2020版高考生物一轮复习 课堂互动探究案3 生物技术在其他方面的应用（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.课堂互动探究案3生物技术在其他方面的应用考点突破素养达成考点一蛋白质的提取和分离(5年未考)(地方卷：2015江苏卷)【师说考问】考问血红蛋白的提取和分离实验(1)常用的分离方法：凝胶色谱法、凝胶电泳法等。(2)基本原理①凝胶色谱法：是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。②电泳：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度。(3)血红蛋白的分离过程样品处理：红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液→透析↓粗分离：用透析法除去血红蛋白溶液中相对分子质量较小的杂质↓纯化：用凝胶色谱法分离相对分子质量不同的蛋白质↓纯度鉴定：一般用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳方法来测定蛋白质的纯度特别提醒DNA复制需要引物的原因：DNA聚合酶不能从5′端开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链。【题组跟进】高考题组——研考向考向血红蛋白提取和分离过程的考查[经典高考]以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是()A．洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢解析：猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少，是提纯血红蛋白的理想材料。提纯血红蛋白分四步：红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析，其中洗涤红细胞时，要用生理盐水反复洗涤，既要将红细胞洗涤干净，又要不破坏红细胞，然后再用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂，释放出血红蛋白。分离提纯血红蛋白时用凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质，相对分子质量大的蛋白质移动速度较快；血红蛋白的颜色可用于观察红色区带的移动情况，并据此判断分离效果。故D不正确。答案：D[归纳比较]1．比较琼脂糖凝胶电泳和SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳(1)从载体上看，利用琼脂糖凝胶作为载体的是琼脂糖凝胶电泳，利用SDS—聚丙烯酰胺凝胶作为载体的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。(2)从依据上看，利用了分子带电性质差异和分子大小的是琼脂糖凝胶电泳，仅利用了分子大小的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。(3)从优点上看，琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快，样品不需处理，电泳图谱清晰，分辨率高，重复性好；SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳消除了静电荷对迁移率的影响，使电2泳迁移率完全取决于分子的大小。2．凝胶色谱法分离蛋白质的原理项目相对分子质量大的蛋白质相对分子质量小的蛋白质凝胶内部不能进入能进入运动方式垂直向下垂直向下和无规则扩张运动经过路程较短较长洗脱次序先流出后流出模拟题组——预趋势预测血红蛋白的提取和分离[2019·河南鹤壁高三模拟]以下关于血红蛋白提取和分离的过程及原理叙述正确的是()A．红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的蒸馏水，重复洗涤3次B．将血红蛋白溶液放在质量分数为0.9%的NaCl溶液中透析12小时C．凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在D．蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的移动速度慢解析：低渗溶液中细胞会吸水涨破，所以红细胞的洗涤过程应该用生理盐水洗涤，不能用蒸馏水洗涤，A错误；将血红蛋白溶液通过透析进行粗分离时应该选用磷酸缓冲液，B错误；装填色谱柱时，凝胶填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在，因为气泡会影响蛋白质的洗脱次序，C正确；蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的移动速度快，D错误。答案：C考点二植物有效成分的提取(国考5年2考)(全国卷：2017全国卷Ⅲ；2015全国卷Ⅱ；地方卷：2017海南卷；2014山东、海南卷)【师说考问】考问1植物芳香油的提取(1)提取玫瑰精油实验①方法：水蒸气蒸馏法。②实验流程(2)提取橘皮精油的实验①方法：一般用压榨法。②实验流程考问2胡萝卜素的提取(1)胡萝卜素性质：不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。(2)实验设计①方法：萃取法，石油醚最适宜作萃取剂。②实验流程3(3)鉴定方法：纸层析法。易错警示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。(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。考问3三种提取方法的比较提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油方法步骤①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中优点简单易行，便于分离生产成本低，易保持原料原有的结构和功能出油率高，易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困难，出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量考问4三种植物提取成分的比较提取成分比较项目玫瑰精油橘皮精油胡萝卜素性质化学性质稳定、难溶于水、易溶于有机溶剂、能随水蒸气一同蒸馏无色透明、具有橘香味；重要成分为柠檬烯橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂提取方法蒸馏压榨萃取实验流程鲜玫瑰花＋清水→水蒸气蒸馏→油水混合物――→加入NaCl分离油层――→加入无水Na2SO4石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素备注玫瑰花瓣与清水质量比为1：4柑橘皮用石灰水浸泡前要干燥，浸泡时间10h以上时间不能太长；萃取剂应具有较高沸点，且不与水混溶4【题组跟进】[答题必备]1．水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性的，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分的提取。2．压榨橘皮时使用石灰水充分浸泡原料的目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。3．影响萃取的主要因素是萃取剂的性质和使用量。