高三生物第一輪復(fù)習 專題4 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用課件 新人教版選修1.ppt
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專題4 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用,【知識梳理】 一、DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 1.DNA的粗提取與鑒定: (1)基本原理:利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在_ 方面的差異,提取DNA,去除其他成分。 (2)DNA的粗提取原理。 DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中_不同。 在NaCl溶液濃度為_時,DNA的溶解度最小。 DNA不溶于_溶液,但是細胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精溶液。,物理和化學性質(zhì),溶解度,0.14 mol/L,酒精,(3)主要步驟及注意事項: 實驗材料的選取 破碎細胞,選用DNA含量相對較高的生物組織 動物材料更容易,加入蒸餾水可使_ 加入洗滌劑可_ 加入NaCl可_,紅細胞吸水破裂,瓦解細胞膜,溶解DNA,獲取含DNA的濾液過濾,取濾液 去除濾液中的雜質(zhì) DNA的析出利用DNA不溶于_的原理,析出DNA。 DNA的鑒定,控制_的濃度去除雜質(zhì) 利用嫩肉粉中的_分解蛋白質(zhì) 利用_使蛋白質(zhì)變性,方法:DNA溶液中加入_試劑,沸水浴加熱5 min 現(xiàn)象:溶液變_,NaCl溶液,蛋白酶,高溫,冷卻的酒精溶液,二苯胺,藍色,2.多聚酶鏈式反應(yīng)擴增DNA片段: (1)PCR原理。 DNA的熱變性: PCR環(huán)境:一定的_中。,緩沖溶液,變性,冷卻,PCR條件 過程控制:控制_使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進行。,DNA母鏈:PCR模板 酶:_ 引物:分別與_相結(jié)合 原料:四種_,Taq DNA聚合酶,兩條模板鏈,脫氧核苷酸,溫度,(2)PCR過程: 變性 復(fù)性 延伸 (3)PCR結(jié)果:兩引物間固定長度的DNA序列呈_擴增(即2n)。,條件:溫度上升到 _ 以上 實質(zhì):雙鏈DNA_為單鏈,條件:溫度下降到 _ 左右 實質(zhì):兩種_與兩條單鏈DNA結(jié)合,條件:溫度上升到 _ 左右 實質(zhì):在_的作用下,合成子鏈,90,解聚,50,引物,72,Taq DNA聚合酶,指數(shù),3.血紅蛋白的提取和分離: (1)常用方法 (2)實驗步驟:樣品處理(紅細胞的洗滌_的釋放分離血 紅蛋白溶液)粗分離_純度鑒定。,_法:依據(jù)_的大小分離蛋白質(zhì) _法:依據(jù)_、分子本身大小、形狀 的不同分離蛋白質(zhì),凝膠色譜,相對分子質(zhì)量,電泳,帶電性質(zhì)差異,血紅蛋白,純化,二、植物有效成分的提取 1.提取玫瑰精油實驗: (1)方法:_法。 (2)實驗流程: 鮮玫瑰花 _油水混合物 玫瑰油 除水 分離油層,水蒸氣蒸餾,加入_,NaCl,水蒸氣蒸餾,2.提取橘皮精油的實驗: (1)方法:一般采用_法。 (2)實驗流程: 石灰水浸泡漂洗_過濾靜置再次_橘皮油,壓榨,壓榨,過濾,3.胡蘿卜素的提?。?(1)胡蘿卜素的性質(zhì) (2)胡蘿卜素的提取 (3)胡蘿卜素的提取流程: 胡蘿卜粉碎_萃取_濃縮胡蘿卜素 (4)胡蘿卜素的鑒定:_法。,不溶于_ 微溶于乙醇 易溶于_等有機溶劑,提取方法:_法 石油醚最適宜作_,水,石油醚,萃取,萃取劑,干燥,過濾,紙層析,【速記卡片】 1.DNA的粗提取與鑒定: (1)DNA的溶解性:DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度最?。籇NA不溶于酒精溶液,而某些蛋白質(zhì)則溶于酒精溶液,據(jù)此也可使DNA和蛋白質(zhì)分離。 (2)DNA的耐受性:DNA對酶、高溫和洗滌劑都具有較好的耐受性。 (3)DNA的鑒定:DNA在沸水浴的條件下,遇二苯胺會被染成藍色。,2.PCR技術(shù): (1)PCR原理:PCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中進行,需提供DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物、四種脫氧核苷酸、耐熱的DNA聚合酶。 (2)PCR過程:通過控制溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進行,每一個循環(huán)包括變性復(fù)性延伸。,3.血紅蛋白的提取和分離: (1)凝膠色譜法:根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。 (2)電泳法:利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度,從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。,4.植物有效成分的提取: (1)植物芳香油的提取方法:壓榨法、蒸餾法和萃取法等。 (2)芳香油的性質(zhì):不溶于水,易溶于有機溶劑,因此可用有機溶劑作為提取劑來提取芳香油。 (3)胡蘿卜素的性質(zhì):是橘黃色結(jié)晶,從胡蘿卜中提取胡蘿卜素,常用親脂(水不溶)性有機溶劑(或有機溶劑)作萃取劑。 (4)胡蘿卜素的提取方法:萃取法。 (5)胡蘿卜素的鑒定:紙層析法,在鑒定過程中需要用標準樣品對照。,考點一 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 1.DNA與蛋白質(zhì)在物理化學性質(zhì)方面的差異:,2.比較細胞內(nèi)DNA復(fù)制與體外DNA擴增(PCR):,3.血紅蛋白的提取和分離: (1)凝膠色譜法:,(2)主要實驗步驟及意義: 紅細胞的洗滌:去除雜蛋白等 樣品處理 釋放血紅蛋白:紅細胞吸水破裂 分離血紅蛋白:離心處理,獲得血紅蛋白溶液 方法:透析 目的:除去樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì),粗分離 ,方法:凝膠色譜法 目的:根據(jù)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量大小去除雜蛋白 方法:SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳 遷移率:取決于蛋白質(zhì)分子的大小,純度鑒定 ,純化 ,【提分技法】凝膠色譜法和電泳法分離蛋白質(zhì)的方法分析 (1)凝膠色譜法:只看蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量大小,先洗脫出來的相對分子質(zhì)量大。 (2)電泳法。 特點:移動速度由多種因素共同決定,包括待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同。 常用方法:SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳,帶電性質(zhì)和電量主要取決于SDS-聚丙烯酰胺凝膠顆粒,分離效果只看蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量大小。,【考題回訪】 1.(2013廣東高考改編)地中海貧血癥屬于常染色體遺傳病。一對夫婦生有一位重型地中海貧血癥患兒,分析發(fā)現(xiàn),患兒血紅蛋白鏈第39位氨基酸的編碼序列發(fā)生了點突變(CT)。用PCR擴增包含該位點的一段DNA片段l,突變序列的擴增片段可用一種限制酶酶切為大小不同的兩個片段m和s;但正常序列的擴增片段不能被該酶酶切,如圖a。目前患兒母親再次懷孕,并接受了產(chǎn)前基因診斷。家庭成員及胎兒的PCR擴增產(chǎn)物酶切電泳帶型示意圖見圖b。(終止密碼子為UAA、UAG、UGA。),(1)在獲得單鏈模板的方式上,PCR擴增與體內(nèi)DNA復(fù)制不同,前者通 過 解開雙鏈,后者通過 解開雙鏈。 (2)據(jù)圖分析,胎兒的基因型是 (基因用A、a表示)?;純?患病可能的原因是 的原始生殖細胞通過 過程產(chǎn)生配子時,發(fā)生了基因突變;從基因表達水平分析,其患病 是由于_ _。,【解題指南】(1)題干關(guān)鍵信息:突變序列的擴增片段可用一種限制酶酶切為大小不同的兩個片段m和s,但正常序列的擴增片段不能被該酶酶切。 (2)題干隱含信息:不同片段經(jīng)電泳后位置不同。 (3)圖中隱含信息:胎兒既有正常序列,也有突變序列。,【解析】(1)PCR是體外擴增DNA的方式,通過高溫使雙鏈解開,體內(nèi)DNA的復(fù)制則是通過解旋酶使DNA雙鏈解開。 (2)由題意可知重型地中海貧血癥是隱性遺傳病,突變后的序列可以被剪切成m和s兩個片段,而正常序列無法被剪切,因此母親、父親、患兒和胎兒的基因型分別為AA、Aa、aa和Aa。母親和父親的基因型為AA和Aa,生下患兒可能是因為母親的原始生殖細胞通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時發(fā)生了基因突變。由圖可知,該突變?yōu)橛赡0彐溕系腉TC突變成ATC,mRNA上由CAG變成UAG,因此終止密碼子提前出現(xiàn),使翻譯提前終止。,答案:(1)高溫 解旋酶 (2)Aa 母親 減數(shù)分裂 mRNA上編碼第39位氨基酸的密碼子變?yōu)榻K止密碼子,鏈的合成提前終止,鏈變短而失去功能,【延伸探究】電泳法只能分離蛋白質(zhì)分子嗎?試分析原因。 提示:不是。電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程,該方法除用于分離蛋白質(zhì)外,也可用于分離大小不等的DNA片段等。,2.(2015西安模擬)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分,負責血液中O2和部分CO2的運輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離回答問題: (1)凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)_分離蛋白質(zhì)的有效方法。 (2)洗滌紅細胞的目的是去除 ,洗滌次數(shù)過少,無法除去 ;離心速度過高和時間過長會使 等一同沉淀,達不到分離的效果。洗滌干凈的標志是 。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是 。,(3)洗脫的液體應(yīng)盡量與浸泡凝膠所用的液體 (填“相同”或“不同”),洗脫時,對洗脫液的流速要求是 。 (4)在洗脫過程中加入物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是 ,如果紅色區(qū)帶 ,說明色譜柱制作成功。,【解題指南】(1)關(guān)鍵詞:“洗滌紅細胞”“離心速度”“釋放血紅蛋白”。 (2)隱含信息:紅色區(qū)帶為血紅蛋白。,【解析】(1)凝膠色譜法是根據(jù)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。 (2)洗滌紅細胞的目的是去除血漿蛋白等雜蛋白,如果洗滌次數(shù)過少,無法除去血漿蛋白;離心速度過高和時間過長會使白細胞等一同沉淀,達不到分離的效果。洗滌干凈的標志是離心后的上清液中沒有黃色。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是蒸餾水和甲苯,其中蒸餾水的作用是使紅細胞吸水破裂,甲苯可溶解細胞膜,加入甲苯能加速紅細胞破裂并釋放血紅蛋白。,(3)洗脫的液體應(yīng)盡量與浸泡凝膠所用的液體相同,否則會影響洗脫液的pH,使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)受到破壞。洗脫時,洗脫液的流速要保持穩(wěn)定,否則將影響蛋白質(zhì)的分離效果。 (4)在洗脫過程中加入物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是準確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境,保持體外的pH和體內(nèi)的一致,進而保持蛋白質(zhì)的正常形態(tài)結(jié)構(gòu);洗脫時,血紅蛋白的顏色可以指示血紅蛋白的位置,因此當紅色區(qū)帶均勻一致地移動時,說明色譜柱制作成功。,答案:(1)相對分子質(zhì)量的大小 (2)雜蛋白(血漿蛋白) 血漿蛋白 白細胞 離心后的上清液中沒有黃色 蒸餾水和甲苯 (3)相同 保持穩(wěn)定 (4)準確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境,保持體外的pH和體內(nèi)的一致 均勻一致地移動,【延伸探究】在血紅蛋白的提取過程中,哪些過程能影響血紅蛋白提取的純度? 提示:細胞的洗滌次數(shù):次數(shù)少,不能除去血漿蛋白。 離心速度和時間:離心速度過高和時間過長,會使白細胞等一同沉淀,得不到純凈的紅細胞。 透析:透析不徹底,會含有小分子雜質(zhì)。 色譜柱的裝填:不能存在氣泡,若存在氣泡,則會降低分離效果。 洗脫:洗脫液的流速要保持穩(wěn)定,否則將影響蛋白質(zhì)的分離效果。,3.(2015臨沂模擬)某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動。具體步驟如下: 材料處理:稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份,每份10 g。剪碎后分成兩組,一組置于20,另一組置于-20條件下,保存24 h。 DNA粗提?。?第一步:將上述材料分別放入研缽中,各加入15 mL研磨液,充分研磨。用兩層紗布過濾,取濾液備用。 第二步:先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液,再加入20 mL體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌,使絮狀物纏繞在玻璃棒上。,第三步:取6支試管,分別加入等量的2 mol/L的NaCl溶液溶解上述絮狀物。 DNA檢測:在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑。混合均勻后,置于沸水中加熱5 min,待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺,結(jié)果如下表。,(注:“+”越多表示藍色越深),分析上述實驗過程,回答下列問題: (1)該探究性實驗課題名稱是_ _。 (2)第二步 中“緩緩地”攪拌,這是為了減少_。 (3)根據(jù)實驗結(jié)果,得出結(jié)論并分析。 結(jié)論1:與20相比,相同實驗材料在-20條件下保存,DNA的提取量較多。 結(jié)論2:_。 針對結(jié)論1,請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲。,(4)氯仿密度大于水,能使蛋白質(zhì)變性沉淀,與水和DNA均不相溶,且對DNA影響極小。為了進一步提高DNA純度,依據(jù)氯仿的特性,在DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是: 。然后用體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。,【解析】本題考查DNA粗提取技術(shù)的原理、操作過程及分析、判斷能力,從題目實驗步驟看出,該實驗的課題是探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響。在第二步中,為了防止DNA斷裂,要緩緩地攪拌;從表中結(jié)果看出,由于低溫抑制了相關(guān)酶的活性,DNA降解慢,使得相同材料在低溫保存下的DNA提取量大;在相同條件下,蒜黃藍色最深,說明相同條件下從蒜黃中提取的DNA量最大;由于氯仿密度比水大,可使蛋白質(zhì)變性沉淀,而與水、DNA不相溶,這樣可將第三步獲得的溶液與等量的氯仿混合,靜置一段時間,吸取上清液。,答案:(1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響 (2)DNA斷裂 (3)等質(zhì)量的不同實驗材料,在相同的保存溫度下,從蒜黃提取的DNA量最多 低溫抑制了相關(guān)酶的活性,DNA降解速度慢 (4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合,靜置一段時間,吸取上清液,【知識總結(jié)】DNA粗提取實驗的相關(guān)提醒 (1)制備雞血細胞液時,要注意向雞血中加檸檬酸鈉,防止血液凝固。 (2)漲破細胞的方法:向血細胞中加入蒸餾水,血細胞溶液的濃度大于蒸餾水的濃度,從而使血細胞大量吸水而漲破。不能用生理鹽水,因為血細胞溶液的濃度與生理鹽水的濃度相當,所以血細胞在生理鹽水中不能吸收水分。,(3)兩次加入蒸餾水,第一次是為了使血細胞吸水漲破;第二次是為了降低氯化鈉的濃度,有利于DNA的析出。 (4)兩次析出DNA的方法:第一次是加入蒸餾水,降低氯化鈉的濃度,使DNA析出;第二次是加入冷酒精溶液,因為DNA不溶于酒精溶液。,【加固訓(xùn)練】 1.凝膠色譜技術(shù)是一種快速而又簡單的分離技術(shù),對高分子物質(zhì)有很好的分離效果,不但應(yīng)用于科學實驗研究,而且已經(jīng)大規(guī)模地用于工業(yè)生產(chǎn)。請據(jù)圖回答問題:,(1)a、b均為蛋白質(zhì)分子,其中先從層析柱中洗脫出來的是 ,原因是_。 (2)自己制作凝膠色譜柱時,在色譜柱底部d位置相當于多孔板的 結(jié)構(gòu)可由 替代。 (3)裝填凝膠色譜柱時,色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在,原因是 _。 (4)若選用Sephadex G-75,則“G”表示 , 75表示 。,【解析】(1)用凝膠色譜技術(shù)分離各種不同蛋白質(zhì)時,相對分子質(zhì)量較大的物質(zhì)無法進入凝膠內(nèi)部的通道,只能在凝膠外部移動,路程較短,所以向下移動的速度較快。相對分子質(zhì)量較小的物質(zhì)容易進入凝膠內(nèi)部的通道,路程較長,移動速度較慢,所以大分子物質(zhì)先洗脫出來。(2)制作凝膠色譜柱時,在色譜柱底部d位置相當于多孔板的結(jié)構(gòu)可由尼龍網(wǎng)和尼龍紗替代。(3)在色譜柱中裝填凝膠的時候要盡量緊密,以降低凝膠顆粒之間的空隙。一是在裝填凝膠柱時,不得有氣泡存在,因為氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序,降低分離效果。二是凝膠色譜操作過程中,不能發(fā)生洗脫液流干、露出凝膠顆粒的現(xiàn)象。一旦發(fā)生上述兩種情況,凝膠色譜柱需要重新裝填。,(4)Sephadex G-75中“G”表示凝膠的交聯(lián)程度,膨脹程度及分離范圍;75表示凝膠得水值,即每克凝膠膨脹時吸水7.5 g。 答案:(1)a a相對分子質(zhì)量較大,無法進入凝膠內(nèi)部的通道,只能在凝膠外部移動,路程較短,移動速度較快 (2)尼龍網(wǎng)和尼龍紗 (3)氣泡會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,即每克凝膠膨脹時吸水7.5 g,2.科學家發(fā)現(xiàn)家蠅體內(nèi)存在著一種抗菌活性蛋白。這種蛋白具有極強的抗菌能力,受到研究者重視。 (1)分離該抗菌蛋白可用電泳法,其原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子的 、大小及形狀不同,在電場中的 不同而實現(xiàn)分離。 (2)可用金黃色葡萄球菌來檢驗該蛋白的體外抗菌特性。抗菌實驗 所用培養(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白胨主要為細菌生長提供_和 。,(3)分別在加入和未加入該抗菌蛋白的培養(yǎng)基中接種等量菌液。培養(yǎng)一定時間后,比較兩種培養(yǎng)基中菌落的 ,確定該蛋白質(zhì)的抗菌效果。 (4)細菌培養(yǎng)常用的接種方法有 和 。實驗結(jié)束后,對使用過的培養(yǎng)基應(yīng)進行 處理。,【解析】(1)電泳法分離蛋白質(zhì)的原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子的電荷(帶電情況)、大小及形狀不同,在電場中的遷移速度不同而實現(xiàn)分離。 (2)牛肉膏和蛋白胨均為天然成分,含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),主要為細菌生長提供碳源和氮源。 (3)由于抗菌蛋白能夠抑制微生物的生長,因此在加入該抗菌蛋白的培養(yǎng)基上長出的菌落少,通過比較菌落數(shù)量即可確定該抗菌蛋白的抗菌效果。 (4)細菌培養(yǎng)常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法,實驗結(jié)束后,為避免有害菌污染環(huán)境,對使用過的培養(yǎng)基應(yīng)進行滅菌處理。,答案:(1)電荷(帶電情況) 遷移速度 (2)碳源 氮源 (3)數(shù)量 (4)平板劃線法 稀釋涂布平板法 滅菌,考點二 植物有效成分的提取 1.植物有效成分的提取的三種方法比較:,2.增加植物有效成分提取量的關(guān)鍵措施: (1)蒸餾法提取植物芳香油。 提取量主要取決于植物材料中芳香油的含量。 由于植物芳香油易揮發(fā),因此用水蒸氣蒸餾法提取植物芳香油時應(yīng)選擇新鮮的植物材料(干燥后植物芳香油揮發(fā))。 (2)壓榨法提取植物芳香油:植物材料中的果膠、果蠟會影響壓榨和出油率,壓榨前通常采用石灰水浸泡的方法除去果膠、果蠟,以提高出油率。,(3)影響胡蘿卜素萃取的因素及解決措施:,【高考警示】(1)植物有效成分的提取方法不同。 根據(jù)不同的植物精油的性質(zhì),選擇合適的方法進行提取。 能夠利用蒸餾法提取的物質(zhì)應(yīng)該具有熱穩(wěn)定性,否則會發(fā)生植物有效成分的分解。 不適于蒸餾法的可以考慮壓榨法,但是需要原料中植物芳香油的含量較大,否則不易壓榨出來。,(2)用萃取法提取植物有效成分應(yīng)注意的問題。 萃取溫度和時間都會影響萃取的效果,萃取效率與萃取溫度呈正相關(guān),通常采用加熱的方法提高萃取效率。 萃取溫度過高會影響植物有效成分的品質(zhì),因此萃取時應(yīng)嚴格控制溫度,適當延長萃取時間。,【考題回訪】 1.(2013海南高考改編)根據(jù)相關(guān)知識,回答胡蘿卜素提取和鑒定 方面的問題: (1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,通常在萃取前要將胡蘿卜粉碎和 ,以提高萃取效率。 (2)水蒸氣蒸餾法 (填“適合”或“不適合”)胡蘿卜素的 提取,原因是_ _。,(3)為了提高萃取效果,萃取時應(yīng) 。 (4)除去萃取液中的有機溶劑,可以采用 法。 (5)鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時,通常可采用 法,并以 樣品作為對照。,【解題指南】解答本題需注意:提取不同植物的有效成分所用的方法不一定相同,需要根據(jù)原料的特點進行選擇。,【解析】本題考查胡蘿卜素的提取和鑒定的有關(guān)知識。 (1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,通常在萃取前要將胡蘿卜粉碎和干燥。干燥是為了去水,以提高萃取效率。 (2)水蒸氣蒸餾法不適合胡蘿卜素的提取,因為水蒸氣蒸餾法適用于分離揮發(fā)性物質(zhì),而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì),不能隨水蒸氣蒸餾出。 (3)由于萃取溫度和萃取時間會影響萃取效果,提高溫度有利于胡蘿卜素溶于有機溶劑,但是如果溫度過高會破壞胡蘿卜素,因此為了提高萃取效果,應(yīng)嚴格控制萃取溫度并延長萃取時間。,(4)由于有機溶劑易揮發(fā),而胡蘿卜素不易揮發(fā),因此除去萃取液中的有機溶劑可采用蒸餾法。有機溶劑可經(jīng)冷凝回收再利用。 (5)胡蘿卜素的鑒定通常采用紙層析法。胡蘿卜素能夠溶解在層析液中,并隨層析液在濾紙上的擴散而擴散,且擴散速度與溶解度呈正相關(guān)。可以用標準樣品(胡蘿卜素)作為對照,分析萃取樣品是否含胡蘿卜素和雜質(zhì)。,答案:(1)干燥 (2)不適合 水蒸氣蒸餾法適用于分離揮發(fā)性物質(zhì),而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì),不能隨水蒸氣蒸餾出 (3)嚴格控制萃取溫度并延長萃取時間 (4)蒸餾 (5)紙層析 標準的胡蘿卜素,2.(2015大連模擬)下面是與植物芳香油的提取有關(guān)的問題,請回答:,(1)玫瑰精油的提取可使用圖一所示裝置,這種方法叫 蒸餾法。蒸餾時收集的蒸餾液 (填“是”或“不是”)純的玫瑰精油。 (2)胡蘿卜素是 色的結(jié)晶。從胡蘿卜中提取胡蘿卜素常用的是 法,采用 加熱。一般情況下,提取胡蘿卜素時,提取效率與原料顆粒的含水量呈 相關(guān)。 (3)經(jīng)萃取、過濾得到的液體是 ,之后還需上述裝置進行濃縮處理,該裝置所起作用是 。,(4)圖二為鑒定結(jié)果示意圖,請據(jù)圖回答。 A、B、C、D四點中,屬于標準樣品的樣點是 。甲代表的物質(zhì)是 ,乙代表的物質(zhì)是 。,【解題指南】(1)圖中關(guān)鍵信息:圖一為蒸餾裝置。圖二中甲中色素A、B、C、D點均有,乙中只B、D點有,A、C點沒有。 (2)必備知識:水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油的原理。 胡蘿卜素的理化性質(zhì)和提取方法。 紙層析法鑒定胡蘿卜素的原理與方法。,【解析】(1)圖中裝置為蒸餾裝置,提取玫瑰精油可用水蒸氣蒸餾法。蒸餾時,玫瑰精油和水蒸氣一起蒸餾出來,經(jīng)冷凝后得到的是油水混合物,不是純的玫瑰精油。(2)胡蘿卜素是橘黃色的結(jié)晶。由于胡蘿卜素易溶于有機溶劑,因此提取胡蘿卜素常用萃取法。由于有機溶劑易燃易爆,因此為了加快胡蘿卜素的溶解,常采用水浴加熱。由于原料的含水量影響提取效率,因此提取效率與原料顆粒的含水量呈負相關(guān)。,(3)萃取、過濾得到的液體是溶有胡蘿卜素的萃取劑,由于胡蘿卜素不易揮發(fā),而萃取劑易揮發(fā),因此可以利用蒸餾裝置蒸發(fā)掉萃取劑。(4)由于標準的胡蘿卜素只有一種色素,而提取樣品中會含有其他色素和雜質(zhì),根據(jù)層析的結(jié)果可知,A、C擴散的結(jié)果只有一種色素,應(yīng)為標準樣品樣點,而B、D層析的結(jié)果有兩種物質(zhì),應(yīng)為提取樣品樣點,其中與A、C層析結(jié)果相同的是物質(zhì)甲,為胡蘿卜素,乙為其他色素和雜質(zhì)。,答案:(1)水蒸氣 不是 (2)橘黃 萃取 水浴 負 (3)溶有胡蘿卜素的萃取劑 去除萃取劑 (4)A和C 胡蘿卜素 其他色素和雜質(zhì),【加固訓(xùn)練】 1.胡蘿卜因含多種營養(yǎng)成分而受人們青睞。請回答下列有關(guān)胡蘿卜的實驗問題: (1)選取胡蘿卜進行植物組織培養(yǎng)所用的MS培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基的主要區(qū)別是:前者含大量無機營養(yǎng)成分,而后者以有機營養(yǎng)成分為主;前者一般含有 。 (2)為了更容易地榨取胡蘿卜汁,提高澄清度,需要加入_酶,但該酶的成本較高,為了降低成本可通過_等技術(shù)手段對產(chǎn)酶微生物進行改造,以提高該酶的產(chǎn)量。,(3)從功能看,篩選該酶的高產(chǎn)微生物時所用培養(yǎng)基為_培養(yǎng)基。 (4)從該酶高產(chǎn)微生物的發(fā)酵液中提取此酶時,常采用_法將不同相對分子質(zhì)量的酶進行分離。 (5)某科研所通過人工改造獲得了胡蘿卜素的高產(chǎn)酵母菌R,培養(yǎng)酵母菌R時,要通入滅菌空氣,目的是 。,【解析】(1)與微生物的培養(yǎng)基相比,植物組織培養(yǎng)的MS培養(yǎng)基除營養(yǎng)物質(zhì)不同外,通常還要添加植物激素。 (2)影響榨取胡蘿卜汁的出汁率和澄清度的因素是果膠,因此加入果膠酶可以更容易地榨取胡蘿卜汁,提高澄清度。要對產(chǎn)酶微生物進行改造以提高該酶的產(chǎn)量,需要改變產(chǎn)酶微生物的遺傳特性,人工誘變和基因工程均能實現(xiàn)對產(chǎn)酶微生物的改造。,(3)從功能看,篩選微生物所用培養(yǎng)基為選擇性培養(yǎng)基。 (4)根據(jù)酶的相對分子質(zhì)量不同分離酶的方法為凝膠色譜法(分配色譜法)。 (5)酵母菌為兼性厭氧型微生物,因此培養(yǎng)酵母菌R時通入滅菌空氣的目的是使酵母菌R大量繁殖。,答案:(1)植物激素 (2)果膠 人工誘變(答“基因工程”也可) (3)選擇性 (4)凝膠(或分配)色譜 (5)使酵母菌R大量繁殖,2.(2013山東高考節(jié)選)胡蘿卜素是一種常用的食用色素,可分別從胡蘿卜或產(chǎn)生胡蘿卜素的微生物體中提取獲得,流程如下:,(1)采用平板劃線法接種時需要先灼燒接種環(huán),其目的是 。 (2)培養(yǎng)酵母菌R時,培養(yǎng)基中的蔗糖和硝酸鹽可以分別為酵母菌R提供 和 。 (3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時,干燥過程應(yīng)控制好溫度和 ,以防止胡蘿卜素分解;萃取過程中宜采用 方式加熱以防止溫度過高;萃取液濃縮前需進行過濾,其目的是 。,【解析】本題考查微生物的實驗室培養(yǎng)、植物有效成分的提取。 (1)接種過程為了避免其他雜菌的污染,要進行無菌操作,所以接種前需對接種環(huán)灼燒滅菌。 (2)蔗糖主要提供碳源,也可以作為能源物質(zhì),硝酸鹽含氮元素,可提供氮源。 (3)溫度過高、干燥時間過長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解;由于萃取劑往往有揮發(fā)性,直接加熱時揮發(fā)出來的有機溶劑遇明火易爆炸;萃取后需將原料中的固體物濾去。,答案:(1)滅菌(或防止雜菌污染) (2)碳源 氮源 (3)時間 水浴 濾去不溶物,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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