高考生物冲刺《物质的提取分离和鉴定专题》附历年高考真题及解析Word文档下载推荐.docx
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（接触了层析液等有毒的化学药品）
（2）色素带在滤纸上排列的先后顺序巧记：
胡、黄、a、b
（3）色素带宽窄：
叶绿素a最宽，胡萝卜素最窄
考点三、DNA的粗提取和鉴定
1.实验材料：
最好选取DNA含量高、易破碎且无颜色干扰的生物组织
2.实验原理：
（1）破碎细胞：
①动物细胞的破碎
动物细胞在低浓度溶液（蒸馏水）中吸水涨破，同时，搅拌的机械作用可加速动物细胞的破裂（包括细胞膜和核膜的破裂），于是DNA被释放出来，但它们往往与蛋白质结合在一起。
②植物细胞的破碎
在切碎的植物组织中加入一定量的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨。
加入洗涤剂可以瓦解细胞膜，从而释放出DNA，加入食盐能够使DNA溶解且可使DNA与蛋白质分离。
（2）去除杂质，初步提纯：
DNA或蛋白质等在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，0.14mol/L时，DNA的溶解度最小，可通过控制NaCL溶液的浓度来去除杂质。
可先向得到的滤液中加入NaCL,调整NaCL的浓度为DNA溶解度较高时（2mol/L）中，溶解DNA，再加入蒸馏水，将NaCl溶液调整NaCL的浓度为DNA溶解度最低时（0.14mol/L），使DNA析出。
补充知识，了解即可
：
去除杂质还可选择其它方法：
一：
直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10～15分钟，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。
二：
将滤液放在60℃～75℃的恒温水浴箱中保温10～15分钟（此温度下蛋白质变性析出，DNA不受影响），注意严格控制温度范围。
（3）进一步提纯：
DNA不溶于酒精溶液，但细胞内的某些蛋白质则溶于酒精，可向DNA溶液中加入冷酒精，使DNA析出。
（4）鉴定：
在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色
3.实验过程，如下图：
（1）破碎细胞，获得含DNA的滤液
（破碎动物细胞及植物细胞的原理与方法不同）
（2）去除滤液中的杂质，进行初步提纯
[在滤液中加入NaCl，使其浓度为2mol/L，过滤除去不溶的杂质→再加入蒸馏水，调节NaCl溶液浓度为0.14mol/L，析出DNA后，过滤→再用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA并过滤]
注意：
析出含DNA的黏稠物时，蒸馏水要沿烧杯内壁缓缓地慢慢地加入，不能一次快速加入，否则会影响实验结果。
（3）用冷酒精使DNA析出，进一步提纯
[将处理后的溶液过滤后，加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液（体积分数为95％），静置后溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。
用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分]
向DNA溶液中加入冷酒精后，摇动或搅拌用力不可过猛，以防DNA分子断裂。
（4）DNA的鉴定
[设置对照实验：
取两支试管，各加入等量浓度为2mol/L的NaCl溶液，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解并向两支试管中各加入一定量的二苯胺试剂。
然后将两支试管置于沸水中加热，待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化，会观察到含DNA的试管中溶液变蓝]
二苯胺放置时间不宜过长，最好现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，影响鉴定结果。
（1）用动物细胞做实验时，需两次加入蒸馏水，它们的作用不同
①第一次加蒸馏水的目的是为了使外界溶液浓度低于细胞内的浓度，使动物细胞涨破，释放出DNA。
②第二次加蒸馏水的目的是调整NaCl溶液的浓度至0.14mol/L，使DNA的溶解度达到最低点，尽量析出溶液中的DNA。
（2）实验中共有3次过滤
第1、第3次要获取含DNA的滤液，使用1～2层纱布；
第2次要获取DNA黏稠物，应使用多层纱布。
（3）实验中有多次搅拌
除最后鉴定DNA时的一次搅拌外，其余的搅拌都应朝一个方向，并且在析出DNA、DNA再溶解和提取过程中，搅拌都要轻缓，玻璃棒不要直插烧杯底部，防止DNA分子断裂。
（4）实验中出现的丝状物
实验中出现的丝状物是DNA，但它的直径比DNA分子的直径大许多倍。
实际上丝状物中的每一根“丝”，都是由许多DNA分子聚集在一起形成的，丝状物的直径大小并不表示一个DNA分子直径的大小。
考点四、血红蛋白的提取和分离
血红蛋白含量较高的哺乳动物成熟的红细胞（从血液中获取）
2.实验方法及原理：
（1）实验方法及原理：
①提取：
红细胞在蒸馏水和甲苯的作用下破裂，释放出血红蛋白。
得到含有血红蛋白的混合液后，对混合液进行离心，出现分层情况，分离出第3层的红色透明液体，即是血红蛋白的水溶液。
②粗分离：
透析法，透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内，从而去除一些相对分子质量较小的杂质。
③纯化：
凝胶色谱法
用凝胶珠作为介质，根据分子的大小分离蛋白质混合物，如下图：
凝胶珠实际上是一些微小的多孔球体，在小球体内部有许多贯穿的通道，蛋白质分子在凝胶中的运动情况分析如下：
相对分子量较大的蛋白质分子
相对分子量较小的蛋白质分子
直径大小
大于凝胶颗粒空隙直径
小于凝胶颗粒空隙直径
运动路径
不能进入凝胶内部的通道，
只能在凝胶外部向下移动
比较容易进入凝胶内部的通道，
通过内部通道向下移动
运动路程
较短
较长
运动速度
较快
较慢
洗脱顺序
先从凝胶珠中洗脱出来
后从凝胶珠中洗脱出来
因相对分子质量不同的蛋白质洗脱出来的先后顺序不同，
可使各种相对分子质量不同的蛋白质分子得以分离。
由于蛋白质活性受pH影响，用凝胶色谱法分离蛋白质中过程中需加向其中加入缓冲溶液进行洗脱。
3.血红蛋白的提取和分离过程
（1）样品处理
①红细胞的洗涤
洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白（血浆蛋白）。
可采用低速短时间离心法对采集的血样进行离心，分离出红细胞，然后用生理盐水洗涤。
应采用低速短时间离心法，离心速度过高和时间过长会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，达不到分离的效果；
应用生理盐水重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色，洗涤次数过少，无法去除血浆蛋白；
②血红蛋白的释放：
③分离血红蛋白溶液：
将混合液进行离心后，会明显看到试管中的溶液的分层情况，分离出第3层的红色透明液体，即为血红蛋白的水溶液。
④粗分离——透析：
取血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入磷酸缓冲液中（pH为7.0），透析12h。
（2）纯化——凝胶色谱操作
①凝胶色谱柱的装填
②样品的加入和洗脱
调整缓冲液面：
打开色谱柱下端的流出口，调整缓冲液与凝胶面平齐
↓
滴加透析样品：
关闭下端出口，用吸管小心地将透析后的样品加到色谱柱的顶端
样品渗入凝胶床：
加样后，打开下端出口，使样品完全渗入凝胶床内
再调整缓冲液面：
关闭出口，小心加入磷酸缓冲液到适当高度
洗脱：
打开下端出口，用磷酸缓冲液洗脱
收集：
待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每5mL收集一管，连续收集
①滴加样品时，吸管管口贴着管壁环绕移动加样，同时注意不要破坏凝胶面。
②在蛋白质分离过程中，仔细观察红色区带在洗脱过程中的移动情况。
如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。
4.电泳：
分离纯化出血红蛋白后，可用电泳法鉴定蛋白质的纯度。
考点五、植物有效成分的提取
1.植物有效成分提取的常用方法
方法
原理
适用范围
水蒸气蒸馏法
利用水蒸气将挥发性强的植物芳香油等携带出来,形成油水混合物,冷却后分离油层和水层。
适用于化学性质稳定、挥发性强、不溶于水、易溶于有机溶剂的植物精油，如玫瑰精油
压榨法
机械压榨,从原料中榨出精油等成分
适用于在水中蒸馏易导致原料焦糊或有效成分被破坏的材料，如柑橘、柠檬
萃取法
将粉粹、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中，再蒸出有机溶剂
实例：
胡萝卜素的提取
2.植物有效成分提取的实例
（1）玫瑰精油的提取
①玫瑰精油的用途：
是制作高级香水的主要成分。
②玫瑰精油的性质：
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。
③提取方法：
一般均采用水蒸气蒸馏法提取，同时根据其化学性质，也可采用萃取法提取
④实验流程：
鲜玫瑰花+清水（1:
4）→水蒸气蒸馏→油水混合物（加入NaCl）→分离油层（加入无水Na2SO4）→除水→过滤→玫瑰油
（2）橘皮精油的提取
①橘皮精油的用途：
是食品、化妆品和香水配料的优质原料
②橘皮精油的成分及性质：
主要为柠檬烯，无色透明，具有诱人的橘香味
一般采用压榨法。
④提取流程：
石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油
橘皮要在石灰水中浸透，石灰水能够破坏细胞结构、分解果胶，提高出油率，过滤时不会堵塞筛眼，还具有防止压榨时滑脱的作用。
（3）胡萝卜素的提取
①胡萝卜素的用途：
可治疗维生素A缺乏症（夜盲症、干皮症等），还可做食品添加色素
②胡萝卜素的性质：
不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。
根据双键的数目分为α、β、γ三类，其中β胡萝卜素是最主要的成分。
有机溶剂萃取法
萃取胡萝卜素的有机溶剂应具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并不与水互溶。
胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥。
一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，萃取效果较好。
提取胡萝卜素除可从胡萝卜等植物中提取外，还可从大面积养殖的岩藻（多种褐藻的总称）中获得，也可利用微生物发酵工程生产胡萝卜素。
⑤胡萝卜素粗品的鉴定
方法：
纸层析法，如下图：
步骤：
做基线：
在滤纸下端距底边2cm处做一基线，在基线上取A、B、C、D四点
↓
对照点样：
A、D点点标准样品，B、C点点提取样品
↓
干燥层析：
吹干滤纸上的溶剂，放入色谱容器中层析
对比观察：
对比观察样品色素点与标准色素点的异同
将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。
考点六、细胞中一些物质的鉴定方法
实验名称
实验材料
试剂
观察现象
脂肪鉴定
花生子叶
苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）
橘黄色（橘红色）
还原性糖鉴定
梨（白色或近白色含糖水果）
斐林试剂
或本尼迪特试剂
产生砖红色沉淀
蛋白质鉴定
牛奶或豆浆等
双缩脲试剂
溶液变成紫色
淀粉鉴定
马铃薯等
碘液
材料变蓝
观察细胞中
DNA和RNA分布
口腔上皮细胞
甲基绿和吡罗红混合染液
细胞核染成绿色
细胞质染成红色
粗提DNA的鉴定
鸡血红细胞等
二苯胺
溶液变蓝
细胞呼吸产生的CO2
酵母菌培养液
溴麝香草酚蓝溶（BTB）
由蓝变绿再变黄
细胞无氧呼吸产生酒精的鉴定
酸性重铬酸钾溶液
溶液由橙色变为绿色
物质鉴定实验的一般应选取含被鉴定物质较多，本身为白色或近白色的生物组织作为实验材料。
【典型例题】
类型一、绿叶中色素的提取和分离
例1．在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是（）
①未加石英砂、研磨不充分②一次加入大量的无水酒精提取
③分次加入少量无水酒精提取④使用放置数天的菠菜叶
A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④
【答案】D
【解析】进行色素提取和分离实验时，提取到的色素滤液应为深绿色，若颜色过浅可能是因为使用了放置数天的菠菜叶，这样的菠菜叶中叶绿素含量降低；
也可能是提取时没加石英砂研磨不充分，导致色素未被充分释放出来；
还可能因为加入的无水乙醇过多，稀释了色素滤液。
【点评】本题主要考查色素提取过程的注意事项。
举一反三：
【变式1】某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。
将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是（）
A．光吸收差异显著，色素带缺第2条B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3条D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
【答案】B
【解析】叶黄素为色素带的第2条，且叶黄素几乎不吸收红光。
类型二、DNA的粗提取和鉴定
例2．下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是（）
A．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度
B．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
C．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取
D．用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少
【答案】C
【解析】洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜，去除脂质和蛋白质,但不能DNA在NaCl溶液中的溶解度，A错；
DNA丝状物在二苯胺试剂中沸水浴加热过程中变蓝，不需要冷却，B错；
匀浆中含有多种酶，常温下有些酶类可破坏DNA而影响DNA的提取，C正确；
用玻璃棒缓慢搅拌滤液，有利于提取并防止搅拌时DNA断裂，并不影响DNA的含量，D错。
【点评】本题考查DNA粗提取和鉴定的过程，需思考并梳理实验过程，在理解的基础上识记相关过程。
【变式1】某生物小组开展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l0g。
剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于-20℃条件下保存24h。
DNA粗提取：
第一步：
将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL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个小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL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2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：
在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂。
混合均匀后，置于沸水中加热5min，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。
【答案】
（1）探究不同材料、不同保存温度对DNA提取量的影响
（2）DNA分子断裂（3）等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多；
低温抑制了相关酶的活性，DNA被降解的速度慢（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
【点评】本题以DNA的粗提取实验为背景，主要考查实验分析能力。
类型三、血红蛋白的提取和分离
例3．下列关于凝胶色谱法的原理及操作不正确的是（ ）
A．是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法
B．在洗脱过程中，大分子不能进入凝胶内部而最先流出，而小分子可以进入凝胶内部而流速缓慢，以致最后流出
C．凝胶内部有很微细的多孔网状结构，其孔隙大小与被分离的物质分子的大小无相应关系
D．一般情况下，凝胶对要分离的物质没有吸附作用，因此所有要分离的物质都应该被洗脱出来
【解析】凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法，凝胶是由多糖类化合物构成的，其内部有很微细的多孔网状结构，小分子蛋白质可以进入凝胶内部，路程较长，移动速度慢，而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，路程较短，移动速度快，因此在洗脱过程中分离。
选用不同种凝胶，其网状结构不同，孔隙大小不同，可分离的分子大小不同，二者是相关的，故C项不正确。
【点评】本题主要考查纯化血红蛋白的原理。
【变式1】关于电泳的说法不正确的是（ ）
A．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
B．带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动
C．蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少
D．用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳，蛋白质的电泳迁移率几乎完全取决于分子的大小
【解析】蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素，SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差异，使电泳迁移率几乎完全取决于分子的大小。
【变式2】科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白。
这种蛋白质具有极强的抗菌能力，受到研究者重视。
（1）分离该抗菌蛋白可用电泳法，其原理是根据蛋白质分子的
、大小及形状不同，在电场中的
不同而实现分离。
（2）可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的体外抗菌特性。
抗菌实验所用培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供
和
。
（3）分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液。
培养一定时间后，比较两种培养基中菌落的
，确定该蛋白质的抗菌效果。
（4）细菌培养常用的接种方法有
实验结束后，对使用过的培养基应进行
处理。
（1）电荷（带电情况）；
迁移速度
（2）碳源；
氮源（3）数量（4）平板划线法；
稀释涂布平板法；
灭菌
类型四、植物有效成分的提取
例4．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萃取法、_____和_______。
（2）芳香油溶解性的特点是不溶于，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，通常选用新鲜_______作为材料提取芳香油，原因是。
（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）用水蒸汽蒸馏法提取芳香油时，在油水混合物中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。
常用于分离油层和水层的器皿是________。
分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是。
（6）用蒸馏法提取芳香油过程中，加热时需安装冷凝回流装置，其目的是。
（7）当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响芳香油提取量的主要因素有蒸馏时间和
当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是
（8）密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度的地方，目的是。
（9）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下图所示。
提取精油时采摘花的最合适时间为天左右。
（1）蒸馏法；
压榨法
（2）水；
有机溶剂；
有机溶剂（3）橘子皮；
新鲜的橘子皮中芳香油含量较高（4）过滤（5）上；
油层的密度比水层小；
增加水层密度，有利于油层和水层的分离；
分液漏斗；
吸收（除去）芳香油中残留的水分（6）防止部分芳香油会随水蒸气挥发而流失（7）蒸馏温度；
在一定的时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加（8）较低；
减少挥发（或防止挥发）（9）a
【解析】本题将有关植物芳香油提取的常考点集中于一道题，是一道复习此部分内容的非常好的题目，另外也考查思维能力，比如第（5）小题问加入NaCL的原因，第（7）小题问提取量的变化趋势，第（9）小题需识图后提炼答案
【点评】本题主要考查植物芳香油的提取，需掌握芳香油的提取方法，提取过程及注意事项。
【变式1】柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法而不是水蒸馏法，是因为（）
A．水中蒸馏会导致原料焦糊B.柑橘、柠檬芳香油易溶于水
C．会使芳香油的有效成分水解D.A和C
【变式2】橘皮精油的提取操作流程是:
（）
A.石灰水浸泡→漂洗→静置→压榨→过滤→再次过滤→橘皮油
B.石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→离心→分液漏斗分离或直接吸取上层橘皮油→橘皮油
C.石灰水浸泡→漂洗→过滤→压榨→静置→再次过滤→橘皮油
D.石灰水浸泡→过滤→漂洗→压榨→静置→再次过滤→橘皮油
【巩固练习】
一、选择题（每题仅有一个选项符合题意）
1.在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是（）
A．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L，滤去析出物
B．调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质
C．将丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色
D．用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同
2.以下有关生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质鉴定的实验中，叙述错误的是（）
A．红色的西瓜汁是鉴定还原性糖的理想材料
B．花生子叶中脂肪颗粒的鉴定需要使用显微镜
C．用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热
D．还原糖的鉴定需热水浴才产生砖红色沉淀
3.关于叶绿体色素的叙述，错误的是（）
A.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光
B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同
C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素
D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能
4.蛋白质的提取和分离分为哪几步
（
）
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