（全国通用版）2022高考生物二轮复习 专题八 生物技术实践 考点3 植物有效成分的提取、DNA技术学案

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1、（全国通用版）2022高考生物二轮复习 专题八 生物技术实践 考点3 植物有效成分的提取、DNA技术学案 1．三种生物成分的提取方法、原理及步骤的比较 提取物质 提取方法 提取原理 步骤 玫瑰精油 蒸馏法 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来 ①水蒸气蒸馏； ②分离油层(加NaCl)； ③除水过滤(加无水Na2SO4) 橘皮精油 压榨法 通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油 ①石灰水浸泡、漂洗； ②压榨、过滤、静置； ③再次过滤 胡萝卜素 萃取法 使提取物溶解在有机溶剂中，蒸发后得到提取物 ①粉碎、干燥； ②萃取、过滤； ③浓缩 特别

2、提醒　(1)胡萝卜素不溶于水，含水量影响胡萝卜素的萃取效果。 (2)油脂类物质不易挥发，可选用萃取法从菌体中提取。 (3)萃取加热时要加装冷疑回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。 (4)β－胡萝卜素在人体肝脏中可被氧化成两分子的维生素A，因此可用于治疗因缺乏维生素A引起的夜盲症等。 2．把握物质分离的5种方法 (1)分离油水混合物：分液法。 (2)除去固体物和残渣：过滤法。 (3)除去液体中质量较小的固体残留物：离心法。 (4)除去芳香油中的残留水分：加入无水硫酸钠后过滤的方法。 (5)除去萃取液中的有机溶剂：蒸馏法。 3．明确冷凝管的2种用法 (1)冷凝收集油水混合

3、物：如玫瑰精油的提取。 (2)冷凝回流：如胡萝卜素的提取。 4．DNA粗提取与鉴定实验原理 (1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，其中在物质的量浓度为0.14 mol/L时最低。 (2)DNA不溶于酒精，但是细胞中的一些有机物如某些蛋白质则溶于酒精，因此可以用酒精提纯。 (3)DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色，因此，二苯胺可用来鉴定DNA分子。 5．DNA的粗提取与鉴定实验流程 选取材料→破碎细胞，获取含DNA的滤液→去除滤液中的杂质→DNA的析出与鉴定。 1．(2017·全国Ⅲ，37)绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于

4、水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题： (1)在提取物质W时，最好应选用的一种原料是________(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是____________________________________ ________________________________________________________________________ ____________________________________________

5、____________________________。 (2)提取物质W时，振荡的作用是_______________________________________________。 (3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是________________________________________________________________________。 (4)现有丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取剂，理由是______________________________________

6、__________________ ________________________________________________________________________。 (5)该实验操作过程中应注意的事项是________________________________________ ______________________________________________________________(答出两点即可)。 答案　(1)晾干　高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果

7、 (2)使原料和溶剂充分混匀　(3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少　(5)在温度较低的情况下操作，防火 解析　(1)因高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质W的提取效果。所以在提取物质W时，最好应选用的原料是晾干的植物甲，而不选用高温烘干或新鲜的植物甲。 (2)提取物质W时，振荡的作用是使原料和溶剂充分混匀。 (3)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是去除提取液中的色素。 (4)丙酮(沸点56 ℃)、乙醇(沸点约78 ℃)两种溶剂，由于丙酮沸点相对

8、较低，而温度过高会导致物质W分解，所以在提取物质W时，应选用丙酮作提取剂。 (5)该实验操作过程中应注意的事项是在温度较低的情况下操作，防火，控制处理的时间等。 方法技巧　(1)某种不知名物质X或W提取选择何种方法，要根据该物质的特性进行选择。(2)如何处理X或W所对应的植物材料甲或乙，要根据选择提取的方法来处理。 2．回答下列有关植物有效成分提取的问题： (1)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，通常在萃取前要将胡萝卜__________和干燥，以提高萃取效率；萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是防止________________；水蒸气蒸馏法__________(填“适合”或“不适合”

9、)胡萝卜素的提取；鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常可采用________法，在鉴定的过程中需要用____________进行比对。 (2)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是__________________，除去固体硫酸钠的常用方法是__________。 (3)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般采用__________法。 答案　(1)粉碎　有机溶剂的挥发　不适合　纸层析　标准样品　(2)除去少量的水　过滤　(3)压榨 解析　(1)由于新鲜的胡萝卜含有大量的水分，故萃取前要将胡萝卜粉碎和

10、干燥以提高萃取效率。安装冷凝回流装置，其目的是防止有机溶剂的挥发。水蒸气蒸馏法不适合胡萝卜素的提取，因为水蒸气蒸馏法适用于分离挥发性物质，而胡萝卜素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出。要鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常采用纸层析法，在鉴定过程中需要用标准样品进行比对。 (2)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是让油层和水层分离。由于分离的油层中还会含有一定量的水分，一般加入无水硫酸钠吸水，然后再过滤除去固体硫酸钠即可。 (3)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊问题，所以一般采用压榨法。 3．利用生物技术可以从生物材

11、料中提取一些特定的有效成分。回答以下相关问题： (1)玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，挥发性________(填“较强”或“较弱”)，适宜采用水蒸气蒸馏法进行提取。经上述方法提取后可收集到乳白色的乳浊液，应向乳浊液中加入__________(填“NaCl”或“无水Na2SO4”)使其分层。 (2)提取橘皮精油的方法与玫瑰精油不同，其流程是采用__________浸泡→漂洗→__________→过滤→静置→再次过滤→获得橘皮精油。 (3)现有乙醇、乙醚和乙酸乙酯，沸点依次为78 ℃、35 ℃和77 ℃，应选择______________________作为溶剂从植物组织中萃取胡萝卜素，理

12、由是_____________ ________________________________________________________________________。 若要对提取样品进行鉴定，可将该样品与__________样品的纸层析结果进行比对。 (4)炒胡萝卜时要多加__________，以利于胡萝卜素的溶解，从而更易被人体吸收。 答案　(1)较强　NaCl　(2)石灰水　压榨　(3)乙酸乙酯　乙酸乙酯不溶于水，沸点较高且毒性较低　标准　(4)食用油 解析　(1)玫瑰精油的化学性质稳定，挥发性较强，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。水蒸气蒸馏法是植物芳香

13、油提取的常用方法，其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，收集到乳白色的乳浊液，向乳浊液中加入NaCl，增加盐浓度，就会出现明显的分层。 (2)提取橘皮精油的流程是石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→获得橘皮精油。 (3)提取胡萝卜素的萃取剂应该具有较高的溶点，能充分溶解胡萝卜素，不与水混溶，且毒性较低，所以应选乙酸乙酯。鉴定时，应与标准样品比对。 (4)胡萝卜素易溶于有机溶剂，炒胡萝卜时要多加食用油，以利于胡萝卜素的溶解，从而更易被人体吸收。 4．下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。 (1)图中实验材料A可以是________等，研磨前加入的B应

14、该是________________________________________________________________________。 (2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是____________________，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是________________________________________________________________________ ______________________________________________________________

15、__________。 (3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为 2 mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液________。 1 研磨液 搅拌后过滤 滤液E 2 2 mol/L NaCl溶液 搅拌后过滤 滤液F 3 0.14 mol/L NaCl溶液 搅拌后过滤 滤液G 4 冷却的95%的酒精溶液 搅拌后过滤 滤液H (4)DNA鉴定的原理是__________________________________________________ ______________

16、__________________________________________________________。 答案　(1)洋葱(菜花等)　洗涤剂和食盐　(2)使DNA溶解　使DNA(溶解度下降而沉淀)析出　(3)H　(4)在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色 5．根据植物芳香油提取的相关知识，回答下列问题： (1)玫瑰精油的提取可使用如图所示装置，这种方法叫__________法；蒸馏时收集的蒸馏液__________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，而是______________________________。进水口是图中的________(填图中的编号)。

17、 (2)柠檬芳香油的提取常用__________法。 (3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是__________，便于油水分离。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是__________，除去固体硫酸钠的常用方法是__________。 答案　(1)水蒸气蒸馏　不是　玫瑰精油和水的混合物　③　(2)压榨　(3)增加盐溶液的浓度，扩大油与水溶液的浓度差　吸收残留的水分　过滤 解析　(1)分析题图装置可知，该图是蒸馏装置，用该装置提取玫瑰精油的方法叫水蒸气蒸馏法；锥形瓶中收集到的液体不是纯净的玫瑰精油，是玫瑰精油和水的混合物，图中冷凝管中的水是由下到上流动的，故进水

18、口为③。 (2)柠檬芳香油主要贮存在柠檬皮部分，用水中蒸馏法提取柠檬芳香油时容易导致原料焦糊，水蒸气蒸馏还会导致柠檬芳香油的有效成分部分分解，因此不适宜用蒸馏法，通常采用压榨法。 (3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是可以增加盐溶液的浓度，扩大油与水溶液的浓度差，便于油水分离。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是吸收薄荷油中残留的水分，除去固体硫酸钠的常用方法是过滤。 6．胡萝卜素可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，还是常用的食品色素，还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。如图是提取胡萝卜素的实验流程示意图，请回答下列相关问题： →→→→→→ (1)

19、除了可以从植物中提取天然胡萝卜素外，还可以从养殖的岩藻中获得或者利用__________生产。 (2)新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在胡萝卜素的提取过程中，要对新鲜的胡萝卜进行__________处理，但要注意控制__________和时间，这是因为_______________________ ________________________________________________________________________。 (3)图中A过程表示________，此过程用到的有机溶剂应该具有较高的________，能够充分________胡萝卜素，并且不与水混溶。 (4)

20、图中B过程表示__________，浓缩之前进行过滤的目的是__________________________。 答案　(1)微生物的发酵　(2)干燥　温度　温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解　(3)萃取　沸点　溶解　(4)浓缩　除去萃取液中的不溶物 解析　(1)天然胡萝卜素除取自植物外，还可以从养殖的岩藻中获得或利用微生物的发酵生产。(2)进行有机溶剂萃取时应对原料进行干燥处理。(3)图中A为萃取，该过程所用到的有机溶剂应具有较高的沸点，能充分溶解胡萝卜素，且不与水混溶。(4)图中B为浓缩，在浓缩前应进行过滤以除去萃取液中的不溶物。 7．实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作：

21、 试管 序号　　 A B 1 加2 mol/L的NaCl溶液5 mL 加2 mol/L的NaCl溶液5 mL 2 不加 加入提取的DNA丝状物并搅拌 3 加4 mL二苯胺，混匀 加4 mL二苯胺，混匀 4 沸水浴5分钟 沸水浴5分钟 实验现象 实验结论 (1)根据上图，完成表格空白处的实验内容。 (2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？ ________________________________________________________________________。 (3)在沸水浴中加热的目的是_

22、_____________________________________________， 同时说明DNA对高温有较强的__________。 (4)A试管在实验中的作用是__________。 (5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与________________________________有关。 答案　(1)溶液不变蓝色　溶液逐渐变蓝色　DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色　(2)溶液颜色基本不变　(3)加快颜色反应速度　耐受性　(4)对照　(5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少 解析　A、B两试管形成对照，B试管中含DNA丝状物，A试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热5 min，这样可加快颜色反应的速度，观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。