2013高考生物一輪復(fù)習(xí)課件第11單元 第43課時生物技術(shù)在組織培養(yǎng)DNA和蛋白質(zhì)分離及有效成分提取中的應(yīng)用

1第十一單元生物技術(shù)實(shí)踐

1第十一單元生物技術(shù)實(shí)踐21．涵蓋范圍

本單元包括選修1全部內(nèi)容——微生物的培養(yǎng)與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及實(shí)踐應(yīng)用；植物組織培養(yǎng)技術(shù)及DNA和蛋白質(zhì)的提取與分離技術(shù)；酶的研究和實(shí)踐應(yīng)用；植物有效成分的提取方法、過程及注意事項(xiàng)。單元教學(xué)分析21．涵蓋范圍本單元包括選修1全部內(nèi)容——微生物的培32．考情分析

考查力度：相對固定，如山東理綜只出一個8分的簡答題?？疾閮?nèi)容及形式①微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用多以簡答題形式考查；②酶的研究與應(yīng)用，常與必修1中酶的本質(zhì)、特性等知識有機(jī)結(jié)合考查；③植物組織培養(yǎng)常與植物有效成分提取相結(jié)合考查；④傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及實(shí)踐應(yīng)用多以簡答題形式考查；⑤酶的研究、DNA和蛋白質(zhì)提取技術(shù)多以選擇題形式考查。32．考情分析考查力度：相對固定，如山東理綜只出一個43．復(fù)習(xí)指導(dǎo)(1)復(fù)習(xí)線索

①以轉(zhuǎn)基因——微生物培養(yǎng)——酶生產(chǎn)——酶應(yīng)用為線索，系統(tǒng)復(fù)習(xí)微生物培養(yǎng)技術(shù)、酶的研究和實(shí)踐應(yīng)用。②以技術(shù)手段、技術(shù)流程為主線，復(fù)習(xí)發(fā)酵、組織培養(yǎng)、有效成分及DNA、蛋白質(zhì)提取有關(guān)知識。(2)復(fù)習(xí)方法

①列表比較法——DNA、蛋白質(zhì)的提取與分離。②實(shí)踐聯(lián)系——發(fā)酵技術(shù)、植物有效成分提取技術(shù)。③實(shí)驗(yàn)聯(lián)系——植物組織培養(yǎng)、微生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)過程。43．復(fù)習(xí)指導(dǎo)(1)復(fù)習(xí)線索(2)復(fù)習(xí)方5第43

課時生物技術(shù)在組織培養(yǎng)、DNA和蛋白質(zhì)分離及有效成分提取中的應(yīng)用

5第43課時生物技術(shù)在組織培養(yǎng)、DNA和蛋白質(zhì)分離及有6突破考點(diǎn)·提煉方法6突破考點(diǎn)·提煉方法7考點(diǎn)134生物技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用——植物組織培養(yǎng)1．植物組織培養(yǎng)的過程(1)菊花組織培養(yǎng)過程(2)月季的花藥培養(yǎng)7考點(diǎn)134生物技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用——植物組織培養(yǎng)1．植物組82.植物組織培養(yǎng)技術(shù)和花藥離體培養(yǎng)技術(shù)的異同植物組織培養(yǎng)技術(shù)花藥離體培養(yǎng)技術(shù)

相同點(diǎn)理論依據(jù)植物細(xì)胞的全能性

基本過程外植體愈傷組織叢芽生根―→移栽；無菌技術(shù)及接種操作基本相同

影響因素選材、營養(yǎng)、激素、pH、溫度、光照等

不同點(diǎn)選材體細(xì)胞生殖細(xì)胞(精子)生殖方式無性生殖有性生殖

提醒同一株綠色植物不同部分的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織的基因相同。82.植物組織培養(yǎng)技術(shù)和花藥離體培養(yǎng)技術(shù)的異同植物組織培養(yǎng)93．植物激素與組織培養(yǎng)

(1)生長素和細(xì)胞分裂素是啟動細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素，其作用及特點(diǎn)：①在生長素存在的情況下，細(xì)胞分裂素的作用呈現(xiàn)加強(qiáng)的趨勢。②使用順序不同，結(jié)果不同，具體如下：使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果先使用生長素，后使用細(xì)胞分裂素有利于細(xì)胞分裂，但細(xì)胞不分化先使用細(xì)胞分裂素，后使用生長素細(xì)胞既分裂又分化同時使用分化頻率提高③用量比例不同，結(jié)果也不同93．植物激素與組織培養(yǎng)使用順序?qū)嶒?yàn)結(jié)果先使用生長素，104．影響植物組織培養(yǎng)的因素

(1)材料：植物的種類、材料的年齡和保存時間的長短等都會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一般來說，容易進(jìn)行無性繁殖的植物容易進(jìn)行組織培養(yǎng)。嫩枝生理狀態(tài)好，容易誘導(dǎo)脫分化和再分化。

(2)營養(yǎng)：常用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有機(jī)物有甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素、蔗糖等。

提醒培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓。104．影響植物組織培養(yǎng)的因素提醒培養(yǎng)基中添11(3)環(huán)境條件：pH、溫度、光照等環(huán)境條件。如菊花組織培養(yǎng)所需pH為5.8，溫度為18～22℃，光照條件為每日用日光燈照射12小時。11(3)環(huán)境條件：pH、溫度、光照等環(huán)境條件。如菊121．(2011·江蘇卷，16)下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是 (

)

A．愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞

B．二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株

C．用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裝可制成人工種子

D．植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCl的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得對位訓(xùn)練121．(2011·江蘇卷，16)下列有關(guān)植物組織培13

答案D

解析在普通培養(yǎng)基中添加適量的NaCl，制成選擇培養(yǎng)基，可用來篩選植物耐鹽突變體，故選項(xiàng)D正確。愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞；二倍體植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)后得到單倍體植株，該單倍體高度不育，不能穩(wěn)定遺傳；用人工薄膜將胚狀體等進(jìn)行包裝可制成人工種子，愈傷組織不能作為制作人工種子的材料，故選項(xiàng)A、B、C錯誤。

13答案D

解析在普通培養(yǎng)基中添加適14

排雷(1)菊花的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇未開花植物的莖上部新萌生的側(cè)枝；月季花藥的離體培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇花粉發(fā)育過程中的單核靠邊期的花粉進(jìn)行培養(yǎng)。

(2)植物組織培養(yǎng)過程應(yīng)該在無菌的條件下進(jìn)行，外植體消毒所用消毒劑為體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗液是無菌水。

(3)組織培養(yǎng)時不用天然激素而是用人工合成的激素，是因?yàn)橹参镏写嬖谙鄳?yīng)的分解天然激素的酶而沒有分解相應(yīng)的人工合成激素的酶，所以天然激素在植物體內(nèi)作用和存在的時間短，人工合成激素的作用和存在的時間長，作用效果明顯。

(4)在初期，菊花的組織培養(yǎng)需光照，月季花藥的離體培養(yǎng)不需光照，而在后期均需光照。14排雷(1)菊花的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選擇未開花植15考點(diǎn)135生物技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用——DNA的粗提取與鑒定1．原理、方法和目的基本原理方法目的DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低溶于NaCl溶液中并稀釋①NaCl溶液為2mol/L時，DNA溶解，而部分蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析生成沉淀，通過過濾可除去部分蛋白質(zhì)及不溶于NaCl溶液的雜質(zhì)②當(dāng)NaCl溶液稀釋至0.14mol/L時，DNA析出，過濾可除去溶于NaCl溶液的部分蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì)DNA不被蛋白酶所水解加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白質(zhì)DNA不溶于酒精溶液加入冷卻酒精(95%)DNA析出，除去溶于酒精的蛋白質(zhì)DNA可被二苯胺染成藍(lán)色加入二苯胺，并沸水浴鑒定DNA15考點(diǎn)135生物技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用——DNA的粗提取與鑒162.實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)

(1)步驟：提取血細(xì)胞核物質(zhì)(蒸餾水漲破)→溶解(2mol/L的NaCl溶液)→過濾(除雜質(zhì))→析出(滴蒸餾水，降NaCl溶液濃度至0.14mol/L)→過濾→再溶解(2mol/L的NaCl溶液)→過濾→進(jìn)一步提純(體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻酒精)→鑒定。

(2)鑒定不變藍(lán)——對照組溶液逐漸變藍(lán)絲狀物(DNA)均加入：①4mL二苯胺試劑②2mol/LNaCl溶液5mL實(shí)驗(yàn)組圖示結(jié)果加入物質(zhì)比較162.實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)

(1)步驟：提取171718(3)注意事項(xiàng)

①制備雞血細(xì)胞液時，要在取雞血的同時加入檸檬酸鈉，靜置后上層是血清，下層為所需要的血細(xì)胞。

②兩次加蒸餾水的目的不同，一是漲破細(xì)胞，二是稀釋溶液。

③鑒定DNA時需沸水浴加熱。

④二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會影響鑒定的效果。18(3)注意事項(xiàng)

①制備雞血細(xì)胞液時，要在19對位訓(xùn)練2．(2010·江蘇卷，32)某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動，具體步驟如下：

材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10g。剪碎后分成兩組，一組置于20℃、另一組置于－20℃條件下保存24h。

DNA粗提?。?/p>

第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。

第二步：先向6只小燒杯中分別注入10mL濾液，再加入

20mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。

19對位訓(xùn)練2．(2010·江蘇卷，32)某生物興趣20

第三步：取6支試管，分別加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮狀物。

DNA檢測：在上述試管中各加入4mL二苯胺試劑，混合均勻后，置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表：材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋(注：“＋”越多表示藍(lán)色越深)

分析上述實(shí)驗(yàn)過程，回答下列問題：20第三步：取6支試管，分別加入等量的2mol/L21(1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題的名稱是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)。

(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為減少＿＿＿＿。

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論并分析。①結(jié)論1：與20℃相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在－20℃條件下保存，DNA的提取量較多。結(jié)論2：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。②針對結(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專海撸撸撸撸撸撸撸撸達(dá)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進(jìn)一步提高粗提取時DNA的純度，在第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟：溫度對DNA提取量的影響DNA斷裂等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，活性，DNA降解速率慢探究不同材料和不同保存從蒜黃提取的DNA量最多低溫抑制了相關(guān)酶的21(1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題的名稱是＿＿＿＿＿＿＿＿＿22＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時間，吸取上清液

解析根據(jù)步驟中選擇了不同的材料，在不同溫度下的處理，可判斷出本實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同材料和不同溫度對DNA提取量的影響，是DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用；“緩緩地”攪拌能夠有效防止因DNA斷裂而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；結(jié)論可以從表格中顏色深淺得出，低溫下獲得的DNA含量較多是因?yàn)榈蜏匾种屏讼嚓P(guān)酶的活性，使DNA降解速率減慢；依據(jù)氯仿的特性，可以在第三步獲得的溶液中加入等量氯仿，靜置并吸取蛋白質(zhì)含量較少的DNA上清液，獲得純度更高的DNA。

排雷

(1)實(shí)驗(yàn)材料①動物雞血細(xì)胞液的優(yōu)點(diǎn)22＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿23

提醒：人和哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中不含細(xì)胞核，也沒有DNA，不適于作為DNA提取的材料，但卻是提取血紅蛋白的理想材料。②植物：新鮮菜花、蒜黃、菠菜等。

(2)步驟中注意問題：

①實(shí)驗(yàn)中有多個步驟要用到玻璃棒攪拌，使用時注意玻璃棒不要碰到燒杯底。

②實(shí)驗(yàn)中所用的二苯胺是一種有毒性的試劑，使用時注意不要讓藥液接觸到皮膚或身體的其他部位。23提醒：人和哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中不含細(xì)胞核，也沒24考點(diǎn)136生物科技新手段——PCR擴(kuò)增技術(shù)1．原理：DNA復(fù)制。

2．條件：模板、原料、酶、ATP。

3．場所：體外PCR擴(kuò)增儀。

4．方向：DNA復(fù)制的具體過程涉及DNA雙鏈的方向。DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，為了明確地表示DNA的方向，通常將DNA的羥基(—OH)末端稱為3′端，兩磷酸基團(tuán)的末端稱為5′端。DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，而只能從3′端延伸DNA鏈，因此，DNA復(fù)制需要引物。當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的3′端開始延伸DNA鏈，DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。

24考點(diǎn)136生物科技新手段——PCR擴(kuò)增技術(shù)255．過程

(1)變性：當(dāng)溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解旋為單鏈，如下圖：

(2)復(fù)性：溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，如下圖：255．過程

(1)變性：當(dāng)溫度上升到90℃26(3)延伸：溫度上升到72℃左右，溶液中的四種脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈，如下圖：

6．檢測PCR擴(kuò)增效果

(1)將樣品進(jìn)行50倍稀釋：取2μLPCR反應(yīng)液，加入

98μL蒸餾水。

(2)以蒸餾水作為空白對照，在波長260nm處，將紫外分光光度計的讀數(shù)調(diào)節(jié)至零。

(3)將步驟①中的DNA稀釋液加入到厚度為1cm的比色杯中，測定其在260nm處的光吸收值(用A260nm表示)。26(3)延伸：溫度上升到72℃左右，溶液中的四種脫272728

注意

DNA在260nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈的吸收峰，可以利用DNA的這一特點(diǎn)進(jìn)行DNA含量的測定。

(4)根據(jù)下面的公式計算DNA含量。DNA含量(μg/mL)＝50×A260nm×稀釋倍數(shù)

注意據(jù)測定，1μg/mL的DNA在厚度為1cm比色杯中，OD260為1相當(dāng)于50μg/mL的雙鏈DNA。以此為標(biāo)準(zhǔn)，可以計算出樣品中的DNA濃度。7．PCR技術(shù)的應(yīng)用

PCR技術(shù)模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程，實(shí)現(xiàn)對某一段DNA的擴(kuò)增。PCR技術(shù)能在幾小時內(nèi)將極微量的DNA特異性地擴(kuò)增上百萬倍，從而有效地解決了因?yàn)闃悠分蠨NA含量太低而難以對樣品進(jìn)行分析研究的難題，大大提高了對DNA分子的分析和檢測能力，被廣泛地應(yīng)用于基因克隆、基因序列分析、遺傳病診斷、古生物學(xué)研究以及刑偵破案、親子鑒定等諸多方面。28注意DNA在260nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈的吸293．多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。請回答下列有關(guān)PCR技術(shù)的基本原理及應(yīng)用問題。

(1)DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，通常將＿＿＿＿＿_(dá)的末端稱為5′端，當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的＿＿＿＿開始延伸DNA鏈。

(2)PCR利用DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題，但又導(dǎo)致了DNA聚合酶失活的新問題。到20世紀(jì)80年代，科學(xué)家從一種Taq細(xì)菌中分離到＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)，它的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用解決了上述問題。要將Taq細(xì)菌從其他普通的微生物中分離出來，所用的培養(yǎng)基叫＿＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)。

對位訓(xùn)練磷酸基團(tuán)3′端耐高溫的TaqDNA聚合酶選擇培養(yǎng)基293．多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增D30(3)PCR的每次循環(huán)可以分為＿＿＿＿＿＿＿＿＿三步。假設(shè)在PCR反應(yīng)中，只有一個DNA片段作為模板，請計算在5次循環(huán)后，反應(yīng)物中大約有＿＿個這樣的DNA片段。

(4)請用簡圖表示出一個DNA片段PCR反應(yīng)中第二輪的產(chǎn)物。

(5)簡述PCR技術(shù)的主要應(yīng)用。變性、復(fù)性和延伸32

遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測定(要求3項(xiàng)以上)。30(3)PCR的每次循環(huán)可以分為＿＿＿＿＿＿＿＿＿31

解析(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已經(jīng)存在的核酸的3′-羥基上，與DNA母鏈結(jié)合的引物就提供這個羥基。

(2)因PCR利用了DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題，所以用于催化DNA復(fù)制過程的DNA聚合酶要具有耐高溫的特性。用選擇培養(yǎng)基可將Taq細(xì)菌從其他普通的微生物中分離出來。

(3)DNA復(fù)制時兩條鏈均作為模板，進(jìn)行半保留式復(fù)制，所以復(fù)制5次后得到的子代DNA分子數(shù)為25＝32個。

(4)新合成的DNA鏈帶有引物，而最初的模板DNA的兩條鏈不帶有引物。

(5)PCR技術(shù)可以對DNA分子進(jìn)行擴(kuò)增，所以可用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測定等方面。31解析(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已經(jīng)32

排雷

PCR擴(kuò)增技術(shù)和DNA復(fù)制的比較DNA復(fù)制PCR擴(kuò)增技術(shù)場所細(xì)胞核內(nèi)生物體外原理堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對酶DNA聚合酶、解旋酶耐熱的DNA聚合酶(Taq酶)條件模板、ATP、引物鏈(RNA)、常溫模板、ATP、引物鏈(DNA及RNA片段)、溫度變化(90～95℃→55～60℃→70～75℃)原料四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸特點(diǎn)形成的是整個DNA分子，一個細(xì)胞周期只復(fù)制一次短時間內(nèi)形成大量目的基因DNA片段，呈指數(shù)增長——2n32排雷PCR擴(kuò)增技術(shù)和DNA復(fù)制的比較DNA復(fù)33考點(diǎn)137生物科技實(shí)踐應(yīng)用——血紅蛋白的提取和分離1．蛋白質(zhì)分離的依據(jù)

蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)和對其他分子的親和力等，可以用來提取和分離不同種類的蛋白質(zhì)。

2．凝膠色譜原理

(1)識圖析圖

凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理33考點(diǎn)137生物科技實(shí)踐應(yīng)用——血紅蛋白的提取和分34圖A，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)由于擴(kuò)散作用進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部而被滯留；相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)被排阻在凝膠顆粒外面，在顆粒之間迅速通過。

圖B，①蛋白質(zhì)混合物上柱；②洗脫開始，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)；相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)則被排阻于顆粒之外；③相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)被滯留，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)向下移動；④相對分子質(zhì)量不同的分子完全分開；⑤相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)行程較短，已從層析柱中洗脫出來，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)還在行進(jìn)中。

相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)分子因此得以分離。

34圖A，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)由于擴(kuò)散作用進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)35

蛋白質(zhì)比較相對分子質(zhì)量大相對分子質(zhì)量小凝膠內(nèi)部不能進(jìn)入能進(jìn)入運(yùn)動方式垂直向下垂直向下和無規(guī)則擴(kuò)散運(yùn)動經(jīng)過路程較短較長洗脫次序先流出后流出(2)列表比較

提醒凝膠色譜柱的直徑大小不影響分離效果，但直徑過大造成洗脫液體積大，樣品稀釋度大；凝膠色譜柱的高度與分離度有關(guān)。35蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量大相對分子質(zhì)量小363．凝膠電泳法原理

凝膠電泳法的原理是不同蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀和大小不同，在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導(dǎo)致不同蛋白質(zhì)在電場中的運(yùn)動方向和運(yùn)動速率不同。如下表：決定運(yùn)動方向形成庫侖力形成阻力決定運(yùn)動速率電荷性質(zhì)√電荷量√√分子形狀√√分子大小√√363．凝膠電泳法原理

凝膠電泳法的原理是不374.實(shí)驗(yàn)操作流程

樣品的處理

粗分離——透析(去除小分子雜質(zhì))

純化——凝膠色譜法進(jìn)行分離和純化

純度鑒定——SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法測定相對分子質(zhì)量374.實(shí)驗(yàn)操作流程

樣品的處理38

提醒①紅細(xì)胞洗滌過程中，洗滌三次后，上清液仍有黃色，可增加洗滌次數(shù)，否則無法除去血漿蛋白；離心時轉(zhuǎn)速要低，時間要短，否則白細(xì)胞等會一同沉淀，達(dá)不到分離效果。

②血紅蛋白釋放過程中，蒸餾水的作用是使紅細(xì)胞吸水漲破，甲苯的作用主要是溶解細(xì)胞膜。

③為了加快干凝膠的膨脹，可將加入洗脫液的濕凝膠用沸水浴加熱，逐漸升溫至接近沸騰，通常只需1～2h。這種方法不但節(jié)約時間，而且可以除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內(nèi)的空氣。

④滴加樣品時，吸管管口要貼著管壁環(huán)繞移動，防止破壞凝膠面。38提醒①紅細(xì)胞洗滌過程中，洗滌三次后，上清液仍有394．(2011·廣東卷，5)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，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，提純時雜蛋白較少

C．血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測

D．在凝膠色譜法分離過程中，血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動慢對位訓(xùn)練答案D394．(2011·廣東卷，5)以下關(guān)于豬血紅蛋白提40

解析豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核，提純時雜蛋白較少，是提純血紅蛋白的理想材料。提純血紅蛋白分四步：紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液、透析，其中洗滌紅細(xì)胞時，要用生理鹽水反復(fù)洗滌，既要將紅細(xì)胞洗滌干凈，又要不破壞紅細(xì)胞，然后再用蒸餾水和甲苯使紅細(xì)胞破裂，釋放出血紅蛋白。分離提純血紅蛋白時用凝膠色譜法，其原理是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小來分離蛋白質(zhì)，相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)移動速率較快；血紅蛋白的顏色可用于觀察紅色區(qū)帶的移動情況，并據(jù)此判斷分離效果。40解析豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核，提純時41

排雷(1)血紅蛋白的提取和分離時紅細(xì)胞分層不明顯，可能是洗滌次數(shù)少、未能除去血漿蛋白的原因。此外，離心速率過高和時間過長，會使白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞一同沉淀，也得不到純凈的紅細(xì)胞，影響后續(xù)血紅蛋白的提取純度。

(2)凝膠的裝填標(biāo)準(zhǔn)是緊密、均勻。檢測凝膠色譜柱的裝填是否成功可以在凝膠柱旁放一支與凝膠柱垂直的日光燈，檢查凝膠是否裝填得均勻。此外，還可以加入大分子的有色物質(zhì)，觀察色帶移動的情況。如果色帶均勻、狹窄、平整，說明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現(xiàn)紋路或是氣泡，輕輕敲打柱體以消除氣泡，消除不了時要重新裝柱。

(3)G－75：“G”代表凝膠的交聯(lián)程度，膨脹程度及分離范圍，75表示凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時吸水7.5g。

(4)裝填完后,立即用洗脫液洗脫的目的是使凝膠裝填緊密。41排雷(1)血紅蛋白的提取和分離時紅細(xì)胞分層不明42(5)實(shí)驗(yàn)過程中加入檸檬酸鈉的目的是防止血液凝固；低速、短時離心防止白細(xì)胞沉淀；緩慢攪拌防止紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白。

(6)檢測血紅蛋白的分離是否成功的方法：如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。42(5)實(shí)驗(yàn)過程中加入檸檬酸鈉的目的是防止血液凝固；43考點(diǎn)138生物技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用——植物芳香油的提取1．植物芳香油的基本知識

(1)成分：組成較復(fù)雜，主要包括萜類化合物及其衍生物。

(2)特點(diǎn)：具有很強(qiáng)的揮發(fā)性，易溶于有機(jī)溶劑。

(3)應(yīng)用：玫瑰精油是制作高級香水的主要成分，能使人產(chǎn)生愉悅感；橘皮精油的主要成分是檸檬烯，具誘人的橘香味，是食品、化妝品和香水配料的優(yōu)質(zhì)原料。

2．玫瑰精油的提取流程與關(guān)鍵43考點(diǎn)138生物技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用——植物芳香油的提44(1)安裝裝置順序：從左到右，自下而上。

(2)溫度計位置：溫度計水銀球的上限與蒸餾燒瓶支管的下限處在同一水平線上。

(3)冷凝管中的水流向：從下方進(jìn)水，上方出水，與蒸氣流向相反。

(4)加熱時防暴沸：墊石棉網(wǎng)，向液體中加入幾粒沸石或碎瓷片。

(5)燒瓶內(nèi)液體量：燒瓶容積的1/3～2/3。

(6)除水：加入無水Na2SO4后，放置時間可適當(dāng)延長些。

(7)溫度及時間：為提高產(chǎn)品質(zhì)量，要嚴(yán)格控制蒸餾溫度，可適當(dāng)延長蒸餾時間。44(1)安裝裝置順序：從左到右，自下而上。

453．橘皮精油的提取流程與關(guān)鍵

石灰水浸泡→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油

(1)橘皮的處理：干燥后一定要用石灰水浸透，時間至少

10h以上。

(2)壓榨液的處理：可以先用普通布袋過濾除去固體物和殘渣，然后離心進(jìn)一步除去質(zhì)量較小的殘留固體物，再用分液漏斗或吸管將上層的橘皮油分離出來。453．橘皮精油的提取流程與關(guān)鍵

石灰水浸泡465．(2010·課標(biāo)全國卷，37)下列是與芳香油提取相關(guān)的問題，請回答：

(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)。蒸餾時收集的蒸餾液＿＿_(dá)(是、不是)純的玫瑰精油，原因是＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)。

(2)當(dāng)蒸餾瓶中的水和原料量一定時，蒸餾過程中，影響精油提取量的主要因素有蒸餾時間和＿＿＿＿。當(dāng)原料量等其他條件一定時，提取量隨蒸餾時間的變化趨勢是＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(3)如果蒸餾過程中不進(jìn)行冷卻，則精油提取量會＿＿_(dá)，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。對位訓(xùn)練易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定不是油與水蒸氣一起蒸餾出來，所得到的是油水混合物蒸餾溫度提取量隨蒸餾時間的延長而增加，一定時間后提取量不再增加減少部分精油會隨水蒸氣揮發(fā)而流失玫瑰精在一定時間內(nèi)465．(2010·課標(biāo)全國卷，37)下列是與芳香油47(4)密封不嚴(yán)的瓶裝玫瑰精油保存時最好存放在溫度＿＿_(dá)的地方，目的是＿＿＿＿＿。

(5)某植物花中精油的相對含量隨花的不同生長發(fā)育時期的變化趨勢如圖所示。提取精油時采摘花的最合適時間為＿_(dá)天左右。

(6)從薄荷葉中提取薄荷油時＿＿(能、不能)采用從玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)

＿＿＿＿＿。較低減少揮發(fā)a能薄荷油與玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似47(4)密封不嚴(yán)的瓶裝玫瑰精油保存時最好存放在溫度48

解析由于玫瑰精油易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因此可以用水蒸氣蒸餾法提取，冷卻后必然含有水；蒸餾的提取效果與蒸餾的溫度與蒸餾的時間有關(guān)，隨著蒸餾時間的延長，原料中含的精油減少，提取的量也會減少直至再也提不出精油。蒸餾過程如果不冷卻，提取后的混合液溫度較高，由于精油易揮發(fā)，其含量會減少；保存時，環(huán)境溫度應(yīng)較低為好，防止精油揮發(fā)；第(5)小題為信息題，主要考查學(xué)生的讀圖、識圖及圖文轉(zhuǎn)化能力，根據(jù)圖像可知，玫瑰精油在蓓蕾期、開放期之間精油的含量較高，應(yīng)在此時采收；由于薄荷精油與玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)相似，可以采用相同的提取方法。48解析由于玫瑰精油易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)49

排雷

(1)植物芳香油的提取方法主要有水蒸氣蒸餾法、壓榨法、萃取法。水蒸氣蒸餾是植物芳香油提取的常用方法，但會導(dǎo)致原料焦糊或有效成分水解等，若植物有效成分易水解，則不宜采用此法。玫瑰精油、橘皮精油、胡蘿卜素的提取分別采用水蒸氣蒸餾法、壓榨法、萃取法。

(2)水蒸氣蒸餾可用明火加熱，萃取過程應(yīng)該避免明火加熱，采取水浴加熱，這是因?yàn)橛袡C(jī)溶劑都是易燃物，直接用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。

(3)用于萃取的有機(jī)溶劑必須事先精制，除去雜質(zhì)，否則會影響芳香油的質(zhì)量。

(4)在用水蒸氣蒸餾法制取玫瑰乳濁液提純過程中油水混合物中要加入氯化鈉的目的是增大鹽水的密度，有利于玫瑰精油與水的分層,加入無水Na2SO4的目的是吸收精油中殘留的水分。49排雷(1)植物芳香油的提取方法主要有水蒸氣蒸50(5)橘皮精油的提取過程中，橘皮洗凈晾干后，要浸泡在pH大于12、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%～8%的石灰水中16～24h，其目的是防止橘皮壓榨時滑脫，提高出油率。50(5)橘皮精油的提取過程中，橘皮洗凈晾干后，要浸51考點(diǎn)139生物科技實(shí)踐應(yīng)用——胡蘿卜素的提取1．萃取劑的選擇與影響萃取的因素

(1)萃取劑的選擇

有機(jī)溶劑分為水溶性和水不溶性兩種。乙醇和丙酮能夠與水混溶，是水溶性有機(jī)溶劑；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能與水混溶，是水不溶性有機(jī)溶劑。

萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶。另外還要考慮對人體是否有毒等安全問題。因乙醚沸點(diǎn)較低，苯和四氯化碳對人體有毒，所以本實(shí)驗(yàn)選用石油醚或乙酸乙酯作為萃取劑。

(2)影響萃取的因素

主要因素：萃取劑的性質(zhì)和使用量。

次要因素：原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的51考點(diǎn)139生物科技實(shí)踐應(yīng)用——胡蘿卜素的提取52溫度、萃取的時間等。

總之，溶解越充分，效果越好。

2．胡蘿卜素的萃取方法

(1)胡蘿卜素提取裝置的設(shè)計

①提取裝置：由鐵架臺、酒精燈、

水浴鍋、燒瓶、冷凝管等構(gòu)成。安裝順

序：從左到右，由下而上。拆除時相反。

裝置如圖所示。

②由于有機(jī)溶劑易燃，直接使用明

火加熱易引起燃燒、爆炸——故采用水浴加熱法。

③為防止加熱時有機(jī)溶劑的揮發(fā)——在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置。

52溫度、萃取的時間等。

總之，溶解越充分，效果越好53(2)紙層析鑒定步驟

①制作層析濾紙：在18cm×30cm濾紙下端距底邊2cm處做一條基線，在基線上取A、B、C、D四點(diǎn)。

②點(diǎn)樣：用最細(xì)的注射器針頭分別吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的標(biāo)準(zhǔn)樣品和提取樣品，分別在A、D和B、C點(diǎn)上點(diǎn)樣。點(diǎn)樣應(yīng)該快速細(xì)致，在基線上形成直徑為2mm左右的圓點(diǎn)。

③層析：等濾紙上的點(diǎn)樣液自然揮發(fā)干后，將濾紙卷成圓筒狀，置于裝有1cm深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各種色素完全分開后，取出濾紙，讓石油醚自然揮發(fā)。

④觀察：與標(biāo)準(zhǔn)樣品的胡蘿卜素層析帶相比較，觀察提取效果。53(2)紙層析鑒定步驟

①制作層析濾紙：在54

提醒此實(shí)驗(yàn)的目的是探究是否提取到了胡蘿卜素，而必修教材中色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)則是提取并分離四種色素，探究色素的種類和顏色。54提醒此實(shí)驗(yàn)的目的是探究是否提取到了胡蘿卜素，而556.如圖為提取胡蘿卜素的裝置圖，請據(jù)圖回答下列問題：

(1)[⑤]＿＿＿的作用是＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(2)[④]＿＿_(dá)內(nèi)加入的萃取液一般是＿＿＿_(dá)，原料在加入前，一般要進(jìn)行＿＿、＿＿處理。

(3)該萃取過程采用的是水浴加熱，其目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)＿＿＿＿＿。

(4)為了取得最佳萃取效果，萃取的時間應(yīng)該＿＿_(dá)(“長”或“短”)。對位訓(xùn)練冷凝管防止加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā)燒瓶石油醚粉碎干燥避免有機(jī)溶劑明火加熱引長降溫，起燃燒、爆炸556.如圖為提取胡蘿卜素的裝置圖，請據(jù)圖回答下列問56

解析圖示裝置為萃取裝置，其中⑤為冷凝管，其作用是降溫，以防止加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā)，④是燒瓶，其內(nèi)裝有萃取劑，胡蘿卜素的適宜萃取劑是石油醚，為防止有機(jī)溶劑明火加熱時引起燃燒、爆炸，萃取時有必要采用水浴加熱，而不用明火加熱。56解析圖示裝置為萃取裝置，其中⑤為冷凝管，其作57

排雷

(1)層析時注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時對濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進(jìn)行操作。

(2)點(diǎn)樣時應(yīng)注意點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大(直徑應(yīng)小于0.5cm)，如果用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度不宜過高，否則斑點(diǎn)會變黃。

(3)將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙兩邊不能相互接觸，以免因毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。

(4)層析液不可沒及樣品原點(diǎn)，以免色素溶解于層析液中，使鑒定失敗。

(5)層析是否提取到胡蘿卜素，通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品中的β-胡蘿卜素作對比予以確認(rèn)。57排雷(1)層析時注意選擇干凈的濾紙，為了防止58

考綱能力技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用能力

考題1血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分，負(fù)責(zé)血液中O2和部分CO2的運(yùn)輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問題。

考題鏈接1.蛋白質(zhì)的提取與分離技術(shù)58考綱能力技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用能力

考題159(1)將實(shí)驗(yàn)流程圖補(bǔ)充完整：A為＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)，B為＿＿＿＿＿＿＿＿。凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)＿＿＿＿＿＿＿＿＿分離蛋白質(zhì)的有效方法。

(2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除＿＿＿＿＿＿＿＿，洗滌次數(shù)過少，無法除去＿＿＿＿；離心速率過快和時間過長會使＿＿＿＿＿＿＿＿＿一同沉淀，達(dá)不到分離的效果。洗滌干凈的標(biāo)志是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是＿＿＿＿＿＿＿。

(3)在洗脫過程中加入物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。如果紅色區(qū)帶＿＿＿＿＿＿＿，說明色譜柱制作成功。血紅蛋白的釋放樣品的加入和洗脫量的大小雜蛋白(血漿蛋白)血漿蛋白胞和淋巴細(xì)胞離心后的上清液中沒有黃色蒸餾水和甲苯準(zhǔn)確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境，保持均勻一致的移動體外的pH和體內(nèi)的一致相對分子質(zhì)白細(xì)59(1)將實(shí)驗(yàn)流程圖補(bǔ)充完整：A為＿＿＿＿＿＿＿＿60

體會

(1)實(shí)驗(yàn)原理：依據(jù)蛋白質(zhì)的各種特性可以將不同種類的蛋白質(zhì)分離。

(2)常用方法

①凝膠色譜法：根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)。

②電泳：利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異及分子本身大小、形狀的不同產(chǎn)生不同的遷移速率，由此將各種分子分離。

(3)蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。60體會(1)實(shí)驗(yàn)原理：依據(jù)蛋白質(zhì)的各種特性可以將61

考綱能力實(shí)踐應(yīng)用能力

考題2

(2011·山東卷，34)研究發(fā)現(xiàn)柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白質(zhì))均有抑菌作用，兩者的提取及應(yīng)用如圖所示。

(1)柚皮易焦糊，宜采用＿＿＿＿法提取柚皮精油，該過程得到的糊狀液體可通過＿＿＿＿除去其中的固體雜質(zhì)。

考題鏈接2.芳香油的提取

壓榨過濾61考綱能力實(shí)踐應(yīng)用能力

考題2(62(2)篩選乳酸菌A時可選用平板劃線法或＿＿＿＿＿＿＿＿接種。對新配制的培養(yǎng)基滅菌時所用的設(shè)備是＿＿＿＿＿＿＿_(dá)。實(shí)驗(yàn)前需對超凈工作臺進(jìn)行＿＿處理。

(3)培養(yǎng)基中的尿素可為乳酸菌A生長提供＿＿＿＿。電泳法純化乳酸菌素時，若分離帶電荷相同的蛋白質(zhì)，則其分子量越大，電泳速率＿＿＿＿。

(4)抑菌實(shí)驗(yàn)時，在長滿致病菌的平