1、第十一单元生物技术实践第 43 课时 生物技术在组织培养、DNA和蛋白质分离及有 效成分提取中的应用 突破考点提炼方法 考点1 生物技术实践应用植物组织培养 1植物组织培养的过程(1)菊花组织培养过程(2)月季的花药培养2.植物组织培养技术和花药离体培养技术的异同植物组织培养技术花药离体培养技术相同点理论依据植物细胞的全能性基本过程外植体愈伤组织丛芽生根移栽；无菌技术及接种操作基本相同影响因素选材、营养、激素、pH、温度、光照等不同点选材体细胞 生殖细胞(精子)生殖方式无性生殖有性生殖 提醒 同一株绿色植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织的基因相同。3植物激素与组织培养 (1)生长素和细胞分
2、裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，其作用及特点：在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。使用顺序不同，结果不同，具体如下：使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂又分化同时使用分化频率提高用量比例不同，结果也不同 4影响植物组织培养的因素 (1)材料：植物的种类、材料的年龄和保存时间的长短等都会影响实验结果。一般来说，容易进行无性繁殖的植物容易进行组织培养。嫩枝生理状态好，容易诱导脱分化和再分化。(2)营养：常用的培养基是MS培养基，其中含有的大量元素是N、P、S、K、Ca、Mg，微量元素是F
3、e、Mn、B、Zn、Cu、Mo、I、Co，有机物有甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。提醒 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。(3)环境条件：pH、温度、光照等环境条件。如菊花组织培养所需pH为5.8，温度为1822，光照条件为每日用日光灯照射12小时。1(2011江苏卷，16)下列有关植物组织培养的叙述，正确的是 ()A愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞 B二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株 C用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子 D植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得 对位训练 答案 D 解析 在普通培养基中添加适量
4、的NaCl，制成选择培养基，可用来筛选植物耐盐突变体，故选项D正确。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞；二倍体植株的花粉经离体培养后得到单倍体植株，该单倍体高度不育，不能稳定遗传；用人工薄膜将胚状体等进行包装可制成人工种子，愈伤组织不能作为制作人工种子的材料，故选项A、B、C错误。排雷(1)菊花的组织培养实验中，应选择未开花植物的茎上部新萌生的侧枝；月季花药的离体培养实验中，应选择花粉发育过程中的单核靠边期的花粉进行培养。(2)植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行，外植体消毒所用消毒剂为体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液，所使用的清洗
5、液是无菌水。(3)组织培养时不用天然激素而是用人工合成的激素，是因为植物中存在相应的分解天然激素的酶而没有分解相应的人工合成激素的酶，所以天然激素在植物体内作用和存在的时间短，人工合成激素的作用和存在的时间长，作用效果明显。(4)在初期，菊花的组织培养需光照，月季花药的离体培养不需光照，而在后期均需光照。考点2 生物技术实践应用DNA的粗提取与鉴定 1原理、方法和目的 基本原理方法目的DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低溶于NaCl溶液中并稀释NaCl溶液为2 mol/L时，DNA溶解，而部分蛋白质发生盐析生成沉淀，通过过滤可除去部分
6、蛋白质及不溶于NaCl溶液的杂质当NaCl溶液稀释至0.14 mol/L时，DNA析出，过滤可除去溶于NaCl溶液的部分蛋白质和其他杂质DNA不被蛋白酶所水解加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白质DNA不溶于酒精溶液加入冷却酒精(95%)DNA析出，除去溶于酒精的蛋白质DNA可被二苯胺染成蓝色加入二苯胺，并沸水浴鉴定DNA 2.实验步骤及注意事项 (1)步骤：提取血细胞核物质(蒸馏水涨破)溶解(2 mol/L的NaCl溶液)过滤(除杂质)析出(滴蒸馏水，降NaCl溶液浓度至0.14 mol/L)过滤再溶解(2 mol/L的NaCl溶液)过滤进一步提纯(体积分数为95%的冷却酒精)鉴定。(2
7、)鉴定 不变蓝对照组溶液逐渐变蓝丝状物(DNA)均加入：4 mL二苯胺试剂2 mol/LNaCl溶液5 mL实验组图示结果加入物质比较 (3)注意事项 制备鸡血细胞液时，要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠，静置后上层是血清，下层为所需要的血细胞。两次加蒸馏水的目的不同，一是涨破细胞，二是稀释溶液。鉴定DNA时需沸水浴加热。二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。对位训练 2(2010江苏卷，32)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20、另一组置于20条件下保存24 h。DNA粗提取：第一步
8、：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入 20 mL 体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：材料保存温度花菜辣椒蒜黄2020 (注：“”越多表示蓝色越深)分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验课题的名称是 _。(2)第二步中
9、“缓缓地”搅拌，这是为减少。(3)根据实验结果，得出结论并分析。结论1：与20相比，相同实验材料在20条件下保存，DNA的提取量较多。结论2：_。针对结论1，请提出合理的解释：_。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影 响极小。为了进一步提高粗提取时DNA 的纯度，在第三步的基础上继续操作的步骤：温度对DNA提取量的影响 DNA断裂 等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，活性，DNA降解速率慢 探究不同材料和不同保存 从蒜黄提取的DNA量最多 低温抑制了相关酶的 _，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合
10、，静置一段时间，吸取上清液 解析 根据步骤中选择了不同的材料，在不同温度下的处理，可判断出本实验的目的是探究不同材料和不同温度对DNA提取量的影响，是DNA粗提取与鉴定实验的应用；“缓缓地”搅拌能够有效防止因DNA断裂而影响实验结果；结论可以从表格中颜色深浅得出，低温下获得的DNA含量较多是因为低温抑制了相关酶的活性，使DNA降解速率减慢；依据氯仿的特性，可以在第三步获得的溶液中加入等量氯仿，静置并吸取蛋白质含量较少的DNA上清液，获得纯度更高的DNA。排雷 (1)实验材料 动物 鸡血细胞 液的优点 提醒：人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有DNA，不适于作为DNA提取的材料，但却是提
11、取血红蛋白的理想材料。植物：新鲜菜花、蒜黄、菠菜等。(2)步骤中注意问题：实验中有多个步骤要用到玻璃棒搅拌，使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。实验中所用的二苯胺是一种有毒性的试剂，使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位。考点3 生物科技新手段PCR扩增技术 1原理：DNA复制。2条件：模板、原料、酶、ATP。3场所：体外PCR扩增仪。4方向：DNA复制的具体过程涉及DNA双链的方向。DNA的两条链是反向平行的，为了明确地表示DNA的方向，通常将DNA的羟基(OH)末端称为3端，两磷酸基团的末端称为5端。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3端延伸DNA链，因此，DNA复制需要引物
12、。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3端开始延伸DNA链，DNA的合成方向总是从子链的5端向3端延伸。5过程 (1)变性：当温度上升到90以上时，双链DNA解旋为单链，如下图：(2)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，如下图：(3)延伸：温度上升到72左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，如下图：6检测PCR扩增效果 (1)将样品进行50倍稀释：取2 L PCR反应液，加入 98 L蒸馏水。(2)以蒸馏水作为空白对照，在波长260 nm处，将紫外分光光度计的读数调节至零。(3
13、)将步骤中的DNA稀释液加入到厚度为1 cm的比色杯中，测定其在260nm处的光吸收值(用A260nm表示)。注意 DNA在260nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰，可以利用DNA的这一特点进行DNA含量的测定。(4)根据下面的公式计算DNA含量。DNA含量(g/mL)50A260nm稀释倍数 注意 据测定，1 g/mL的DNA在厚度为1 cm比色杯中，OD260为1相当于50 g/mL的双链DNA。以此为标准，可以计算出样品中的DNA浓度。7PCR技术的应用 PCR技术模拟细胞内DNA的复制过程，实现对某一段DNA的扩增。PCR技术能在几小时内将极微量的DNA特异性地扩增上百万倍，从而有效地解
14、决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的难题，大大提高了对DNA分子的分析和检测能力，被广泛地应用于基因克隆、基因序列分析、遗传病诊断、古生物学研究以及刑侦破案、亲子鉴定等诸多方面。3多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题。(1)DNA的两条链是反向平行的，通常将_的末端称为5端，当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的开始延伸DNA链。(2)PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代，科学家从一种Taq细菌中分离到_，它
15、的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来，所用的培养基叫_。对位训练磷酸基团 3端 耐高温的Taq DNA聚合酶 选择培养基 (3)PCR的每次循环可以分为三步。假设在PCR反应中，只有一个DNA片段作为模板，请计算在5次循环后，反应物中大约有个这样的DNA片段。(4)请用简图表示出一个DNA片段PCR反应中第二轮的产物。(5)简述PCR技术的主要应用。变性、复性和延伸32 遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定(要求3项以上)。解析(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3羟基上，与DNA母链结合的引物就提供这个羟基。(2)因
16、PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。(3)DNA复制时两条链均作为模板，进行半保留式复制，所以复制5次后得到的子代DNA分子数为2532个。(4)新合成的DNA链带有引物，而最初的模板DNA的两条链不带有引物。(5)PCR技术可以对DNA分子进行扩增，所以可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面。排雷 PCR扩增技术和DNA复制的比较 DNA复制PCR扩增技术场所细胞核内生物体外原理碱基互补配对碱基互补配对酶 DNA聚合酶、解
17、旋酶耐热的DNA聚合酶(Taq酶)条件模板、ATP、引物链(RNA)、常温模板、ATP、引物链(DNA及RNA片段)、温度变化(909555607075)原料四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸特点形成的是整个DNA分子，一个细胞周期只复制一次短时间内形成大量目的基因DNA片段，呈指数增长2n考点4 生物科技实践应用血红蛋白的提取和分离 1蛋白质分离的依据 蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等，可以用来提取和分离不同种类的蛋白质。2凝胶色谱原理 (1)识图析图 凝胶色谱法分离蛋白质的原理 图A，相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用进入凝
18、胶颗粒内部而被滞留；相对分子质量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过。图B，蛋白质混合物上柱；洗脱开始，相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内；相对分子质量较大的蛋白质则被排阻于颗粒之外；相对分子质量较小的蛋白质被滞留，相对分子质量较大的蛋白质向下移动；相对分子质量不同的分子完全分开；相对分子质量较大的蛋白质行程较短，已从层析柱中洗脱出来，相对分子质量较小的蛋白质还在行进中。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。蛋白质比较 相对分子质量大相对分子质量小凝胶内部不能进入能进入运动方式垂直向下垂直向下和无规则扩散运动经过路程较短较长洗脱次序先流出后流出 (2)列表比较 提醒
19、 凝胶色谱柱的直径大小不影响分离效果，但直径过大造成洗脱液体积大，样品稀释度大；凝胶色谱柱的高度与分离度有关。3凝胶电泳法原理 凝胶电泳法的原理是不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速率不同。如下表：决定运动方向形成库仑力形成阻力决定运动速率电荷性质电荷量分子形状分子大小 4.实验操作流程 样品的处理 粗分离透析(去除小分子杂质)纯化凝胶色谱法进行分离和纯化 纯度鉴定SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定相对分子质量 提醒 红细胞洗涤过程中，洗涤三次后，上清液仍有黄色，可增加洗涤次数，否则无法除去血浆蛋白；离心时
20、转速要低，时间要短，否则白细胞等会一同沉淀，达不到分离效果。血红蛋白释放过程中，蒸馏水的作用是使红细胞吸水涨破，甲苯的作用主要是溶解细胞膜。为了加快干凝胶的膨胀，可将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热，逐渐升温至接近沸腾，通常只需12 h。这种方法不但节约时间，而且可以除去凝胶中可能带有的微生物，排除胶粒内的空气。滴加样品时，吸管管口要贴着管壁环绕移动，防止破坏凝胶面。4(2011广东卷，5)以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是()A洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂 B猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少 C血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测 D在凝胶色谱法分
21、离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢 对位训练答案 D 解析 猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少，是提纯血红蛋白的理想材料。提纯血红蛋白分四步：红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析，其中洗涤红细胞时，要用生理盐水反复洗涤，既要将红细胞洗涤干净，又要不破坏红细胞，然后再用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂，释放出血红蛋白。分离提纯血红蛋白时用凝胶色谱法，其原理是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质，相对分子质量大的蛋白质移动速率较快；血红蛋白的颜色可用于观察红色区带的移动情况，并据此判断分离效果。排雷(1)血红蛋白的提取和分离时红细胞分层不明显，可能是洗涤次数少、未能
22、除去血浆蛋白的原因。此外，离心速率过高和时间过长，会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，也得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度。(2)凝胶的装填标准是紧密、均匀。检测凝胶色谱柱的装填是否成功可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯，检查凝胶是否装填得均匀。此外，还可以加入大分子的有色物质，观察色带移动的情况。如果色带均匀、狭窄、平整，说明凝胶色谱柱的性能良好。如果色谱柱出现纹路或是气泡，轻轻敲打柱体以消除气泡，消除不了时要重新装柱。(3)G75：“G”代表凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围，75表示凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5 g。(4)装填完后,立即用洗脱液洗脱的目的是使凝胶装填
23、紧密。(5)实验过程中加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固；低速、短时离心防止白细胞沉淀；缓慢搅拌防止红细胞破裂释放出血红蛋白。(6)检测血红蛋白的分离是否成功的方法：如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确，能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整，随着洗脱液缓慢流出；如果红色区带歪曲、散乱、变宽，说明分离的效果不好，这与凝胶色谱柱的装填有关。考点5 生物技术实践应用植物芳香油的提取 1植物芳香油的基本知识 (1)成分：组成较复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物。(2)特点：具有很强的挥发性，易溶于有机溶剂。(3)应用：玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感；橘皮精油的主要成分
24、是柠檬烯，具诱人的橘香味，是食品、化妆品和香水配料的优质原料。2玫瑰精油的提取流程与关键 (1)安装装置顺序：从左到右，自下而上。(2)温度计位置：温度计水银球的上限与蒸馏烧瓶支管的下限处在同一水平线上。(3)冷凝管中的水流向：从下方进水，上方出水，与蒸气流向相反。(4)加热时防暴沸：垫石棉网，向液体中加入几粒沸石或碎瓷片。(5)烧瓶内液体量：烧瓶容积的1/32/3。(6)除水：加入无水Na2SO4后，放置时间可适当延长些。(7)温度及时间：为提高产品质量，要严格控制蒸馏温度，可适当延长蒸馏时间。3橘皮精油的提取流程与关键 石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮油 (1)橘皮的处理：干燥后一定
25、要用石灰水浸透，时间至少 10 h以上。(2)压榨液的处理：可以先用普通布袋过滤除去固体物和残渣，然后离心进一步除去质量较小的残留固体物，再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮油分离出来。5(2010课标全国卷，37)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：(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_(是、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。对位训练易挥发、难溶于水、
26、化学性质稳定 不是 油与水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物 蒸馏温度 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 减少 部分精油会随水蒸气挥发而流失 玫瑰精 在一定时间内 (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。(6)从薄荷叶中提取薄荷油时(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是_。较低 减少挥发 a 能 薄荷油与玫瑰精油的化学 性质相似 解析 由于玫瑰精油易挥发、难溶于水、化学性质稳定，因此可以用水蒸气蒸馏法提取，冷却后必然含
27、有水；蒸馏的提取效果与蒸馏的温度与蒸馏的时间有关，随着蒸馏时间的延长，原料中含的精油减少，提取的量也会减少直至再也提不出精油。蒸馏过程如果不冷却，提取后的混合液温度较高，由于精油易挥发，其含量会减少；保存时，环境温度应较低为好，防止精油挥发；第(5)小题为信息题，主要考查学生的读图、识图及图文转化能力，根据图像可知，玫瑰精油在蓓蕾期、开放期之间精油的含量较高，应在此时采收；由于薄荷精油与玫瑰精油的化学性质相似，可以采用相同的提取方法。排雷 (1)植物芳香油的提取方法主要有水蒸气蒸馏法、压榨法、萃取法。水蒸气蒸馏是植物芳香油提取的常用方法，但会导致原料焦糊或有效成分水解等，若植物有效成分易水解，
28、则不宜采用此法。玫瑰精油、橘皮精油、胡萝卜素的提取分别采用水蒸气蒸馏法、压榨法、萃取法。(2)水蒸气蒸馏可用明火加热，萃取过程应该避免明火加热，采取水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接用明火加热容易引起燃烧、爆炸。(3)用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质，否则会影响芳香油的质量。(4)在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰乳浊液提纯过程中油水混合物中要加入氯化钠的目的是增大盐水的密度，有利于玫瑰精油与水的分层,加入无水Na2SO4的目的是吸收精油中残留的水分。(5)橘皮精油的提取过程中，橘皮洗净晾干后，要浸泡在pH大于12、质量分数为7%8%的石灰水中1624 h，其目的是防止橘皮压榨时滑脱，提
29、高出油率。考点6 生物科技实践应用胡萝卜素的提取 1萃取剂的选择与影响萃取的因素 (1)萃取剂的选择 有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。乙醇和丙酮能够与水混溶，是水溶性有机溶剂；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶，是水不溶性有机溶剂。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶。另外还要考虑对人体是否有毒等安全问题。因乙醚沸点较低，苯和四氯化碳对人体有毒，所以本实验选用石油醚或乙酸乙酯作为萃取剂。(2)影响萃取的因素 主要因素：萃取剂的性质和使用量。次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的 温度、萃取的时间等。总之，溶解越充分，效果越好
30、。2胡萝卜素的萃取方法 (1)胡萝卜素提取装置的设计 提取装置：由铁架台、酒精灯、水浴锅、烧瓶、冷凝管等构成。安装顺 序：从左到右，由下而上。拆除时相反。装置如图所示。由于有机溶剂易燃，直接使用明 火加热易引起燃烧、爆炸故采用水浴加热法。为防止加热时有机溶剂的挥发在加热瓶口安装冷凝回流装置。(2)纸层析鉴定步骤 制作层析滤纸：在18cm30cm滤纸下端距底边2cm处做一条基线，在基线上取A、B、C、D四点。点样：用最细的注射器针头分别吸取0.10.4 mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，分别在A、D和B、C点上点样。点样应该快速细致，在基线上形成直径为2 mm左右的圆点。层析：等滤纸上的点
31、样液自然挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有1 cm深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各种色素完全分开后，取出滤纸，让石油醚自然挥发。观察：与标准样品的胡萝卜素层析带相比较，观察提取效果。提醒 此实验的目的是探究是否提取到了胡萝卜素，而必修教材中色素的提取与分离实验则是提取并分离四种色素，探究色素的种类和颜色。6.如图为提取胡萝卜素的装置图，请据图回答下列问题：(1)的作用是。(2)_内加入的萃取液一般是_，原料在加入前，一般要进行、处理。(3)该萃取过程采用的是水浴加热，其目的是_。(4)为了取得最佳萃取效果，萃取的时间应该_(“长”或“短”)。对位训练冷凝管防止加热时有机溶剂挥发烧瓶石油醚粉碎干
32、燥避免有机溶剂明火加热引长降温，起燃烧、爆炸 解析 图示装置为萃取装置，其中为冷凝管，其作用是降温，以防止加热时有机溶剂挥发，是烧瓶，其内装有萃取剂，胡萝卜素的适宜萃取剂是石油醚，为防止有机溶剂明火加热时引起燃烧、爆炸，萃取时有必要采用水浴加热，而不用明火加热。排雷 (1)层析时注意选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。(2)点样时应注意点样斑点不能太大(直径应小于0.5 cm)，如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。(3)将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿
33、不齐，影响结果。(4)层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。(5)层析是否提取到胡萝卜素，通过与标准样品中的胡萝卜素作对比予以确认。考纲能力 技术实践应用能力 考题1 血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O2和部分CO2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。考题链接 1.蛋白质的提取与分离技术 (1)将实验流程图补充完整：A为_，B为。凝胶色谱法的基本原理是根据分离蛋白质的有效方法。(2)洗涤红细胞的目的是去除，洗涤次数过少，无法除去；离心速率过快和时间过长会使一同沉淀，达不到分离的效果。洗涤干净的标志是。释放血红蛋白的过程中起作用的是。
34、(3)在洗脱过程中加入物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的目的是。如果红色区带，说明色谱柱制作成功。血红蛋白的释放 样品的加入和洗脱 量的大小 杂蛋白(血浆蛋白)血浆蛋白 胞和淋巴细胞 离心后的上清液中没有黄色 蒸馏水和甲苯 准确模拟生物体内的生理环境，保持 均匀一致的移动 体外的pH和体内的一致 相对分子质 白细 体会(1)实验原理：依据蛋白质的各种特性可以将不同种类的蛋白质分离。(2)常用方法 凝胶色谱法：根据相对分子质量的大小分离蛋白质。电泳：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子 本身大小、形状的不同产生不同的迁移速率，由此将各种分子分离。(3)蛋白质的
35、提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。考纲能力 实践应用能力 考题2(2011山东卷，34)研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。(1)柚皮易焦糊，宜采用法提取柚皮精油，该过程得到的糊状液体可通过除去其中的固体杂质。考题链接 2.芳香油的提取 压榨过滤 (2)筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是_。实验前需对超净工作台进行处理。(3)培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供。电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速率。(4)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物
36、质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的_来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。稀释涂布平板法 高压蒸汽灭菌锅 消毒 氮源 越慢 直径(或大小)解析 (1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。柚皮易焦糊，宜采用压榨法提取柚皮精油。压榨过程中得到的糊状液体需用过滤法除去其中固体杂质。(2)筛选、纯化培养某一特定微生物时，常用平板划线法或稀释涂布平板法。为防止杂菌的污染，需对器具、培养基等进行消毒、灭菌处理，培养基宜采用高压蒸汽灭菌锅进行高温灭菌处理，而超净工作台常使用紫外线或化学药物进行消毒处理。(3)微生物培养过程中为微生物的生长提供氮源的有尿素、蛋
37、白胨等含氮丰富的物质。电泳法纯化特定生物成分，是利用了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，这些不同使带电分子产生不同的迁移速率，从而实现样品中不同分子的分离。当待分离分子所带电荷相同时，分子量越大，电泳速率越慢。(4)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈，透明圈越大，抑菌效果越好。体会 不同物质的提取分离方法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法石灰水浸泡、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粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩适
38、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 典例1(经典高考题)下列叙述中错误的是()A改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出 B在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色 C用电泳法可分离带电性质、分子大小和形状不同的蛋白质 D用透析法可去除蛋白样品中的小分子物质 易错警示 对DNA粗提取与鉴定原理和蛋白质提取分离模糊 不清 错因分析 对两项技术手段的原理模糊不清。解析 在不同浓度的氯化钠溶液中DNA的溶解度不同，在0.14 mol/L的氯化钠溶液中溶解度最小，DNA析出，呈丝状物，过滤后存在于黏稠物中；在2 mol/L的氯化钠溶液中溶解度最大，DNA呈溶解状态
39、，过滤后存在于滤液中。纠错笔记(1)DNA溶解度与NaCl浓度 的关系(如图)。(2)两次添加蒸馏水的目的不同：第1次是 使红细胞吸水涨破；第2次是降低NaCl浓 度，析出DNA。(3)因为DNA易吸附在玻璃容器壁上，所以实验中最好使用塑料烧杯和试管，以减少DNA的损失。盛放鸡血细胞液的容器最好也是塑料的。答案 A (4)DNA与蛋白质提取的比较 提取物质提取方法提取原理步骤DNA盐析法在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精，但某些化合物溶于酒精溶解在2 mol/L的NaCl溶液中；NaCl溶液加水稀释至0.14 mol/L，使DNA析出、过滤；加入冷酒精析出血红蛋白凝胶色谱法、电泳法根据相对分子质量的大小；各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同样品处理；粗提取；纯化；纯度鉴定
