（通用版）高考生物第1部分专题11生物技术实践考点4生物技术在其他方面的应用教案.docx

生物技术在其他方面的应用1蛋白质的提取和分离(1)方法及原理方法原理凝胶色谱法根据相对分子质量的大小分离蛋白质电泳法利用了各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度进行分离(2)蛋白质纯度鉴定及实验结果分析与评价纯度鉴定方法SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。结果分析与评价项目分析血液样品的处理分层明显样品处理完成凝胶色谱柱的装填放一个与凝胶柱垂直的日光灯直接检查；加入大分子有色物质如蓝色葡聚糖或红色葡聚糖，若色带均匀、狭窄、平整装填成功血红蛋白的分离血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整，随洗脱液缓慢流出分离成功2.DNA的粗提取与鉴定基本原理方法目的DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，如下图所示：溶于NaCl溶液中并稀释NaCl溶液浓度为2 mol/L时，DNA溶解，而部分蛋白质发生盐析生成沉淀，通过过滤可除去部分蛋白质及不溶于NaCl溶液的杂质将NaCl溶液稀释至0.14 mol/L时，DNA析出，过滤可除去溶于NaCl溶液中的部分蛋白质和其他杂质DNA不被蛋白酶所水解加入嫩肉粉嫩肉粉中含的木瓜蛋白酶可水解蛋白质DNA不溶于酒精加入冷却的体积分数为95%的酒精DNA析出，除去溶于酒精的蛋白质DNA可被二苯胺染成蓝色加入二苯胺试剂，并沸水浴鉴定DNA3.植物有效成分的提取方法、原理、步骤等的比较提取方法提取原理方法步骤适用范围水蒸气蒸馏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，水油分离水蒸气蒸馏分离油层除水过滤提取玫瑰油、薄荷油等压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油石灰水浸泡、漂洗压榨、过滤、静置再次过滤适用于从柑橘、柠檬等易焦糊原料中提取植物芳香油萃取法使提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物粉碎、干燥萃取、过滤浓缩适用范围广，要求原料的颗粒尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中(2017全国卷)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为植物甲粉碎加溶剂振荡收集提取液活性炭处理过滤去除活性炭蒸馏(含回收溶剂)重结晶成品。回答下列问题：(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_。(2)提取物质W时，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)。解析：(1)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，因此，原料应选用晾干的植物甲。(2)提取物质W时，振荡的作用是使粉碎的颗粒与有机溶剂充分混匀，从而使物质W充分溶解于极性有机溶剂中。(3)绿色植物甲中含有色素，色素也能溶于有机溶剂，用活性炭处理提取液的目的是去除提取液中的色素，以增加成品的纯度。(4)与乙醇相比，丙酮的沸点较低，而物质W受热易分解，故应选用丙酮作为提取剂，蒸馏时物质W分解较少。(5)在该实验操作过程中应注意的事项是在温度较低的情况下操作，防火，控制处理的时间等。答案：(1)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(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作，防火考查蛋白质的提取和分离红细胞内含有大量血红蛋白，我们可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：(1)血红蛋白的提取和分离一般可分为四步：_、粗分离、纯化和_。(2)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行处理、离心后，收集血红蛋白溶液。以上所述的过程即是样品处理，它包括红细胞的洗涤、_、_。(3)收集的血红蛋白溶液要进行粗分离，其方法是_。然后通过_将样品进一步纯化，最后经_进行纯度鉴定。(4)如图是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品加入和洗脱示意图。请据图回答下列问题。在加样品示意图中，正确的顺序是_。用吸管加样品时，应注意正确操作，分别是_、_、_。待_时，才加入缓冲溶液。待_接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每_mL收集一管，连续收集。解析：(1)血红蛋白的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。(2)样品处理包括红细胞洗涤、血红蛋白释放、分离血红蛋白溶液和透析四步。(3)收集的血红蛋白溶液要通过透析的方法进行粗分离；样品的纯化是通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，最后经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。(4)加样和洗脱的具体过程为调节缓冲液面加入蛋白质样品调节缓冲液面洗脱收集分装蛋白质，因此正确的加样顺序是DABC。用吸管加样时，应注意的正确操作，分别是使吸管管口沿管壁环绕移动；贴着管壁加样；不要破坏凝胶面。待样品完全进入凝胶层时，才加入缓冲溶液。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。答案：(1)样品处理纯度鉴定(2)血红蛋白的释放分离血红蛋白溶液(3)透析凝胶色谱法SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(4)DABC不能破坏凝胶面贴着管壁加样使吸管管口沿管壁环绕移动样品完全进入凝胶层红色的蛋白质5巩固提升见P179第8题(3)DNA的粗提取与鉴定下图是南通某中学生物兴趣小组进行的DNA粗提取实验，其中SDS(一种表面活性剂)除了能瓦解细胞膜和核膜，还能与脂质和蛋白质结合。当SDS遇到钾离子时，钾离子可以置换SDS中的钠离子，产生不溶于水的PDS沉淀。请回答下列问题：(1)实验中，向剪碎的猪肝中加入食盐的主要作用是_。将猪肝匀浆放入65 水浴锅中水浴10 min以除去部分杂质的主要实验原理是_。(2)方法一的步骤中加入洗涤剂的作用是_。方法三的步骤中，离心后应取_。(3)方法一、二获得的絮状物均带黄色，从DNA在细胞中的存在形式分析，杂质分子最可能是_，可用_试剂鉴定。(4)要比较三种方法获得的絮状物中DNA含量，请写出实验思路：_。解析：(1)DNA粗提取的原理主要有DNA分子在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低，而蛋白质等杂质在此浓度中溶解度比较大；蛋白质在高于60 溶液中容易变性、沉淀。(2)根据题意，SDS与K发生置换反应，产生PDS沉淀，因此可以通过沉淀、离心，去除实验中加入的SDS，在离心后取含有DNA的上清液。(3)DNA在真核细胞中主要存在细胞核内，与蛋白质结合形成染色体，因此，与DNA分子结合较牢的杂质最主要的是蛋白质。蛋白质可用双缩脲试剂进行鉴定。(4)由于DNA遇二苯胺在水浴加热条件下发生反应，出现蓝色，并且蓝色深浅与DNA含量呈正相关，因此实验中可以通过将等量的三种絮状物溶解、加二苯胺试剂并水浴加热、比较蓝色深浅，实现三种絮状物中DNA含量的比较。答案：(1)溶解DNA蛋白质在65 高温下会变性，而DNA能耐受这一温度(2)瓦解细胞膜和核膜上清液(3)蛋白质双缩脲(4)分别取等量的三种絮状物，并用等量的2 mol/L NaCl溶液溶解；再向各试管中加入等量的二苯胺试剂并水浴加热；比较三支试管中蓝色的深浅植物有效成分提取的原理、方法及流程等薄荷油是世界三大香料之一，号称“亚洲之香”，广泛应用于医药、化工、食品等领域。薄荷油中主要有效成分为薄荷醇。如何提高薄荷油出油率和薄荷醇获得率是薄荷油提取工艺研究的主要内容之一。某科研小组运用2种不同方法提取薄荷油，并用气相色谱测定薄荷醇含量，具体数据如下表。方法编号方法名称薄荷油出油率%薄荷醇含量%1水蒸气蒸馏法1.1578.312萃取法1.2780.15(1)科研小组研究实验中的因变量是_。(2)水蒸气蒸馏法提取薄荷油，是利用薄荷油具有_的性质，通过水蒸气把薄荷油携带出来，冷却后在油水混合物中加NaCl的作用是_。获取的薄荷油还需要加_进一步除水。(3)萃取法提取薄荷油操作：称取薄荷粉末20 g，用600 mL石油醚分3次在室温浸泡，每次用200 mL溶剂，浸泡时间为3 h/次，合并提取液，将滤液蒸去石油醚。萃取法提取是利用薄荷油具有_的性质，用室温浸泡而不用加热浸泡的原因是_。(4)萃取法提取薄荷油的出油率和薄荷醇含量都比水蒸气蒸馏法高。在薄荷油的实际生产中，国内外通常采用水蒸气蒸馏法进行生产，主要的原因可能是_。解析：(1)通过对表格分析可知，科研小组研究实验中的自变量是薄荷油提取方法，因变量是薄荷油出油率和薄荷醇含量。(2)水蒸气蒸馏法提取薄荷油，是利用薄荷油具有易挥发的性质，通过水蒸气把薄荷油携带出来，冷却后在油水混合物加NaCl的作用是使油水混合物分层，然后用分液漏斗将这两层分开。获取的薄荷油还需要加无水Na2SO4进一步除水。(3)萃取法提取是利用薄荷油具有易溶于有机溶剂的性质，用室温浸泡而不用加热浸泡的原因是有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧爆炸。(4)在薄荷油的实际生产中，国内外通常采用水蒸气蒸馏法进行生产，主要的原因可能是有机溶剂大多有毒。答案：(1)薄荷油出油率和薄荷醇含量(2)易挥发使油水混合物分层，然后用分液漏斗将这两层分开无水Na2SO4(3)易溶于有机溶剂有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧爆炸(4)有机溶剂大多有毒物质分离的方法及植物有效成分的提取方法(1)物质分离的方法分离油水混