1、1基本原理(1)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。(2)DNA 不溶于酒精溶液。(3)DNA 不被蛋白酶所水解。(4)DNA 在沸水浴条件下可被二苯胺染成蓝色。2DNA与蛋白质在不同NaCl溶液中溶解度不同 2 mol/L NaCl溶液0.14 mol/L NaCl溶液溶解规律DNA溶解析出蛋白质部分发生盐析沉淀溶解NaCl溶液从2 mol/L降低过程中，溶解度逐渐增大3DNA的析出与鉴定(1)析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液等体积的冷却酒精溶液(体积分数为95%)静置23 min，溶液中会出现白色丝状物(此即粗
2、提取的DNA)，用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物。(2)鉴定比较加入物质结果图示实验组丝状物(DNA)溶液逐渐变蓝对照组均加入：4 mL二苯胺试剂2 mol/L NaCl溶液5 mL不变蓝1下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验原理与方法的叙 述，错误的是 ()ADNA在NaCl溶液中的溶解度随着溶液浓度的减小而减小 B向鸡血细胞中加入蒸馏水的目的是使其吸水涨破，释 放出其中的DNA C向滤液中加入冷却的酒精的目的是除去DNA中的杂质，纯化DNA D向初步纯化的DNA中加入二苯胺溶液，沸水浴后可观察 到溶液显蓝色 解析：DNA在0.14 mol/L 的NaCl溶液中溶解度最小，在低于或高于这个浓
3、度的条件下溶解度都会增大。向鸡血细胞液中加入蒸馏水的目的是使其吸水涨破，释放其DNA分子。利用DNA不溶于酒精而蛋白质等杂质溶于酒精的原理获得较纯的DNA。鉴定DNA的方法是向DNA中加入二苯胺，沸水浴加热，溶液变蓝。答案：A 1PCR相关技术原理与条件(1)PCR：多聚酶链式反应的简称，是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。(2)引物：是一小段RNA或单链DNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。(3)扩增方向：DNA的合成方向总是从子链的5端向3 端延伸。(4)解旋：利用了DNA的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合，即双链DNA加热变性缓慢降低温度复性单链DNA。(5)酶：
4、耐高温的 TaqDNA聚合酶，高温不会失活。(6)PCR的条件：一定的缓冲溶液下才能进行，需提供DNA模板、两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，同时要控制温度。2PCR的过程(1)变性：90 以上时，双链DNA解旋为单链。(2)复性：温度下降到50左右，两种引物通过碱基互补配 对方式与两条单链DNA结合。(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。3PCR的结果：DNA聚合酶只能特异地复制处于两个引物 之间的DNA序列，使这段固定长度的序列呈指数扩增。2在进行DNA亲子鉴定时，需大量的DNA。PCR技术(多聚
5、酶链 式反应)可以使样品DNA扩增，获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如下图，图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体(1)图中的变性、延伸分别是指_、_。(2)假设PCR反应中的DNA模板为P，第一轮循环的产物2个子代DNA为N1，第二轮的产物4个子代DNA为N2，N1、N2中分别含有模板DNA单链的DNA分别有_、_个。若继续循环，该DNA片段共经过30次循环后能形成_个这样的片段。(3)某样品DNA分子中共含3 000个碱基对，碱基数量满足：(AT)/(GC
6、)1/2，若经5次循环，至少需要向试管中加入_个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)(4)若下图为第1轮循环的产物。请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。解析：(1)DNA的变性就是指DNA双链解旋形成单链，PCR中的延伸就是指在DNA聚合酶的作用下，原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链。(2)DNA是半保留复制，因此一个亲代DNA复制以后，不论复制多少代，后代有且只有2个DNA含有模板DNA单链，半保留复制30次后可以形成230个片段。(3)DNA分子中A的个数为3000213121000，则经5次循环后需加入腺嘌呤的个数为1000(251)31000。(4)因为PCR也是一种半
7、保留复制，据此就可以画出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。答案：(1)模板DNA双链解旋形成单链 在DNA聚合酶的作用下，原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链(2)2 2 230(3)31 000(4)如图 1常用的分离蛋白质的方法 蛋白质的理化性质如形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。常用的分离蛋白质的方法有凝胶色谱法、凝胶电泳法等。(1)凝胶色谱法的原理：相对分子质量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；相对分子质量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。(2)凝胶电泳法的原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不
8、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度不同。2血红蛋白的提取和分离程序(1)样品处理 红细胞的洗涤：除去杂蛋白，以利于后续步骤的分离 纯化；血红蛋白的释放：使红细胞破裂，血红蛋白释放出来；分离血红蛋白溶液：经过离心使血红蛋白和其他杂质 分离开来，便于下一步对血红蛋白的纯化。(2)粗分离透析：除去样品中相对分子质量较小的杂质。(3)纯化：一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化。(4)纯度鉴定：一般用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。3下列有关蛋白质的提取和分离的说法，错误的是()A透析法分离蛋白
9、质的原理是利用蛋白质不能通过半透 膜的特性 B采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来 C离心沉降法通过控制离心速率使分子大小、密度不同 的蛋白质分离 D蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极 方向移动 解析：电泳法分离物质的原理是在电场中，带电物质能向与自身所带电荷相反的方向移动，移动的速度取决于物质所带电荷的性质及分子大小和形状。答案：D 玫瑰精油、橘皮精油、胡萝卜素的性质、提取方法、原理、实验流程等的比较提取成分比较项目玫瑰精油橘皮精油胡萝卜素性质化学性质稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂、能随水蒸气一同蒸馏无色透明、具有橘香味；重要成分为柠檬烯橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶
10、于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂提取方法蒸馏压榨萃取提取成分比较项目玫瑰精油橘皮精油胡萝卜素原理利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层利 用 机械 压 力把 材 料中 的 油分 挤 出来将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中，再蒸发出有机溶剂可获得产品提取成分比较项目玫瑰精油橘皮精油胡萝卜素实验流程鲜玫瑰花清水水蒸气蒸馏油水混合物加入NaCl 分离油层加入无水Na2SO4除水过滤 玫瑰油石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮油胡 萝 卜 粉 碎 干燥 萃 取 过 滤 浓 缩 胡萝卜素备注玫瑰花瓣与清水质量比
11、为 14柑橘皮用石灰水浸泡前要干燥，浸泡时间 10 h以上时 间 不 能太 长；萃取 剂 应 选用 较 高 溶点 且 不 溶于水特别提醒 水蒸气蒸馏要适当延长蒸馏时间，温度不能太高。用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质。压榨时原料必须要浸透，这样压榨时不会滑脱，出油 率高，不堵塞筛眼。例如：使用石灰水充分浸泡原料，破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。4右图为胡萝卜素的提取装置示意图，回答有关问题：(1)提取胡萝卜素的实验流程是_ _萃取过滤浓缩。(2)胡萝卜素是一种脂溶性物质，因此选取 的萃取剂应为_。(3)装置1的名称是_，其作用是 _。(4)本实验将提取的胡萝卜素粗
12、品通过_进行鉴定。鉴定时要对_样品和_样品进行点样。如果_说明提取胡萝卜素的实验成功。解析：(1)提取胡萝卜素的实验流程是粉碎干燥萃取过滤浓缩。(2)胡萝卜素是一种脂溶性物质，易溶于有机溶剂。(3)装置1是冷凝管，能防止加热时有机溶剂的挥发。(4)提取的胡萝卜素粗品通过纸层析进行鉴定。鉴定时要对标准样品和提取样品进行点样。如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带说明提取胡萝卜素成功。答案：(1)粉碎 干燥(2)有机溶剂(3)冷凝管 防止加热时有机溶剂的挥发(4)纸层析 标准 提取 萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带(1)生物材料中某些特定成分的提取和蛋白质的分离在高考 中频繁出现，如20
13、10新课标全国卷考查了芳香油的提取技术，2010江苏卷T32、2009江苏卷T23和2008宁夏卷T29都综合考查DNA和蛋白质的分离技术；2008宁夏卷T37考查胡萝卜素的提取技术。(2)生物材料中某些特定成分的提取是本讲热点，预计2012 年高考仍有所涉及。命题角度 生物材料中某些特定成分的提取 (2010新课标全国卷)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
14、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。(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_ _ _。解析 本题考查选修1模块中植物芳香油提取的相关知识，意在考查将理论知识与实践相结合的能力和识图分析能力。(1)水蒸气蒸馏法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
15、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)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。(6)因薄荷油与玫瑰
16、精油的化学性质相似：易挥发、难溶于水等，故也可用与玫瑰精油相同的方法提取。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(6)能 薄荷油与玫瑰精油的化学性质相似 1(2010江苏高考)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20C、另一组置于20C条件下保存24 h。DNA粗提取：第一步：将
17、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 20C 20C 注：(“”越多表示蓝色越深)分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验的课题名称是_ _。(2)
18、第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_。(3)根据实验结果，得出结论并分析。结论1：与20C相比，相同实验材料在20C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DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：_，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。解析：如果DNA断裂，就不容易被提取出来；温度主要是通过影响酶的活性来影响生理过程。粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白质，可以通过氯仿的特殊功能来去除蛋白质，提高DNA纯度。
19、答案：(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(2)DNA断裂(3)等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多 低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液 2(2009海南高考)请回答下列与实验室提取芳香油有关 的问题：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、_和_。(2)芳香油溶解性的特点是不溶于_，易溶于_，因此可用_作为提取剂来提取芳香油。(3)橘子果实含有芳香油，通常可用_作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是_。(4)对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固
20、体物获得乳状液可采用的方法是_。(5)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的_层，原因是_。加入氯化钠的作用是_。(6)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，此试剂的作用是_。解析：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法、萃取法。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。(2)芳香油溶解性的特点是不溶于水，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)一般采用新鲜的橘子皮来提取橘皮精油，新鲜的橘子皮含有芳香油多。(4)除去液体中的固体常用方法是过滤。(5)芳香油密度比水小，且不溶于水，会浮在液体的表面。加入氯化钠会增加水层密度，使油和水分层。(6)无水硫酸钠可以吸收芳香油中残留的水分。答案：(1)蒸馏法 萃取法(2)水 有机溶剂 有机溶剂(3)橘子皮 芳香油含量较高(4)过滤(5)上 油层的密度比水层小 增加水层密度，使油和水分层(6)吸收芳香油中残留的水分