实验《植物有效成分的提取》

　　胡萝卜素提取过程的考查

　　(山东理综)胡萝卜素是一种常用的食用色素，可从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：

　　(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用________________或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是_____________________________________________________________________。

　　(2)培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供______________和______________。

　　(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和________________以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用________________方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是________________。

　　(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素，鉴定过程中需用胡萝卜素标准样品作为________。

　　解析　本题主要考查微生物的培养、植物中有效成分的提取等有关知识，意在考查考生的理解能力和应用能力。(1)接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法;为了避免杂菌的污染，接种过程中要进行无菌操作，如对接种环进行灼烧处理。(2)蔗糖主要提供碳源，当然也可以作为能源物质，硝酸盐含氮元素，可提供氮源。(3)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解;由于萃取剂往往有挥发性，直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸;萃取后需将原料中的固体物滤去。(4)提取出来的胡萝卜素往往不是纯的，用标准样品主要起一个对照的作用。

　　答案　(1)稀释涂布平板法(或稀释混合平板法)　灭菌(或：防止杂菌污染)　(2)碳源　氮源　(3)时间　水浴　滤去不溶物　(4)(实验)对照

　　[对点强化]

　　请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题。

　　(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、________和________。

　　(2)芳香油溶解性的特点是难溶于________，易溶于________，因此可用________作为提取剂来提取芳香油。

　　(3)橘子果实含有芳香油，通常可用________作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是_________________________________________

　　________________。

　　(4)对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是________。

　　(5)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的________层，原因是________________。加入氯化钠的作用是________________。

　　(6)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，其作用是_____________________________________________________________________。

　　解析　植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法和萃取法。一般采用新鲜的橘子皮来提取芳香油，因为新鲜的橘子皮芳香油含量较高。除去液体中的固体常用的方法是过滤。芳香油密度比水小，且不溶于水，会浮在液体的表面。加入氯化钠会增加水层密度，使油和水分层。无水硫酸钠可以吸收芳香油中残留的水分。

　　答案　(1)蒸馏法　萃取法　(2)水　有机溶剂　有机溶剂　(3)橘子皮　芳香油含量较高　(4)过滤　(5)上　油层的密度比水层小　增加水层密度，使油和水分层

　　(6)吸收芳香油中残留的水分

　　【典例】

　　(江苏卷)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10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ℃、另一组置于-20 ℃条件下保存24 h。

　　DNA粗提取：

　　第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL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10 mL滤液，再加入20 mL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2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。

　　DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，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 ℃ +++ ++ ++++ 注：“+”越多表示蓝色越深。

　　分析上述实验过程，回答下列问题：

　　(1)该探究性实验的课题名称是_____________________________________________________________________。

　　(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　本题主要考查DNA粗提取的相关知识，意在考查考生的实验与探究能力。如果DNA断裂，就不容易被提取出来;温度主要是通过影响酶的活性来影响生理过程。粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白质，可以通过氯仿的特殊功能来去除蛋白质，提高DNA纯度。

　　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

　　题后反思

　　1.案例中相关注意问题

　　(1)做该实验时，不能用猪血代替鸡血，因为哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，不能提取DNA。

　　(2)制备鸡血细胞液时，要注意向鸡血中加柠檬酸钠，防止血液凝固。

　　(3)涨破细胞的方法：向血细胞中加入蒸馏水，血细胞溶液的浓度大于蒸馏水的浓度，从而使血细胞大量吸水而涨破。不能用生理盐水，因为血细胞溶液的浓度与生理盐水的浓度相当，所以血细胞在生理盐水中不能吸收水分。

　　(4)两次加入蒸馏水，第一次是为了使血细胞吸水涨破;第二次是为了降低氯化钠的浓度，有利于DNA的析出。

　　(5)两次析出DNA的方法：第一次是加入蒸馏水，降低氯化钠的浓度，促使DNA析出;第二次是加入冷酒精，因为DNA不溶于酒精溶液。

　　2.鉴定DNA时要用两支试管，其中不加DNA的试管起对照作用，该试管溶液不变色，另一支加有DNA的试管溶液变蓝色。

　　提醒　选材时注意选用细胞易破碎、DNA含量相对较高的生物组织;鉴定DNA的二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定效果。