【世纪金榜】2017版高考生物一轮复习专题4DNA技术植物有效成分的提取课时提升作业新人教版选修1

-1-DNA技术、植物有效成分的提取(20分钟50分)1.(12分)(2016·宜昌模拟)玫瑰在人们生活中具有多种用途。某同学进行玫瑰的组织培养和玫瑰精油的提取实验，请回答：(1)在进行玫瑰组织培养时，可以选取生长旺盛的嫩枝作为________，并要进行________处理。(2)玫瑰组织培养接种操作前，用体积分数为70%的________将工作台擦拭一遍。接种后，还要经过________、________和栽培才能得到开花的玫瑰。(3)某同学用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，简便易行的是________(填“水中”“水上”或“水气”)蒸馏的方法。蒸馏过程中需要监控蒸汽温度和时间，原因是________________。(4)收集的乳浊液油水分层，需向其中加入__________。要除去分液得到的油层中的水分，需向其中加入无水________。【解析】(1)植物组织培养选取嫩枝作为外植体，需要经过消毒处理。(2)组织培养接种前，要用体积分数为70%的酒精擦拭工作台。接种后需要经过培养、移栽和栽培才能得到开花的玫瑰。(3)水中蒸馏提取玫瑰精油更简便易行。如果温度太高，时间太短，产品质量就会比较差，所以要控制蒸汽温度和时间。(4)NaCl溶于水，能增加水的比重，因此使乳浊液油水分层需加入NaCl。由于无水Na2SO4具有很强的吸水能力，因此除去油层中水分需加入无水Na2SO4。答案：(1)外植体消毒(2)酒精培养移栽(3)水中如果温度太高，时间太短，产品质量就比较差(4)NaClNa2SO4【方法技巧】物质分离的技巧(1)促进油水分层：向油水混合物中添加NaCl，NaCl能溶于水，增加水的比重，从而促进油水分层。(2)从植物精油中除去少量的水：利用固体无水Na2SO4具有很强吸水能力的性质吸去少量的水分。2.(20分)下面是与植物芳香油的提取相关的装置图，请回答问题：-2-(1)玫瑰精油的提取可使用图一所示装置，这种方法叫____________蒸馏法。蒸馏时收集的蒸馏液________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油。(2)一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量呈__________相关。(3)经萃取、过滤得到的液体是__________________________，之后还需上述装置进行浓缩处理，该装置所起的作用是________________。(4)图二为胡萝卜素的纸层析结果示意图，请据图回答：A、B、C、D四点中，属于标准样品的样点是__________。甲代表的物质是__________，乙代表的物质是____________。【解题指南】(1)图中关键信息：图一为蒸馏装置。图二甲中色素A、B、C、D点均有，乙中B、D点有，A、C点没有。(2)必备知识：①水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油的原理。②胡萝卜素的理化性质和提取方法。③纸层析法鉴定胡萝卜素的原理与方法。【解析】(1)题图一为蒸馏装置，提取玫瑰精油可用水蒸气蒸馏法。蒸馏时，玫瑰精油和水蒸气一起蒸馏出来，经冷凝后得到的是油水混合物，不是纯的玫瑰精油。(2)由于原料的含水量影响提取效率，因此提取效率与原料颗粒的含水量呈负相关。(3)萃取、过滤得到的液体是溶有胡萝卜素的萃取剂，由于胡萝卜素不易挥发，而萃取剂易挥发，因此可以利用蒸馏装置蒸发掉萃取剂。(4)由于标准的胡萝卜素只有一种-3-色素——β-胡萝卜素，而提取样品中会含有其他色素和杂质，根据层析的结果可知，A、C扩散的结果只有一种色素，应为标准样品样点，而B、D层析的结果有两种物质，应为提取样品样点，其中与A、C层析结果相同的是物质甲，为胡萝卜素，乙为其他色素和杂质。答案：(1)水蒸气不是(2)负(3)溶有胡萝卜素的萃取剂去除萃取剂(4)A和Cβ-胡萝卜素其他色素和杂质【易错提醒】胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个易错点(1)层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显。为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。(2)点样时点样圆点太大(直径大于2mm)，导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。点样圆点的直径应为2mm左右。(3)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，以避免由于毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。(4)层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败。层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。(5)没有设置标准样品作对照。层析液中是否提取到胡萝卜素，可通过与标准样品中的β-胡萝卜素作对比予以确认。3.(18分)(能力挑战题)(2016·济南模拟)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10g。剪碎后分成两组，一组置于20℃，另一组置于-20℃条件下，保存24h。DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的2mol/L的NaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测：在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂。混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：材料保存温度花菜辣椒蒜黄20℃++++++-20℃+++++++++-4-(注：“+”越多表示蓝色越深)分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验课题名称是________________________________________。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_________________________。(3)根据实验结果，得出结论并分析。①结论1：与20℃相比，相同实验材料在-20℃条件下保存，DNA的提取量较多。结论2：________________________________。②针对结论1，请提出合理的解释：___________________________________。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：__________________________________________。然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。【解析】本题考查DNA粗提取技术的原理、操作过程及分析、判断能力，从题目实验步骤看出，该实验的课题是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。在第二步中，为了防止DNA断裂，要缓缓地搅拌；从表中结果看出，由于低温抑制了相关酶的活性，DNA降解慢，使得相同材料在低温保存下的DNA提取量大；在相同条件下，蒜黄蓝色最深，说明相同条件下从蒜黄中提取的DNA量最大；由于氯仿密度比水大，可使蛋白质变性沉淀，而与水、DNA不相溶，这样可将第三步获得的溶液与等量的氯仿混合，静置一段时间，吸取上清液。答案：(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(2)DNA断裂(3)①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液