资源描述
考点一 DNA和蛋白质技术
[典例引领]
【典例1】 (2022·江苏单科，16)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”试验叙述，错误的是( )
A．酵母和菜花均可作为提取DNA的材料
B．DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水
C．向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物
D．DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝
解析 理论上只要含DNA的生物材料都行，只是从操作难易程度上分，最好选择简洁操作的，所以酵母和菜花可作为提取DNA的材料，A正确；DNA在2 mol/L NaCl溶液和蒸馏水中都能溶解，只不过溶解度不同，B正确；向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会裂开，DNA在蒸馏水中溶解度较大，不会析出，C错误；DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝，D正确。
答案 C
【典例2】 (2011·广东卷)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裂开
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别过程的监测
D．在凝胶色谱法分别过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢
解析 凝胶色谱法分别蛋白质过程中，分子量较小的蛋白质易进入凝胶内部，移动速度比较慢，故血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动快，D错误。
答案 D
【典例3】 (2022·南通联考)多聚酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延长等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以快速扩增，其简要过程如图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是( )
A．PCR技术是在试验室中以少量DNA制备大量DNA的技术
B．反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
C．PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增
D．应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变
解析 PCR技术是人工合成DNA的方法，原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。
答案 C
1．DNA的粗提取与鉴定原理、方法和目的
基本原理
方法
目的
DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14 mol·L－1的NaCl溶液中的溶解度最低，如图：
溶于NaCl溶液中并稀释
①NaCl溶液浓度为
2 mol·L－1时，DNA溶解，而部分蛋白质发生盐析生成沉淀，通过过滤可除去部分蛋白质及不溶于NaCl溶液的杂质
②当NaCl溶液稀释至0.14 mol·L－1时，DNA析出，过滤可除去溶于NaCl中的部分蛋白质和其他杂质
DNA不被蛋白酶所水解
加入嫩肉粉
嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白质
DNA不溶于酒精溶液
加入冷却酒精(95%)
DNA析出，除去溶于酒精的蛋白质
DNA可被二苯胺染成蓝色
加入二苯胺，并沸水浴
鉴定DNA
2.“血红蛋白的提取和分别试验”成功关键点
(1)红细胞的洗涤：洗涤次数不能过少，否则无法除去血浆蛋白；要低速、短时离心，否则会使白细胞等一同沉淀，达不到分别的效果。
(2)凝胶的预处理：用沸水浴法不但节省时间，而且除去凝胶中可能带有的微生物，排解胶粒内的空气。
(3)色谱柱的装填：装填时尽量紧密，减小颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。
(4)色谱柱成功的标志：红色区带均匀全都地移动。
3．细胞内DNA复制与体外DNA扩增(PCR)的比较
细胞内DNA复制
体外DNA扩增(PCR)
解旋
在解旋酶作用下边解旋边复制
80～100 ℃高温解旋，双链完全分开
酶
DNA解旋酶、DNA聚合酶
Taq DNA聚合酶
引物
RNA
DNA、RNA
温度
体内温存条件
高温
能量
ATP
不加
循环
次数
生物体自身把握
30多次
相同点
供应DNA模板；4种脱氧核苷酸为原料；子链延长的方向都是从5′端到3′端；都需要酶催化
4.分别DNA、分别蛋白质与PCR技术的比较
分别DNA
PCR技术
分别蛋白质
试验
原理
DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，且不溶于冷酒精
利用DNA热变性原理体外扩增DNA
依据相对分子质量的大小不同来分别蛋白质
试验
过程
选取材料→裂开细胞释放DNA→除杂→DNA析出与鉴定
变性→复性→延长
样品处理→凝胶色谱操作
试验
结果
获得较纯洁的DNA
获得大量DNA
相对分子质量不同的蛋白质得以分别
试验
意义
为DNA争辩打下基础
解决了DNA争辩中材料不足的问题
为蛋白质的争辩和利用供应了原材料
[跟进题组]
1．下图为DNA变性和复性示意图，下列相关说法不正确的是( )
A．变性和复性均是通过把握温度来实现的
B．向左的过程是DNA双链缓慢降温复性
C．向右的过程为加热(55～72 ℃)变性的过程
D．图中DNA双链片段共有2个游离的磷酸基、2个3′端
解析 在80～100 ℃的温度范围内，DNA的双螺旋结构将解开，双链分开，这个过程称为变性。
答案 C
2．下列关于DNA粗提取与鉴定试验的叙述，正确的是( )
试剂
操作
作用
A
柠檬酸钠溶液
与鸡血混合
防止血液凝固
B
蒸馏水
与鸡血细胞混合
保持细胞外形
C
蒸馏水
加入到溶解有DNA
的NaCl溶液中
析出蛋白质
D
冷却的酒精
加入到过滤后含
DNA的NaCl溶液中
产生特定的
颜色反应
解析 蒸馏水与鸡血混合的目的是使红细胞吸水涨破，流出其DNA；将蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl溶液中，其目的是降低DNA溶解度，初步析出DNA；加入冷却酒精的目的是进一步析出DNA。
答案 A
3．下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分别试验的装置，下列有关叙述不正确的是( )
A.用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质
B．图乙装置的试管中收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质
C．用图乙装置分别血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5 mL，连续收集
D．图丙装置中电泳法分别提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有肯定量的电荷，在电场的作用下向一极移动
解析 用图甲装置对滤液进行处理，其目的是除去相对分子质量较小的蛋白质。
答案 A
考点二 植物有效成分的提取
[典例引领]
【典例】 (全国课标卷)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：
(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(选填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，缘由是__________________。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量肯定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和________。当原料量等其他条件肯定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是____________。
(3)假如蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________，缘由是_______________。
(4)用萃取法提取玫瑰精油时，接受的溶剂是________，原理是____________。
(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________d左右。
(6)从薄荷叶中提取薄荷油时________(选填“能”或“不能”)接受从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是________________。
解析 (1)玫瑰精油属于芳香类化合物，具有芳香类化合物的通性，即易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质。(2)当蒸馏瓶中的水和原料量肯定时，蒸馏过程中影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和温度；当原料量等其他条件肯定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是肯定时间内随蒸馏时间的延长而增加，肯定时间后蒸馏量不再增加。(3)蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，假如不进行冷却，部分精油会随水蒸气蒸发而流失。(4)玫瑰精油易溶于有机溶剂，因此萃取时所选用的溶剂必需是有机溶剂，如酒精或石油醚、乙醚、戊烷等。(5)依据图示可以确定提取精油时采摘花的最合适时间为a d左右，此时精油含量最高。(6)薄荷油与玫瑰精油化学性质相像，同样可以接受水蒸气蒸馏法提取。
答案 (1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定 不是 蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，得到的是油水混合物
(2)温度 肯定时间内随蒸馏时间的延长而增加，肯定时间后蒸馏量不再增加
(3)下降 部分精油会随水蒸气蒸发而流失
(4)酒精(或石油醚、乙醚、戊烷等) 玫瑰精油易溶于有机溶剂
(5)a
(6)能 薄荷油与玫瑰精油化学性质相像
植物芳香油提取方法的比较
提取方法
水蒸气蒸馏法
压榨法
有机溶剂萃取法
试验原理
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分别油层
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剂中
优点
简洁易行，便于分别
生产成本低，易保持原料原有的结构和功能
出油率高，易分别
局限
性
水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题
分别较为困难，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
易错警示！ (1)水蒸气蒸馏法要适当延长蒸馏时间，温度不能太高。
(2)压榨法必需在常温条件下进行，否则会影响产物的产量和质量；压榨时原料必需要浸透，这样压榨时不会滑脱，出油率高，不堵塞筛眼；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。
[跟进题组]
(2022·吉林二模，39)争辩发觉柚皮精油和乳酸菌素(蛋白质)均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。
(1)为了提高出油率，也由于柚皮易焦糊，宜接受________法提取柚皮精油，该过程得到的糊状液体可通过________除去其中的固体杂质。
(2)为了分别出优良的乳酸菌A，需要制备________培育基；若需长期保存菌种，可实行的方法是________。
(3)抑菌试验时，在长满致病菌的平板上，会消灭以抑菌物质为中心的透亮 圈。可通过测定透亮 圈的________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
解析 (1)为了提高出油率，也由于柚皮易焦糊，所以一般接受压榨法提取柚皮精油，过滤压榨获得的糊状液体，即可得到柚皮精油。(2)一般选用选择培育基分别获得优良的乳酸菌，乳酸菌厌氧，宜接受甘油管藏法长期储存菌种。(3)抑菌试验时，在长满致病菌的平板上，会消灭以抑菌物质为中心的透亮 圈，通过测定透亮 圈的直径大小来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
答案 (1)压榨 过滤
(2)选择 甘油管藏
(3)直径(或半径、大小、面积等合理答案)
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