全国通用版2019高考生物二轮复习专题八生物技术实践考点3植物有效成分的提取DNA技术学案.doc

考点3植物有效成分的提取、DNA技术1三种生物成分的提取方法、原理及步骤的比较提取物质提取方法提取原理步骤玫瑰精油蒸馏法利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来水蒸气蒸馏；分离油层(加NaCl)；除水过滤(加无水Na2SO4)橘皮精油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；再次过滤胡萝卜素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；浓缩特别提醒(1)胡萝卜素不溶于水，含水量影响胡萝卜素的萃取效果。(2)油脂类物质不易挥发，可选用萃取法从菌体中提取。(3)萃取加热时要加装冷疑回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。(4)胡萝卜素在人体肝脏中可被氧化成两分子的维生素A，因此可用于治疗因缺乏维生素A引起的夜盲症等。2把握物质分离的5种方法(1)分离油水混合物：分液法。(2)除去固体物和残渣：过滤法。(3)除去液体中质量较小的固体残留物：离心法。(4)除去芳香油中的残留水分：加入无水硫酸钠后过滤的方法。(5)除去萃取液中的有机溶剂：蒸馏法。3明确冷凝管的2种用法(1)冷凝收集油水混合物：如玫瑰精油的提取。(2)冷凝回流：如胡萝卜素的提取。4DNA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。5DNA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。1(2017全国，37)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)。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，防火解析(1)因高温烘干过程中，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。所以在提取物质W时，最好应选用的原料是晾干的植物甲，而不选用高温烘干或新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡的作用是使原料和溶剂充分混匀。(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去除提取液中的色素。(4)丙酮(沸点56 )、乙醇(沸点约78 )两种溶剂，由于丙酮沸点相对较低，而温度过高会导致物质W分解，所以在提取物质W时，应选用丙酮作提取剂。(5)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。方法技巧(1)某种不知名物质X或W提取选择何种方法，要根据该物质的特性进行选择。(2)如何处理X或W所对应的植物材料甲或乙，要根据选择提取的方法来处理。2回答下列有关植物有效成分提取的问题： (1)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，通常在萃取前要将胡萝卜_和干燥，以提高萃取效率；萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是防止_；水蒸气蒸馏法_(填“适合”或“不适合”)胡萝卜素的提取；鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常可采用_法，在鉴定的过程中需要用_进行比对。(2)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，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_。(3)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用_法。答案(1)粉碎有机溶剂的挥发不适合纸层析标准样品(2)除去少量的水过滤(3)压榨解析(1)由于新鲜的胡萝卜含有大量的水分，故萃取前要将胡萝卜粉碎和干燥以提高萃取效率。安装冷凝回流装置，其目的是防止有机溶剂的挥发。水蒸气蒸馏法不适合胡萝卜素的提取，因为水蒸气蒸馏法适用于分离挥发性物质，而胡萝卜素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出。要鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常采用纸层析法，在鉴定过程中需要用标准样品进行比对。(2)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让油层和水层分离。由于分离的油层中还会含有一定量的水分，一般加入无水硫酸钠吸水，然后再过滤除去固体硫酸钠即可。(3)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊问题，所以一般采用压榨法。3利用生物技术可以从生物材料中提取一些特定的有效成分。回答以下相关问题：(1)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，挥发性_(填“较强”或“较弱”)，适宜采用水蒸气蒸馏法进行提取。经上述方法提取后可收集到乳白色的乳浊液，应向乳浊液中加入_(填“NaCl”或“无水Na2SO4”)使其分层。(2)提取橘皮精油的方法与玫瑰精油不同，其流程是采用_浸泡漂洗_过滤静置再次过滤获得橘皮精油。(3)现有乙醇、乙醚和乙酸乙酯，沸点依次为78 、35 和77 ，应选择_作为溶剂从植物组织中萃取胡萝卜素，理由是_。若要对提取样品进行鉴定，可将该样品与_样品的纸层析结果进行比对。(4)炒胡萝卜时要多加_，以利于胡萝卜素的溶解，从而更易被人体吸收。答案(1)较强NaCl(2)石灰水压榨(3)乙酸乙酯乙酸乙酯不溶于水，沸点较高且毒性较低标准(4)食用油解析(1)玫瑰精油的化学性质稳定，挥发性较强，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，收集到乳白色的乳浊液，向乳浊液中加入NaCl，增加盐浓度，就会出现明显的分层。(2)提取橘皮精油的流程是石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤获得橘皮精油。(3)提取胡萝卜素的萃取剂应该具有较高的溶点，能充分溶解胡萝卜素，不与水混溶，且毒性较低，所以应选乙酸乙酯。鉴定时，应与标准样品比对。(4)胡萝卜素易溶于有机溶剂，炒胡萝卜时要多加食用油，以利于胡萝卜素的溶解，从而更易被人体吸收。4下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。(1)图中实验材料A可以是_等，研磨前加入的B应该是_。(2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是_，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是_。(3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2 mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液_。1研磨液搅拌后过滤滤液E22 mol/L NaCl溶液搅拌后过滤滤液F30.14 mol/L NaCl溶液搅拌后过滤滤液G4冷却的95%的酒精溶液搅拌后过滤滤液H(4)DNA鉴定的原理是_。答案(1)洋葱(菜花等)洗涤剂和食盐(2)使DNA溶解使DNA(溶解度下降而沉淀)析出(3)H(4)在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色5根据植物芳香油提取的相关知识，回答下列问题：(1)玫瑰精油的提取可使用如图所示装置，这种方法叫_法；蒸馏时收集的蒸馏液_(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，而是_。进水口是图中的_(填图中的编号)。(2)柠檬芳香油的提取常用_法。(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_，便于油水分离。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_。答案(1)水蒸气蒸馏不是玫瑰精油和水的混合物(2)压榨(3)增加盐溶液的浓度，扩大油与水溶液的浓度差吸收残留的水分过滤解析(1)分析题图装置可知，该图是蒸馏装置，用该装置提取玫瑰精油的方法叫水蒸气蒸馏法；锥形瓶中收集到的液体不是纯净的玫瑰精油，是玫瑰精油和水的混合物，图中冷凝管中的水是由下到上流动的，故进水口为。(2)柠檬芳香油主要贮存在柠檬皮部分，用水中蒸馏法提取柠檬芳香油时容易导致原料焦糊，水蒸气蒸馏还会导致柠檬芳香油的有效成分部分分解，因此不适宜用蒸馏法，通常采用压榨法。(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可以增加盐溶液的浓度，扩大油与水溶液的浓度差，便于油水分离。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是吸收薄荷油中残留的水分，除去固体硫酸钠的常用方法是过滤。6胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，还是常用的食品色素，还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。如图是提取胡萝卜素的实验流程示意图，请回答下列相关问题：(1)除了可以从植物中提取天然胡萝卜素外，还可以从养殖的岩藻中获得或者利用_生产。(2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在胡萝卜素的提取过程中，要对新鲜的胡萝卜进行_处理，但要注意控制_和时间，这是因为_。(3)图中A过程表示_，此过程用到的有机溶剂应该具有较高的_，能够充分_胡萝卜素，并且不与水混溶。(4)图中B过程表示_，浓缩之前进行过滤的目的是_。答案(1)微生物的发酵(2)干燥温度温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解(3)萃取沸点溶解(4)浓缩除去萃取液中的不溶物解析(1)天然胡萝卜素除取自植物外，还可以从养殖的岩藻中获得或利用微生物的发酵生产。(2)进行有机溶剂萃取时应对原料进行干燥处理。(3)图中A为萃取，该过程所用到的有机溶剂应具有较高的沸点，能充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶。(4)图中B为浓缩，在浓缩前应进行过滤以除去萃取液中的不溶物。7实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作： 试管序号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丝状物并搅拌3加4 mL二苯胺，混匀加4 mL二苯胺，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟实验现象实验结论(1)根据上图，完成表格空白处的实验内容。(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？_。(3)在沸水浴中加热的目的是_，同时说明DNA对高温有较强的_。(4)A试管在实验中的作用是_。(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与_有关。答案(1)溶液不变蓝色溶液逐渐变蓝色DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色(2)溶液颜色基本不变(3)加快颜色反应速度耐受性(4)对照(5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少解析A、B两试管形成对照，B试管中含DNA丝状物，A试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热5 min，这样可加快颜色反应的速度，观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。