高中生物选修一《生物技术实践》导学案学生填空Word格式文档下载.docx

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二、实验设计

【活动2】阅读教材P78【资料一】和【资料二】，讨论并回答下列问题：

1．有机溶剂包括水溶性有机溶剂（如乙醇、丙酮等）和水不溶性有机溶剂（如石油醚、乙酸乙酯、苯、乙醚等）。

2．乙醇和丙酮不能（能、不能）用于胡萝卜素的萃取。

原因是萃取中乙醇和丙酮能与水混溶而影响萃取效果。

3．在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这五种有机溶剂中，由于石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以最适宜用作萃取剂。

4．萃取效率的主要取决于萃取剂的性质和用量，其次还受到原料颗粒大小、紧密程度、含水量；

温度、时间等条件的影响。

【思考2】从影响萃取效率的因素来看，应当如何控制萃取的过程条件？

用石油醚作为萃取剂，用量相对多一些；

原料要粉粹、干燥；

萃取温度高；

萃取时间长。

【活动3】结合教材图6－6，阅读教材P78【资料三】，讨论并回答下列问题：

1．填写萃取法提取胡萝卜素的实验流程：

2．实验步骤：

①原料加工：

取500g新鲜胡萝卜，清水清洗、沥干、粉碎、烘干。

②原料装填：

将胡萝卜粉与200mL石油醚装入蒸馏瓶。

③加热萃取：

安装冷凝回流装置，沸水浴加热萃取30min。

④过滤：

待降温后，将萃取物进行过滤，除去固体物，得到萃取液。

⑤浓缩：

安装水蒸气蒸馏装置，加热萃取液，萃取剂挥发，得到胡萝卜素粗提物。

【思考3】在烘干过程中要注意什么问题？

温度不能太高、时间不能太长，以防止胡萝卜素分解。

三、粗提物的纯度鉴定

【活动4】结合教材图6－8、9，阅读教材P79“结果分析与评价”，讨论并回答下列问题：

1．胡萝卜素粗提物的纸层析鉴定

①制备滤纸条：

取18×

30cm滤纸条，于距底端2cm处划基线，取ABCD四个点。

②点样：

用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在AD和BC点样，吹干。

③层析：

将滤纸卷成筒状并固定，放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析。

④观察：

取出滤纸条，使石油醚充分挥发后观察层析带。

2．纸层析过程中的注意事项：

滤纸条预先干燥处理，目的是有利于层析液的扩散；

点样时应该快速细致、样点圆而细小，目的是有利于形成规整的色素斑点；

滤纸筒的竖直边缘不能接触，以防止层析液沿着缝隙快速扩散；

由于石油醚易挥发，因而层析容器要密封。

【思考4】“胡萝卜素的提取和鉴定实验”与“叶绿体中色素的提取和分离实验”相比较，相同点是都用到了萃取法和纸层析法；

不同点是前者的萃取温度高、纸层析时与标准样品进行了对比实验。

【活动4】观看视频：

观看“胡萝卜素的提取”视频，体会并学会相关技术和方法。

〖课后学习〗

1．尝试提取植物芳香油。

2．基础训练册：

将基础知识整理到作业本上；

完成该节训练题。

6.1　植物芳香油的提取　导学案

〖学习要求〗设计简易实验装置提取植物芳香油；

了解提取植物芳香油的基本原理；

学会玫瑰精油和橘皮精油的提取技术。

【活动1】阅读教材P72“基础知识”部分和栏旁资料，讨论并回答下列问题：

1．（记忆）天然香料的主要来源是动物和植物，另外还有微生物中的真菌。

2．（记忆）植物芳香油的特点是挥发性强，易溶于有机溶剂，成分复杂，以萜类化合物及其衍生物为主。

3．（记忆）植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨、萃取等，而具体采用哪种提取方法要根据植物原料的特点来决定。

4．（理解）水蒸气蒸馏法

原理：

水蒸气可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后水和油分层。

方法：

根据原料放置位置，水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。

不足：

有些原料不适宜于水蒸气蒸馏，如柑橘、柠檬等易焦糊，有效成分容易水解。

5．（理解）萃取法：

芳香油易溶于有机溶剂，有机溶剂挥发后得到芳香油。

如石油醚、酒精、乙醚等。

原料浸泡在溶剂中→得到浸泡液→有机溶剂挥发→芳香油。

有机溶剂必须事先精制，除去其中的杂质，否则会影响芳香油的质量。

【活动2】阅读教材P73“玫瑰精油的提取”和P75“提示

（一）”，讨论并回答下列问题：

1．（记忆）玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。

2．（学会）填写并分析下列实验流程图：

①采集玫瑰花：

采集盛花期（5月中上旬）的玫瑰花，清水清洗沥干。

②装入蒸馏原料：

称取50g玫瑰花放入蒸馏瓶，添加200mL蒸馏水。

③安装蒸馏装置：

按照从左向右、自下到上的次序安装水蒸气蒸馏装置。

④加热蒸馏：

控制蒸馏时间和速度（1～2滴/秒），获得乳白色乳浊液。

特别注意蒸馏时间不能过短，温度不能过高。

⑤分离油层：

向乳浊液加入NaCl，目的是促进油水分层，然后利用分液漏斗分离出下（上、下）层的玫瑰油。

⑥除去水分：

向玫瑰油中加入无水硫酸钠，除去其中的水分，24h后过滤得到玫瑰精油。

【活动3】阅读教材P74“橘皮精油的提取”和P75“提示

（二）”，讨论并回答下列问题：

1．（记忆）橘皮精油的主要成分是柠檬烯，其有效成分在用水蒸气蒸馏法提取时容易发生部分水解，使用水中蒸馏法提取时原料容易焦糊，所以一般采用压榨法提取橘皮精油。

①橘皮预处理：

将新鲜橘皮用清水清洗、沥干。

②石灰水浸泡：

用7～8％石灰水浸泡橘皮24h，目的是防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨液的黏稠度，过滤时不堵塞筛眼。

③清水漂洗：

浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净、沥干。

④粉碎压榨：

将橘皮粉碎，加入小苏打和硫酸钠，目的是促进油和水的分离，然后用压榨机压榨，得到压榨液。

⑤过滤压榨液：

用布袋过滤，滤液再高速离心处理，分离出上（上、下）层的橘皮油。

⑥静置处理：

将橘皮油在5～10℃冰箱中静置5～7d，目的是使果蜡等杂质沉淀，用吸管吸出上层的澄清橘皮油。

⑦再次过滤：

将下层的橘皮油用滤纸过滤，目的是除去其中的水分和果蜡等杂质，将滤液与吸出的上层橘皮油合并，得到橘皮精油。

观看“植物芳香油的提取”视频，体会并学会相关技术和方法。

5.1　DNA的粗提取与鉴定　导学案

〖学习要求〗知道DNA的粗提取与鉴定的原理；

掌握并能分析DNA粗提取的技术方法和要求；

学会DNA分子的鉴定方法

【活动1】阅读教材P54“基础知识”，讨论并回答下列问题：

1．（记忆）提取生物大分子的基本思路是利用它们的理化性质的不同进行分离。

2．（记忆）DNA的溶解性特点：

DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；

DNA不溶于酒精而蛋白质溶于酒精。

【思考1】据图5－1分析：

DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度有何特点？

在0.14mol/L时溶解度最小；

要使DNA溶解，需要使用什么浓度？

较高浓度，可使DNA溶解；

要使DNA析出，又需要使用什么浓度？

0.14mol/L可使DNA析出。

【思考2】利用DNA不溶于酒精的原理，可以达到将DNA和蛋白质进一步分离目的。

3．（记忆）DNA的耐受性特点：

蛋白酶能分解蛋白质而不能分解DNA；

在60～80℃时蛋白质变性沉淀而DNA分子不变性。

洗涤剂能与蛋白质结合瓦解细胞膜而不破坏DNA分子。

4．（记忆）DNA的鉴定原理

当鉴定提取出的物质是否是DNA时，需要使用二苯胺（甲基绿）进行鉴定。

在沸水浴条件下，该试剂与DNA反应，呈现（浅）蓝色。

【活动2】阅读教材P55“实验设计”，讨论并回答下列问题：

1．（记忆）实验材料的选取：

选取材料时应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。

【思考3】你认为教材提供的材料中哺乳动物的血液不适合提取DNA。

2．（记忆）破碎细胞，获取含DNA的滤液：

鸡血：

向鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并玻棒搅拌，用纱布过滤后，收集滤液。

洋葱：

向研钵中加入一定量洗涤剂和食盐，搅拌研磨，用纱布过滤后，收集滤液。

【思考4】在以上实验中，蒸馏水的作用是使血细胞大量吸水而胀裂，洗涤剂的作用是瓦解细胞膜，食盐的作用是溶解DNA物质。

3．（学会）去除滤液中的杂质：

方案一：

30mL滤液→加NaCl使DNA溶解→过滤得滤液→加蒸馏水使DNA析出→过滤得过滤物→放到2mol/LNaCl溶液中溶解→DNA－NaCl溶解液

方案二：

30mL滤液→加嫩肉粉（木瓜蛋白酶）→静置10分钟→得DNA滤液

方案三：

30mL滤液→60～67℃处理→过滤得DNA滤液

【思考5】以上三个方案的原理分别是什么？

方案一原理：

方案二原理：

蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；

方案三原理：

DNA耐高温而蛋白质不耐高温。

【思考6】方案一中：

“加NaCl使DNA溶解→过滤得滤液”的目的是除去不溶（可溶、不溶）于NaCl溶液中的细胞杂质；

“加蒸馏水使DNA析出→过滤得过滤物”的目的是除去可溶（可溶、不溶）于NaCl溶液中的细胞杂质。

4．（记忆）DNA的析出：

DNA滤液与等体积冷却酒精混合，静置一段时间后析出的白色丝状物就是DNA。

5．（记忆）DNA的鉴定：

取2支洁净的试管，编号甲、乙，各加入等量的2mol/LNaCl溶液。

甲中放入少量白色丝状物，使之溶解。

在甲、乙试管中各加4mL二苯胺，混合均匀。

沸水浴5min，观察颜色变化，甲试管呈现蓝色。

三、操作提示

【活动3】

（记忆）阅读教材P56“操作提示”和P57“课题延伸”，关注下列注意事项：

1．在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝固；

鸡血静置或离心后除去血浆，以提高细胞悬液浓度。

2．实验中使用塑料烧杯和尼龙布，以免DNA被吸附。

3．玻棒沿同一方向缓慢搅拌（细胞破裂时快速搅拌），玻棒不要碰到烧杯壁。

4．二苯胺试剂要现用现配。

5．为提高DNA纯度，实验中通常使用的洗涤剂有CTAB、SDS等。

观看“DNA的粗提取与鉴定”视频，体会并学会相关技术方法。

1．尝试从植物组织中提取DNA分子。

5.2　多聚酶链式反应扩增DNA片段　导学案

尝试PCR技术的基本操作，体验PCR技术的分子生物学实验方法；

理解PCR技术的原理；

讨论PCR技术的应用