（通用版）高考生物一轮复习 第十单元 生物技术实践 第38讲 植物有效成分的提取 DNA的粗提取与鉴定课件-人教版高三全册生物课件.ppt

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1、第第3838讲植物有效成分的提取讲植物有效成分的提取DNADNA的粗的粗提取与鉴定提取与鉴定考情分析备考导航考情分析备考导航考考纲纲解解读读全国卷五年考全国卷五年考题统计题统计最新考最新考纲纲核心内容核心内容从生物材料中提取某些从生物材料中提取某些特定的成分特定的成分1.1.植物有效成分提取的植物有效成分提取的几种常用方法几种常用方法2.2.植物有效成分提取的植物有效成分提取的实验实验流程流程20152015全国全国卷卷T39(1);T39(1);20152015全国全国卷卷T39T39DNADNA的粗提取与的粗提取与鉴鉴定定DNADNA粗提取与粗提取与鉴鉴定的原定的原理与理与实验实验流程流程

2、考点一从生物材料中提取某些特定的考点一从生物材料中提取某些特定的成分成分知识梳理知识梳理 自主学习自主学习 夯实基础夯实基础1.1.植物芳香油的提取植物芳香油的提取(1)(1)植物芳香油的主要化学成分植物芳香油的主要化学成分:萜类化合物及其衍生物萜类化合物及其衍生物;具有很强的具有很强的 性。提取方法有蒸馏性。提取方法有蒸馏、和萃取等和萃取等。挥发挥发压榨压榨2.2.胡萝卜素的提取胡萝卜素的提取(1)(1)胡萝卜素性质胡萝卜素性质:不溶于不溶于 ,微溶于乙醇微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。易溶于石油醚等有机溶剂。水水 (3)(3)鉴定方法鉴定方法:。纸层析法纸层析法重点透析重点透析 剖析考

3、点剖析考点 拓展深化拓展深化1.1.植物有效成分提取的三种方法比较植物有效成分提取的三种方法比较提取提取方法方法水蒸气蒸水蒸气蒸馏馏法法压压榨法榨法有机溶有机溶剂剂萃取法萃取法实验实验原理原理利用水蒸气将利用水蒸气将挥发挥发性性较较强强的植物芳香的植物芳香油携油携带带出来出来通通过过机械加机械加压压,压压榨出果皮榨出果皮中的芳香油中的芳香油使芳香油溶解在有机溶使芳香油溶解在有机溶剂剂中中,蒸蒸发发溶溶剂获剂获得芳香油得芳香油方法方法步步骤骤水蒸气蒸水蒸气蒸馏馏分离油分离油层层除水除水过滤过滤石灰水浸泡、漂洗石灰水浸泡、漂洗压压榨、榨、过滤过滤、静置、静置再次再次过滤过滤粉碎、干燥粉碎、干燥萃取

4、、萃取、过滤过滤浓缩浓缩适用适用范范围围适用于提取玫瑰适用于提取玫瑰油、薄荷油等油、薄荷油等挥发挥发性性强强的芳香油的芳香油适用于柑橘、适用于柑橘、柠柠檬等易焦糊檬等易焦糊原料的提取原料的提取适用范适用范围围广广,要求原料的要求原料的颗颗粒粒要尽可能要尽可能细细小小,能充分浸泡在能充分浸泡在有机溶有机溶剂剂中中优优点点简单简单易行易行,便于便于分离分离生生产产成本低成本低,易保持原料原易保持原料原有的有的结结构和功能构和功能出油率高出油率高,易分离易分离局限性局限性水中蒸水中蒸馏馏会会导导致原致原料焦糊和有效成分料焦糊和有效成分水解等水解等问题问题分离分离较为较为困困难难,出油率相出油率相对对

5、较较低低使用的有机溶使用的有机溶剂处剂处理不当会理不当会影响芳香油的影响芳香油的质质量量2.2.植物芳香油提取技巧的分析植物芳香油提取技巧的分析(1)(1)在玫瑰精油的提取过程中在玫瑰精油的提取过程中,加入加入NaClNaCl的目的是增加水层的密度的目的是增加水层的密度,有利于有利于玫瑰油与水分层玫瑰油与水分层,加入无水加入无水NaNa2 2SOSO4 4的目的是吸收精油中残留的水分。的目的是吸收精油中残留的水分。(2)(2)在提取橘皮精油时在提取橘皮精油时,为了提高出油率为了提高出油率,需要将柑橘皮干燥去水需要将柑橘皮干燥去水,并用石灰并用石灰水浸泡水浸泡,石灰水能分解果胶石灰水能分解果胶,

6、压榨时不会滑脱压榨时不会滑脱,且出油率高且出油率高,过滤时不会堵塞过滤时不会堵塞筛眼。筛眼。【清错破疑清错破疑】胡萝卜素粗品鉴定过程中的胡萝卜素粗品鉴定过程中的4 4个应注意的问题个应注意的问题(1)(1)层析时没有选择干净的滤纸层析时没有选择干净的滤纸,导致实验现象不明显导致实验现象不明显:为了防止操作时对为了防止操作时对滤纸的污染滤纸的污染,应尽量避免用手直接接触滤纸应尽量避免用手直接接触滤纸,可以戴手套进行操作。可以戴手套进行操作。(2)(2)将点好样的滤纸卷成筒状将点好样的滤纸卷成筒状,卷纸时不能将滤纸两边相互接触卷纸时不能将滤纸两边相互接触:以避免由以避免由于毛细管现象导致溶剂沿滤纸

7、两边的移动加快于毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快,溶剂前沿不齐溶剂前沿不齐,影响结果。影响结果。(3)(3)层析液没及样品原点层析液没及样品原点,色素溶解于层析液中色素溶解于层析液中,造成实验失败造成实验失败:层析液不可层析液不可没及样品原点没及样品原点,以免色素溶解于层析液中以免色素溶解于层析液中,使鉴定失败。使鉴定失败。(4)(4)没设置标准样品作对照没设置标准样品作对照:层析液中是否提取到胡萝卜素层析液中是否提取到胡萝卜素,可通过与标准可通过与标准样品中的样品中的胡萝卜素作对比予以确认。胡萝卜素作对比予以确认。题组例练题组例练 分类例练分类例练 提炼方法提炼方法1.(20151.(

8、2015湖北荆州联考湖北荆州联考)某植物园中种植的有菊花、玫瑰等花卉某植物园中种植的有菊花、玫瑰等花卉,还有葡还有葡萄、橘子等水果萄、橘子等水果,其中玫瑰、橘子都可以作为植物芳香油提取的原料。其中玫瑰、橘子都可以作为植物芳香油提取的原料。请回答下列问题请回答下列问题:(1)(1)植物芳香油的提取方法有植物芳香油的提取方法有 、压榨和萃取等。具体采用、压榨和萃取等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。哪种方法要根据植物原料的特点来决定。(2)(2)玫瑰精油适合用玫瑰精油适合用 提取提取,其理由是玫瑰精油具有易其理由是玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定的特点。蒸馏时收集的蒸馏液不是

9、纯挥发、难溶于水、化学性质稳定的特点。蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油的玫瑰精油,而是而是 。经冷凝管冷却后。经冷凝管冷却后,混合物又会重新混合物又会重新分出分出 层和水层。如果蒸馏过程中不进行冷却层和水层。如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量则精油提取量会减少会减少,原因是原因是 。(3)(3)橘皮精油的提取原料是橘皮橘皮精油的提取原料是橘皮,但橘皮易焦糊但橘皮易焦糊,宜采用宜采用 法法提取橘皮精油提取橘皮精油,其中将柑橘皮干燥去水其中将柑橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡并用石灰水浸泡,其目的是其目的是 .。解析解析:(2)(2)玫瑰精油的化学性质稳定玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水难溶于水

10、,易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂,能随水蒸能随水蒸气一同蒸馏气一同蒸馏,所以玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取所以玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取;蒸馏时收集的蒸馏液蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油不是纯的玫瑰精油,而是玫瑰油与水的混合物而是玫瑰油与水的混合物;经冷凝管冷却后经冷凝管冷却后,混合物又混合物又会重新分出油层和水层会重新分出油层和水层;如果蒸馏过程中不进行冷却如果蒸馏过程中不进行冷却,则部分玫瑰精油会随则部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失水蒸气挥发而流失,导致精油提取量会减少。导致精油提取量会减少。(3)(3)橘皮精油的提取原料是橘皮橘皮精油的提取原料是橘皮,但橘皮易焦糊但橘皮易焦糊,宜采

11、用压榨法提取橘皮精宜采用压榨法提取橘皮精油油;新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分,如果直接压榨如果直接压榨,出油率较出油率较低低,为了提高出油率为了提高出油率,需要将柑橘皮干燥去水需要将柑橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡。并用石灰水浸泡。答案答案:(1)(1)蒸馏蒸馏(2)(2)水蒸气蒸馏法油水混合物油部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流水蒸气蒸馏法油水混合物油部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失失(答出挥发即可答出挥发即可)(3)(3)压榨提高出油率压榨提高出油率2.(20152.(2015吉林长春质检改编吉林长春质检改编)玫瑰在人们生活中具有多种用途。某同学玫瑰

12、在人们生活中具有多种用途。某同学进行玫瑰精油的提取实验进行玫瑰精油的提取实验,请回答请回答:(1)(1)某同学用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油某同学用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油,简便易行的是简便易行的是(填填“水中水中”“”“水上水上”或或“水气水气”)蒸馏的方法。蒸馏过程中需要监控蒸汽温蒸馏的方法。蒸馏过程中需要监控蒸汽温度和时间度和时间,原因是原因是。(2)(2)收集的乳浊液水油分层收集的乳浊液水油分层,需向其中加入需向其中加入。要除去分液。要除去分液得到的油层中的水分得到的油层中的水分,需向其中加入无水需向其中加入无水。解析解析:水中蒸馏提取玫瑰精油更简便易行。如果温度太高水中蒸馏提取玫瑰精油更

13、简便易行。如果温度太高,时间太短时间太短,产品质量就会比较差产品质量就会比较差,所以要控制蒸汽温度和时间。使乳浊液水油分所以要控制蒸汽温度和时间。使乳浊液水油分层需加入层需加入NaClNaCl,除去油层中水分需加入无水除去油层中水分需加入无水NaNa2 2SOSO4 4。答案答案:(1)(1)水中如果温度太高水中如果温度太高,时间太短时间太短,产品质量就比较差产品质量就比较差 (2)NaCl(2)NaClNaNa2 2SOSO4 4方法突破方法突破 水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏的区别水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏的区别(1)(1)这三种方法的基本原理相同这三种方法的基本原理相同,但蒸馏过程中原料

14、放置位置不同。但蒸馏过程中原料放置位置不同。水中蒸馏水中蒸馏:原料放在蒸馏容器的水中原料放在蒸馏容器的水中 ,水要完全浸没原料。水要完全浸没原料。水上蒸馏水上蒸馏:容器中水的上方有筛板容器中水的上方有筛板,原料放在筛板上原料放在筛板上,水量以沸腾时水量以沸腾时不浸湿原料为宜。不浸湿原料为宜。水气蒸馏水气蒸馏:蒸馏容器下方有一排气孔蒸馏容器下方有一排气孔,连接外源水蒸气连接外源水蒸气,上方有筛板上方有筛板,上面放原料。上面放原料。(2)(2)各自特点各自特点:水中蒸馏设备简单、成本低、易操作水中蒸馏设备简单、成本低、易操作,而水上蒸馏和水而水上蒸馏和水气蒸馏所需时间短气蒸馏所需时间短,出油率高。

15、出油率高。3.(20153.(2015全国全国卷卷)回答与胡萝卜素有关的问题回答与胡萝卜素有关的问题:(1)(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是最主要的是 (填填“胡胡萝卜素萝卜素”“”“胡萝卜素胡萝卜素”或或“胡萝卜素胡萝卜素”),”),该胡萝卜素在人体内可该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子以转变成两分子 ,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症症,该疾病称为该疾病称为 。胡萝卜素是。胡萝卜素是 (填填“挥发性挥发性”或或“非挥发性非挥发性”)”)物质。物质。(2)(2)工业生产上工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时用养

16、殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,(填填“需要需要”或或“不需要不需要”)”)将新鲜的岩藻干燥。将新鲜的岩藻干燥。(3)(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的应选用其中的作为胡萝卜作为胡萝卜素的萃取剂素的萃取剂,不选用另外一种的理由是不选用另外一种的理由是 。解析解析:(1)(1)从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结构类似物从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结构类似物,统称为统称为胡萝卜素胡萝卜素,胡萝卜素是其中最主要的组成成分胡萝卜素是其中最主要的组成成分;一分子的一分子的-胡萝卜素在胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素人或动物的小肠

17、、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A;A;维生素维生素A A缺乏会缺乏会引起夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等引起夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等,其中人在弱光下视物不清的其中人在弱光下视物不清的疾病称为夜盲症疾病称为夜盲症;胡萝卜素化学性质比较稳定胡萝卜素化学性质比较稳定,不具有挥发性。不具有挥发性。(2)(2)含水量含水量会影响萃取的效率会影响萃取的效率,因此因此,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,需要将需要将新鲜的岩藻干燥。新鲜的岩藻干燥。(3)(3)有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。萃取胡萝卜有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。萃取胡萝卜素的有机溶剂

18、应该具有较高的沸点素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水并且不与水混溶混溶,而乙醇是水溶性有机溶剂而乙醇是水溶性有机溶剂,乙酸乙酯是水不溶性有机溶剂乙酸乙酯是水不溶性有机溶剂,因此应选因此应选择乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂。择乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂。答案答案:(1)(1)-胡萝卜素维生素胡萝卜素维生素A A夜盲症非挥发性夜盲症非挥发性(2)(2)需要需要(3)(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶而乙醇为水溶性有机溶剂性有机溶剂考点二考点二DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴

19、定知识梳理知识梳理 自主学习自主学习 夯实基础夯实基础1.1.实验原理实验原理(1)DNA(1)DNA与蛋白质在不同浓度的与蛋白质在不同浓度的NaClNaCl溶液中溶解度不同溶液中溶解度不同溶解溶解规规律律2 mol/L 2 mol/L NaClNaCl溶液溶液0.14 mol/L0.14 mol/LNaClNaCl溶液溶液DNADNA .蛋白蛋白质质NaClNaCl溶液物溶液物质质的量的量浓浓度度从从2 mol/L2 mol/L逐逐渐渐降低的降低的过过程中程中,溶解度逐溶解度逐渐渐 .部分部分发发生生盐盐析沉淀析沉淀 .溶解溶解析出析出溶解溶解增大增大(2)DNA(2)DNA不溶于不溶于 ,

20、但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,利用利用这一原理可将这一原理可将DNADNA与蛋白质进一步分离。与蛋白质进一步分离。酒精溶液酒精溶液蓝蓝 DNA DNA 蒸馏水蒸馏水 不同浓度的不同浓度的NaClNaCl溶液溶液 酒精酒精 蓝色蓝色 重点透析重点透析 剖析考点剖析考点 拓展深化拓展深化DNADNA的粗提取与鉴定实验中的蒸馏水、的粗提取与鉴定实验中的蒸馏水、NaClNaCl溶液的作用及过滤的目的溶液的作用及过滤的目的加蒸加蒸馏馏水水2 2次次加到加到鸡鸡血血细细胞液中胞液中,使血使血细细胞吸水胞吸水涨涨破破;加到含加到含DNADNA的的2 mol/L2 mol/

21、L的的NaClNaCl溶液中溶液中,使使NaClNaCl溶液的物溶液的物质质的量的量浓浓度下降到度下降到0.14 mol/L,0.14 mol/L,使使DNADNA析出析出用用纱纱布布过滤过滤3 3次次过滤过滤血血细细胞破裂液胞破裂液,得到含得到含细细胞核物胞核物质质的的滤滤液液;滤滤取取0.14 mol/L0.14 mol/L的的NaClNaCl溶液中析出的溶液中析出的DNA(DNA(黏稠物黏稠物););过滤过滤溶有溶有DNADNA的的2 mol/L2 mol/L的的NaClNaCl溶液溶液用用NaClNaCl溶液溶液4 4次次加加2 mol/L2 mol/L的的NaClNaCl溶液溶液,溶

22、解提取的溶解提取的细细胞核物胞核物质质;用用0.14 mol/L0.14 mol/L的的NaClNaCl溶液使溶液使DNADNA析出析出;用用2mol/L2mol/L的的NaClNaCl溶液溶液,溶解溶解滤滤取的取的DNADNA黏稠物黏稠物;用用2 mol/L2 mol/L的的NaClNaCl溶液溶液,溶解溶解丝丝状物用于状物用于鉴鉴定定DNADNA题组例练题组例练 分类例练分类例练 提炼方法提炼方法1.1.做做DNADNA粗提取和鉴定实验时粗提取和鉴定实验时,实验材料用鸡血而不用猪血的原因是实验材料用鸡血而不用猪血的原因是()A.A.鸡血的价格比猪血的价格低鸡血的价格比猪血的价格低B.B.猪

23、的成熟红细胞没有细胞核猪的成熟红细胞没有细胞核,不易提取到不易提取到DNADNAC.C.鸡血不凝固鸡血不凝固,猪血会凝固猪血会凝固D.D.用鸡血提取用鸡血提取DNADNA比用猪血提取操作简便比用猪血提取操作简便B B解析解析:猪为哺乳动物猪为哺乳动物,其成熟的红细胞中没有细胞核其成熟的红细胞中没有细胞核,因此利用猪血不易因此利用猪血不易提取到提取到DNA,DNA,而鸡血红细胞中含有细胞核而鸡血红细胞中含有细胞核,因此可利用鸡血提取因此可利用鸡血提取DNADNA。2.2.下图表示以鸡血为实验材料进行下图表示以鸡血为实验材料进行DNADNA的粗提取与鉴定的操作程序的粗提取与鉴定的操作程序,请分析请

24、分析回答下列问题回答下列问题:(1)(1)步骤一中步骤一中,向鸡血细胞液中加入向鸡血细胞液中加入并搅拌并搅拌,可使鸡血细胞破裂。可使鸡血细胞破裂。(2)(2)步骤二中步骤二中,过滤后收集含有过滤后收集含有DNADNA的的。(3)(3)步骤三、四的操作原理是步骤三、四的操作原理是 ,步骤四通过向溶液中加入步骤四通过向溶液中加入调节调节NaClNaCl溶液的物质的量浓度溶液的物质的量浓度,为为mol/Lmol/L时时,DNA,DNA将会析出将会析出,过滤去除溶液中的杂质过滤去除溶液中的杂质,再用再用2 mol/L2 mol/L的的NaClNaCl溶液溶解溶液溶解DNADNA后过滤。后过滤。(4)(

25、4)步骤七步骤七:向步骤六处理后的向步骤六处理后的 中中,加入等体积的冷却加入等体积的冷却的的 ,静置静置2 23 min,3 min,溶液中会出现溶液中会出现 色丝状物色丝状物,这就这就是粗提取的是粗提取的DNADNA。(5)(5)步骤八步骤八:DNA:DNA遇遇试剂试剂,沸水浴沸水浴5 min,5 min,冷却后冷却后,溶液呈溶液呈 色。色。解析解析:破碎红细胞应用蒸馏水破碎红细胞应用蒸馏水,使之吸水破裂。使之吸水破裂。DNADNA在不同浓度的在不同浓度的NaClNaCl溶液溶液中溶解度不同中溶解度不同,在在2 mol/L2 mol/L的的NaClNaCl中中DNADNA溶解溶解,在在0.

26、14 mol/L0.14 mol/L的的NaClNaCl溶液中溶液中DNADNA析出。可通过加入蒸馏水将析出。可通过加入蒸馏水将2 mol/L 2 mol/L NaClNaCl溶液稀释为溶液稀释为0.14 mol/L0.14 mol/L的的NaClNaCl溶液使溶液使DNADNA析出。析出。DNADNA不溶于冷酒精不溶于冷酒精,遇二苯胺加热呈蓝色。遇二苯胺加热呈蓝色。答案答案:(1)(1)蒸馏水蒸馏水(2)(2)滤液滤液(3)DNA(3)DNA在不同浓度的在不同浓度的NaClNaCl溶液中溶解度不溶液中溶解度不同同,通过控制通过控制NaClNaCl溶液的浓度去除杂质蒸馏水溶液的浓度去除杂质蒸馏

27、水0.140.14(4)(4)滤液酒精滤液酒精白白(5)(5)二苯胺蓝二苯胺蓝构建知识网络强化答题语句构建知识网络强化答题语句【建网络图建网络图】填充填充:，.二苯胺二苯胺蒸馏蒸馏压榨压榨胡萝卜素胡萝卜素【要语强记要语强记】2.2.橘皮精油的提取一般用压榨法。石灰水浸泡橘皮精油的提取一般用压榨法。石灰水浸泡漂洗漂洗压榨压榨 过滤过滤静置静置再次过滤再次过滤橘皮油。橘皮油。3.3.胡萝卜素有胡萝卜素有、三类三类,其中其中-胡萝卜素是最主要的组成成分。胡萝卜素是最主要的组成成分。4.4.胡萝卜素不溶于水胡萝卜素不溶于水,易溶于石油醚等有机溶剂易溶于石油醚等有机溶剂,可用萃取法提取。提取可用萃取法提取。提取胡萝卜素的流程胡萝卜素的流程:胡萝卜胡萝卜粉碎粉碎干燥干燥萃取萃取过滤过滤浓缩浓缩胡萝卜素胡萝卜素5.5.对提取的胡萝卜素可通过纸层析法鉴定。对提取的胡萝卜素可通过纸层析法鉴定。6.DNA6.DNA在在NaClNaCl溶液中的溶解度随着溶液中的溶解度随着NaClNaCl溶液浓度的改变而改变溶液浓度的改变而改变,在物质的在物质的量的浓度为量的浓度为0.14 mol/L0.14 mol/L时时,溶解度最小。溶解度最小。