高考生物一轮复习生物技术实践第3课生物技术在其他方面的应用课件新人教版.ppt

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1、第3课生物技术在其他方面的应用,考点一DNA的粗提取与鉴定【必备知识回顾】1.基本原理：(1)DNA的粗提取：原理：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在_方面的差异，提取DNA，去除其他成分。,理化性质,DNA与蛋白质在物理、化学性质方面的差异：,析出,溶解,析出,水解,80,6080,(2)DNA的鉴定：DNA+_色。,蓝,二苯胺,2.主要步骤及注意事项：,血细胞吸水破裂,溶解细胞膜,溶解DNA,NaCL溶液,蛋白酶,冷却的酒精溶液,高温,二苯胺,蓝色,【特别提醒】DNA的粗提取与鉴定的“两个”提醒(1)提取DNA不能用哺乳动物成熟的红细胞作实验材料，因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，提取不

2、到DNA。,(2)进行DNA粗提取与鉴定实验时，为了防止DNA分子断裂，应该加入洗涤剂和食盐后进行轻缓、充分地搅拌和研磨。,【核心素养提升】【典例示范】(2018烟台模拟)如图为“DNA粗提取和鉴定”实验的相关操作，仔细观察并分析回答：,(1)操作和都是加入蒸馏水，其目的相同吗？_。简要说明：_。(2)操作中加入酒精的目的是_。(3)操作中的黏稠物是经过_过滤获得的。加入2mol/LNaCl的目的是_。,【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维，具体表现在两个角度：,【解析】(1)操作将蒸馏水加入鸡血细胞液中，目的是使鸡血细胞吸水涨破释放出核物质；操作将蒸馏水加入含DNA的浓NaCl溶液中

3、，目的是稀释NaCl溶液，使其浓度接近0.14mol/L，去除溶于低浓度NaCl溶液的杂质。因此二者目的不相同。,(2)操作将95%酒精溶液加入含DNA的浓NaCl溶液中，目的是析出DNA，去除其中溶于酒精的杂质。(3)操作中的黏稠物是经过单层纱布过滤获得的。加入2mol/LNaCl的目的是使DNA再次溶解。,答案：(1)不相同是使鸡血细胞吸水涨破释放出核物质；是稀释NaCl溶液使其浓度接近0.14mol/L，去除溶于低浓度NaCl溶液的杂质(2)析出DNA，去除其中溶于酒精的杂质(3)单层纱布使DNA再次溶解,【母题变式】变式1实验步骤的理解上题图中各操作步骤，正确的顺序是_。,变式2实验过

4、程分析(1)上题图中操作后过滤，应取_(填“滤液”或“黏稠物”)，原因是_。(2)上题图中操作后过滤，应取_(填“滤液”或“黏稠物”)，原因是_。,滤液,DNA主要存在于滤液中，黏,稠物中主要为破碎的细胞膜等物质,黏稠物,NaCl浓度降低，DNA析出,【方法规律】DNA的粗提取与鉴定实验中的相似操作(1)加蒸馏水2次。加到鸡血细胞液中，使血细胞吸水涨破；加到含DNA的2mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的浓度下降到0.14mol/L，使DNA析出。,(2)用纱布过滤3次。过滤鸡血细胞破裂液，得到含细胞核物质的滤液；滤取0.14mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)；过滤溶有D

5、NA的2mol/L的NaCl溶液。,(3)用NaCl溶液4次。加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质；用0.14mol/L的NaCl溶液使DNA析出；用2mol/L的NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物；用2mol/L的NaCl溶液，溶解丝状物用于鉴定DNA。,【高考角度全练】角度一DNA的粗提取1.(2018南昌模拟)如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。分析回答：,(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2mol/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“D

6、NA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2mL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_。,【解题指南】解答本题的关键是：(1)明确DNA与蛋白质在NaCl溶液中的溶解性差异：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L时，DNA溶解度最低)。(2)理解DNA和蛋白质在酒精溶液中的溶解性差异：DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液。,【解析】(1)用洋葱、菜花等破碎细胞时，加入一定量的洗涤剂和食盐，洗涤剂可以溶解细胞膜，有利于DNA的释放，食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA

7、的溶解。(2)在含有DNA的滤液中，加入2mol/L的NaCl溶液，可以使DNA溶解而杂质析出；在滤液D中加入蒸馏水，当NaCl溶液浓度为0.14mol/L时，DNA溶解度最小而析出，除去可溶性杂质。,(3)在滤液E中，只是除去了部分杂质，则含DNA较多；在滤液F中，除去了较多的蛋白质等，则含DNA最多；在滤液G中，因DNA析出，则含DNA较少；在滤液H中，因DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精溶液，则含DNA最少。,答案：(1)洋葱(菜花)洗涤剂和食盐(2)使DNA溶解使DNA(溶解度下降而沉淀)析出，除去可溶性杂质(3)H,角度二DNA的鉴定2.(2018武汉模拟)“DNA的粗提取与鉴定”

8、实验中，A、B、C、D、E五个小组除表中所列处理方法不同外，其他操作步骤均相同且正确，但实验结果却不同。分析回答：,(1)实验材料选择错误的组别是_，其原因是_。(2)实验步骤(不包括实验材料)均正确，但得不到DNA的组别是_。,(3)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是_；蓝色较淡的是_，其原因是_。(4)B组实验不成功的最主要原因是_。,【解析】(1)人的血浆中没有细胞结构，人成熟的红细胞没有细胞核，在这些材料中不能得到DNA或得到的DNA很少。(2)血细胞中有少量的白细胞，其中有DNA，所以只有C组人血浆中没有DNA。,(3)冷却的酒精溶液中DNA的溶解度最低，而A组中为25的酒精溶液。(4)菜

9、花细胞外有细胞壁起保护作用，在蒸馏水中不会破裂，所以不能得到DNA。,答案：(1)C、D人的血浆中没有细胞结构，人成熟的红细胞中没有细胞核，选用这些材料得不到DNA或得到的DNA很少(2)C(3)A、EA冷却的酒精溶液中DNA的溶解度最低，而该组使用的是25的酒精溶液(4)菜花细胞在蒸馏水中不能被破坏，得不到DNA(应采用研磨的方法),考点二植物有效成分的提取【必备知识回顾】1.植物芳香油的提取：(1)植物芳香油的来源和性质。天然香料的来源：_。特点：具有很强的_性。,动物和植物,挥发,成分：主要包括_及其衍生物。玫瑰精油的性质：化学性质_，_溶于水，易溶于_。橘皮精油：主要成分是_，_，具有

10、诱人的橘香味。,萜类化合物,稳定,难,有机溶剂,柠檬烯,无色透明,(2)植物芳香油的提取方法：,挥发,机械压力,溶解,挥发性,热稳定,溶解度,(3)玫瑰精油的提取步骤和注意事项：,14,冷却水,时间,温度,盐的浓度,残留的水分,固体Na2SO4,(4)橘皮精油的提取步骤和注意事项：,出油率,石灰水,NaHCO3,Na2SO4,78,滤纸,2.胡萝卜素的提取与鉴定：(1)胡萝卜素的性质。物理性质：胡萝卜素是_结晶。化学性质：比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于_等有机溶剂。,橘黄色,石油醚,(2)胡萝卜素的提取步骤和注意事项：,颗粒大小,含水量,石油醚,水不溶性,高,萃取剂的性质和,使用量,固

11、体物质,温度,时间,有机溶剂,(3)胡萝卜素的鉴定。方法：_法。原理：不同色素在层析液中的_不同，随层析液在滤纸上的_不同，通过比较提取样品和_层析的结果，可以判断提取样品的纯度。,纸层析,溶解度,扩散速度,标准样品,实验步骤：,2,标准样品,提取样品,色谱容器,结果分析(如图)：a为_，b为其他色素。,-胡萝卜素,3.【教材易漏知识】选修1P77课题背景(1)胡萝卜素的种类：根据_的数目可以将胡萝卜素划分为_三类。_-胡萝卜素是其中最主要的组成成分。,碳碳双键,、,(2)-胡萝卜素的作用：一分子的-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成_，因此，胡萝卜素可以用来治疗因缺乏_而引起的各种

12、疾病，如_等。,两分子维生素A,维生素A,夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症,【特别提醒】植物有效成分提取的“三点”提醒(1)能够利用蒸馏法提取的物质应该具有热稳定性，否则会发生植物有效成分的分解。,(2)不适于蒸馏法的植物芳香油可以用压榨法提取，但是需要原料中植物芳香油的含量较大，否则不易压榨出来。(3)萃取温度高有利于植物有效成分溶于有机溶剂，但是温度过高会影响植物有效成分的品质，因此萃取时应严格控制温度，适当延长萃取时间。,【核心素养提升】【典例示范】(2017全国卷)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,

13、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)。,【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维和科学探究，具体表现在三个角度：,【解析】(1)在高温条件下，植物甲中

14、的物质W容易分解而被破坏；新鲜的植物甲含水量高，极性有机溶剂会被水稀释，影响物质W的提取效果。所以最好应该选用的一种原料是晾干的植物甲。(2)提取物质W时，振荡可以加快该物质在有机溶剂中的溶解。,(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，可以除去提取液中的色素。(4)与乙醇相比较，丙酮的沸点较低，蒸馏时物质W分解较少，因此在提取物质W时，应选用丙酮作提取剂。(5)该实验要在温度较低的情况下操作，因为物质W受热、受潮时，容易分解；还要注意防火；粉碎时颗粒尽量小一些，以加快在有机溶剂中的溶解速率等。,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

15、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,【母题变式】变式1实验中脱色的方法(1)测定亚硝酸盐含量的实验中，可以用_对提取液进行脱色。(2)萨克斯在探究光合作用产生淀粉的实验中，利用_对叶片进行脱色。,氢氧化铝乳,液,酒精,变式2有机溶剂的选择(1)若提取物耐高温，则选择沸点_(填“高”或“低”)的有机溶剂，理由是_。(2)若提取物不耐高温，则选择沸点_(填“高”或“低”)的有机溶剂，理由是_。,高,在较高温度条件下增加,提取物的溶解度,低,

16、在较低温度下挥发掉有,机溶剂，不会破坏提取物,【方法规律】植物芳香油提取方法的选择原则植物芳香油提取方法的选择主要根据植物原料的性质确定：(1)挥发性强、热稳定性高的芳香油可以用水蒸气蒸馏法提取。,(2)植物芳香油含量高，且不宜采用蒸馏法的材料一般采用压榨法提取。(3)易溶于有机溶剂的植物芳香油可以采用萃取法提取。,【高考角度全练】角度一植物芳香油的提取1.(2018临沂模拟)下列是与芳香油提取相关的问题，分析回答：,(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有_的性质。蒸馏时收集的蒸馏液_(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，原因是_。,(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过

17、程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和_。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是_。(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会_，原因是_。,(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度_的地方，目的是_。(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为_天左右。,【解题指南】解答本题需要明确以下三点：(1)提取植物芳香油有三种方法：蒸馏法、压榨法和萃取法。每种方法的原理各不相同。(2)提取植物芳香油的方法要依据植物芳香油的性质确定。(3)依据花中植物芳香油含量的变化确定最佳摘花时间。,【解析】(1)水蒸气蒸馏法

18、的原理是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。玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质，故适合用水蒸气蒸馏法提取，收集的蒸馏液为油水混合物。,(2)蒸馏时许多因素都会影响产品的品质，如蒸馏温度、时间等。在一定范围内随着蒸馏时间的延长，精油的提取量会增加，但因原料量等条件一定，故超过一定时间后，提取量不再增加。(3)蒸馏过程中要进行冷却，让混合物重新分出油层和水层。若不冷却则会有部分玫瑰精油随水蒸气挥发而流失，使精油提取量下降。,(4)因玫瑰精油易挥发，故密封不严的瓶装玫瑰精油应存放在温度较低的地方，以减少玫瑰精油的挥发。(5)

19、提取精油时采摘花的最适时间为花中精油的相对含量最高的时间，即a天左右。,答案：(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物(2)蒸馏温度在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失(4)较低减少挥发(5)a,2.(2018郑州模拟)许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。分析回答问题：(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用_(填“鲜”或“干”)薄荷叶做原料，其原因是_。,(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是_，原理是_。(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时

20、，在油水混合物中加入NaCl的作用是_，常用于分离油层和水层的器皿是_，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_。,【解析】(1)薄荷油挥发性强，薄荷叶在干燥过程中，薄荷油因挥发而含量降低。(2)因薄荷油易溶于石油醚、酒精等有机溶剂，故用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂为有机溶剂。,(3)向通过水蒸气蒸馏得到的油水混合物中加入NaCl，可增加水的密度，有利于油层和水层的分离。常用分液漏斗将水、油分离。向分离出的油层中加无水硫酸钠的作用是除去少量的水，然后用过滤的方法除去薄荷油中的硫酸钠。,答案：(1)鲜鲜叶比干叶的薄荷油含量高(其他合理答案也可)(2)有机溶剂薄荷油易

21、溶于有机溶剂，而不溶于水(3)增加水层的密度，有利于油层和水层的分离分液漏斗除去少量的水过滤,角度二胡萝卜素的提取与鉴定3.(2015全国卷)回答与胡萝卜素有关的问题：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是_(填“-胡萝卜素”“-胡萝卜素”或“-胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子_，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为_。胡萝卜素是_(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。,(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，_(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的_作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是_。

22、,【解题指南】(1)题干关键信息：“弱光下视物不清”“萃取剂”。(2)关键知识：胡萝卜素不溶于水；一分子-胡萝卜素可被氧化成两分子维生素A；含水量影响胡萝卜素的萃取效果。,【解析】本题考查胡萝卜素的提取。(1)根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类，-胡萝卜素是其中最主要的组成成分。一分子-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子维生素A。胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症等。胡萝卜素的化学性质比较稳定，不溶于水，是非挥发性物质。,(2)萃取的效果受到含水量、温度等条件的影响，要保证好的萃取效果，需要将岩藻进行粉碎和干燥。(3)萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与

23、水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂，乙酸乙酯为水不溶性有机溶剂，故选乙酸乙酯。,答案：(1)-胡萝卜素维生素A夜盲症非挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂,4.根据相关知识，回答胡萝卜素提取和鉴定方面的问题：(1)水蒸气蒸馏法_(填“适合”或“不适合”)胡萝卜素的提取，原因是_。,(2)为了提高萃取效果，萃取时应_。(3)除去萃取液中的有机溶剂，可以采用_法。,(4)鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常可采用_法，并以_样品作为对照。,【解析】本题考查胡萝卜素的提取和鉴定的有关知识。(1)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

24、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来。,(2)由于萃取温度和萃取时间会影响萃取效果，提高温度有利于胡萝卜素溶于有机溶剂，但是如果温度过高会破坏胡萝卜素，因此为了提高萃取效果，应严格控制萃取温度并适当延长萃取时间。,(3)由于有机溶剂易挥发，而胡萝卜素不易挥发，因此除去萃取液中的有机溶剂可采用蒸馏法。有机溶剂可经冷凝回收再利用。,(4)胡萝卜素的鉴定通常采用纸层析法。胡萝卜素能够溶解在层析液中，并随层析液在滤纸上的扩散而扩散，且扩散速度与溶解度呈正相关。可以用标准样品(胡萝卜素)作为对照，分析萃取样品是否含胡萝卜素和杂质。,答案：(1)不适合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来(2)严格控制萃取温度并适当延长萃取时间(3)蒸馏(4)纸层析标准的胡萝卜素,【知识总结】影响胡萝卜素萃取的因素及解决措施,酵母菌,醋酸菌,毛霉,乳酸菌,酚红指示剂,尿素,刚果红染色法,稀释涂布平板法,显微镜直接计数法,计算称量溶化灭菌倒平板,碳源、氮源、水、无机盐,琼脂,煮沸消毒法、巴氏消毒法等,灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌,平板划线法,蒸馏,萃取,二苯胺,