈正相关，通常采用加热的方法提高萃取效率。②萃取温度过高会影响植物有效成分的品质，因此萃取时应严格控制温度，适当延长萃取时间。1．(2018年四川成都毕业班摸底测试)某同学根据所学知识设计了利用鲜茉莉花提取茉莉精油的实验流程。请回答问题：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馏法、______和__________等，具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是________________________________________。(2)图中A过程表示______________。促进B过程的进行时，通常向油水混合物中加入________。通过B过程获得的提取物还会含有一定的水分，一般可以加入一些______________吸水。(3)橘皮精油主要储藏在橘皮部分，提取橘皮精油一般不采用水中蒸馏法，原因是__________________________。提取橘皮精油一般采用__________法，使用该方法时，为了提高出油率，可将柑橘皮干燥去水后，再用__________浸泡。【答案】(1)压榨法萃取法利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后混合物又会重新分出油层和水层(2)水蒸气蒸馏NaCl无水Na2SO4

(3)会产生原料焦糊和有效成分水解等问题压榨石灰水【解析】植物芳香油的提取方法有蒸馏法、压榨法和萃取法等，其中水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后混合物又会重新分出油层和水层。(2)根据以上分析可知，图中A过程表示水蒸气蒸馏，B过程为分离油层的过程。在促进油层分离时，常向油水混合物中加入NaCl，以吸收水分，提高茉莉精油的纯度；获得的提取物还会含有一定的水分，一般可以加入一些无水Na2SO4

吸水。(3)由于水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题，所以提取橘皮精油，常用压榨法而不用蒸馏法。为了提高出油率，可将柑橘皮干燥去水后，再用石灰水浸泡。2．请回答下列有关“胡萝卜素提取”的问题。(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。以下为提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素。其中，A过程叫________，B过程叫________。(2)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将________和________控制在一定范围内。(3)图甲为提取胡萝卜素的装置示意图，请指出图中的一处错误并改正：____________________________。(4)图乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是________法。图乙中⑤为________，实验过程中点样时应注意________________________。(5)在图乙的胡萝卜素的结果示意图中，A、B、C、D四点中，属于提取样品的样点是_________________________________________________。【答案】(1)萃取萃取浓缩(2)温度时间(3)应避免明火加热，而应采用水浴加热(4)纸层析样品原点快速细致并注意保持滤纸干燥(5)B和C【解析】(1)根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，一般用萃取法提取胡萝卜素。(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥时要注意控制温度和时间，温度太高、时间太长会导致胡萝卜素分解。1．DNA粗提取与鉴定中不同试剂的用途及原理比较DNA的粗提取和鉴定试剂浓度用途原理(“△”为实验的主要原理)NaCl溶液2mol/L溶解DNADNA在NaCl溶液中的溶解度随溶液浓度的变化而改变，溶解度在2mol/L时最大、在0.14mol/L时最小△0.14mol/L析出DNA2mol/L鉴定时的溶剂酒精95%(体积分数)除去杂质以提纯DNADNA不溶于酒精，但是细胞中的某些物质可溶于酒精△二苯胺—鉴定剂DNA遇二苯胺(沸水浴)会变蓝色△柠檬酸钠0.03g/mL抗凝剂除去血液中的钙离子，防止血液凝固—2．DNA的粗提取与鉴定实验中的“2、3、4”加蒸馏水2次①加到鸡血细胞液中，使血细胞吸水涨破；②加到含DNA的2mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的浓度下降到0.14mol/L，使DNA析出用纱布过滤3次①过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质的滤液；②滤取0.14mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)；③过滤溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液用NaCl溶液4次①加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质；②稀释NaCl溶液浓度至0.14mol/L，使DNA析出；③用2mol/L的NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物；④用2mol/L的NaCl溶液，溶解丝状物用于鉴定DNA

DNA粗提取与鉴定实验的易错点本实验不能用哺乳动物成熟红细胞作实验材料，原因是哺乳动物成熟红细胞无细胞核。可选用鸡血细胞作实验材料。如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。考查DNA的粗提取和鉴定(1)图中实验材料A可以是______等，研磨前加入的B应该是_____________。(2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是______________，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是______________________。(3)在该实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如下表所示的4种滤液，其中含DNA最少的是滤液________。(4)DNA鉴定的原理是______________。1B液中搅拌研磨后过滤滤液E22mol/L的NaCl溶液中搅拌后过滤滤液F30.14mol/L的NaCl溶液中搅拌后过滤滤液G4冷却的95%的酒精溶液中搅拌后过滤滤液H【答案】(1)洋葱(菜花)洗涤剂和食盐(2)使DNA溶解使DNA(溶解度下降而沉淀)析出(3)H(4)在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色【解析】