（全國通用版）2022高考生物二輪復習 專題八 生物技術實踐 考點3 植物有效成分的提取、DNA技術學案

（全國通用版）2022高考生物二輪復習 專題八 生物技術實踐 考點3 植物有效成分的提取、DNA技術學案1三種生物成分的提取方法、原理及步驟的比較提取物質提取方法提取原理步驟玫瑰精油蒸餾法利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來水蒸氣蒸餾；分離油層(加NaCl)；除水過濾(加無水Na2SO4)橘皮精油壓榨法通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油石灰水浸泡、漂洗；壓榨、過濾、靜置；再次過濾胡蘿卜素萃取法使提取物溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)后得到提取物粉碎、干燥；萃取、過濾；濃縮特別提醒(1)胡蘿卜素不溶于水，含水量影響胡蘿卜素的萃取效果。(2)油脂類物質不易揮發(fā)，可選用萃取法從菌體中提取。(3)萃取加熱時要加裝冷疑回流裝置，目的是防止加熱時有機溶劑揮發(fā)。(4)胡蘿卜素在人體肝臟中可被氧化成兩分子的維生素A，因此可用于治療因缺乏維生素A引起的夜盲癥等。2把握物質分離的5種方法(1)分離油水混合物：分液法。(2)除去固體物和殘渣：過濾法。(3)除去液體中質量較小的固體殘留物：離心法。(4)除去芳香油中的殘留水分：加入無水硫酸鈉后過濾的方法。(5)除去萃取液中的有機溶劑：蒸餾法。3明確冷凝管的2種用法(1)冷凝收集油水混合物：如玫瑰精油的提取。(2)冷凝回流：如胡蘿卜素的提取。4DNA粗提取與鑒定實驗原理(1)DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，其中在物質的量濃度為0.14 mol/L時最低。(2)DNA不溶于酒精，但是細胞中的一些有機物如某些蛋白質則溶于酒精，因此可以用酒精提純。(3)DNA遇二苯胺(沸水浴)會被染成藍色，因此，二苯胺可用來鑒定DNA分子。5DNA的粗提取與鑒定實驗流程選取材料破碎細胞，獲取含DNA的濾液去除濾液中的雜質DNA的析出與鑒定。1(2017·全國，37)綠色植物甲含有物質W，該物質為無色針狀晶體，易溶于極性有機溶劑，難溶于水，且受熱、受潮易分解。其提取流程為：植物甲粉碎加溶劑振蕩收集提取液活性炭處理過濾去除活性炭蒸餾(含回收溶劑)重結晶成品?；卮鹣铝袉栴}：(1)在提取物質W時，最好應選用的一種原料是_(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是_。(2)提取物質W時，振蕩的作用是_。(3)活性炭具有很強的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是_。(4)現有丙酮(沸點56 )、乙醇(沸點約78 )兩種溶劑，在提取物質W時，應選用丙酮作為提取劑，理由是_。(5)該實驗操作過程中應注意的事項是_(答出兩點即可)。答案(1)晾干高溫烘干過程中，植物甲中的物質W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被水稀釋，進而降低對物質W的提取效果(2)使原料和溶劑充分混勻(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸點低于乙醇，蒸餾時物質W分解較少(5)在溫度較低的情況下操作，防火解析(1)因高溫烘干過程中，植物甲中的物質W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被水稀釋，進而降低對物質W的提取效果。所以在提取物質W時，最好應選用的原料是晾干的植物甲，而不選用高溫烘干或新鮮的植物甲。(2)提取物質W時，振蕩的作用是使原料和溶劑充分混勻。(3)活性炭具有很強的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是去除提取液中的色素。(4)丙酮(沸點56 )、乙醇(沸點約78 )兩種溶劑，由于丙酮沸點相對較低，而溫度過高會導致物質W分解，所以在提取物質W時，應選用丙酮作提取劑。(5)該實驗操作過程中應注意的事項是在溫度較低的情況下操作，防火，控制處理的時間等。方法技巧(1)某種不知名物質X或W提取選擇何種方法，要根據該物質的特性進行選擇。(2)如何處理X或W所對應的植物材料甲或乙，要根據選擇提取的方法來處理。2回答下列有關植物有效成分提取的問題： (1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，通常在萃取前要將胡蘿卜_和干燥，以提高萃取效率；萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置，其目的是防止_；水蒸氣蒸餾法_(填“適合”或“不適合”)胡蘿卜素的提??；鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時，通?？刹捎胈法，在鑒定的過程中需要用_進行比對。(2)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是_，除去固體硫酸鈉的常用方法是_。(3)橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會產生原料焦糊的問題，所以一般采用_法。答案(1)粉碎有機溶劑的揮發(fā)不適合紙層析標準樣品(2)除去少量的水過濾(3)壓榨解析(1)由于新鮮的胡蘿卜含有大量的水分，故萃取前要將胡蘿卜粉碎和干燥以提高萃取效率。安裝冷凝回流裝置，其目的是防止有機溶劑的揮發(fā)。水蒸氣蒸餾法不適合胡蘿卜素的提取，因為水蒸氣蒸餾法適用于分離揮發(fā)性物質，而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質，不能隨水蒸氣蒸餾出。要鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時，通常采用紙層析法，在鑒定過程中需要用標準樣品進行比對。(2)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是讓油層和水層分離。由于分離的油層中還會含有一定量的水分，一般加入無水硫酸鈉吸水，然后再過濾除去固體硫酸鈉即可。(3)橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解，使用水中蒸餾法又會產生原料焦糊問題，所以一般采用壓榨法。3利用生物技術可以從生物材料中提取一些特定的有效成分?；卮鹨韵孪嚓P問題：(1)玫瑰精油化學性質穩(wěn)定，難溶于水，揮發(fā)性_(填“較強”或“較弱”)，適宜采用水蒸氣蒸餾法進行提取。經上述方法提取后可收集到乳白色的乳濁液，應向乳濁液中加入_(填“NaCl”或“無水Na2SO4”)使其分層。(2)提取橘皮精油的方法與玫瑰精油不同，其流程是采用_浸泡漂洗_過濾靜置再次過濾獲得橘皮精油。(3)現有乙醇、乙醚和乙酸乙酯，沸點依次為78 、35 和77 ，應選擇_作為溶劑從植物組織中萃取胡蘿卜素，理由是_。若要對提取樣品進行鑒定，可將該樣品與_樣品的紙層析結果進行比對。(4)炒胡蘿卜時要多加_，以利于胡蘿卜素的溶解，從而更易被人體吸收。答案(1)較強NaCl(2)石灰水壓榨(3)乙酸乙酯乙酸乙酯不溶于水，沸點較高且毒性較低標準(4)食用油解析(1)玫瑰精油的化學性質穩(wěn)定，揮發(fā)性較強，難溶于水，易溶于有機溶劑，能隨水蒸氣一同蒸餾。水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，其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，收集到乳白色的乳濁液，向乳濁液中加入NaCl，增加鹽濃度，就會出現明顯的分層。(2)提取橘皮精油的流程是石灰水浸泡漂洗壓榨過濾靜置再次過濾獲得橘皮精油。(3)提取胡蘿卜素的萃取劑應該具有較高的溶點，能充分溶解胡蘿卜素，不與水混溶，且毒性較低，所以應選乙酸乙酯。鑒定時，應與標準樣品比對。(4)胡蘿卜素易溶于有機溶劑，炒胡蘿卜時要多加食用油，以利于胡蘿卜素的溶解，從而更易被人體吸收。4下圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗的相關操作。(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2 mol/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“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，將含有一定雜質的DNA絲狀物分別放入體積為2 mL的4種溶液中，經攪拌后過濾，獲得如表所示的4種濾液，含DNA最少的是濾液_。1研磨液攪拌后過濾濾液E22 mol/L NaCl溶液攪拌后過濾濾液F30.14 mol/L NaCl溶液攪拌后過濾濾液G4冷卻的95%的酒精溶液攪拌后過濾濾液H(4)DNA鑒定的原理是_。答案(1)洋蔥(菜花等)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與二苯胺反應呈現藍色5根據植物芳香油提取的相關知識，回答下列問題：(1)玫瑰精油的提取可使用如圖所示裝置，這種方法叫_法；蒸餾時收集的蒸餾液_(填“是”或“不是”)純的玫瑰精油，而是_。進水口是圖中的_(填圖中的編號)。(2)檸檬芳香油的提取常用_法。(3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是_，便于油水分離。分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是_，除去固體硫酸鈉的常用方法是_。答案(1)水蒸氣蒸餾不是玫瑰精油和水的混合物(2)壓榨(3)增加鹽溶液的濃度，擴大油與水溶液的濃度差吸收殘留的水分過濾解析(1)分析題圖裝置可知，該圖是蒸餾裝置，用該裝置提取玫瑰精油的方法叫水蒸氣蒸餾法；錐形瓶中收集到的液體不是純凈的玫瑰精油，是玫瑰精油和水的混合物，圖中冷凝管中的水是由下到上流動的，故進水口為。(2)檸檬芳香油主要貯存在檸檬皮部分，用水中蒸餾法提取檸檬芳香油時容易導致原料焦糊，水蒸氣蒸餾還會導致檸檬芳香油的有效成分部分分解，因此不適宜用蒸餾法，通常采用壓榨法。(3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是可以增加鹽溶液的濃度，擴大油與水溶液的濃度差，便于油水分離。分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是吸收薄荷油中殘留的水分，除去固體硫酸鈉的常用方法是過濾。6胡蘿卜素可用于治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病，還是常用的食品色素，還具有使癌變細胞恢復為正常細胞的作用。如圖是提取胡蘿卜素的實驗流程示意圖，請回答下列相關問題：(1)除了可以從植物中提取天然胡蘿卜素外，還可以從養(yǎng)殖的巖藻中獲得或者利用_生產。(2)新鮮的胡蘿卜含有大量的水分，在胡蘿卜素的提取過程中，要對新鮮的胡蘿卜進行_處理，但要注意控制_和時間，這是因為_。(3)圖中A過程表示_，此過程用到的有機溶劑應該具有較高的_，能夠充分_胡蘿卜素，并且不與水混溶。(4)圖中B過程表示_，濃縮之前進行過濾的目的是_。答案(1)微生物的發(fā)酵(2)干燥溫度溫度太高、干燥時間太長會導致胡蘿卜素分解(3)萃取沸點溶解(4)濃縮除去萃取液中的不溶物解析(1)天然胡蘿卜素除取自植物外，還可以從養(yǎng)殖的巖藻中獲得或利用微生物的發(fā)酵生產。(2)進行有機溶劑萃取時應對原料進行干燥處理。(3)圖中A為萃取，該過程所用到的有機溶劑應具有較高的沸點，能充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶。(4)圖中B為濃縮，在濃縮前應進行過濾以除去萃取液中的不溶物。7實驗中對DNA進行鑒定時，做如下操作： 試管序號AB1加2 mol/L的NaCl溶液5 mL加2 mol/L的NaCl溶液5 mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加4 mL二苯胺，混勻加4 mL二苯胺，混勻4沸水浴5分鐘沸水浴5分鐘實驗現象實驗結論(1)根據上圖，完成表格空白處的實驗內容。(2)對于B試管，完成1、2、3的操作后溶液顏色如何？_。(3)在沸水浴中加熱的目的是_，同時說明DNA對高溫有較強的_。(4)A試管在實驗中的作用是_。(5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與_有關。答案(1)溶液不變藍色溶液逐漸變藍色DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺會被染成藍色(2)溶液顏色基本不變(3)加快顏色反應速度耐受性(4)對照(5)加入試管中的DNA(絲狀物)的多少解析A、B兩試管形成對照，B試管中含DNA絲狀物，A試管中不含，起對照作用，其他條件均完全相同。本實驗強調反應條件是沸水浴加熱5 min，這樣可加快顏色反應的速度，觀察對比兩試管的顏色時要等到冷卻以后。