1、专题28生物技术在其他方面的应用考纲展示命题探究基础点1血红蛋白的提取和分离(1)方法及原理方法原理凝胶色谱法根据相对分子质量的大小分离蛋白质电泳法各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同 (2)实验操作程序样品处理：红细胞的洗涤血红蛋白的释放分离血红蛋白溶液粗分离：用透析法除去样品中相对分子质量较小的杂质纯化：用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化纯度鉴定：用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法来测定蛋白质的相对分子质量，即对血红蛋白进行纯度鉴定2植物有效成分的提取(1)植物芳香油的提取植物芳香油的主要化学成分：萜类化合物及其衍生物，具有很强的挥发性。提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。(2)胡萝卜
2、素的提取胡萝卜素性质：不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。实验设计鉴定方法：纸层析法。注意点不同的物质提取方法不同不同物质的提取是根据其理化性质的不同来进行的，因此在提取物质时，应先确定该物质的理化性质，然后再选择适宜的提取方法进行提取。 (1)蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。 (2)压榨法适用于含油量高的原料，主要用于提取柑橘类精油，如橘皮油、柠檬油、甜橙油等。 (3)萃取法可适用于提取大多数植物芳香油。 (4)除去液体中固体物的常用方法是过滤。3DNA的粗提取与鉴定(1)实验原理(2)操作流程4PCR技术(1)PCR原理：DNA复制原理，即： (2)PCR反应过
3、程过程说明图解变性当温度上升到90_以上时，双链DNA解聚为单链复性温度下降到50_左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合延伸72 左右时，TaqDNA聚合酶有最大活性，可使DNA新链由5端向3端延伸(3)结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。重难点1蒸馏、压榨与萃取的比较提取方法 方法步骤 适用范围水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏分离油层除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压榨石灰水浸泡漂洗压榨、过滤、静置再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取有机溶剂萃取
4、粉碎、干燥萃取、过滤浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中易错警示用萃取法提取植物有效成分应注意的问题(1)萃取温度和时间都会影响萃取的效果，通常采用加热的方法提高萃取效率。(2)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，延长萃取时间。2蛋白质的分离方法(1)凝胶色谱法概念：根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。原理a凝胶b分离的方法(2)电泳法 概念：指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。 原理：在一定的pH下，多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。 作用过程方法
5、：常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。测定蛋白质分子量时通常使用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。3比较细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR)项目DNA复制PCR扩增不同点场所细胞内细胞外能量ATP提供能量不需ATP提供能量酶解旋酶、DNA聚合酶耐高温的TaqDNA聚合酶是否有转录伴有转录，产生引物无转录，需加入两种引物特点边解旋边复制，半保留复制体外迅速扩增循环次数受生物体自身控制30多次缓冲液 不需要 需要人为控制设备 无严格控制温度变化的温控设备相同点原料 四种脱氧核苷酸复制原理 严格遵循碱基互补配对原则模板 DNA为模板引物 都需要与模板相结合的引物1思维辨析(1)由于胡萝
6、卜素易溶于石油醚等有机溶剂中，所以可以采用萃取的方法进行提取。()(2)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，根据提取的芳香油的用途采取提取的方法。()(3)用柑橘和柠檬作为材料不适合用水中蒸馏的方法进行提取。()(4)在电泳过程中，蛋白质分子的移动速度，与分子本身的大小和形状无关，而与所带电荷的差异有关。()(5)DNA聚合酶只能从3端延伸DNA链，不能从头开始合成DNA。()(6)在PCR技术中，DNA的合成方向总是从子链的3端向5端延伸。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2凝胶色谱法中移动速度快的是()A相对分子质量大的 B相对分子质量小的C溶解度高的 D溶解度低的答案A解
7、析凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法。当不同蛋白质通过凝胶时，相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量大的蛋白质无法进入凝胶内部通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。3下列对胡萝卜素的提取过程的分析，正确的是()A把新鲜的胡萝卜切成米粒大小的颗粒，置于烘箱中烘干时，温度越高、干燥时间越长，烘干效果越好B在萃取过程中在瓶口安装冷凝回流装置，是为了防止加热时有机溶剂的挥发C在浓缩前，没有必要进行过滤D将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，要收集蒸发出去的液体，蒸发出去的是胡萝卜素，留下的是有机溶剂答案B解析在烘干胡萝卜时要控制好温度和时
8、间，温度太高、干燥时间太长，会导致胡萝卜素分解；在漏斗中要放上定性滤纸，过滤圆底烧瓶中的萃取液，除去不溶物；将过滤液用蒸馏装置进行蒸馏，蒸发掉有机溶剂，留下浓缩的胡萝卜素提取液，而在萃取过程中，在瓶口安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂的挥发。4(多选)下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的有()A提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞B用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质C蛋白质提取和分离过程中，进行透析可去除溶液中的DNAD蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化答案BD解析在提取DNA时，如果是动物细胞则要用蒸馏水涨破，如果是植物细胞则不需要
9、用蒸馏水涨破，而是用洗涤剂溶解细胞膜，A错误；用2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA，然后过滤出蛋白质，再降低NaCl溶液的浓度，析出DNA，B正确；透析是用以除去小分子物质的，DNA和蛋白质都是大分子物质，C错误；DNA和蛋白质样品都是带负电荷的，从负极向正极移动，移动的距离都和样品的分子量有关，可以根据其分子大小及所带电荷性质进行分离纯化，D正确。1DNA的粗提取与鉴定(1)DNA的溶解性：DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度最小；DNA不溶于酒精溶液，而某些蛋白质则溶于酒精溶液，据此也可使DNA和蛋白质分离。(2)DNA的耐受性：DNA对酶、高温和洗涤剂都具有较好的耐受
10、性。(3)DNA的鉴定：DNA在沸水浴的条件下，遇二苯胺会被染成蓝色。2PCR技术(1)PCR原理：PCR反应需要在一定的缓冲溶液中进行，需提供DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶。(2)PCR过程：通过控制温度使DNA复制在体外反复进行，每一个循环包括变性复性延伸。3血红蛋白的提取和分离(1)凝胶色谱法：根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。(2)电泳法：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。4植物有效成分的提取(1)植物芳香油的提取方法：压榨法、蒸馏
11、法和萃取法等。(2)芳香油的性质：不溶于水，易溶于有机溶剂，因此可用有机溶剂作为提取剂来提取芳香油。(3)胡萝卜素的性质：是橘黄色结晶，从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用亲脂(水不溶)性有机溶剂(或有机溶剂)作萃取剂。(4)胡萝卜素的提取方法：萃取法。(5)胡萝卜素的鉴定：纸层析法，在鉴定过程中需要用标准样品对照。考法综述本考点主要考查植物芳香油提取的实验原理、流程和操作要点；对于DNA和蛋白质的提取和分离的考查在全国新课标高考的试卷不曾出现，常出现在部分自主命题地区的试卷中，以选择题或非选择题的形式考查DNA和蛋白质的提取过程、试剂的作用及鉴定，试题难度不大。命题法1植物芳香油的提取与分离1.许多
12、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。回答问题：(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用_(鲜、干)薄荷叶作原料，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，在油水混合物中加入氯化钠的作用是_。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_。答案(1)鲜薄荷油是挥发性物质，鲜薄荷叶薄荷油含量高(2)有机溶剂薄荷油易溶于有机溶剂且挥发性强(3)加速油水分层分液漏斗除水过滤解析(1)薄荷油具有芳香性，属于挥发性强的物质，在鲜薄荷叶中含量较高，可以用水蒸气蒸馏法提
13、取，也可以用萃取法提取。(2)薄荷油易溶于酒精，因此可用酒精作为萃取剂提取薄荷油。(3)油水混合物中加入NaCl可使NaCl溶解于水中，增大盐的浓度，加速油水分层。分离油层和水层需要利用分液漏斗。无水硫酸钠具有很强的吸水性，加入无水硫酸钠的目的是除去油层中的水，然后经过滤可除去固体硫酸钠。【解题法】植物芳香油进一步分离的方法用蒸馏、压榨、萃取法提取的植物有效成分都不是纯净的，还含有许多杂质或提取剂，进一步提纯的方法也要根据杂质或提取剂的特性确定。(1)固液分离法过滤：用于除去提取液中的固体颗粒物等杂质。(2)液液分离法分液：利用植物有效成分与提取剂的比重差异，如分离油水混合物的油层和水层。(3
14、)液液分离法蒸馏：利用了植物有效成分与提取剂沸点的差异，蒸发掉沸点低的液体，如胡萝卜素萃取液的浓缩。命题法2DNA的粗提取与鉴定过程分析2.“DNA的粗提取与鉴定”实验中，操作正确的是()A取制备好的鸡血细胞液510 mL注入烧杯中，迅速加入物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液20 mL，同时用玻璃棒沿同一方向快速搅拌5 min，可使血细胞破裂，释放出DNAB整个DNA提取过程中，两次加蒸馏水的目的都是为了降低溶液中NaCl的浓度，使DNA分子的溶解度达到最低，析出DNA分子C整个DNA提取操作中，两次加入2 mol/L的NaCl溶液，目的都是使DNA尽可能多地溶解在NaCl溶液中DDNA鉴定操作中，只要向溶有DNA的NaCl溶液中加入4 mL的二苯胺试剂，即可出现蓝色答案C解析取制备好的鸡血细胞液注入烧杯中，迅速加入蒸馏水并用玻璃棒沿同一方向搅拌，使血细胞破裂，将DNA释放出来；整个DNA提取过程中，使用两次蒸馏水，第一次是使血细胞吸水涨破，释放DNA，第二次是用来稀释NaCl溶液，使DNA析出；在DNA鉴定操作中，DNA遇二苯胺试剂呈蓝色需在沸水浴条件下完成。【解题法】DNA的粗提取与鉴定实验中的“2、3、4”
