（通用版）2019版高考生物二轮复习 专题十一 生物技术实践 考点32 植物有效成分的提取、DNA技术学案

考点32植物有效成分的提取、DNA技术1植物芳香油三种提取方法的比较提取方法实验原理适用范围水蒸气蒸馏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适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性较强的芳香油压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料中芳香油的提取有机溶剂萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分溶解在有机溶剂中2.实验流程设计(1)玫瑰精油提取的实验流程鲜玫瑰花清水(14)水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水玫瑰油。(2)橘皮精油提取的实验流程石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮油。(3)提取胡萝卜素的实验流程胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素。3DNA粗提取与鉴定实验原理(1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，其中在物质的量浓度为0.14 mol/L时最低。(2)DNA不溶于酒精，但是细胞中的一些有机物如某些蛋白质则溶于酒精，因此可以用酒精提纯。(3)DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色，因此，二苯胺可用来鉴定DNA分子。4DNA的粗提取与鉴定实验流程选取材料破碎细胞，获取含DNA的滤液去除滤液中的杂质DNA的析出与鉴定。题组一植物有效成分的提取1胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的酵母菌R细胞中提取获得，流程如下：(1)培养酵母菌的培养基中一般含有水、碳源、氮源、无机盐等营养成分，不同的是制作固体培养基时加入了_。要获得大量的酵母菌R用于胡萝卜素的提取，应选择_培养基。(2)筛选酵母菌R时，可采用稀释涂布平板法接种，涂布前的操作是_。在固体培养基中理想的菌落是由单个活细胞繁殖而来，原因是_。(3)图中A过程表示_，该过程宜采用_方式加热。纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素，鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为_。(4)经一系列培养环境的优化，酵母菌R产胡萝卜素的量有所提高。在此基础上，要获得产量更高的菌株，可采取的育种方法是_。答案(1)琼脂液体(2)将菌液进行一系列的梯度稀释菌类DNA、细胞周期及理化性质都一样，便于科学研究(3)萃取水浴(实验)对照(4)诱导菌株突变再进行筛选解析(1) 制作固体培养基时，除了加入了水、碳源、氮源、无机盐等营养成分外，还需加入凝固剂琼脂。液体培养基可用于工业生产，要获得大量的酵母菌R用于胡萝卜素的提取，应选择液体培养基。(2)采用稀释涂布平板法接种微生物时，涂布前的操作是将菌液进行一系列的梯度稀释。由于菌类DNA、细胞周期及理化性质都一样，便于科学研究，所以在固体培养基中理想的菌落是由单个活细胞繁殖而来。(3) 图中A过程表示萃取。因萃取剂为有机溶剂，易燃易爆，所以胡萝卜素的萃取过程应该避免明火加热，应采用水浴加热。采用纸层析法鉴定所提取的胡萝卜素的过程中，需用胡萝卜素标准样品作为(实验)对照。(4)要获得产量更高的酵母菌R菌株，可采取诱变育种的方法，即诱导菌株突变再进行筛选。2青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发，60 以上易分解，主要从黄花蒿中提取。近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用，某科研小组按如下步骤进行了相关实验：从黄花蒿中提取青蒿素；将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中，适宜条件下培养24 h后除去上清液；向4组培养瓶中分别加入等量含2、4、8、16 molL1青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养；72 h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。回答下列问题：(1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法，原因是 _；根据青蒿素_的特点，可采用有机溶剂萃取的方法，现有四氯化碳(沸点76.5 )和乙醚(沸点34.5 )两种溶剂，应选用_作为萃取剂，不选用另外一种的理由是_。(2)萃取青蒿素的过程应采用_加热；加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是_。(3)科研小组进行上述步骤实验的目的是_。步骤中需要设置对照组，对照组的处理方法为_。答案(1)青蒿素不易挥发，不能随水蒸气蒸馏出来(或水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质，而青蒿素不易挥发)易溶于有机溶剂乙醚青蒿素在60 以上易分解，应选择低沸点的萃取剂(2)水浴防止有机溶剂挥发(3)探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系在另一培养瓶中加入等量的不含青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养解析(1)青蒿素不易挥发，不能随水蒸气蒸馏出来(或水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质，而青蒿素不易挥发)，所以提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法；根据青蒿素易溶于有机溶剂的特点，可采用有机溶剂萃取的方法；根据题意可知，青蒿素在60 以上易分解，因此应选择低沸点的乙醚作为萃取剂。(2)由于有机溶剂易燃，所以萃取青蒿素的过程应采用水浴加热；为防止有机溶剂挥发，加热时可在加热瓶口安装回流冷凝装置。(3)上述步骤实验的目的是探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系；步骤中缺少空白对照组，需要设置一组加入等量的不含青蒿素的培养液，在适宜条件下培养作为对照组，以排除细胞自身原因的死亡。题组二DNA技术3某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验，下列操作错误的是()A加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨B用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNAC加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌D加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热答案A解析破碎植物细胞时，加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作，A错误。4某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下。材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 、另一组置于20 条件下保存24 h。DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的质量浓度为2 molL1 NaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水浴中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果(如表)。材料保存温度花菜辣椒蒜黄20 20 注：“”越多表示颜色越深。分析上述实验过程，回答下面的问题：(1)该探究性实验的课题名称是：_。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_。(3)表中的颜色为_色，颜色的深浅代表了_。(4)DNA检测时需在沸水浴中加热的目的是_，同时说明DNA对高温有较强的_。(5)根据实验结果，得出结论并分析。结论1：与20 相比，相同实验材料在20 条件下保存，DNA的提取量较多。结论2：_。针对结论1，请提出合理的解释：_。(6)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：_，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。答案(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(2)DNA断裂(3)蓝DNA含量的多少(4)加速颜色反应耐受性(5)等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度较慢(6)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液解析(1)由表格可知，该实验的自变量是不同材料和不同保存温度，因此该探究性实验课题的名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少DNA断裂。(3)在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。因此，表中的颜色应该为蓝色，颜色的深浅代表DNA含量的多少。(4)DNA检测时需在沸水浴中加热的目的是加速颜色反应，同时说明DNA对高温有较强的耐受性。(5)根据实验结果可知：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多。因为低温抑制了相关酶的活性，使DNA降解速度减慢，所以与20 相比，相同实验材料在20 条件下保存，DNA的提取量较多。(6)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小，所以为了进一步提高DNA纯度，可将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。6