【三维设计】高中生物一轮复习 第四讲 DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取课件 新人教版必修1.ppt

明考向 第四讲dna和蛋白质技术与植物有效成分的提取 忆教材 研考点 提能力 高考随堂体验 课时活页作业 一 dna的粗提取与鉴定 判断正误 1 dna在不同浓度的nacl溶液中溶解度不同 在0 14mol l的nacl溶液中溶解度最低 2 dna不溶于冷酒精 可用酒精进一步提取dna 3 dna与二苯胺溶液反应生成紫色物质 二 多聚酶链式反应扩增dna片段 填空 1 pcr原理 dna原理 即 热变性 2 pcr反应过程 1 当温度上升到以上时 双链dna解聚为单链 2 温度下降到时 两种通过碱基互补配对与两条单链dna结合 3 温度上升到72 左右时 溶液中的4种脱氧核苷酸 a t c g 在的作用下 根据碱基互补配对原则合成新的dna链 变性 90 复性 55 左右 引物 延伸 dna聚合酶 三 血红蛋白的提取和分离1 蛋白质的分离方法 判断正误 1 利用凝胶色谱法分离蛋白质时 相对分子质量小的先洗脱出来 2 在电泳过程中 蛋白质分子的移动速度 与分子本身的大小和形状无关 而与所带电荷的差异有关 3 在sds 聚丙烯酰胺凝胶电泳中 电泳迁移速率完全取决于分子的大小 2 血红蛋白的分离过程 填空 四 植物有效成分的提取1 植物芳香油的提取 填空 1 提取玫瑰精油实验 方法 法 实验流程 水蒸气蒸馏 2 提取橘皮精油的实验 方法 一般用法 压榨 2 胡萝卜素的提取 填空 1 胡萝卜素性质 不溶于 微溶于乙醇 易溶于等有机溶剂 2 实验设计 方法 萃取法 最适宜作萃取剂 3 鉴定方法 法 水 石油醚 石油醚 纸层析 1 基本原理 2 dna与蛋白质在nacl溶液中溶解度比较 3 操作过程 特别提醒 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 可选用鸡血细胞作材料 实验中两次使用蒸馏水 第一次的目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出dna 第二次目的是稀释nacl溶液 使dna从溶液中析出 1 2012 南昌模拟 下图表示以鸡血为实验材料进行dna的粗提取与鉴定的操作程序 请分析回答下列问题 1 步骤一中 向鸡血细胞液中加入 并搅拌 可使鸡血细胞破裂 2 步骤二中 过滤后收集含有dna的 3 步骤三 四的操作原理是 步骤四通过向溶液中加入 调节nacl溶液的物质的量浓度为 mol l时 dna将会析出 过滤去除溶液中的杂质 4 步骤七 向步骤六过滤后的 中 加入等体积的冷却的 静置2 3min 溶液中会出现 色丝状物 这就是粗提取的dna 5 步骤七 dna遇 试剂 沸水浴5min 冷却后 溶液呈 色 解析 破碎红细胞应用蒸馏水 使之吸水胀破 dna在不同浓度的nacl溶液中溶解度不同 在2mol l的nacl中dna溶解 在0 14mol l的nacl溶液中 dna析出 可通过加入蒸馏水将2mol lnacl溶液稀释为0 14mol l的nacl溶液 dna不溶于冷酒精 遇二苯胺加热呈蓝色反应 答案 1 蒸馏水 2 滤液 3 dna在不同浓度的nacl溶液中溶解度不同 通过控制nacl溶液的浓度去除杂质蒸馏水0 14 4 滤液酒精白 5 二苯胺蓝 1 细胞内dna复制与pcr技术的比较 特别提醒 dna聚合酶只能从3 端延伸子链 因此dna的合成方向是从子链的5 端向3 端延伸 2 pcr 多聚酶链式反应 技术是一项在生物体外复制特定的dna片段的核酸合成技术 如图表示合成过程 请据图分析回答 1 a过程高温使dna变性解旋 对该过程的原理叙述正确的是 a 该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键b 该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键c 该过程不需要解旋酶的作用d 该过程与人体细胞的过程完全相同 2 c过程要用到的酶是 这种酶在高温下仍保持活性 因此在pcr扩增时可以加入一次 不需要再添加 pcr反应除提供酶外 还需要满足的基本条件有 3 如果把模板dna的两条链用15n标记 游离的脱氧核苷酸不做标记 控制 95 55 72 温度循环3次 则在形成的子代dna中含有15n标记的dna占 解析 1 高温所起的作用类似于解旋酶 使双链dna变为单链 2 c过程为pcr技术的延伸阶段 当系统温度上升至72 左右时 溶液中的四种脱氧核苷酸在dna聚合酶的作用下合成新的dna链 3 pcr技术遵循半保留复制的特点 经过3次循环 共产生23个dna分子 其中有2个dna分子含有15n标记 答案 1 c 2 taqdna聚合酶dna模板 分别与两条模板链相结合的两种引物 四种脱氧核苷酸 同时通过控制温度使dna复制在体外反复进行 3 25 1 常用的蛋白质分离方法 1 凝胶色谱法 2 血红蛋白的提取和分离 3 2012 银川模拟 下图中能够表示相对分子质量不同的两种蛋白质在凝胶色谱柱中的行进过程的是 解析 相对分子质量较大的蛋白质只能从凝胶间隙通过 路程短 速度快 先到达色谱柱的下端 相对分子质量较小的蛋白质可进入凝胶内部的通道 路程远 速度慢 后到达色谱柱的下端 答案 b 4 红细胞中含有大量血红蛋白 我们可以选用猪 牛 羊或其他脊椎动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白 下列对血红蛋白提取和分离的叙述 错误的是 a 血红蛋白提取和分离一般按照样品处理 粗分离 纯化 纯度鉴定的顺序进行b 纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液c 粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质d 可经sds 聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定 解析 蛋白质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 提取和分离血红蛋白时 首先通过洗涤红细胞 血红蛋白的释放 离心等操作收集到血红蛋白溶液 即样品处理 再通过透析法除去相对分子质量较小的杂质 即样品的粗分离 然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去 即样品纯化 纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后 配制成凝胶悬浮液 而不是用生理盐水 最后经sds 聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定 答案 b 1 三种提取方法的比较 2 三种植物有效成分提取的比较 特别提醒 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 例如 使用石灰水充分浸泡原料 破坏细胞结构 分解果胶 防止橘皮压榨时滑脱 提高出油率 5 回答下列有关植物有效成分提取和鉴定的问题 1 植物芳香油的提取方法有 玫瑰精油是制作高级香水的主要成分 其提取方法主要是用 将鲜玫瑰花瓣和清水经水蒸气蒸馏后 收集到的产物是 需加入一定量的 使其分层 玫瑰精油分布于液体的 层 用分液漏斗分离的油层中还要加入 以除去水分 2 根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点 可以考虑采用 法提取胡萝卜素 其提取效率主要取决于 同时还受原料颗粒大小 含水量等条件的影响 一般来说 原料颗粒小 需要提取的物质就能充分溶解 萃取效果就好 提取的胡萝卜素粗品可通过 进行鉴定 解析 1 玫瑰精油的化学性质稳定 难溶于水 易溶于有机溶剂 能随水蒸气一同蒸馏 玫瑰精油的提取方法主要是水蒸气蒸馏法 将玫瑰花瓣与清水进行水蒸气蒸馏后收集到的产物是油水混合物 2 提取的胡萝卜素粗品以石油醚作为层析液 通过纸层析进行鉴定 答案 1 蒸馏 压榨 萃取等水蒸气蒸馏法油水混合物氯化钠上无水na2so4 2 有机溶剂萃取有机溶剂的性质和使用量萃取的温度高 时间长纸层析 例1 2011 广东高考 以下关于猪血红蛋白提纯的描述不正确的是 a 洗涤红细胞时 使用生理盐水可防止红细胞破裂b 猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核 提纯时杂蛋白较少c 血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测d 在凝胶色谱法分离过程中 血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢 解析 猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核 提纯时杂蛋白较少 是提纯血红蛋白的理想材料 提纯血红蛋白分四步 红细胞的洗涤 血红蛋白的释放 分离血红蛋白溶液 透析 其中洗涤红细胞时 要用生理盐水反复洗涤 既要将红细胞洗涤干净 又要不破坏红细胞 然后再用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂 释放出血红蛋白 分离提纯血红蛋白时用凝胶色谱法 是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质 相对分子质量大的蛋白质移动速度较快 血红蛋白的颜色可用于观察红色区带的移动情况 并据此判断分离效果 答案 d 1 血红蛋白的提取和分离时红细胞分层不明显 可能是洗涤次数少 未能除去血浆蛋白的原因 此外 离心速度过高和时间过长 会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀 也得不到纯净的红细胞 影响后续血红蛋白的提取纯度 2 检测血红蛋白的分离是否成功的方法 如果凝胶色谱柱装填得很成功 分离操作也正确 能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀 狭窄 平整 随着洗脱液缓慢流出 如果红色区带歪曲 散乱 变宽 说明分离的效果不好 这与凝胶色谱柱的装填有关 例2 2011 海南高考 许多植物含有天然香料 如薄荷叶中含有薄荷油 现用薄荷叶提取薄荷油 回答问题 1 薄荷油是挥发性物质 提取薄荷油时应选用 鲜 干 薄荷叶作原料 其原因是 2 用萃取法提取薄荷油时 采用的溶剂是 原理是 3 用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时 在油水混合物中加入氯化钠的作用是 常用于分离油层和水层的器皿是 分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是 除去固体硫酸钠的常用方法是 解析 1 薄荷油挥发性强 在薄荷叶干燥过程中 会因挥发含量降低 2 因薄荷油易溶于石油醚 酒精等有机溶剂 故用萃取法提取薄荷油 采用的溶剂为有机溶剂 3 向通过水蒸气蒸馏得到的油水混合物中加入nacl后 增加水的密度 就会出现油水分层现象 向分离出的油层中加入无水na2so4的作用是除去少量的水 用过滤的方法除去薄荷中的na2so4 答案 1 鲜鲜叶比干叶的薄荷油含量高 2 有机溶剂薄荷油溶于有机溶剂 而不溶于水 3 增加水层的密度 有利于油层和水层的分离分液漏斗除去少量的水过滤 高考随堂体验 1 2011 江苏高考 在利用鸡血进行 dna的粗提取与鉴定 的实验中 相关叙述正确的是 a 用蒸馏水将nacl溶液浓度调至0 14mol l 滤去析出物b 调节nacl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶 都可以去除部分杂质c 将丝状物溶解在2mol lnacl溶液中 加入二苯胺试剂即呈蓝色d 用菜花替代鸡血作为实验材料 其实验操作步骤相同 解析 用蒸馏水将nacl溶液浓度调至0 14mol l时 滤取析出物 将丝状物溶解在0 015mol l的nacl中 加入二苯胺试剂 需沸水浴加热几分钟 才呈蓝色 用菜花替代鸡血为实验材料 需要对材料的细胞壁进行处理 调节nacl溶液浓度改变不同物质在其中的溶解度 加入木瓜蛋白酶分解蛋白质都可以去除部分杂质 故b正确 答案 b 2 2011 山东高考 研究发现柚皮精油和乳酸菌素 小分子蛋白质 均有抑菌作用 两者的提取及应用如图所示 1 柚皮易焦糊 宜采用 法提取柚皮精油 该过程得到的糊状液体可通过 除去其中的固体杂质 2 筛选乳酸菌a时可选用平板划线法或 接种 对新配制的培养基灭菌时所用的设备是 实验前需对超净工作台进行 处理 3 培养基中的尿素可为乳酸菌a生长提供 电泳法纯化乳酸菌素时 若分离带电荷相同的蛋白质 则其分子量越大 电泳速度 4 抑菌实验时 在长满致病菌的平板上 会出现以抑菌物质为中心的透明圈 可通过测定透明圈的 来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果 解析 1 植物芳香油的提取方法有蒸馏 压榨和萃取等 具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定 柚皮易焦糊 宜采用压榨法提取柚皮精油 压榨过程中得到的糊状液体需用过滤法除去其中固体杂质 2 筛选 纯化培养某一特定微生物时 常用平板划线法或稀释涂布平板法 为防止杂菌的污染 需对器具培养基等进行消毒灭菌处理 培养基宜采用高压蒸汽灭菌锅进行高温灭菌处理 而超净工作台常使用紫外线或化学药物进行消