(通用版)2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十二單元 第四講 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用學(xué)案(含解析)
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1、(通用版)2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十二單元 第四講 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用學(xué)案(含解析) 1.血紅蛋白的提取和分離原理及方法 (1)原理:利用蛋白質(zhì)各種特性的差異,如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)和對其他分子的親和力等,來分離不同種類的蛋白質(zhì)。 (2)分離方法 ①凝膠色譜法:也稱做分配色譜法,是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。 ②電泳法:電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。常用的電泳法有瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。 2.實(shí)驗(yàn)操作程序 [基礎(chǔ)自測] 1.判斷下列敘述的正誤 (1)利用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時(shí),相對
2、分子質(zhì)量小的先洗脫出來(×) (2)在電泳過程中,蛋白質(zhì)分子的移動(dòng)速度,與分子本身的大小和形狀無關(guān),而與所帶電荷的差異有關(guān)(×) (3)在SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳中,電泳遷移率完全取決于分子的大小(√) (4)紅細(xì)胞的洗滌次數(shù)不能過少,否則無法除去血漿蛋白;要低速、短時(shí)離心,否則會(huì)使白細(xì)胞等一同沉淀,達(dá)不到分離的效果(√) (5)凝膠用沸水浴法不但節(jié)約時(shí)間,而且除去凝膠中可能帶有的微生物,排除膠粒內(nèi)的空氣(√) (6)色譜柱的裝填時(shí)盡量緊密,減小顆粒間隙,無氣泡,洗脫液不能斷流(√) (7)色譜柱成功的標(biāo)志:紅色區(qū)帶均勻一致地移動(dòng)(√) 2.紅細(xì)胞中含有大量的血紅蛋白,我們可以
3、選用豬、牛、羊或其他脊椎動(dòng)物的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來提取和分離血紅蛋白。下列對血紅蛋白提取和分離的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.血紅蛋白提取和分離一般按照樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定的順序進(jìn)行 B.純化過程中要用生理鹽水充分溶脹凝膠來配制凝膠懸浮液 C.粗分離中透析的目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) D.可經(jīng)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定 解析:選B 蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步:樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。提取和分離血紅蛋白時(shí),首先通過洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液,即樣品處理;再通過透析法除去相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì),即樣品的粗分離;然后通過凝膠
4、色譜法將相對分子質(zhì)量較大的雜蛋白除去,即樣品純化,純化過程中凝膠應(yīng)用蒸餾水充分溶脹后,配制成凝膠懸浮液,而不是用生理鹽水;最后經(jīng)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。 1.常用的蛋白質(zhì)分離方法 (1)凝膠色譜法 蛋白質(zhì) 項(xiàng)目 相對分子質(zhì)量大 相對分子質(zhì)量小 凝膠內(nèi)部 不能進(jìn)入 能進(jìn)入 運(yùn)動(dòng)方式 垂直向下 垂直向下和無規(guī)則擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過路程 較短 較長 洗脫次序 先流出 后流出 (2)電泳法原理 ①在一定pH下,蛋白質(zhì)分子的某些基團(tuán)解離后帶上正電或負(fù)電。在電場的作用下,帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極移動(dòng)。 ②由于待分離樣品中各
5、種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度,從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。 2.分離DNA、PCR技術(shù)、分離蛋白質(zhì)的比較 分離DNA PCR技術(shù) 分離蛋白質(zhì) 實(shí)驗(yàn) 原理 DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同,且不溶于冷酒精 利用DNA熱變性原理體外擴(kuò)增DNA 依據(jù)相對分子質(zhì)量的大小不同來分離蛋白質(zhì) 實(shí)驗(yàn) 過程 選取材料→破碎細(xì)胞釋放DNA→去除雜質(zhì)→DNA析出與鑒定 變性→復(fù)性→延伸 樣品處理→凝膠色譜操作 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 獲得較純凈的DNA 獲得大量DNA 相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)得以分離 實(shí)驗(yàn) 意義 為D
6、NA研究打下基礎(chǔ) 解決了DNA研究中材料不足的問題 為蛋白質(zhì)的研究和利用提供了原材料 3.比較瓊脂糖凝膠電泳和SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳 (1)從載體上看,利用瓊脂糖凝膠作為載體的是瓊脂糖凝膠電泳,利用聚丙烯酰胺凝膠作為載體的是SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。 (2)從依據(jù)上看,利用了分子帶電性質(zhì)差異和分子大小的是瓊脂糖凝膠電泳,僅利用了分子大小的是SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。 (3)從優(yōu)點(diǎn)上看,瓊脂糖凝膠電泳操作簡單,電泳速度快,樣品不需處理,電泳圖譜清晰,分辨率高,重復(fù)性好;SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳消除了凈電荷對遷移率的影響,使電泳遷移率完全取決于分子的大小。 [對點(diǎn)落
7、實(shí)] 1.將經(jīng)處理破裂后的紅細(xì)胞混合液以2 000 r/min的速度離心10 min后,離心管中的溶液分為四層,從上到下順序依次是( ) A.血紅蛋白、甲苯層、其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物、脂溶性物質(zhì)的沉淀層 B.甲苯層、脂溶性物質(zhì)的沉淀層、血紅蛋白、其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物 C.其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物、血紅蛋白、甲苯層、脂溶性物質(zhì)的沉淀層 D.甲苯層、其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物、血紅蛋白、脂溶性物質(zhì)的沉淀層 解析:選B 分離血紅蛋白時(shí),將經(jīng)處理破裂后的紅細(xì)胞混合液以2 000 r/min的速度離心10 min后,可以明顯看到試管中的溶液分為4層:第1層為無色透明的甲苯層;第2層為白色薄層固
8、體,脂溶性物質(zhì)的沉淀層;第3層是紅色透明液體,是血紅蛋白的水溶液;第4層是其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物。 2.(2019·運(yùn)城月考)已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質(zhì)分子,其分子大小、電荷的性質(zhì)和數(shù)量情況如圖所示。下列敘述正確的是( ) A.若將樣品以2 000 r/min的速度離心10 min,若分子丁存在于沉淀中,則分子甲也存在于沉淀中 B.若用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質(zhì),則分子甲的移動(dòng)速度最快 C.將樣品裝入透析袋中透析12 h,若分子乙保留在袋內(nèi),則分子丙也保留在袋內(nèi) D.若用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質(zhì)分子,則分子甲和分子戊形成的電泳帶相距最遠(yuǎn)
9、 解析:選C 據(jù)圖可知,丁的相對分子質(zhì)量大于甲,將樣品以2 000 r/min的速度離心10 min,若丁存在于沉淀中,甲不一定存在于沉淀中;用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質(zhì),分子量較小的可進(jìn)入較多的凝膠顆粒內(nèi),移動(dòng)距離較長,甲的移動(dòng)速度最慢;丙的相對分子質(zhì)量大于乙,將樣品裝入透析袋中透析12 h,透析袋只允許小分子通過,若分子乙保留在袋內(nèi),則分子丙也保留在袋內(nèi);用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質(zhì)分子,蛋白質(zhì)分子的移動(dòng)距離完全取決于分子的大小,甲與戊形成的電泳帶相距不一定最遠(yuǎn)。 考點(diǎn)二 植物有效成分的提取 一、玫瑰精油的提取 1.提取方法:常用水蒸氣蒸餾法。 2.提取
10、原理:利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來。 3.實(shí)驗(yàn)流程 二、橘皮精油的提取 1.提取方法:常采用壓榨法。 2.提取原理:通過機(jī)械加壓,提取出果皮中的芳香油。 3.實(shí)驗(yàn)流程 三、胡蘿卜素的提取 1.提取方法:常采用萃取法。 2.提取原理:胡蘿卜素不溶于水,易溶于石油醚等有機(jī)溶劑。 3.實(shí)驗(yàn)流程 4.鑒定方法:紙層析法。 [基礎(chǔ)自測] 1.判斷下列敘述的正誤 (1)蒸餾法的實(shí)驗(yàn)原理是利用水蒸氣將芳香油攜帶出來,再把水分離開,剩余的就是芳香油(√) (2)提煉玫瑰精油的玫瑰花應(yīng)在花開的初期采取,因?yàn)榇穗A段的花含玫瑰精油最高(×) (3)提取玫瑰
11、精油時(shí),玫瑰與水的質(zhì)量比是4∶1(×) (4)油水混合物中加入無水硫酸鈉,有利于分離油層(×) (5)用柑橘皮作為材料提取橘皮精油時(shí)不適合用水中蒸餾的方法(√) (6)由于胡蘿卜素易溶于石油醚等有機(jī)溶劑中,所以可以采用萃取的方法進(jìn)行提取(√) (7)乙醇和丙酮能夠用于胡蘿卜素的萃取(×) (8)萃取的效率主要取決于萃取時(shí)的溫度和時(shí)間(×) (9)新鮮的胡蘿卜含水量高,干燥時(shí)可采用高溫以節(jié)省時(shí)間(×) (10)在萃取過程中,在瓶口安裝回流冷凝裝置是為了防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑的揮發(fā)(√) (11)胡蘿卜素萃取液的濃縮可直接使用蒸餾裝置,蒸發(fā)出去的是胡蘿卜素,留下的是有機(jī)溶劑(×) (
12、12)提取的胡蘿卜素可通過紙層析法進(jìn)行鑒定,在鑒定過程中不需要對照(×) 2.分析提取玫瑰精油的實(shí)驗(yàn)流程,回答下列問題 (1)填寫圖中序號代表的含義: ①為水蒸氣蒸餾,②為NaCl,③為無水Na2SO4,④為過濾。 (2)圖中加入②的目的是增大鹽的濃度,有利于玫瑰精油與水的分層;加入③的目的是吸收精油中殘留的水分;④的目的是除去固體Na2SO4。 3.據(jù)胡蘿卜素的紙層析結(jié)果示意圖回答下列問題 (1)在A、B、C、D四點(diǎn)中,A和D是標(biāo)準(zhǔn)樣品原點(diǎn),B和C是提取樣品原點(diǎn)。 (2)圖中甲代表的物質(zhì)是胡蘿卜素,乙代表的物質(zhì)是其他色素和雜質(zhì)。 1.植物有效
13、成分的三種提取方法的比較 提取 方法 水蒸氣蒸餾法 壓榨法 萃取法 實(shí)驗(yàn) 原理 利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來 通過機(jī)械加壓,壓榨出果皮中的芳香油 使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中,蒸發(fā)溶劑獲得芳香油 方法 步驟 ①水蒸氣蒸餾 ②分離油層 ③除水過濾 ①石灰水浸泡、漂洗 ②壓榨、過濾、靜置 ③再次過濾 ①粉碎、干燥 ②萃取、過濾 ③濃縮 適用 范圍 適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油 適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取 適用范圍廣,要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小,能充分浸泡在有機(jī)溶劑中 優(yōu)點(diǎn) 簡單易行,便于分離 生產(chǎn)成本低,易
14、保持原料原有的結(jié)構(gòu)和功能 出油率高,易分離 局限 性 水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題 分離較為困難,出油率相對較低 使用的有機(jī)溶劑處理不當(dāng)會(huì)影響芳香油的質(zhì)量 2.影響胡蘿卜素萃取的因素及解決措施 影響因素 解決措施 萃取劑的性質(zhì) 用水不溶性有機(jī)溶劑 原料的顆粒大小、緊密程度 粉碎 材料的含水量 干燥 萃取溫度 探索最佳萃取溫度,嚴(yán)格控制溫度 萃取時(shí)間 適當(dāng)延長萃取時(shí)間 3.紙層析法鑒定胡蘿卜素的注意事項(xiàng) (1)層析時(shí)注意選擇干凈的濾紙,為了防止操作時(shí)對濾紙的污染,應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙,可以戴手套進(jìn)行操作。 (2)點(diǎn)樣時(shí)應(yīng)注意
15、點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大(直徑應(yīng)小于0.5 cm),如果用吹風(fēng)機(jī)吹干,溫度不宜過高,否則斑點(diǎn)會(huì)變黃。 (3)將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀,卷紙時(shí)注意濾紙兩邊不能相互接觸,以免因毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快,溶劑前沿不齊,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (4)層析液不可沒及樣品原點(diǎn),以免色素溶解于層析液中,使鑒定失敗。 (5)層析后判斷是否提取到胡蘿卜素,可通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品中的β-胡蘿卜素作對比,予以確認(rèn)。 [對點(diǎn)落實(shí)] 1.許多植物含有天然芳香油,如檸檬精油、玫瑰精油、薄荷油等。請回答下列與芳香油提取相關(guān)的問題: (1)檸檬精油是一種廣譜性的殺蟲劑,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。提取檸檬精油不采取水中蒸餾法的原因是
16、________________________________。采用壓榨法從檸檬果皮中提取檸檬精油過程中,為提高出油率,需要將檸檬皮干燥去水,并均勻地浸泡在________中。在壓榨過程中一般加入相當(dāng)于檸檬果皮質(zhì)量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉,并調(diào)節(jié)pH至7~8,目的是________________________________。 (2)玫瑰精油被稱為“液體黃金”,是世界香料工業(yè)不可取代的原料,提取出的玫瑰精油要求不含有任何添加劑或化學(xué)原料,其提取方法主要是________________。提取時(shí)玫瑰花瓣與清水的質(zhì)量比一般為________,將玫瑰花瓣和清水蒸餾后收集到的產(chǎn)物是__
17、______________。 (3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了如圖所示裝置提取玫瑰精油,指出該裝置中的兩個(gè)錯(cuò)誤: ①_______________________________________________________________________; ②_______________________________________________________________________。 解析:(1)由于水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致檸檬焦糊和有效成分水解,所以提取檸檬精油不采取水中蒸餾法。采用壓榨法從檸檬果皮中提取檸檬精油過程中,為提高出油率,需要將檸檬皮干燥去水,并均勻地浸泡在石
18、灰水中。在壓榨過程中一般加入相當(dāng)于檸檬果皮質(zhì)量0.25%的小蘇打和5%的硫酸鈉,并調(diào)節(jié)pH至7~8,目的是使檸檬精油易于與水分離。(2)玫瑰精油的提取方法主要是水蒸氣蒸餾法。提取時(shí)玫瑰花瓣與清水的質(zhì)量比一般為1∶4,將玫瑰花瓣和清水蒸餾后收集到的產(chǎn)物是油水混合物。(3)該裝置中的兩個(gè)錯(cuò)誤:①溫度計(jì)位置太靠下;②冷凝管進(jìn)水口、出水口接錯(cuò)。 答案:(1)水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解 石灰水 使檸檬精油易于與水分離 (2)水蒸氣蒸餾法 1∶4 油水混合物 (3)①溫度計(jì)位置太靠下 ②冷凝管進(jìn)水口、出水口接錯(cuò) 2.圖甲為提取胡蘿卜素的裝置圖,圖乙為胡蘿卜素粗品鑒定結(jié)果示意圖,回答有關(guān)問題:
19、 (1)在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這五種有機(jī)溶劑中,最適宜用于萃取胡蘿卜素的是________,這是因?yàn)開________________________________________________。 (2)圖甲中裝置1的名稱是________,其作用是____________________________________。 (3)萃取過程應(yīng)該避免明火加熱,采用________加熱,其原因是__________________________________________________________________。 (4)在圖乙的A、B、C、D四點(diǎn)中,屬于
20、標(biāo)準(zhǔn)樣品樣點(diǎn)的是________,屬于提取樣品樣點(diǎn)的是________。點(diǎn)樣的要求是______________________________________。 解析:(1)選擇萃取劑時(shí)要注意以下特點(diǎn):較高的沸點(diǎn)、能夠充分溶解萃取物、不與水混溶等。(2)裝置中的冷凝管具有防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)的作用。(3)萃取劑易燃,如果直接用明火加熱,容易引起燃燒、爆炸,故宜用水浴加熱。(4)因?yàn)锳和D只有一個(gè)色素點(diǎn),應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)樣品的樣點(diǎn),B和C是提取樣品的樣點(diǎn)。點(diǎn)樣時(shí)要快速細(xì)致,并保持濾紙干燥。 答案:(1)石油醚 石油醚的沸點(diǎn)最高,在加熱萃取時(shí)不易揮發(fā) (2)冷凝管 防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑的揮發(fā) (3)
21、水浴 有機(jī)溶劑都是易燃物,直接使用明火加熱,容易引起燃燒、爆炸 (4)A和D B和C 快速細(xì)致,圓點(diǎn)細(xì)小,并保持濾紙干燥 課堂一刻鐘 1.下列關(guān)于的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.采用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理是不同蛋白質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量不同,在色譜柱中的移動(dòng)速度不同 B.電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程 C.不能選用豬、牛、羊或其他哺乳動(dòng)物的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來提取和分離血紅蛋白 D.將血紅蛋白溶液進(jìn)行透析,其目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) 解題關(guān)鍵——理清原理 蛋白質(zhì)的提取和分離技術(shù)是2019年考綱新增內(nèi)容,解答此類題的關(guān)鍵是理清凝膠色譜法、電泳法、透析
22、的基本原理。 解析:選C 采用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理是不同蛋白質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量不同,在色譜柱中的移動(dòng)速度不同;電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程;豬、牛、羊或其他哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中不含細(xì)胞核和細(xì)胞器,但含有較多的血紅蛋白,因此能選用豬、牛、羊或其他哺乳動(dòng)物的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來提取和分離血紅蛋白;將血紅蛋白溶液進(jìn)行透析,其目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。 2.(2017·全國卷Ⅲ)綠色植物甲含有物質(zhì)W,該物質(zhì)為無色針狀晶體, 其提取流程為:植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過濾去除活性炭→蒸餾(含回收溶劑)→重結(jié)晶→成品?;卮鹣铝袉栴}: 解題關(guān)鍵——獲取
23、信息 本題考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)在新材料、新情景條件下解答問題的能力。如由題干信息“受熱、受潮易分解”可得第(1)小題答案,同時(shí)(4)小題答案也可從“受熱易分解”得出。因此讀懂材料信息是解答此類題關(guān)鍵?! ? (1)在提取物質(zhì)W時(shí),最好應(yīng)選用的一種原料是_______(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲,不宜選用其他兩種的原因是_______________________________________ ___________________________________________________________________
24、_____。 (2)提取物質(zhì)W時(shí),振蕩的作用是__________________。 (3)活性炭具有很強(qiáng)的吸附能力,在提取過程中,用活性炭處理提取液的目的是__________________________。 (4)現(xiàn)有丙酮(沸點(diǎn)56 ℃)、乙醇(沸點(diǎn)約78 ℃)兩種溶劑,在提取物質(zhì)W時(shí),應(yīng)選用丙酮作為提取劑,理由是________________________________。 (5)該實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)是________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。 解析:(1)依據(jù)題干信息,物質(zhì)W受熱、受潮易分解,因此不宜選擇高
25、溫烘干,而新鮮的植物甲含水量高,用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋,進(jìn)而降低對物質(zhì)W的提取效果,故不應(yīng)選用新鮮的植物甲。(2)提取物質(zhì)W時(shí),振蕩可以使原料和所加有機(jī)溶劑充分混勻。(3)利用活性炭的吸附能力,可以去除提取液中植物甲所含的色素,從而得到較為純凈的物質(zhì)W與有機(jī)溶劑的混合物。(4)丙酮沸點(diǎn)低于乙醇,蒸餾時(shí)物質(zhì)W分解較少。(5)物質(zhì)W容易受熱分解,因此蒸餾操作適宜在較低的溫度下進(jìn)行,同時(shí)因?qū)嶒?yàn)中使用了有機(jī)溶劑,要注意防火。 答案:(1)晾干 高溫烘干過程中,植物甲中的物質(zhì)W易被破壞;新鮮的植物甲含水量高,用于提取的極性有機(jī)溶劑會(huì)被水稀釋,進(jìn)而降低對物質(zhì)W的提取效果 (2)使原料和溶劑充分
26、混勻 (3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸點(diǎn)低于乙醇,蒸餾時(shí)物質(zhì)W分解較少 (5)在溫度較低的情況下操作,防火 3.(2015·全國卷Ⅱ)回答與胡蘿卜素有關(guān)的問題: (1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中,最主要的是________(填“α-胡蘿卜素”“β-胡蘿卜素”或“γ-胡蘿卜素”),該胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成兩分子________,后者缺乏會(huì)引起人在弱光下視物不清的病癥,該疾病稱為________,胡蘿卜素是________(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質(zhì)。 (2)工業(yè)生產(chǎn)上,用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時(shí),________(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。 (3)現(xiàn)有
27、乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑,應(yīng)選用其中的________作為胡蘿卜素的萃取劑,不選用另外一種的理由是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 命題探源——以“本”為本 本題考查胡蘿卜素提取的有關(guān)知識(shí),考查的這些知識(shí)較基礎(chǔ),在教材中基本都能找到,這提示我們在復(fù)習(xí)選修模塊的時(shí)候,要重視教材的梳理,夯實(shí)基礎(chǔ)。 解析:(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素有三類,其中最主要的組成成分
28、是β-胡蘿卜素,β-胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成維生素A,維生素A缺乏會(huì)導(dǎo)致夜盲癥。胡蘿卜素是非揮發(fā)性物質(zhì)。(2)胡蘿卜素的提取一般采用萃取法,萃取前需要對材料進(jìn)行干燥處理,以提高萃取的效率。(3)萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有很高的沸點(diǎn),能夠充分溶解胡蘿卜素,并且不與水混溶,如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有機(jī)溶劑,因萃取過程中能與水混溶而影響萃取效果,所以不用它作萃取劑。 答案:(1)β-胡蘿卜素 維生素A 夜盲癥 非揮發(fā)性 (2)需要 (3)乙酸乙酯 萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)不與水混溶,而乙醇為水溶性有機(jī)溶劑(其他合理答案也可) [學(xué)情考情·了然于胸] 一、明考情·知能力——找準(zhǔn)努力方向
29、考查知識(shí) 1.血紅蛋白的提取和分離技術(shù)的原理、方法步驟等。 2.玫瑰精油的提取原理、過程;胡蘿卜素的特點(diǎn)、提取材料的處理方法、萃取劑的選擇原則、方法步驟等。 考查能力 1.識(shí)記能力:血紅蛋白提取和分離的原理、材料的選擇、方法步驟;植物有效成分提取的材料處理的方法、提取劑的選擇、方法步驟等的記憶。 2.遷移應(yīng)用能力:如第2題,考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)在新材料、新情景條件下解答問題的能力。 二、記要點(diǎn)·背術(shù)語——匯總本節(jié)重點(diǎn) 1.血紅蛋白的提取和分離 (1)凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的方法,相對分子質(zhì)量大的先洗脫出來,相對分子質(zhì)量小的后洗脫出來。 (2)在電泳中
30、,待分離樣品中分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀都會(huì)影響分子的遷移速度。 (3)用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳分離蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的遷移率完全取決于分子的大小。 (4)蛋白質(zhì)提取和分離的一般步驟是:樣品處理及粗分離、純化和純度鑒定。 (5)透析法可除去相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。 (6)在對蛋白質(zhì)進(jìn)行純度鑒定時(shí),使用最多的方法是SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳。 2.植物芳香油的提取 (1)植物芳香油提取的方法有水蒸氣蒸餾法、壓榨法和萃取法等。 (2)玫瑰精油的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,能隨水蒸氣一同蒸餾,且不會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等,所以適合用水中蒸餾法進(jìn)行提取。
31、其實(shí)驗(yàn)流程為: (3)在油水混合物中加入NaCl的作用是增大鹽的濃度,使油水分層;加入無水Na2SO4的作用是吸收油層中的水分。 (4)由于水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致原料焦糊和有效成分水解等問題,因此柑橘、檸檬芳香油的提取常用壓榨法。 (5)提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)流程為: ―→―→―→―→―→―→ (6)萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量,同時(shí)還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取溫度和時(shí)間等條件的影響。 (7)萃取胡蘿卜素常采用水浴加熱是因?yàn)橛袡C(jī)溶劑都是易燃物,直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。在燒瓶口安裝回流冷凝裝置的目的是防止加熱時(shí)有機(jī)溶劑揮發(fā)。
32、 一、基礎(chǔ)題點(diǎn)練 1.凝膠色譜法在裝填色譜柱時(shí),不得有氣泡存在的原因是( ) A.氣泡能與蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B.氣泡阻礙蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng) C.氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序,降低分離效果 D.氣泡會(huì)在裝填凝膠的時(shí)候使凝膠不緊密 解析:選C 裝填凝膠色譜柱時(shí),色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在,因?yàn)闅馀輹?huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序,使得到的紅色帶區(qū)歪曲、散亂,降低分離效果。 2.在植物有效成分的提取過程中,常用萃取法、蒸餾法和壓榨法,下列關(guān)于這三種方法敘述錯(cuò)誤的是( ) A.蒸餾法的
33、實(shí)驗(yàn)原理是利用水將芳香油溶解下來,再把水蒸發(fā)掉,剩余的就是芳香油 B.壓榨法的實(shí)驗(yàn)原理是通過機(jī)械加壓,壓榨出果皮中的芳香油,適用于柑橘、檸檬等 C.萃取法的實(shí)驗(yàn)原理是使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中,蒸發(fā)掉溶劑后就可獲得芳香油 D.蒸餾法適用于提取玫瑰精油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油 解析:選A 蒸餾法是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來,形成油水混合物,冷卻后可以分層,將芳香油分離出來;壓榨法是通過機(jī)械加壓,將原料中的芳香油擠壓出來;萃取法是將粉碎、干燥的植物原料用有機(jī)溶劑浸泡,使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中,之后再通過蒸餾裝置蒸發(fā)出有機(jī)溶劑,剩下的就是要提取的物質(zhì);蒸餾法適用于提取玫瑰精油、薄
34、荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油。 3.某同學(xué)設(shè)計(jì)的提取玫瑰精油的實(shí)驗(yàn)流程如圖所示,據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是( ) →→→→→ A.在第二步中使用水上蒸餾更簡便易行 B.在操作時(shí)可向蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片防止暴沸 C.提取精油時(shí),向混合物中加入NaCl更利于油水分層 D.加入無水Na2SO4,再用過濾法可除去分離的油層中的水分 解析:選A 由于玫瑰精油難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,因此在第二步中使用水中蒸餾更簡便易行;在操作時(shí)可向蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片,目的是防止暴沸;提取精油時(shí),為了促進(jìn)油水分層,要向油水混合物中加入NaCl;分離的油層還含有一定的水分,需加入無水Na2SO4,再用過濾法將其除
35、去。 4.如圖是提取橘皮精油的實(shí)驗(yàn)流程圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) →→→→→→橘皮油 A.石灰水浸泡能破壞細(xì)胞、水解果膠,有利于提高出油率 B.壓榨液中需分別加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量5%的小蘇打和0.25%的硫酸鈉 C.過程④的目的是除去壓榨液中的固體物和殘?jiān)? D.過程⑥的目的是用濾紙除去少量水分和蠟質(zhì)等雜質(zhì) 解析:選B 壓榨前,柑橘皮應(yīng)該干燥去水,并用石灰水浸泡,石灰水浸泡能破壞細(xì)胞、水解果膠,有利于提高出油率;為了使橘皮油與水容易分離,需分別加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0.25%的碳酸氫鈉(俗稱小蘇打)和5%的硫酸鈉,并調(diào)節(jié)pH至7~8;過程④(過濾)的目的是除去壓榨液中的固體物和殘?jiān)?/p>
36、;⑥再次過濾時(shí),使用的是濾紙,以濾掉少量水分和蠟質(zhì)等雜質(zhì)。 5.(2019·運(yùn)城期中)胡蘿卜素可用于治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病,如圖是提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)流程示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是( ) →→→→→→ A.在目前的技術(shù)條件下,只能從植物中提取天然胡蘿卜素 B.圖中干燥處理時(shí)的溫度越高、時(shí)間越長越利于胡蘿卜素的提取 C.圖中A過程表示萃取,此過程用到的有機(jī)溶劑具有較低的沸點(diǎn) D.圖中B過程表示濃縮,之前進(jìn)行過濾的目的是除去萃取液中的不溶物 解析:選D 天然胡蘿卜素可以從胡蘿卜或產(chǎn)胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得;干燥處理時(shí)溫度不能太高,否則會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解;萃取過程中
37、用到的有機(jī)溶劑應(yīng)具有較高的沸點(diǎn);通過過濾除去萃取液中的不溶物,然后通過蒸餾濃縮獲得胡蘿卜素。 6.下列有關(guān)“血紅蛋白的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是( ) A.用蒸餾水進(jìn)行紅細(xì)胞的洗滌,其目的是去除細(xì)胞表面的雜蛋白 B.將血紅蛋白溶液進(jìn)行透析,其目的是去除相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì) C.血紅蛋白釋放時(shí)加入有機(jī)溶劑,其目的是使血紅蛋白溶于有機(jī)溶劑 D.整個(gè)過程不斷用磷酸緩沖液處理,是為了維持血紅蛋白的結(jié)構(gòu) 解析:選D 用生理鹽水進(jìn)行紅細(xì)胞的洗滌,其目的是去除雜蛋白;將血紅蛋白溶液進(jìn)行透析,其目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì);血紅蛋白釋放時(shí)加入有機(jī)溶劑,其目的是使血紅蛋白中的雜質(zhì)溶于有
38、機(jī)溶劑,以獲得較為純凈的蛋白質(zhì)。 二、高考題型練 7.苦橙源于地中海國家,法文稱為“酸橙樹”??喑任兜离m苦,但渾身是寶??喑鹊墓ぁ⒒ǘ?、枝葉以及未成熟的果實(shí)均可用來提取芳香油,高品質(zhì)的橙花油在芳香工業(yè)中廣泛使用。請回答下列問題: (1)植物芳香油組成成分比較復(fù)雜,主要包括____________________。 (2)橙花油的提取可采用水蒸氣蒸餾法,采用該方法提取的芳香油首先必須具備很強(qiáng)的____________,有效成分還要不易被________。 (3)苦橙皮精油的提取采用的方法通常為________,該法和水蒸氣蒸餾法在制備精油過程中都用到的試劑是________,橙皮精油
39、制取過程中使用該物質(zhì)的目的是______________________。 (4)苦橙枝葉及未成熟的果實(shí)中的精油均可用萃取法提取。溫度________,時(shí)間________,萃取效果較好。 (5)蒸餾和萃取都用到了蒸餾裝置,蒸餾的產(chǎn)物隨水蒸氣蒸餾形成______________收集在容器中,而萃取產(chǎn)物利用蒸餾裝置是要將________蒸發(fā)出去。 解析:(1)植物芳香油的成分比較復(fù)雜,主要成分是萜類及其衍生物。(2)水蒸氣蒸餾法的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來。因此用該方法提取的芳香油必須有很強(qiáng)的揮發(fā)性,而且不易水解。(3)由于橙皮精油的有效成分在水蒸氣蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水
40、解,因此采用壓榨法。該方法與水蒸氣蒸餾法在制備精油時(shí)都用到Na2SO4,在壓榨法中該試劑的作用是使橙皮精油易于與水分離。(4)萃取法提取精油時(shí),一般來說,溫度高,時(shí)間長,需要提取的物質(zhì)就能夠充分溶解,萃取效果就好。(5)蒸餾過程中,蒸餾的產(chǎn)物隨水蒸氣蒸餾出形成油水混合物,而萃取法中使用蒸餾裝置是為了除去有機(jī)溶劑。 答案:(1)萜類及其衍生物 (2)揮發(fā)性 水解 (3)壓榨法 Na2SO4 使橙皮精油易于與水分離 (4)高 長 (5)油水混合物 有機(jī)溶劑 8.血紅蛋白是人和其他脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的主要組成成分,負(fù)責(zé)血液中O2或CO2的運(yùn)輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問題。 (1)
41、將實(shí)驗(yàn)流程補(bǔ)充完整:A為________________,B為____________________。凝膠色譜法是根據(jù)________________________而達(dá)到蛋白質(zhì)分離的有效方法。 (2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除__________,洗滌次數(shù)過少,無法除去____________;離心速度過高和時(shí)間過長會(huì)使____________________一同沉淀,達(dá)不到分離的效果。洗滌干凈的標(biāo)志是__________________________。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是________________。 (3)在洗脫過程中加入物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(p
42、H為7.0)的目的是________________________________________________________________。如果紅色區(qū)帶____________________,說明色譜柱制作成功。 解析:(1)血紅蛋白的提取和分離過程為:紅細(xì)胞的洗滌→血紅蛋白的釋放→分離血紅蛋白溶液→透析→純化,所以A為血紅蛋白的釋放,B為樣品的加入和洗脫。凝膠色譜法的原理是分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙,路程短,流動(dòng)快;分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內(nèi)部,路程長,流動(dòng)慢。(2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜質(zhì)蛋白,釋放血紅蛋白的過程是讓紅細(xì)胞吸水脹破。如果分層不明顯,可能是洗滌
43、次數(shù)少,未能除去血漿蛋白的原因。此外,離心速度過高和時(shí)間過長,會(huì)使白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞一同沉淀,也得不到純凈的紅細(xì)胞,影響后續(xù)血紅蛋白的提取純度。重復(fù)洗滌三次,直至上清液中沒有黃色,表明紅細(xì)胞已洗滌干凈。由于甲苯是表面活性劑的一種,可將細(xì)胞膜溶解,從而使細(xì)胞破裂。(3)磷酸緩沖液(pH為7.0)能夠準(zhǔn)確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境,保持體外的pH和體內(nèi)的一致。如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話,能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整,隨著洗脫液緩慢流出;如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬,說明分離的效果不好,這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。 答案:(1)血紅蛋白的釋放 樣品的加入和洗脫 相對分
44、子質(zhì)量的大小 (2)雜蛋白(血漿蛋白) 血漿蛋白 白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞 離心后的上清液中沒有黃色 蒸餾水和甲苯 (3)準(zhǔn)確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境,保持體外的pH和體內(nèi)的一致 均勻一致的移動(dòng) 9.如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的茉莉油提取實(shí)驗(yàn)。圖1是流程,圖2是提取的實(shí)驗(yàn)裝置,請回答: (1)該同學(xué)提取茉莉油的方法是________________。采摘原料應(yīng)在茉莉油含量較高的____________(填“花開的盛期”或“花開的晚期”)采收。 (2)圖中B過程表示____________,通常應(yīng)向油水混合物中加入________促進(jìn)B過程的進(jìn)行。要完成圖中C過程需要向提取液中加入___________
45、_,因?yàn)橥ㄟ^B過程獲得的提取物可能含有______________。 (3)蒸餾完畢,應(yīng)先____________,然后停止________,最后拆卸蒸餾裝置,拆卸順序與安裝順序相反。 (4)橘皮精油主要儲(chǔ)藏在橘皮部分,提取一般不采用圖中所示的方法,原因是________________________________。為了防止橘皮壓榨時(shí)滑脫,提高出油率,需要將柑橘皮干燥去水,然后用一種化學(xué)物質(zhì)浸泡,使橘皮變得粗糙,細(xì)胞變得疏松,該化學(xué)物質(zhì)是________。 解析:(1)茉莉油與玫瑰油的性質(zhì)相似,由圖1可知該同學(xué)提取茉莉油的方法是水蒸氣蒸餾法,采摘原料應(yīng)在茉莉油含量較高的花開的盛期采收
46、。(2)圖1中B過程表示分離油層,通常應(yīng)向油水混合物中加入NaCl增加鹽的濃度來促進(jìn)油水分離過程的進(jìn)行。要完成圖1中C過程需要向提取液中加入無水Na2SO4,因?yàn)橥ㄟ^B過程獲得的提取物可能含有一定的水分。(3)蒸餾完畢,應(yīng)先撤出酒精燈,然后停止供水,最后拆卸蒸餾裝置,拆卸順序與安裝順序相反。(4)橘皮精油主要儲(chǔ)藏在橘皮部分,提取一般不采用蒸餾法,原因是橘皮精油的有效成分在蒸餾時(shí)會(huì)發(fā)生部分水解,且溫度過高,原料會(huì)發(fā)生焦糊。為了防止橘皮壓榨時(shí)滑脫,提高出油率,需要將柑橘皮干燥去水,然后用石灰水浸泡,使橘皮變得粗糙,細(xì)胞變得疏松。 答案:(1)水蒸氣蒸餾法 花開的盛期 (2)分離油層 NaCl 無
47、水Na2SO4 一定的水分 (3)撤出酒精燈 供水 (4)防止原料焦糊和橘皮精油的有效成分在蒸餾時(shí)發(fā)生部分水解 石灰水 10.桉葉油的化學(xué)性質(zhì)與玫瑰精油相似,其中含有的黃酮、熊果醇、精油等多種成分具有抑菌作用。某生物興趣小組提取了桉葉油,并對桉葉油的抑菌活性進(jìn)行了研究,回答下列問題: (1)提取桉葉油時(shí)應(yīng)選擇________(填“新鮮”或“烘干”)的桉樹葉,原因是________________________________________________________________________。 (2)可采用水蒸氣蒸餾法提取桉葉油,原因是桉葉油具有_____________
48、___________________的特點(diǎn);此法不適用于胡蘿卜素的提取,原因是________________________________。從蒸餾出的油水混合物中分離的油層還會(huì)含有一定的水分,需要添加____________除水。 (3)該小組采用抑菌圈法檢測桉葉油的抑菌活性。抑菌圈法是利用待測藥物在瓊脂平板中擴(kuò)散使其周圍的細(xì)菌生長受到抑制而形成透明圈(即抑菌圈),再根據(jù)抑菌圈大小判定待測藥物抑菌效價(jià)的一種方法。下表是該小組檢測對照組和實(shí)驗(yàn)組對供試菌的抑菌作用(抑菌圈的大小/mm)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果: 無菌水(對照組) 桉葉油(實(shí)驗(yàn)組) 枯草芽孢桿菌 0 9.00 金黃色葡
49、萄球菌 0 7.67 大腸桿菌 0 9.67 白色念珠菌 0 9.33 對照組應(yīng)________(填“接種”或“不接種”)細(xì)菌。由表中數(shù)據(jù)可知,桉葉油對________的抑菌效果最強(qiáng)。 解析:(1)因新鮮桉樹葉中桉葉油含量高,而且桉葉油易揮發(fā),故提取桉葉油時(shí)應(yīng)選擇新鮮的桉樹葉。(2)桉葉油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易揮發(fā)、難溶于水,故可采用水蒸氣蒸餾法提取桉葉油;由于胡蘿卜素化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定、不易揮發(fā)、不溶于水,不能隨水蒸氣蒸餾出,易溶于某些有機(jī)溶劑,因此應(yīng)使用有機(jī)溶劑萃取。從蒸餾出的油水混合物中分離的油層還會(huì)含有一定的水分,需要添加無水Na2SO4除水。(3)據(jù)題意可知,該對照實(shí)驗(yàn)是
50、檢測桉葉油的抑菌活性,自變量是是否有桉葉油,故對照組也應(yīng)接種細(xì)菌。由表中數(shù)據(jù)可知,接種大腸桿菌的抑菌圈最大(為9.67 mm),故桉葉油對大腸桿菌的抑菌效果最強(qiáng)。 答案:(1)新鮮 桉葉油易揮發(fā),新鮮桉樹葉中桉葉油含量高 (2)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易揮發(fā)、難溶于水 胡蘿卜素不易揮發(fā),不能隨水蒸氣蒸餾出 無水Na2SO4 (3)接種 大腸桿菌 11.科研人員為探究多種腫瘤的發(fā)生與常染色體上的 P53的關(guān)系,進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)研究。請回答問題: (1)細(xì)胞發(fā)生癌變的原因是____________________________________。 (2)為了研究腫瘤的發(fā)生是否與P53有關(guān),在相同條件下
51、,分別對野生型大鼠、P53雜合敲除大鼠、P53純合敲除大鼠進(jìn)行飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表: 野生型大鼠 P53雜合敲除大鼠 P53純合敲除大鼠 50%活至120周 70周時(shí)50%出現(xiàn)腫瘤 24周時(shí)75%出現(xiàn)腫瘤 5%活到160周 110周時(shí)全部死亡 50周時(shí)全部死亡 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,說明_________________________________________________________。 (3)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),P53作為抑癌基因可抑制多種腫瘤。正常細(xì)胞中,P53基因編碼的P53蛋白未被活化,而與Mdm2結(jié)合被移出細(xì)胞核,繼而被蛋白酶體降解;在細(xì)胞中DNA損傷時(shí),P
52、53蛋白會(huì)被活化,從而__________________,而存在于細(xì)胞核內(nèi),引起細(xì)胞分裂停止,繼而修復(fù)受損DNA或者啟動(dòng)細(xì)胞凋亡途徑,防止細(xì)胞________。 (4)科研人員為檢測P53基因抑制腫瘤的療效,將P53基因與作為________的腺病毒(Ad)結(jié)合制成含有P53基因的腺病毒(Ad-P53),進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)。取生長良好的肺癌GLC-82細(xì)胞,分別用含有不同劑量的Ad-P53的培養(yǎng)液在適宜的條件下培養(yǎng)。 ①培養(yǎng)72 h后提取細(xì)胞總蛋白質(zhì),用凝膠電泳方法分離蛋白質(zhì)并測定蛋白質(zhì)含量,結(jié)果如圖1所示。分析說明,在GLC-82細(xì)胞中導(dǎo)入的P53基因可以__________________
53、______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②通過測定細(xì)胞懸液的吸光度(吸光度與細(xì)胞數(shù)量呈正相關(guān)),進(jìn)一步計(jì)算細(xì)胞生長的抑制率,結(jié)果如圖2所示。分析數(shù)據(jù)說明_______________________________________________ ______________________________________________________________
54、__________。 (5)取等量人的肺癌細(xì)胞,注射到先天性胸腺缺陷的裸鼠體內(nèi),7天后觀察發(fā)現(xiàn)裸鼠均長出皮下腫瘤。為檢驗(yàn)含有P53基因的腺病毒(Ad-P53)抗腫瘤的療效,寫出實(shí)驗(yàn)思路及預(yù)期結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)思路:__________________________________________________________________ _____________________________。 預(yù)期結(jié)果:若________________________________________________,則說明用生理鹽水配制的Ad-P53腺病毒注射液對小鼠體內(nèi)腫瘤有明顯的抑制作用
55、。 解析:(1)細(xì)胞發(fā)生癌變的原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變。(2)通過對野生型大鼠、P53雜合敲除大鼠、P53純合敲除大鼠實(shí)驗(yàn)存活情況分析,可以看出P53基因(P53)可抑制腫瘤的發(fā)生,延長壽命。(3)P53作為抑癌基因可抑制多種腫瘤的原理:正常細(xì)胞中,P53基因編碼的P53蛋白未被活化,而與Mdm2結(jié)合被移出細(xì)胞核,繼而被蛋白酶體降解;在細(xì)胞中DNA損傷時(shí),P53蛋白會(huì)被活化,從而不能與Mdm2結(jié)合而存在于細(xì)胞核內(nèi),引起細(xì)胞分裂停止,繼而修復(fù)受損DNA或者啟動(dòng)細(xì)胞凋亡途徑,防止細(xì)胞癌變。(4)研人員為檢測P53基因抑制腫瘤的療效,將P53基因與作為運(yùn)載體的腺病毒(Ad)結(jié)合制成含有
56、P53基因的腺病毒(Ad-P53),導(dǎo)入GLC-82細(xì)胞中進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)。①通過對圖1分離出蛋白質(zhì)含量分析,在GLC-82細(xì)胞中導(dǎo)入的P53基因可以表達(dá)出P53蛋白,且隨Ad-P53劑量(濃度)升高,P53蛋白表達(dá)量(含量)逐漸增加。②通過對圖2曲線分析,P53可以抑制(腫瘤)細(xì)胞生長,且隨著Ad-P53劑量(濃度)升高(和時(shí)間的延長),抑制作用逐漸增強(qiáng)。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路及預(yù)測結(jié)果見答案。 答案:(1)原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變 (2)P53基因(P53)可抑制腫瘤的發(fā)生 (3)不能與Mdm2結(jié)合 癌變 (4)(運(yùn))載體?、俦磉_(dá)出P53蛋白,且隨Ad-P53劑量(濃度)升高
57、,P53蛋白表達(dá)量(含量)逐漸增加 ②P53可以抑制(腫瘤)細(xì)胞生長,且隨著Ad-P53劑量(濃度)升高(和時(shí)間的延長),抑制作用逐漸增強(qiáng) (5)實(shí)驗(yàn)思路: 答案1:將患有腫瘤的裸鼠隨機(jī)分三組,分別注射等量的用生理鹽水配制的Ad-P53(腺病毒)注射液、生理鹽水配制的Ad(腺病毒)注射液、生理鹽水,每天檢測并記錄小鼠皮下腫瘤體積(或重量) 答案2:將患有腫瘤的裸鼠隨機(jī)分三組,實(shí)驗(yàn)組:注射(適量)用生理鹽水配制的Ad-P53(腺病毒)注射液;對照組1:注射等量的生理鹽水配制的Ad(腺病毒)注射液;對照組2:注射等量的生理鹽水,每天檢測并記錄小鼠皮下腫瘤體積(或重量) 預(yù)期結(jié)果:注射用生理
58、鹽水配制的Ad-p53腺病毒的裸鼠的腫瘤體積(重量)明顯小于其他組 12.(2019·濟(jì)南一模)漆樹種子中的油脂(不溶于水,易溶于脂溶性溶劑)可開發(fā)為食用油或轉(zhuǎn)化為生物柴油。目前常用溶劑法萃取漆樹種子油脂,其過程為: 漆樹種子→粉碎→加溶劑→水浴加熱→溶劑不斷回流提取→蒸發(fā)溶劑→收集油脂。 回答下列問題: (1)漆樹種子中的油脂通??捎胈___________進(jìn)行染色。 (2)對漆樹種子油脂進(jìn)行萃取時(shí),為不影響油脂品質(zhì)和提取效果,應(yīng)使用____________(填“自然晾干”“高溫烘干”或“新鮮”)的漆樹種子。粉碎漆樹種子的目的是________________________。
59、(3)利用不同溶劑進(jìn)行萃取時(shí),對油脂的萃取得率和某些重要理化性質(zhì)的影響不同,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表。 萃取得率 酸值 過氧化值 丙酮 23.72% 8.26 9.82 石油醚 26.35% 7.96 5.73 乙醚 25.30% 8.12 5.83 正己烷 26.17% 7.98 6.13 混合溶劑 28.73% 8.31 7.53 注:萃取得率(%)=(M樣品-M殘?jiān)?/M樣品×100%;酸值高,說明油脂品質(zhì)差;過氧化物是油脂變質(zhì)過程中的中間產(chǎn)物,其含量常用過氧化值來表示。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,________作為萃取溶劑較為合理,理由是________
60、__________________ ______________________________________________________________________。 (4)萃取過程中,影響萃取的因素除漆樹種子和溶劑外,還有________________________________(寫出兩點(diǎn)即可)。 解析:(1)油脂可以用蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)鑒定,被染成橘黃色(或紅色)。(2)油脂進(jìn)行萃取時(shí),使用自然晾干的漆樹種子,可以防止影響油脂品質(zhì)和提取效果。粉碎漆樹種子的目的是便于和溶劑充分接觸,提高萃取效率。(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析,石油醚作為萃取溶劑較為合理,因?yàn)槠漭腿〉寐瘦^高,可得到較多的油脂,酸值和過氧化值最小,說明油脂品質(zhì)較高。(4)萃取過程中,影響萃取的因素有:漆樹種子、溶劑、萃取溫度(水浴溫度)、萃取時(shí)間等。 答案:(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ) (2)自然晾干 便于和溶劑充分接觸,提高萃取產(chǎn)量 (3)石油醚 萃取得率較高,可得到較多的油脂,酸值和過氧化值最小,說明油脂品質(zhì)較高 (4)萃取溫度(水浴溫度)、萃取時(shí)間等
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