選修生物技術在其他方面的應用高考生物一輪復習優(yōu)質(zhì)公開課課件

第3講生物技術在其他方面的應用考綱要求欄目一知識梳理重難透析欄目二研析高考真題感悟欄目三欄目導引

考綱要求1.從生物材料中提取某些特定的成分。2.蛋白質(zhì)的提取和分離?？键c一植物有效成分的提取(3)加入NaCl和無水Na2SO4的目的：向乳化液中加入NaCl，增加鹽的

，有利于玫瑰油與水分層；加入無水Na2SO4的目的是

。1．玫瑰精油的提取(1)方法：

法。(2)實驗流程：水蒸氣蒸餾濃度吸收精油中殘留的水分

知識梳理重難透析2．橘皮精油的提取(1)方法：一般采用

法。(2)實驗流程：石灰水浸泡→漂洗→

→過濾→

→再次過濾→橘皮油。(3)提高出油率措施：需要將柑橘皮

，并用石灰水浸泡，浸泡時間為10h以上。橘皮要浸透，這樣壓榨時不會滑脫，且出油率高，過濾時不會堵塞篩眼。3．胡蘿卜素的提取(1)胡蘿卜素性質(zhì)：

水，微溶于乙醇，

石油醚等有機溶劑。(2)提取方法及流程①方法：

法，

最適宜作萃取劑。②實驗流程：胡蘿卜→粉碎→

→萃取→

→濃縮→胡蘿卜素。壓榨壓榨干燥去水靜置不溶于易溶于萃取石油醚干燥過濾(3)影響胡蘿卜素萃取的因素及解決措施

影響因素解決措施萃取劑的性質(zhì)用__________有機溶劑原粒的顆粒大小、緊密程度______材料的含水量______萃取溫度探索最佳萃取溫度，嚴格控制溫度萃取時間適當延長萃取時間(4)鑒定方法：

法。紙層析水不溶性粉碎干燥基礎自測判斷正誤：(1)提取玫瑰精油的玫瑰花應在花開的初期采取，因為此階段的花含玫瑰精油最高()(2)油水混合物中加入無水Na2SO4，有利于分離油層()(3)提取玫瑰精油時，玫瑰花瓣與水的質(zhì)量比是4∶1()(4)用柑橘皮作為材料提取橘皮精油時不適合用水中蒸餾的方法()(5)新鮮的胡蘿卜含水量高，干燥時可采用高溫以節(jié)省時間()(6)由于胡蘿卜素易溶于石油醚等有機溶劑中，所以可以采用萃取的方法進行提取()(7)胡蘿卜粉碎后可直接進行萃取()(8)蒸餾法的實驗原理是利用水將芳香油溶解，再把水蒸發(fā)掉，剩余的就是芳香油()(9)原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取，不宜采用水中蒸餾法，宜采用壓榨法或萃取法()(10)萃取是利用了芳香油易溶于有機溶劑的特性進行提取的一種方法()×√×××××√√√1．植物有效成分提取的三種常用方法的比較提取方法水蒸氣蒸餾法壓榨法萃取法實驗原理利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)溶劑獲得芳香油方法步驟①水蒸氣蒸餾②分離油層③除水過濾①石灰水浸泡、漂洗②壓榨、過濾、靜置③再次過濾①粉碎、干燥②萃取、過濾③濃縮適用范圍適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油適用于柑橘、檸檬等在水中蒸餾時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小，能充分浸泡在有機溶劑中優(yōu)點簡單易行，油層和水層易分離生產(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導致原料焦糊和有效成分水解等問題分離較為困難，出油率相對較低使用的有機溶劑處理不當會影響芳香油的質(zhì)量2.胡蘿卜素粗品鑒定過程中的五個易錯點(1)層析時沒有選擇干凈的濾紙，導致實驗現(xiàn)象不明顯。為了防止操作時對濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進行操作。(2)點樣時點樣圓點太大(直徑大于2mm)，會導致最終在濾紙上形成一條線，無法辨認被提取的色素。點樣圓點的直徑應為2mm。(3)將點好樣的濾紙卷成圓筒狀，卷紙時不能將濾紙兩邊相互接觸，以避免由于毛細現(xiàn)象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。(4)層析液沒及樣品原點，色素溶解于層析液中，造成實驗失敗。層析液不可沒及樣品原點，以免色素溶解于層析液中，使鑒定失敗。(5)沒有設置標準樣品作對照。層析液中是否提取到胡蘿卜素，可通過與標準樣品中的β-胡蘿卜素作對比予以確認。(2019·信陽模擬)胡蘿卜素分為α、β、γ三類，它廣泛存在于植物各組織器官中，請結(jié)合從胡蘿卜中提取胡蘿卜素的流程示意圖回答下面的問題：胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素(1)胡蘿卜素易溶于_________，對提取胡蘿卜素的溶劑的要求有三點：一要具有較________(填“高”或“低”)的沸點，二要能夠充分溶解胡蘿卜素，三要____________。(2)流程中對胡蘿卜粉碎的意義是__________________________________________；干燥的意義是_______________________________。不與水混溶有機溶劑高使原料顆粒變小，促進胡蘿卜素的充分溶解減少含水量，使萃取快速、完全(3)圖1是某同學設計的紙層析法鑒定胡蘿卜素粗品的實驗裝置圖，圖2是胡蘿卜素層析結(jié)果示意圖。請結(jié)合圖解回答：①圖1裝置的一個明顯錯誤是___________________________________。在實驗時，一位同學把樣品原點浸入到了溶劑內(nèi)，結(jié)果他沒有得到圖2所示的結(jié)果，原因是_____________________________。②在濾紙上點樣時要求用最細的注射器點樣，并要在每次點樣后用吹風機吹干，其目的是__________________________。③點樣時，標準樣品應點在圖2中的_______處。沒有蓋玻璃蓋，將導致溶劑大量揮發(fā)胡蘿卜素被溶解而不發(fā)生層析防止樣品中的胡蘿卜素擴散A、D使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)溶劑獲得芳香油②原理：在一定的pH下，多肽、核酸等生物大分子的可解離基團會帶上正電或負電，在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動。②在濾紙上點樣時要求用最細的注射器點樣，并要在每次點樣后用吹風機吹干，其目的是__________________________。(3)現(xiàn)有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應選用其中的__________作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是__________________________________________________(3)提高出油率措施：需要將柑橘皮，并用石灰水浸泡，浸泡時間為10h以上。(4)層析液沒及樣品原點，色素溶解于層析液中，造成實驗失敗。(2)提取物質(zhì)W時，振蕩的作用是_______________________。(4)鑒定方法：法。而加入SDS后，使得蛋白質(zhì)的遷移率只取決于____________。①概念：指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。層析液不可沒及樣品原點，以免色素溶解于層析液中，使鑒定失敗。(2)油水混合物中加入無水Na2SO4，有利于分離油層()探索最佳萃取溫度，嚴格控制溫度①圖1裝置的一個明顯錯誤是___________________________________。對樣品進行粗分離時主要包括：分離血紅蛋白溶液、透析等步驟。適用于柑橘、檸檬等在水中蒸餾時易焦糊原料的提取從生物材料中提取某些特定的成分。請完成有關血紅蛋白提取與分離的相關問題：使用的有機溶劑處理不當會影響芳香油的質(zhì)量考點二蛋白質(zhì)的提取和分離1．血紅蛋白的提取(1)紅細胞的洗滌①目的：去除

。②方法：采集的血樣要及時分離紅細胞，分離時采用

離心，然后用膠頭吸管吸出上層透明的

血漿，將下層暗紅色的

液體倒入燒杯，再加入五倍體積的_________水稀釋，再離心，重復洗滌三次，直至上清液中不再呈現(xiàn)

，表明紅細胞已洗滌干凈。(2)血紅蛋白的釋放加蒸餾水(作用是

)到原血液的體積，再加40%體積的

(作用是溶解細胞膜)，充分攪拌，細胞破裂釋放出血紅蛋白。(3)分離血紅蛋白溶液①將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到________中，以2000r/min的速度離心10min后，可以明顯看到試管中的溶液分為

層。②將試管中的液體用

過濾，除去

，于

中靜置片刻后，分出下層的

，即血紅蛋白溶液。雜蛋白低速短時間黃色紅細胞生理鹽水黃色使紅細胞吸水脹破甲苯4離心管脂溶性沉淀分液漏斗

紅色透明液體濾紙2．血紅蛋白的粗分離——透析(1)原理：

能使小分子自由進出，而將大分子保留在袋內(nèi)。(2)過程：取1mL的血紅蛋白溶液裝入透析袋中，將透析袋放入盛有300mL的物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液中(pH為

)，透析12h。(3)目的：除去樣品中

的雜質(zhì)。3．血紅蛋白的純化——凝膠色譜法(1)原理：相對分子質(zhì)量

的蛋白質(zhì)由于

作用進入凝膠顆粒內(nèi)部，路程

，移動速度

而被滯留；相對分子質(zhì)量

的蛋白質(zhì)被排阻在凝膠顆粒外面，在顆粒之間迅速通過。7.0透析袋相對分子質(zhì)量較小較小擴散較長較慢較大4．純度鑒定——電泳判斷純化的蛋白質(zhì)是否達到要求，需要進行蛋白質(zhì)純度的鑒定。在鑒定的方法中，使用最多的是

。3.過程SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳基礎自測判斷正誤：(1)純化主要是根據(jù)蛋白質(zhì)以及蛋白質(zhì)與其他物質(zhì)之間的理化性質(zhì)的差異進行的()(2)透析法可去除小分子化合物雜質(zhì)，原理是不同分子所攜帶凈電荷不同()(3)通過控制離心速率，可使分子大小、密度不同的蛋白質(zhì)沉降分層，從而分離不同的蛋白質(zhì)()(4)不同的物質(zhì)在同一電場中的泳動速度不同，因此可用電泳法分離蛋白質(zhì)()(5)影響泳動速度的因素包括帶電顆粒的性質(zhì)、電場強度、溶液的pH等()√×√√√血紅蛋白的提取和分離1.血紅蛋白的提取和分離(2)粗分離——透析(去除小分子雜質(zhì))。(3)純化——凝膠色譜法進行分離和純化。(4)純度鑒定——SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳法測定相對分子質(zhì)量。項目內(nèi)容蛋白質(zhì)類型進入凝膠內(nèi)部的程度路程移動速度相對分子質(zhì)量較小容易較長較慢相對分子質(zhì)量較大無法進入較短較快2.蛋白質(zhì)的分離方法(1)凝膠色譜法b.分離的方法(2)電泳法：①概念：指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。②原理：在一定的pH下，多肽、核酸等生物大分子的可解離基團會帶上正電或負電，在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動。③作用過程：④方法：常用的電泳方法有瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。測定蛋白質(zhì)分子量時通常使用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳。請完成有關血紅蛋白提取與分離的相關問題：(1)實驗前取新鮮血液，要在采血器中預先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進行破碎離心，收集血紅蛋白溶液。加入檸檬酸鈉的目的是________________。(2)在對樣品進行處理時，主要包括________________、血紅蛋白的釋放；對樣品進行粗分離時主要包括：分離血紅蛋白溶液、透析等步驟。其中透析技術的原理是____________________________________________________________。(3)同學甲利用瓊脂糖凝膠電泳技術，將得到的蛋白質(zhì)進行分離，在電泳過程中，影響蛋白質(zhì)遷移速度的因素包括蛋白質(zhì)分子的________、_________以及分子的形狀等。而加入SDS后，使得蛋白質(zhì)的遷移率只取決于____________。(4)同學乙利用凝膠色譜法進行血紅蛋白的分離(如下圖1)，他在操作中加樣的正確順序是____________，在執(zhí)行圖1中②所示操作時，色譜柱下端連接的尼龍管應該________(填“打開”或“關閉”)。(5)圖2是同學乙利用樣品分離得到的結(jié)果，則圖2中蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量最小的是____。防止血液凝固紅細胞的洗滌小分子可以自由進出透析袋(半透膜)，而大分子不能通過大小帶電性質(zhì)分子的大?、堍佗冖坳P閉丙[全國卷·真題體驗]例1、(2017·全國卷Ⅲ)綠色植物甲含有物質(zhì)W，該物質(zhì)為無色針狀晶體，易溶于極性有機溶劑，難溶于水，且受熱、受潮易分解。其提取流程為：植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過濾去除活性炭→蒸餾(含回收溶劑)→重結(jié)晶→成品?；卮鹣铝袉栴}：(1)在提取物質(zhì)W時，最好應選用的一種原料是________(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)提取物質(zhì)W時，振蕩的作用是_______________________。(3)活性炭具有很強的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是_____________________。(4)現(xiàn)有丙酮(沸點56℃)、乙醇(沸點約78℃)兩種溶劑，在提取物質(zhì)W時，應選用丙酮作為提取劑，理由是_____________________