高三生物五 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 六 植物有效成分的提取 新人教版選修1

專題五專題五DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)和蛋白質(zhì)技術(shù)專題六植物有效成分的提取專題六植物有效成分的提取 知識(shí)排查 考點(diǎn)詮解 一、DNA的粗提取與鑒定 1基本原理 (1)DNA在不同濃度的 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可被二苯胺染成藍(lán)色。 2方法目的方法目的溶于 NaCl溶液中并稀釋NaCl濃度為2 mol/L時(shí)，DNA溶解，而部分蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析而生成沉淀，通過(guò)過(guò)濾可除去部分蛋白質(zhì)及不溶于 NaCl溶液的雜質(zhì)當(dāng) NaCl溶液稀釋至 0.14 mol/L時(shí)，DNA析出，過(guò)濾可除去溶于 NaCl中的部分蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì)續(xù)表 方法目的加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白質(zhì)加入冷卻酒精(95%)DNA析出，除去溶于酒精的蛋白質(zhì)加入二苯胺，并沸水浴鑒定DNA 特點(diǎn)提醒：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中不含細(xì)胞核，也沒(méi)有DNA，不適于作DNA提取的材料，但卻是提取血紅蛋白的理想材料。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩次用到蒸餾水，第一次目的是使成熟的雞血細(xì)胞漲破釋放出DNA；第二次目的是稀釋 NaCl溶液。 二、多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增DNA片段 1實(shí)驗(yàn)原理 DNA分子復(fù)制。 2實(shí)驗(yàn)材料 引物、PCR儀(自動(dòng)調(diào)控溫度)、 TaqDNA聚合酶、DNA模板、原料(四種脫氧核苷酸)。 (1)模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加熱至94 左右一定時(shí)間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備。 (2)模板DNA與引物的復(fù)性：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55 左右，引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對(duì)結(jié)合。 (3)引物的延伸：DNA模板引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以4種脫氧核苷酸為反應(yīng)原料，靶序列為模板，按堿基互補(bǔ)配對(duì)與半保留復(fù)制原則，合成一條新的與模板DNA鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈。 重復(fù)循環(huán)變性復(fù)性延伸過(guò)程，就可獲得更多的半保留復(fù)制鏈，而且這種新鏈又成為下次循環(huán)的模板。每完成一個(gè)循環(huán)需24 min,23 h就能將待擴(kuò)目的基因擴(kuò)增放大幾百萬(wàn)倍。其具體實(shí)驗(yàn)操作步驟如下： (1)按照PCR反應(yīng)體系的配方將所需試劑擺放在實(shí)驗(yàn)桌上； (2)用微量移液器按照配方在微量試管中依次加入各組分； (3)蓋嚴(yán)離心管口的蓋子，用手指輕輕彈擊管壁； (4)將微量離心管放在離心機(jī)上，離心約10 s。 (5)將離心管放入PCR儀上，設(shè)置好PCR儀的循環(huán)程序。以上過(guò)程可概括為準(zhǔn)備、移液、混合、離心、反應(yīng)五步。 特別提示：體內(nèi)復(fù)制PCR反應(yīng)時(shí)期細(xì)胞有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期體外隨時(shí)進(jìn)行場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)微量離心管內(nèi)解旋在解旋酶作用下，細(xì)胞提供能量，部分解開(kāi)加熱至90 ，雙鏈全部解開(kāi)，不需解旋酶引物一小段RNA可以是RNA或單鏈DNA分子片段合成子鏈在引物基礎(chǔ)上，一條鏈連續(xù)合成，另一條鏈不連續(xù)合成分別從兩條鏈的引物端開(kāi)始，都是連續(xù)合成，控制溫度72 特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制體外迅速擴(kuò)增TaqDNA聚合酶不需要需要循環(huán)次數(shù) 受生物體自身控制30多次相同點(diǎn)生物體內(nèi)的DNA和PCR體外DNA擴(kuò)增都需要模板、四種脫氧核苷酸，且都需要在一定的緩沖溶液中進(jìn)行 三、血紅蛋白的提取和分離 1方法及原理方法原理凝膠色譜法根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)電泳法各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身大小、形狀的不同 2.實(shí)驗(yàn)操作程序 (1)樣品處理： 紅細(xì)胞的洗滌：除去血漿蛋白等雜質(zhì)，有利于后續(xù)步驟的分離純化； 血紅蛋白的釋放：使紅細(xì)胞漲破，血紅蛋白釋放出來(lái)； 分離血紅蛋白溶液：經(jīng)過(guò)離心使血紅蛋白和其他雜質(zhì)分離開(kāi)來(lái)，便于下一步對(duì)血紅蛋白的純化。 (2)粗分離透析：除去樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。 (3)純化：一般采用凝膠色譜法對(duì)血紅蛋白進(jìn)行分離和純化。 (4)純度鑒定：一般用SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳方法，來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，即對(duì)血紅蛋白進(jìn)行純度鑒定。 四、植物芳香油的基本知識(shí) 1植物芳香油的基本知識(shí) (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(jí)香水的主要成分，能使人產(chǎn)生愉快感；橘皮精油的主要成分是檸檬烯，具有誘人的橘香味，是食品、化妝品和香水配料的優(yōu)質(zhì)原料。 4水中蒸餾、水上蒸餾、水氣蒸餾的區(qū)別 (1)這三種方法的基本原理相同，但原料放置位置不同。 水中蒸餾：原料放在蒸餾容器的水中，水要完全浸沒(méi)原料。 水上蒸餾：容器中水的上方有篩板，原料放在篩板上，水量以沸騰時(shí)不浸濕原料為宜。 水氣蒸餾：蒸餾容器下方有一排氣孔，連接外源水蒸氣，上方有篩板，上面放原料。 (2)各自特點(diǎn)：水中蒸餾設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，易操作；而水上蒸餾和水氣蒸餾時(shí)間短，出油率高。 5植物芳香油的提取方法的比較提取方法水蒸氣蒸餾壓榨法有機(jī)溶劑萃取實(shí)驗(yàn)原理利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來(lái)通過(guò)機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油方法步驟1.水蒸氣蒸餾2.分離油層3.除水過(guò)濾1.石灰水浸泡、漂洗2.壓榨、過(guò)濾、靜置3.再次過(guò)濾1.粉碎、干燥2.萃取、過(guò)濾3.濃縮適用范圍適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶液中優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單易行，便于分離生產(chǎn)成本低，易保持原料原有的結(jié)構(gòu)和功能出油率高，易分離局限性水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問(wèn)題分離較為困難，出油率相對(duì)較低使用的有機(jī)溶劑處理不當(dāng)會(huì)影響芳香油的質(zhì)量 6.玫瑰精油的提取操作關(guān)鍵 (1)安裝裝置順序：從左到右，自下而上； (2)溫度計(jì)位置：溫度計(jì)水銀球的上限與蒸餾瓶側(cè)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(shí)防暴沸：墊石棉網(wǎng)，向液體中加入幾粒沸石或瓷片； (5)燒瓶?jī)?nèi)液體量：燒瓶容積的1/32/3； (6)除水：加入無(wú)水 Na2SO4后，放置時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)些； (7)溫度及時(shí)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(zhǎng)蒸餾時(shí)間。 7橘皮精油提取操作的關(guān)鍵 (1)橘皮的處理：干燥后一定要用石灰水浸透，時(shí)間至少10 h以上。 (2)壓榨液的處理：可在壓榨液中加入明礬，使其沉淀變清；分離離心液的油層(用分液漏斗)，經(jīng)靜置、過(guò)濾、離心后得到的油澄清而透明，但仍有少量水分和蠟質(zhì)等雜質(zhì)，應(yīng)在510 條件下靜置57 d，使水分與雜質(zhì)下沉，然后用吸管吸出上層澄清的油層，再通過(guò)墊有濾紙或石棉紙的漏斗進(jìn)行減壓抽濾，得到黃色油狀的橘皮精油。 五、胡蘿卜素的提取 1胡蘿卜素的基本知識(shí) (1)分類：胡蘿卜素的化學(xué)分子式中包含多個(gè)碳碳雙鍵，根據(jù)雙鍵的數(shù)目可以將胡蘿卜素劃分為、三類，胡蘿卜素是其中最主要的組成成分。 (2)性質(zhì)：胡蘿卜素是橘黃色結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑。 (3)用途：治療因缺乏維生物A而導(dǎo)致的各種疾病，是常用的食品色素，還具有使癌變細(xì)胞恢復(fù)為正常細(xì)胞的作用。 (4)提取天然胡蘿卜素的方法：從植物中提?。粡拇竺娣e養(yǎng)殖的巖藻中獲得，利用微生物的發(fā)酵生產(chǎn)。 2胡蘿卜素的提取方法 根據(jù)胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，可以考慮有機(jī)溶劑萃取的方法。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，稱為水不溶性有機(jī)溶劑。萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有很高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。因此最佳萃取劑為石油醚。 5萃取過(guò)程注意事項(xiàng) (1)由于有機(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸，因此萃取過(guò)程中應(yīng)避免使用明火加熱，采用水浴加熱。 (2)為防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)，還要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置。 6用紙層析法鑒定時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 (1)選擇干凈的濾紙，為防止操作時(shí)污染濾紙，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(shí)注意樣斑不能太大，如用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度不宜過(guò)高，否則斑點(diǎn)會(huì)變黃。 (3)點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時(shí)注意兩邊不能相互接觸，以免因毛細(xì)管現(xiàn)象而導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。 熱點(diǎn)突破 題型一DNA的粗提取與鑒定 典例1DNA在 NaCl溶液中的溶解度有兩重性，隨著 NaCl溶液濃度的變化而變化。 (1)請(qǐng)?jiān)谙铝袧舛鹊?NaCl溶液中，選出能使DNA析出最徹底的一種和溶解度最高的一種_。 A0.14 mol/LB2 mol/L C0.15 mol/L D0.3 mol/L (2)欲使溶有DNA的2 mol/L的 NaCl溶液中的DNA析出，需要降低 NaCl溶液的濃度，最有效的方法是_。 A加蒸餾水 B加礦泉水 C加清水 D加生理鹽水 (3)DNA不溶于酒精，但細(xì)胞中的某些物質(zhì)卻可以溶于酒精溶液，利用這一原理可以_，可以推測(cè)溶于酒精中的可能有 _。 (4)利用DNA遇_呈藍(lán)色的特性，將該物質(zhì)作為鑒定_的試劑。其實(shí)驗(yàn)過(guò)程要點(diǎn)是向放有_的試管中加入4 mL的_混合均勻后，將試管置于_5 min，待試管_，觀察試 管 中 溶 液 顏 色 的 變 化 。 這 個(gè) 實(shí) 驗(yàn) 也 說(shuō) 明 D N A 耐_溫，前次溫度有利于_，后次溫度有利于DNA_。 解析：根據(jù)課本中DNA在 NaCl溶液中的溶解曲線可知，DNA在 0.14 mol/L的 NaCl溶液中溶解度最低，在2.0 mol/L的 NaCl溶液中溶解度最高，溶解度低時(shí)，DNA析出較徹底。染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成，為了把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，采取DNA不溶于酒精的辦法可將DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，利用DNA遇二苯胺(沸水浴)變藍(lán)的特性可鑒定DNA。 答案：(1)A、B (2)A (3)去除雜質(zhì)某些鹽類、蛋白質(zhì)、糖類或其他大分子物質(zhì) (4)二苯胺DNADNA二苯胺試劑沸水浴加熱冷卻后高加速染色的反應(yīng)速度析出 題型二血紅蛋白的提取和分離 典例2凝膠色譜技術(shù)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來(lái)的一種快速而又簡(jiǎn)單的分離技術(shù)，由于設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，不需要有機(jī)溶劑，對(duì)高分子物質(zhì)有很高的分離效果，目前已經(jīng)被生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物工程學(xué)、分子免疫學(xué)以及醫(yī)學(xué)等有關(guān)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，不但應(yīng)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，而且已經(jīng)大規(guī)模地用于工業(yè)生產(chǎn)。據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)a、b均為蛋白質(zhì)分子，其中先從層析柱中洗脫出來(lái)的是_，原因是_。 (2)自己制作凝膠色譜柱時(shí)，在色譜柱底部d位置相當(dāng)于多孔板的結(jié)構(gòu)可由_替代。 (3)裝填凝膠色譜柱時(shí)，色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，原因是_。 ( 4 ) 若 選 用 S e p h a d e x G 1 0 0 ， 則 “ G ” 表 示_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 1 0 0 表 示_。 ( 5 ) 洗 脫 用 的 液 體 應(yīng) 盡 量 與 浸 泡 凝 膠 所 用 的 液 體_(填“相同”或“不同”)，洗脫時(shí)，對(duì)洗脫液的流速要求是_。 解析：本題主要考查蛋白質(zhì)分離的方法凝膠色譜法的原理及操作時(shí)的注意事項(xiàng)。(1)由于不同蛋白質(zhì)其相對(duì)分子質(zhì)量可能不同，相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)不能進(jìn)入凝膠內(nèi)部通道，只能在凝膠外部移動(dòng)，路程較短，移動(dòng)速度較快，可先洗脫下來(lái)，從而將a、b分離。(2)色譜柱底部橡皮塞的凹穴上覆蓋尼龍網(wǎng)和尼龍紗，相當(dāng)于多孔板。(3)凝膠色譜柱的裝填是蛋白質(zhì)分離的一個(gè)關(guān)鍵，裝填時(shí)盡量緊密，不得有氣泡存在，因?yàn)闅馀輹?huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果；也不能發(fā)生洗脫液流干的現(xiàn)象，一旦發(fā)生上述兩種情況，色譜柱需要重新裝填。(4)洗脫時(shí)和浸泡凝膠所用的液體都是20 mmol/L的磷酸緩沖液，洗脫時(shí)，對(duì)洗脫液的流速要求保持穩(wěn)定。 答案：(1)aa相對(duì)分子質(zhì)量大，無(wú)法進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，只能在凝膠外部移動(dòng)，路程較短，移動(dòng)速度較快 (2)尼龍網(wǎng)和尼龍紗 (3)氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果 (4)凝膠的交聯(lián)程度、膨脹程度及分離范圍凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時(shí)吸水10 g (5)相同保持穩(wěn)定 題型三PCR擴(kuò)增DNA片段 典例3美國(guó)科學(xué)家莫里斯發(fā)明了PCR技術(shù)。PCR技術(shù)是一種DNA“復(fù)印機(jī)”，它可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)將一個(gè)DNA分子復(fù)制出一千億個(gè)，解決了檢測(cè)樣本擴(kuò)增的難題。在人類基因組計(jì)劃實(shí)施中，PCR技術(shù)使每個(gè)核苷酸的識(shí)別成本降低至510美元。莫里斯因發(fā)明PCR技術(shù)而榮獲了諾貝爾獎(jiǎng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)DNA復(fù)制時(shí)需要大量的_作原料，在DNA聚合酶的催化下以解旋后的DNA單鏈為_(kāi)進(jìn)行生物合成。 ( 2 ) 在 D N A 分 子 解 旋 時(shí) 必 須 加 熱 ， 普 通 的 酶 容 易_，莫里斯從溫泉中找到了耐95 高溫的_，解決了酶重復(fù)使用的難題，使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)成為可能。每次循環(huán)中分為_(kāi)、_、_三步。 (3)高溫酶的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用說(shuō)明了地球生物_的重要，大自然的_庫(kù)是人類的寶貴財(cái)富。 解析：考查了PCR技術(shù)的有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，可根據(jù)課本基本知識(shí)答題。 答案：(1)脫氧核苷酸模板 (2)變性(失活)TaqDNA聚合酶變性復(fù)性延伸 (3)多樣性基因 題型四植物芳香油的提取典例4閱讀以下材料，完成相關(guān)問(wèn)題： 從玫瑰花中提取出的玫瑰精油稱為“液體黃金”，是世界香料工業(yè)不可取代的原料，多用于制造高級(jí)香水、化妝品等。提取出的玫瑰精油不含有任何添加劑或化學(xué)原料，是純天然的護(hù)膚品，具有極好的抗衰老和止癢作用，能夠促進(jìn)細(xì)胞再生、防止肌膚老化、撫平肌膚細(xì)紋，還具有使人放松、愉悅心情的功效。玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，揮發(fā)性較強(qiáng)。 (1)根據(jù)材料中介紹的玫瑰精油的性質(zhì)，要提取玫瑰精油可以用水中蒸餾和_法提取，但一般采用水中蒸餾的方法，其原因是該法具有_的優(yōu)點(diǎn)。 (2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了如圖所示裝置提取玫瑰精油，指出該裝置中的兩個(gè)錯(cuò)誤，并予以改正。 錯(cuò)誤1：_。 改正：_。 錯(cuò)誤2：_。 改正：_。 解析：(1)應(yīng)根據(jù)原料特點(diǎn)來(lái)選擇提取方法。根據(jù)玫瑰精油揮發(fā)性強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以用蒸餾法，而玫瑰精油還不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，故對(duì)于玫瑰精油還可以用有機(jī)溶劑萃取的方法。 (2)蒸餾裝置中，溫度計(jì)測(cè)的是蒸氣溫度，應(yīng)使水銀球與支管口下沿相平；冷凝管進(jìn)水口在下，出水口在上，與蒸氣流向相反。 (3)蒸餾得到乳濁液，為促進(jìn)其分層，可加入 NaCl，然后用分液漏斗將其分開(kāi)，得到的油層中還含有少量的水分，可以用無(wú)水 Na2SO4吸去，然后過(guò)濾即可。 (4)要提高產(chǎn)品品質(zhì)，應(yīng)嚴(yán)格控制蒸餾溫度，適當(dāng)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間。 答案：(1)萃取設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、易操作 (2)溫度計(jì)位置太靠下溫度計(jì)的水銀球與蒸餾燒瓶的支管口下沿保持水平 冷凝器進(jìn)水口、出水口接錯(cuò)冷凝管進(jìn)水口在下，出水口在上，與蒸氣流向相反 (3)NaCl無(wú)水 Na2SO4分液漏斗吸去油層中少量水分 (4)嚴(yán)格控制蒸餾溫度適當(dāng)延長(zhǎng)蒸餾時(shí)間 題型五胡蘿卜素的提取 典例5閱讀下列材料，完成相關(guān)問(wèn)題。 從胡蘿卜中提取出的橘黃色物質(zhì)，包括多種結(jié)構(gòu)類似物，統(tǒng)稱為胡蘿卜素。胡蘿卜素通常是橘黃色結(jié)晶，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑，它的化學(xué)分子式中包含多個(gè)碳碳雙鍵，根據(jù)雙鍵的數(shù)目可以將胡蘿卜素劃分為、三類，胡蘿卜素是其中最主要的成分。胡蘿卜素具有非常重要的作用：(1)可作為優(yōu)良的食用保鍵品。(2)可作為禽畜飼料添加劑。(3)可作為營(yíng)養(yǎng)和著色兩用的食品添加劑等。因此胡蘿卜素的提取及鑒定引起人們很大的興趣。 (1)胡蘿卜素的萃取實(shí)驗(yàn)流程為：胡蘿卜粉碎干燥萃取過(guò)濾濃縮胡蘿卜素，萃取過(guò)程中采用水浴加熱的原因是什么？ (2)萃取的效率主要取決于_。 (3)如下圖為胡蘿卜素粗品鑒定裝置示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 胡 蘿 卜 素 粗 品 鑒 定 的 方 法 名 稱 是_。 圖 中 b 的 名 稱 是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 a 的 作 用 是_。 e 為 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 對(duì) 于 e 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 應(yīng) 注 意_。 f為_(kāi)，常用_。 如果層析液沒(méi)及e會(huì)導(dǎo)致_。 解析：(1)萃取過(guò)程應(yīng)該避免明火加熱，采用水浴加熱，這是因?yàn)橛袡C(jī)溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱，容易引起燃燒、爆炸。 (2)萃取的效率與萃取劑和原料有密切的關(guān)系，但其主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，其次還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時(shí)間等條件的影響。 (3)對(duì)胡蘿卜素提取的粗品進(jìn)行鑒定采用的是紙層析法，其原理是濾紙對(duì)各有機(jī)成分的吸附力不同而導(dǎo)致隨層析液在濾紙上的運(yùn)動(dòng)速度不同，從而使各成分分開(kāi)。因?qū)游鲆阂讚]發(fā)，故應(yīng)在色譜器上方用玻璃蓋嚴(yán)。在進(jìn)行點(diǎn)樣時(shí)，應(yīng)注意點(diǎn)樣要快速細(xì)致，并保持濾紙干燥。層析液的深度不得超過(guò)濾紙基線，否則點(diǎn)樣處的有機(jī)成分會(huì)溶于層析液中，使實(shí)驗(yàn)失敗。 答案：(1)有機(jī)溶劑遇明火易燃燒爆炸。 (2)萃取劑的性質(zhì)和使用量 (3)紙層析法色譜容器防止層析液揮發(fā) 樣品原點(diǎn)點(diǎn)樣應(yīng)該快速細(xì)致并保持濾紙干燥 溶劑石油醚 胡蘿卜素溶解在層析液中，使實(shí)驗(yàn)失敗 隨堂演練 1以花椰菜為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)，步驟如下： 準(zhǔn)備材料：將新鮮花椰菜和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液放入冰箱冷凍24 h。 研磨細(xì)胞，獲取含DNA的濾液：向碎花椰菜中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過(guò)濾后收集濾液。 去除溶液中的雜質(zhì)，也就是DNA的純化。 DNA的析出與鑒定： 據(jù)課本有關(guān)知識(shí)回答下列問(wèn)題： (1)加入洗滌劑的作用是什么？ (2)加入食鹽的作用是什么？ (3)如果研磨不充分，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響？ (4)第二步結(jié)束后，獲得的濾液中可能會(huì)有哪些細(xì)胞成分？ (5)常溫下酒精溶液也可使DNA析出，可實(shí)驗(yàn)中一般要求采用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精，從理論上分析，預(yù)冷的酒精有什么特點(diǎn)？ (6)DNA鑒定的方法有哪些？ 解析：本題大多考查了課本旁欄思考題，屬于理解記憶內(nèi)容，(5)(6)兩小題考查學(xué)生的知識(shí)面和分析問(wèn)題能力。 答案：(1)洗滌劑是一些離子去污劑，它能溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放。 (2)食鹽的主要成分是NaCl，適度的食鹽溶液有利于DNA的溶解。 (3)研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物，用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色。 (4)可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質(zhì)。 (5)一是抑制DNA水解酶活性，防止DNA降解；二是降低分子運(yùn)動(dòng)，易于形成沉淀析出；三是低溫有利于增加DNA分子柔韌性，減少斷裂。 (6)二苯胺法，紫外燈照射法，電泳法。 2蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)，人類要對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行研究和應(yīng)用，首先要獲得純度較高的蛋白質(zhì)?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題： (1)蛋白質(zhì)各種特性的差異，如_、_、溶解度、_和對(duì)其他分子的親和力等等，可以用來(lái)分離不同的蛋白質(zhì)。 (2)_和_是兩種常用的電泳方法，在_時(shí)通常運(yùn)用SDS一聚丙烯酰胺凝膠電泳。 (3)分離血紅蛋白溶液時(shí)，將混合液離心后可看到試管中的溶液分為4層，第1層為_(kāi)的_，第2層為_(kāi)固體，是_的沉淀層，第3層是_液體，是_的水溶液，第4層是其他雜質(zhì)的_沉淀物。 (4)在裝填凝膠色譜柱時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？ (5)如何判斷血紅蛋白分離是否成功？ 解析：本題是對(duì)蛋白質(zhì)提取和分離的考查，屬于識(shí)記范疇，可從課本上找到答案。 答案：(1)分子的形狀和大小所帶電荷的性質(zhì)和多少吸附性質(zhì) (2)瓊脂糖凝膠電泳聚丙烯酰胺凝膠電泳測(cè)定蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量 (3)無(wú)色透明甲苯層白色薄層脂溶性物質(zhì)紅色透明血紅蛋白暗紅色 (4)在色譜柱中裝填凝膠的時(shí)候要盡量緊密，以減小凝膠顆粒之間的空隙。在裝填凝膠柱時(shí)，不得有氣泡存在，氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果。 (5)如果凝膠色譜柱裝填得成功、分離操作也正確的話，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(shuō)明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。 B準(zhǔn)備要拷貝的DNA。如果要拷貝自己的DNA，可以用一牙簽輕刮口腔內(nèi)壁，將牙簽放入蒸餾水中搖動(dòng)。加熱蒸餾水至沸騰，使細(xì)胞破碎放出DNA。用離心機(jī)離心后，去除蒸餾水中較大的細(xì)胞碎片。這時(shí)上清液中就有了較純的DNA。 第步：聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) (1)將DNA“B”放入湯“A”中。 (2)水浴加熱。首先加熱至94 ，使DNA雙螺旋解旋，歷時(shí)1 min；然后降至55 ，使引物結(jié)合到DNA上，歷時(shí)90 s；最后升溫至72 ，與聚合酶共同作用使DNA拷貝，歷時(shí)90 s。 (3)重復(fù)步驟(2)。每重復(fù)一次，即完成一次拷貝。 回答下列問(wèn)題： 以上材料可以說(shuō)明() ADNA的復(fù)制必須在活細(xì)胞內(nèi)才能完成 BDNA能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 C在合適的條件下，非細(xì)胞環(huán)境也能進(jìn)行DNA的復(fù)制 DPCR技術(shù)是一種無(wú)性生殖技術(shù) 若用人體細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)作PCR擴(kuò)增，則擴(kuò)增后的幾百億條DNA起碼可分為46種。要將之分開(kāi)，可用電泳、染色的技術(shù)，用的試劑有溴化ethidium等。有些試劑毒性較強(qiáng)，因此應(yīng)戴上化學(xué)實(shí)驗(yàn)用手套作為防護(hù)措施，以免皮膚接觸。溴化ethidium是一種強(qiáng)烈的誘變物，若接觸皮膚活細(xì)胞，很可能會(huì)引起() A該個(gè)體產(chǎn)生變異較大的后代 B基因重組 C癌變 D皮膚外層是死細(xì)胞，該物質(zhì)接觸皮膚后對(duì)人體不會(huì)有影響 PCR技術(shù)中用到的DNA聚合酶，取自生長(zhǎng)在溫泉中的一種細(xì)菌。就PCR技術(shù)來(lái)講，你認(rèn)為使用這種細(xì)菌中提取的酶較普通的動(dòng)植物體內(nèi)提取的DNA聚合酶的優(yōu)勢(shì)是_。 多聚酶鏈反應(yīng)湯中“DNA單元”是指() ADNTPBDNA片段C基因DNTPERNA片段F染色體G引物H礦物油IDNA聚合酶J緩沖液K湯的所有組合 解析：本題考查PCR技術(shù)的具體操作程序。PCR技術(shù)與DNA細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的區(qū)別是在細(xì)胞外進(jìn)行，解旋過(guò)程是利用DNA熱變性原理，所以DNA聚合酶要用在較高溫度中不變性的DNA聚合酶，從反應(yīng)湯的配方組成可以看出，DNTP是DNA的原料，即“DNA單元”。 答案：(3)CC耐高溫(在較高溫度中不變性)A 4請(qǐng)回答下列與實(shí)驗(yàn)室提取芳香油有關(guān)的問(wèn)題： (1)植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、_和_。 (2)芳香油溶解性的特點(diǎn)是不溶于_，易溶于_，因此可用_作為提取劑來(lái)提取芳香油。 (3)橘子果實(shí)含有芳香油，通?？捎胈作為材料提取芳香油，而且提取時(shí)往往選用新鮮的材料，理由是_ (4)對(duì)材料壓榨后可得到糊狀液體，為除去其中的固體物獲得乳狀液可采用的方法是_。 (5)得到的乳狀液加入氯化鈉并放置一段時(shí)間后，芳香油將分布于液體的_層，原因是_。加入氯化鈉的作用是_。 (6)從乳狀液中分離得到的芳香油中要加入無(wú)水硫酸鈉，此試劑的作用是_。 解析：植物芳香油(主要成分是有機(jī)物)不溶于水，易溶于有機(jī)物溶劑，可用壓榨法、蒸餾法和萃取法提取。選材時(shí)，為了提高產(chǎn)量，可選用新鮮材料，如新鮮的橘子皮。壓榨法提取芳香油，得到糊狀液體，可首先過(guò)濾得到乳狀液，再加入NaCl使其分層，因芳香油密度小，故上層即為芳香油，最后可用無(wú)水Na2SO4去除其間水分，使其純化 答案：(1)蒸餾法萃取法 (2)水有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑 (3)橘子皮芳香油含量較高 (4)過(guò)濾 (5)上 油層的密度比水層小 增加水層密度，使油和水分層 (6)吸收芳香油中殘留的水分 5某同學(xué)做了胡蘿卜素的提取與鑒定實(shí)驗(yàn)，下列操作中有失誤，請(qǐng)?jiān)谑д`部分畫(huà)線并改正： (1)提取胡蘿卜素時(shí)，首先將胡蘿卜進(jìn)行粉碎、干燥，為了提高干燥的速度和效果，可用火烘烤一下。 (2)通過(guò)萃取過(guò)程，使胡蘿卜素與水等雜質(zhì)分開(kāi)，胡蘿卜素溶解在萃取劑中后，即可直接使用蒸餾裝置進(jìn)行濃縮。 (3)對(duì)胡蘿卜素鑒定時(shí)，取18 cm30 cm濾紙，在其下端底邊1 cm處用圓珠筆畫(huà)一條橫線為基線，在基線上取A、B、C、D四點(diǎn)。 (4)用最細(xì)的注射器針頭分別吸取0.10.4 mL溶解在石油醚中的標(biāo)準(zhǔn)樣品和提取樣品，在A、B和C、D點(diǎn)上點(diǎn)樣。 (5)點(diǎn)樣完畢后，立即將濾紙卷成圓筒狀，置于裝有1 cm深的石油醚的密封玻璃瓶中。 (6)等各種色素完全分開(kāi)后，取出濾紙，讓石油醚自然揮發(fā)后，觀察胡蘿卜素層析帶。 解析：(1)胡蘿卜在干燥時(shí)要注意控制溫度，溫度太高、干燥時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解。如果用火烘烤，不好把握溫度和時(shí)間。 (2)萃取液中除了有機(jī)溶劑、提取物外，還有雜質(zhì)。必須先過(guò)濾再進(jìn)行蒸餾濃縮。 (3)(4)內(nèi)容參見(jiàn)課本P79頁(yè) 。 (5)點(diǎn)樣完畢可用吹風(fēng)機(jī)吹干或自然揮發(fā)后再卷成圓筒，否則影響實(shí)驗(yàn)效果。 (6)本實(shí)驗(yàn)點(diǎn)樣是2 mm左右的圓點(diǎn)，不會(huì)出現(xiàn)胡蘿卜素層析帶。 答案：(1)可用火烘烤一下改正：可以用烘箱烘干，也可以用熱風(fēng)吹干裝置進(jìn)行濃縮 (2)即可直接使用蒸餾改正：濃縮之前進(jìn)行過(guò)濾，除去萃取液中的不溶物，再使用蒸餾裝置進(jìn)行濃縮 (3)1 cm改正：2 cm (4)A、B和C、D改正：A、D和B、C (5)立即改正：等濾紙上的點(diǎn)樣液自然風(fēng)干后 (6)胡蘿卜素改正：標(biāo)準(zhǔn)樣品中位于展開(kāi)劑前沿的為胡蘿卜素