高考生物一輪復(fù)習(xí) 生物技術(shù)實(shí)踐 基礎(chǔ)課時(shí)案42 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用課件 新人教版選修1.ppt

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基礎(chǔ)課時(shí)案42 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用,2016備考最新考綱 1．血紅蛋白的提取與分離。2.從生物組織中提取某些特定成分。3.實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定。,一、DNA的粗提取與鑒定 1．基本原理,2．操作過(guò)程 材料的選?。哼x用 含量相對(duì)較高的生物組織 破碎細(xì)胞(以雞血為例)：雞血細(xì)胞，加 ，用玻璃棒攪拌，用紗布過(guò)濾，收集濾液 去除雜質(zhì)：利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度的不同，通過(guò)控制 去除雜質(zhì),DNA,蒸餾水,NaCl溶液的濃度,,,,DNA析出：將處理后的溶液過(guò)濾，加入與濾液體積相等的、 冷卻的體積分?jǐn)?shù)為 溶液 DNA的鑒定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺試劑， 5 min，溶液變成藍(lán)色,95%的酒精,沸水中加熱,,易錯(cuò)警示！ (1)本實(shí)驗(yàn)不能用哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料，原因是哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核。 (2)實(shí)驗(yàn)中兩次使用蒸餾水，第一次的目的是使成熟的雞血細(xì)胞漲破釋放出DNA，第二次的目的是稀釋NaCl溶液，使DNA從溶液中析出。 (3)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則二苯胺會(huì)變成淺藍(lán)色，影響鑒定效果。,深度思考 下圖為“DNA粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作，請(qǐng)仔細(xì)觀察并分析①～④操作的目的分別是什么？,①________________ ②________________ ③________________ ④________________ 提示 ①是使雞血細(xì)胞吸水漲破釋放出核物質(zhì)；②是析出DNA，去除溶于酒精的雜質(zhì)；③是使DNA溶解在2 mol/L NaCl溶液中；④是稀釋NaCl溶液使其濃度接近0.14 molL－1，去除溶于低濃度NaCI溶液的雜質(zhì)。,二、PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用 1．PCR原理 DNA 原理，即：,熱變性,2．PCR反應(yīng)過(guò)程 (1) ：當(dāng)溫度上升到 以上時(shí)，雙鏈DNA解旋為單鏈。 (2) ：溫度下降到 左右時(shí)，兩種 通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合。 (3) ：溫度上升到72 ℃左右時(shí)，溶液中的四種脫氧核苷酸(A、T、C、G)在 的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈。,變性,90 ℃,復(fù)性,55 ℃,引物,延伸,DNA聚合酶,三、血紅蛋白的提取和分離 1．方法及原理,相對(duì)分子質(zhì)量的大小,帶電性質(zhì),大小、形狀,2.血紅蛋白的提取和分離過(guò)程,深度思考 1．相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進(jìn)過(guò)程可表示為①～④中的哪一種？ 提示 ②，分子質(zhì)量較大者先洗脫出來(lái)，分子質(zhì)量較小者后洗脫出來(lái)。,2．如圖所示裝置可用于血紅蛋白提取、分離的哪種過(guò)程？其原理是什么？燒杯內(nèi)a溶液是蒸餾水嗎？ 提示 該裝置為透析裝置，由于透析袋是用硝酸纖維素制成的小分子可自由進(jìn)出，而大分子保留在袋內(nèi)，故可用于除去小分子雜質(zhì)，燒杯中的a溶液應(yīng)為20 mmolL－1的磷酸緩沖液，不可使用蒸餾水。,四、植物有效成分的提取 1．植物芳香油的提取 (1)提取玫瑰精油實(shí)驗(yàn) ①方法： 。 ②實(shí)驗(yàn)流程,水蒸氣蒸餾法,(2)提取橘皮精油的實(shí)驗(yàn) ①方法：一般用 。 ②實(shí)驗(yàn)流程 石灰水浸泡→漂洗→ →過(guò)濾 橘皮油←再次 ←靜置,壓榨法,壓榨,過(guò)濾,,2．胡蘿卜素的提取 (1)胡蘿卜素的性質(zhì)：不溶于 ，微溶于乙醇，易溶于 等有機(jī)溶劑。 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) ①方法：萃取法， 最適宜作萃取劑。 ②實(shí)驗(yàn)流程 胡蘿卜→粉碎→ →萃取 胡蘿卜素←濃縮← (3)鑒定方法： 法。,水,石油醚,石油醚,干燥,,過(guò)濾,紙層析,,考點(diǎn)一 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) [典例引領(lǐng)] 【典例1】 (2014江蘇單科，16)下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)敘述，錯(cuò)誤的是 ( ) A．酵母和菜花均可作為提取DNA的材料 B．DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸餾水 C．向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢?，可見玻棒上有白色絮狀?D．DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍(lán),解析 理論上只要含DNA的生物材料都行，只是從操作難易程度上分，最好選擇容易操作的，所以酵母和菜花可作為提取DNA的材料，A正確；DNA在2 mol/L NaCl溶液和蒸餾水中都能溶解，只不過(guò)溶解度不同，B正確；向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢?，雞血細(xì)胞會(huì)破裂，DNA在蒸餾水中溶解度較大，不會(huì)析出，C錯(cuò)誤；DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍(lán)，D正確。 答案 C,【典例2】 (2011廣東卷)以下關(guān)于豬血紅蛋白提純的描述，不正確的是 ( ) A．洗滌紅細(xì)胞時(shí)，使用生理鹽水可防止紅細(xì)胞破裂 B．豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核，提純時(shí)雜蛋白較少 C．血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過(guò)程的監(jiān)測(cè) D．在凝膠色譜法分離過(guò)程中，血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動(dòng)慢,解析 凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)過(guò)程中，分子量較小的蛋白質(zhì)易進(jìn)入凝膠內(nèi)部，移動(dòng)速度比較慢，故血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動(dòng)快，D錯(cuò)誤。 答案 D,【典例3】 (2014南通聯(lián)考)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR技術(shù))是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法，由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個(gè)周期，循環(huán)進(jìn)行，使目的DNA得以迅速擴(kuò)增，其簡(jiǎn)要過(guò)程如圖所示。下列關(guān)于PCR技術(shù)敘述不正確的是 ( ),A．PCR技術(shù)是在實(shí)驗(yàn)室中以少量DNA制備大量DNA的技術(shù) B．反應(yīng)中新合成的DNA又可以作為下一輪反應(yīng)的模板 C．PCR技術(shù)中以核糖核苷酸為原料，以指數(shù)方式擴(kuò)增 D．應(yīng)用PCR技術(shù)與探針雜交技術(shù)可以檢測(cè)基因突變 解析 PCR技術(shù)是人工合成DNA的方法，原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸。 答案 C,1．DNA的粗提取與鑒定原理、方法和目的,2.“血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)”成功關(guān)鍵點(diǎn) (1)紅細(xì)胞的洗滌：洗滌次數(shù)不能過(guò)少，否則無(wú)法除去血漿蛋白；要低速、短時(shí)離心，否則會(huì)使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果。 (2)凝膠的預(yù)處理：用沸水浴法不但節(jié)約時(shí)間，而且除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內(nèi)的空氣。 (3)色譜柱的裝填：裝填時(shí)盡量緊密，減小顆粒間隙；無(wú)氣泡；洗脫液不能斷流。 (4)色譜柱成功的標(biāo)志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動(dòng)。,3．細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制與體外DNA擴(kuò)增(PCR)的比較,4.分離DNA、分離蛋白質(zhì)與PCR技術(shù)的比較,[跟進(jìn)題組] 1．下圖為DNA變性和復(fù)性示意圖，下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是 ( ) A．變性和復(fù)性均是通過(guò)控制溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)的 B．向左的過(guò)程是DNA雙鏈緩慢降溫復(fù)性 C．向右的過(guò)程為加熱(55～72 ℃)變性的過(guò)程 D．圖中DNA雙鏈片段共有2個(gè)游離的磷酸基、2個(gè)3′端,解析 在80～100 ℃的溫度范圍內(nèi)，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)將解開，雙鏈分開，這個(gè)過(guò)程稱為變性。 答案 C,2．下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是( ),解析 蒸餾水與雞血混合的目的是使紅細(xì)胞吸水漲破，流出其DNA；將蒸餾水加入到溶解有DNA的NaCl溶液中，其目的是降低DNA溶解度，初步析出DNA；加入冷卻酒精的目的是進(jìn)一步析出DNA。 答案 A,3．下圖是用除去DNA的濾液進(jìn)行血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)的裝置，下列有關(guān)敘述不正確的是 ( ),A.用圖甲裝置對(duì)濾液進(jìn)行處理，其目的是去除相對(duì)分子質(zhì)量較大的雜質(zhì) B．圖乙裝置的試管中收集到的液體中最先得到的是相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì) C．用圖乙裝置分離血紅蛋白時(shí)，待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí)，用試管收集流出液，每管收集5 mL，連續(xù)收集 D．圖丙裝置中電泳法分離提純血紅蛋白的原理是血紅蛋白帶有一定量的電荷，在電場(chǎng)的作用下向一極移動(dòng) 解析 用圖甲裝置對(duì)濾液進(jìn)行處理，其目的是除去相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)。 答案 A,考點(diǎn)二 植物有效成分的提取 [典例引領(lǐng)] 【典例】 (全國(guó)課標(biāo)卷)下列是與芳香油提取相關(guān)的問(wèn)題，請(qǐng)回答： (1)玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取，其理由是玫瑰精油具有________的性質(zhì)。蒸餾時(shí)收集的蒸餾液________(選填“是”或“不是”)純的玫瑰精油，原因是__________________。,(2)當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時(shí)，蒸餾過(guò)程中，影響精油提取量的主要因素有蒸餾時(shí)間和________。當(dāng)原料量等其他條件一定時(shí)，提取量隨蒸餾時(shí)間的變化趨勢(shì)是__________。 (3)如果蒸餾過(guò)程中不進(jìn)行冷卻，則精油提取量會(huì)________，原因是_______________。 (4)用萃取法提取玫瑰精油時(shí)，采用的溶劑是________，原理是____________。,(5)某植物花中精油的相對(duì)含量隨花的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的變化趨勢(shì)如圖所示。提取精油時(shí)采摘花的最合適時(shí)間為________d左右。 (6)從薄荷葉中提取薄荷油時(shí)________(選填“能”或“不能”)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是________________。,解析 (1)玫瑰精油屬于芳香類化合物，具有芳香類化合物的通性，即易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等性質(zhì)。(2)當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時(shí)，蒸餾過(guò)程中影響精油提取量的主要因素有蒸餾時(shí)間和溫度；當(dāng)原料量等其他條件一定時(shí)，提取量隨蒸餾時(shí)間的變化趨勢(shì)是一定時(shí)間內(nèi)隨蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，一定時(shí)間后蒸餾量不再增加。(3)蒸餾時(shí)玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來(lái)，如果不進(jìn)行冷卻，部分精油會(huì)隨水蒸氣蒸發(fā)而流失。(4)玫瑰精油易溶于有機(jī)溶劑，因此萃取時(shí)所選用的溶劑必須是有機(jī)溶劑，如酒精或石油醚、乙醚、戊烷等。(5)根據(jù)圖示可以確定提取精油時(shí)采摘花的最合適時(shí)間為a d左右，此時(shí)精油含量最高。(6)薄荷油與玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)相似，同樣可以采用水蒸氣蒸餾法提取。,答案 (1)易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 不是 蒸餾時(shí)玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來(lái)，得到的是油水混合物 (2)溫度 一定時(shí)間內(nèi)隨蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，一定時(shí)間后蒸餾量不再增加 (3)下降 部分精油會(huì)隨水蒸氣蒸發(fā)而流失 (4)酒精(或石油醚、乙醚、戊烷等) 玫瑰精油易溶于有機(jī)溶劑 (5)a (6)能 薄荷油與玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)相似,植物芳香油提取方法的比較,易錯(cuò)警示！ (1)水蒸氣蒸餾法要適當(dāng)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間，溫度不能太高。 (2)壓榨法必須在常溫條件下進(jìn)行，否則會(huì)影響產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量；壓榨時(shí)原料必須要浸透，這樣壓榨時(shí)不會(huì)滑脫，出油率高，不堵塞篩眼；使用石灰水充分浸泡原料的目的是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止橘皮壓榨時(shí)滑脫，提高出油率。,[跟進(jìn)題組] (2014吉林二模，39)研究發(fā)現(xiàn)柚皮精油和乳酸菌素(蛋白質(zhì))均有抑菌作用，兩者的提取及應(yīng)用如圖所示。,(1)為了提高出油率，也因?yàn)殍制ひ捉购?，宜采用________法提取柚皮精油，該過(guò)程得到的糊狀液體可通過(guò)________除去其中的固體雜質(zhì)。 (2)為了分離出優(yōu)良的乳酸菌A，需要制備________培養(yǎng)基；若需長(zhǎng)期保存菌種，可采取的方法是________。 (3)抑菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，在長(zhǎng)滿致病菌的平板上，會(huì)出現(xiàn)以抑菌物質(zhì)為中心的透明圈?？赏ㄟ^(guò)測(cè)定透明圈的________來(lái)比較柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。,解析 (1)為了提高出油率，也因?yàn)殍制ひ捉购?，所以一般采用壓榨法提取柚皮精油，過(guò)濾壓榨獲得的糊狀液體，即可得到柚皮精油。(2)一般選用選擇培養(yǎng)基分離獲得優(yōu)良的乳酸菌，乳酸菌厭氧，宜采用甘油管藏法長(zhǎng)期儲(chǔ)存菌種。(3)抑菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，在長(zhǎng)滿致病菌的平板上，會(huì)出現(xiàn)以抑菌物質(zhì)為中心的透明圈，通過(guò)測(cè)定透明圈的直徑大小來(lái)比較柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。 答案 (1)壓榨 過(guò)濾 (2)選擇 甘油管藏 (3)直徑(或半徑、大小、面積等合理答案),,