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1、專題八 生物技術(shù)實(shí)踐 考點(diǎn)3 植物有效成分的提取、DNA技術(shù) ? 要點(diǎn)整合 1.三種生物成分的提取方法、原理及步驟的比較三種生物成分的提取方法、原理及步驟的比較 提取物質(zhì) 提取方法 提取原理 步驟 利用水蒸氣將揮發(fā)性水蒸氣蒸餾; 玫瑰精油 蒸餾法 較強(qiáng)的植物芳香油攜分離油層(加NaCl) ; 帶出來 除水過濾(加無水Na2SO4) 橘皮精油 壓榨法 通過機(jī)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 使提取物溶解在有機(jī)粉碎、干燥; 胡蘿卜素 萃取法 溶劑中,蒸發(fā)后得到萃取、過濾; 提取物 濃縮 特別提醒特別提醒 (1) 胡蘿卜素不溶于水,含水量影響胡蘿卜素的萃

2、取效果。 (2) 油脂類物質(zhì)不易揮發(fā),可選用萃取法從菌體中提取。 (3) 萃取加熱時(shí)要加裝冷疑回流裝置,目的是防止加熱時(shí)有機(jī)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(zhì)分離的把握物質(zhì)分離的5 種方法種方法 (1) 分離油水混合物:分液法。 (2) 除去固體物和殘?jiān)哼^濾法。 (3) 除去液體中質(zhì)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(jī)溶劑:蒸餾法。 3. 明確冷凝管的明確冷凝管的2 種用法種用法 (1) 冷凝收集油水混合物:如玫瑰精油

3、的提取。 (2) 冷凝回流:如胡蘿卜素的提取。 4.DNA 粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)原理粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)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(zhì)的量濃度為0.14 mol/L時(shí)最低。 (2)DNA 不溶于酒精,但是細(xì)胞中的一些有機(jī)物如某些蛋白質(zhì)則溶于酒精,因此可以用酒精提純。 (3)DNA 遇二苯胺(沸水浴)會(huì)被染成藍(lán)色,因此,二苯胺可用來鑒定 DNA分子。 5.DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)流程的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)流程 選取材料破碎細(xì)胞,獲取含 DNA的濾液去除濾液中的雜質(zhì) DNA的析出與鑒定。 ? 考題集訓(xùn) 1.(2017全國,37) 綠色植物甲含有物質(zhì) W,該物質(zhì)為無色針

4、狀晶體,易溶于極性有機(jī)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(jié)晶成品?;卮鹣铝袉栴}: 晾干 填“高溫烘(1)在提取物質(zhì) W時(shí),最好應(yīng)選用的一種原料是_(干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲,不宜選用其他兩種的原因是高溫烘干過程中,植物甲中的物質(zhì) W易被破壞;新鮮的植物甲含水量高,_用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋,進(jìn)而降低對(duì)物質(zhì) W的提取效果 。 _1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 使原料和溶劑充分混勻 。 (2) 提取物質(zhì)W時(shí),振蕩的作用是_解析解析 提取物質(zhì)W時(shí),振蕩的作用是使原料和溶劑充分混勻。 (

5、3) 活性炭具有很強(qiáng)的吸附能力,在提取過程中,用活性炭處理提取液的去除提取液中的色素 目的是_。 解析解析 活性炭具有很強(qiáng)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。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 (4) 現(xiàn)有丙酮(沸點(diǎn)56 )、乙醇(沸點(diǎn)約78 )兩種溶劑,在提取物質(zhì) W時(shí),丙酮沸點(diǎn)低于乙醇,蒸餾時(shí)物質(zhì) W分解 應(yīng)選用丙酮作為提取劑,理由是 _較少 。 _解析解析 丙酮(沸點(diǎn)56 )、乙醇(沸點(diǎn)約78 )兩種溶劑,由于丙酮沸點(diǎn)相對(duì)較低,而溫度過高會(huì)導(dǎo)致物質(zhì) W分解,所以在提取物質(zhì) W時(shí),應(yīng)選用丙酮作提取劑。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 在溫度

6、較低的情況下操作,防火 (5) 該實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是_(答出兩點(diǎn)即可)。 解析解析 該實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是在溫度較低的情況下操作,防火,控制處理的時(shí)間等。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 方法技巧方法技巧 (1) 某種不知名物質(zhì) X或W提取選擇何種方法,要根據(jù)該物質(zhì)的特性進(jìn)行選擇。(2) 如何處理 X或W所對(duì)應(yīng)的植物材料甲或乙,要根據(jù)選擇提取的方法來處理。 1 2 3 4 5 6 7 2. 回答下列有關(guān)植物有效成分提取的問題: 粉碎 和干燥,(1) 從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時(shí),通常在萃取前要將胡蘿卜_有機(jī) 以提高萃取效率;萃取加熱時(shí)需安裝冷凝回流裝置,其目的是防止 _

7、溶劑的揮發(fā) ;水蒸氣蒸餾法 _(不適合 填“適合”或“不適合”)胡蘿卜_紙層析 法,素的提??;鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時(shí),通??刹捎胈標(biāo)準(zhǔn)樣品 進(jìn)行比對(duì)。 在鑒定的過程中需要用 _1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 (2) 用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí),分離出的油層中加入無水硫酸鈉的作除去少量的水 ,除去固體硫酸鈉的常用方法是 _過濾 。 用是_解析解析 用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí),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(huì)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。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 (3) 橘皮精油的有效成

8、分在用水蒸氣蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水解,使用水中蒸壓榨 法。 餾法又會(huì)產(chǎn)生原料焦糊的問題,所以一般采用 _解析解析 橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水解,使用水中蒸餾法又會(huì)產(chǎn)生原料焦糊問題,所以一般采用壓榨法。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 3.利用生物技術(shù)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(guān)問題: 較強(qiáng) 填“較強(qiáng)”或“較(1)玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,難溶于水,揮發(fā)性 _(弱”),適宜采用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取。經(jīng)上述方法提取后可收集到乳NaCl 填“NaCl”或“無水Na2SO4”)白色的乳濁液,應(yīng)向乳濁液中加入 _(使其分層。 解析解析 玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,

9、揮發(fā)性較強(qiáng),難溶于水,易溶于有機(jī)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(qiáng)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(huì)出現(xiàn)明顯的分層。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 石灰水 浸泡(2) 提取橘皮精油的方法與玫瑰精油不同,其流程是采用_壓榨 過濾靜置再次過濾獲得橘皮精油。 漂洗_解析解析 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。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 (3) 現(xiàn)有乙醇、乙醚和乙酸乙酯,沸點(diǎn)依次為 78 、35 和77 ,應(yīng)選乙酸乙酯 作為溶劑從植

10、物組織中萃取胡蘿卜素,理由是 _乙酸乙酯不 擇_溶于水,沸點(diǎn)較高且毒性較低 。若要對(duì)提取樣品進(jìn)行鑒定,可將該樣品_標(biāo)準(zhǔn) 樣品的紙層析結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。 與_解析解析 提取胡蘿卜素的萃取劑應(yīng)該具有較高的溶點(diǎn),能充分溶解胡蘿卜素,不與水混溶,且毒性較低,所以應(yīng)選乙酸乙酯。鑒定時(shí),應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)樣品比對(duì)。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 食用油 ,以利于胡蘿卜素的溶解,從而更易被人(4) 炒胡蘿卜時(shí)要多加 _體吸收。 解析解析 胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑,炒胡蘿卜時(shí)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。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 4. 下圖為“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的相

11、關(guān)操作。 洋蔥(菜花等) (1)圖中實(shí)驗(yàn)材料A可以是_等,研磨前加入的B應(yīng)該是洗滌劑和食鹽 _。 (2) 通過上述所示步驟得到濾液 C后,再向?yàn)V液中加入 2 mol/L 的NaCl 溶液使DNA溶解 ,再過濾得到濾液 D,向?yàn)V液D中加入蒸餾水的目的目的是_使DNA( 溶解度下降而沉淀)析出 。 的是_1 2 3 4 5 6 7 答案 (3) 在“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中,將含有一定雜質(zhì)的 DNA絲狀物分別放入體積為2 mL 的4 種溶液中,經(jīng)攪拌后過濾,獲得如表所示的 4種濾H 。 液,含DNA最少的是濾液_1 2 3 研磨液 2 mol/L NaCl溶液 0.14 mol/L NaCl溶

12、液 攪拌后過濾 攪拌后過濾 攪拌后過濾 濾液E 濾液F 濾液G 4 冷卻的95% 的酒精溶液 攪拌后過濾 濾液H 在沸水浴條件下,DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色 。 (4)DNA 鑒定的原理是_1 2 3 4 5 6 7 答案 5. 根據(jù)植物芳香油提取的相關(guān)知識(shí),回答下列問題: 水蒸氣蒸餾 法;(1) 玫瑰精油的提取可使用如圖所示裝置,這種方法叫_不是 填“是”或“不是”)純的玫瑰精油,而是蒸餾時(shí)收集的蒸餾液 _(玫瑰精油和水的混合物 。進(jìn)水口是圖中的_( 填圖中的編號(hào))。 _解析解析 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

13、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(dòng)的,故進(jìn)水口為。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 壓榨 (2) 檸檬芳香油的提取常用 _ 法。 解析解析 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(shí)容易導(dǎo)致原料焦糊,水蒸氣蒸餾還會(huì)導(dǎo)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。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 (3) 用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí),在油水混合物中加入氯化鈉的作用是增加鹽溶液的濃度,擴(kuò)大油與水溶液的濃度差 _ ,便于油水分離。分離吸收殘留的水分,除去固體硫酸鈉 出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是 _過濾 。 的常用方法是

14、_解析解析 用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時(shí),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(kuò)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。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 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(xì)胞恢復(fù)為正常細(xì)胞的作用。如圖是提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)流程示意圖,請(qǐng)回答下列相關(guān)問題: 胡蘿卜 粉碎干燥A過濾B胡蘿卜素 (1)除了可以從植物中提取天然胡蘿卜素外,還可以從養(yǎng)殖的巖藻中獲得微生物的發(fā)酵 或者利用_生產(chǎn)。 解析解析 天然胡蘿卜素除取自

15、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(chǎn)。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 (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(duì)新鮮干燥 處理,但要注意控制_溫度 和時(shí)間,這是因?yàn)榈暮}卜進(jìn)行_溫度太高、干燥時(shí)間太長會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解 。 _胡蘿卜 粉碎干燥A過濾B胡蘿卜素 解析解析 進(jìn)行有機(jī)溶劑萃取時(shí)應(yīng)對(duì)原料進(jìn)行干燥處理。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 萃取 ,此過程用到的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有較高的(3) 圖中 A過程表示 _沸點(diǎn) ,能夠充分_溶解 胡蘿卜素,并且不與水混溶。 _胡蘿卜 粉碎干燥A過濾B胡蘿卜素 解析解析 圖中A為萃取,該過程所用到的有

16、機(jī)溶劑應(yīng)具有較高的沸點(diǎn),能充分溶解胡蘿卜素,且不與水混溶。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 除去萃取液中的不 濃縮,濃縮之前進(jìn)行過濾的目的是 (4) 圖中B過程表示_ 溶物 。 _胡蘿卜 粉碎干燥A過濾B胡蘿卜素 解析解析 圖中B為濃縮,在濃縮前應(yīng)進(jìn)行過濾以除去萃取液中的不溶物。 1 2 3 4 5 6 7 解析 答案 7. 實(shí)驗(yàn)中對(duì)DNA進(jìn)行鑒定時(shí),做如下操作: 試管 序號(hào) 1 2 3 4 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1 2 3 A 加2 mol/L的NaCl 溶液5 mL 不加 加4 mL 二苯胺,混勻 沸水浴5 分鐘 4 5 6 7 B 加2 mol/L的NaCl 溶液5 mL 加入提取的DNA絲狀物并攪拌 加4 mL 二苯胺,混勻 沸水浴5 分鐘 (1) 根據(jù)右圖,完成表格空白處的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 試管 序號(hào) A B 1 2 3 4 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 加2 mol/L的NaCl 溶液5 mL 不加 加4 mL 二苯胺,混勻 沸水浴5 分鐘 加2 mol/L的NaCl 溶液5 mL 加入提取的DNA 絲狀物

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