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1、第3课 生物技术在其他方面的应用,考点一 DNA的粗提取与鉴定 核心知识回顾 1.基本原理： (1)DNA的粗提取：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在 _方面的差异，提取DNA，去除其他成 分。,物理和化学性质,(2)DNA与蛋白质在物理、化学性质方面的差异：,析出,溶解,析出,(3)DNA的鉴定：DNA+_ _色。,水解,80,6080,二苯胺,蓝,2.主要步骤及注意事项：,血细胞吸水破裂,瓦解细胞膜,溶解DNA,NaCL溶液,蛋白酶,冷却的酒精溶液,高温,二苯胺,蓝色,【思维诊断】 (1)用兔的成熟红细胞可提取DNA。 ( ) 分析：兔为哺乳动物，哺乳动物的成熟红细胞无细胞核，提取不到D
2、NA。,(2)进行DNA粗提取与鉴定实验时，加入洗涤剂后用力进行快速、充分地研磨。 ( ) 分析：进行DNA粗提取与鉴定实验时，为了防止DNA分子断裂，应该是加入洗涤剂和食盐后进行轻缓、充分地搅拌和研磨。,(3)DNA溶液与二苯胺试剂混合，沸水浴后生成蓝色物质。 ( ) 分析：DNA溶液与二苯胺试剂混合，沸水浴后生成蓝色产物，可用于DNA的鉴定。,(4)洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。 ( ) 分析：洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜，去除脂质和蛋白质，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。,(5)向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色絮状物。 ( ) 分析：向鸡血
3、细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞吸水涨破，DNA溶于蒸馏水，观察不到白色絮状物。 (6)酵母菌和菜花均可作为提取DNA的材料。 ( ) 分析：酵母菌和菜花均含有DNA，均可作为提取DNA的材料。,高考角度全练 角度1 DNA的粗提取 1.(2017南昌模拟)下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。分析回答：世纪金榜导学号77982221,(1)图中实验材料A可以是_等，研磨前加入的B应该是_。 (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_。,(3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的
4、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，获得如下表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液_。,【解题指南】解答本题的关键是： (1)明确DNA与蛋白质在NaCl溶液中的溶解性差异：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14 mol/L时，DNA溶解度最低)。 (2)理解DNA和蛋白质在酒精溶液中的溶解性差异：DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液。,【解析】(1)用洋葱、菜花等破碎细胞时，加入一定量的洗涤剂和食盐，洗涤剂可以溶解细胞膜，有利于DNA的释放，食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。 (2)在含有DNA的滤液
5、中，加入2 mol/L的NaCl溶液，可以使DNA溶解而杂质析出；在滤液D中加入蒸馏水，当NaCl溶液浓度为0.14 mol/L时，DNA溶解度最小而析出，除去可溶性杂质。,(3)在滤液E中，只是除去了部分杂质，则含DNA较多；在滤液F中，除去了较多的蛋白质等，则含DNA最多；在滤液G中，因DNA析出，则含DNA较少；在滤液H中，因DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精溶液，则含DNA最少。 答案：(1)洋葱(菜花) 洗涤剂和食盐 (2)使DNA溶解 使DNA(溶解度下降而沉淀)析出，除去可溶性杂质 (3)H,【知识总结】DNA粗提取与鉴定实验中的重复操作及主要目的,角度2 DNA的鉴定 2.(
6、2017福州模拟)在“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，对DNA进行鉴定时，做如下操作： 世纪金榜导学号77982222,(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_，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。,【解析】本题主要考查DNA分子的鉴定。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，加快颜色反应的速度，观察对比两试管的颜色时要等到冷
7、却以后。,答案：(1)溶液不变蓝色 溶液变蓝色 DNA在沸水浴的条件下遇二苯胺会变成蓝色 (2)溶液颜色基本不变(不呈蓝色) (3)加快颜色反应速度 耐受性 (4)对照 (5)DNA(丝状物)的多少,【加固训练】 1.(2017六安模拟)关于DNA粗提取的实验材料的选择，经过了多次实验效果的比较，最终选择鸡血作实验材料。分析回答： (1)鸡血细胞中红细胞_，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中_细胞数目较多，可以提供丰富的_。,(2)生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，若他们按实验要求完成实验步骤后，结果是_ _，这是因为这些动物和人的成熟的红细胞中_。但若改用动物肝脏作实验材料，实
8、验能顺利进行，这是因为_ _。,【解析】(1)选用鸡红细胞是因为鸟类红细胞中有细胞核，其代谢旺盛，红细胞数目多，较易提取到DNA。 (2)哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，提取不到DNA，而肝脏细胞中有细胞核，可以作为提取DNA的材料。 答案：(1)有细胞核 红 DNA (2)很难提取到DNA 无细胞核 肝细胞有细胞核,2.(2017合肥模拟)下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的几个关键操作的示意图，据图回答下列问题：,(1)正确的操作顺序是_。 (2)上图C、E步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别是_和_。 (3)上图A步骤中所用酒精溶液必须经过_才能使用，该步骤的目的是_。,(4)为鉴定A中
9、所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴加_试剂，沸水浴加热5 min，如果出现_ _，则该丝状物的主要成分为DNA。,【解析】(1)DNA的粗提取步骤：向鸡血细胞液中加 入蒸馏水，使细胞破裂；用单层纱布过滤，收集滤 液；在滤液中加入NaCl，使NaCl溶液物质的量浓度为 2 mol/L，过滤除去不溶的杂质；向滤液中加入蒸馏 水，使NaCl溶液物质的量浓度降至0.14 mol/L，析出 DNA；用玻璃棒搅拌，DNA就缠绕在玻璃棒上；将DNA 溶解到浓NaCl溶液中过滤，加入与滤液等体积的冷酒 精溶液，析出DNA。故正确顺序是CBEDA。,(2)两次加入蒸馏水的作用：第一次是使鸡血细胞吸水涨破，D
10、NA从细胞中释放出来进入滤液；第二次是使溶解于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中的DNA析出，与杂质分离。 (3)提取含杂质较少的DNA时，所用酒精溶液必须经过充分冷却才能使用，否则DNA的溶解度会增加。 (4)在DNA的鉴定实验中，DNA可在沸水浴条件下与二苯胺试剂作用变成蓝色。,答案：(1)CBEDA (2)加速血细胞的破裂 降低NaCl溶液的浓度，使DNA析出 (3)充分冷却 提取含杂质少的DNA (4)二苯胺 蓝色,考点二 植物有效成分的提取 核心知识回顾 1.植物芳香油的来源和提取方法： (1)植物芳香油的来源和性质。 天然香料的来源：_。 特点：具有很强的_性。,动物和植
11、物,挥发,成分：主要包括_及其衍生物。 玫瑰精油的性质：化学性质_，_溶于水，易 溶于_。 橘皮精油：主要成分是_，_，具有 诱人的橘香味。,萜类化合物,稳定,难,有机溶剂,柠檬烯,无色透明,(2)植物芳香油的提取方法：,挥发,机械压力,溶解,挥发性,热,稳定,溶解度,(3)玫瑰精油的提取步骤及注意事项：,14,冷却水,时间,温度,盐的浓度,残留的水分,固体Na2SO4,(4)橘皮精油的提取步骤及注意事项：,出油率,石灰水,NaHCO3,Na2SO4,78,滤纸,2.胡萝卜素的提取与鉴定： (1)胡萝卜素的性质：胡萝卜素是_结晶，化学 性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于_ _等有机溶剂
12、。,橘黄色,石油,醚,(2)实验步骤及注意事项：,颗粒大小,含水量,石油醚,水不溶性,固体物质,高,萃取剂的性质和,使用量,温度,时间,有机溶剂,(3)胡萝卜素的鉴定。 鉴定方法：_法。 鉴定原理：不同色素在层析液中的_不同，随 层析液在滤纸上的_不同，通过比较提取样品 和_层析的结果，可以判断提取样品的纯度。,纸层析,溶解度,扩散速度,标准样品,实验步骤：,2,标准样品,提取样品,色谱容器,结果分析(如下图)： a为_，b为其他色素。,-胡萝卜素,【特别提醒】 植物有效成分提取过程中的注意事项 (1)用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质，否则会影响芳香油的质量。 (2)能够利用蒸馏法提取
13、的物质应该具有热稳定性，否则会发生植物有效成分的分解。,(3)不适于蒸馏法的植物芳香油可以用压榨法提取，但是需要原料中植物芳香油的含量较大，否则不易压榨出来。 (4)萃取温度高有利于植物有效成分溶于有机溶剂，但是温度过高会影响植物有效成分的品质，因此萃取时应严格控制温度，适当延长萃取时间。,【思维诊断】 (1)胡萝卜素化学性质不稳定，易溶于石油醚等有机 溶剂。 ( ) 分析：胡萝卜素化学性质比较稳定，易溶于石油醚等 有机溶剂。 (2)根据双键的数目将胡萝卜素划分为、三 类。 ( ),(3)天然-胡萝卜素只能从胡萝卜中提取。 ( ) 分析：工业生产天然胡萝卜素有三种方法，一是从植物中提取，如胡萝
14、卜等蔬菜；二是从大面积养殖的岩藻中获得；三是利用微生物的发酵生产。,(4)乙醇和丙酮是常用的有机溶剂，能够用于胡萝卜素的萃取。 ( ) 分析：胡萝卜素的提取所用的有机溶剂为水不溶性有机溶剂，而乙醇和丙酮为水溶性有机溶剂。,(5)食用胡萝卜能预防维生素A缺乏症，因此胡萝卜中含有大量的维生素A。 ( ) 分析：胡萝卜中含有大量的胡萝卜素，含有的维生素A并不多，但是-胡萝卜素可以被氧化成维生素A。,(6)萃取装置上的冷凝管主要用于防止胡萝卜素挥发。 ( ) 分析：胡萝卜素无挥发性，因此萃取装置上的冷凝管不是用于防止胡萝卜素挥发，而是为了防止有机溶剂挥发，通过冷凝管可以使有机溶剂冷凝回流。,高考角度全练 角度1 植物芳香油的提取 1.(2017济南模拟)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，原因是_。,进水口是图中的_(填图中的编号)。,(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
