第36讲 生物技术在其他方面的应用（教师用书）-2023高考生物【正禾一本通】高三一轮总复习高效讲义（老教材老高考）

第36讲　生物技术在其他方面的应用 考试要求 核心素养 1.从生物材料中提取某些特定的成分 2.蛋白质的提取和分离 生命观念 通过分析材料中某些成分的性质及提取方法，形成生命的物质观和功能观 科学思维 通过分析植物有效成分的性质，理解植物芳香油、胡萝卜素的提取原理 社会责任 通过分析胡萝卜素缺乏引起的疾病，培养关注人体健康的意识 考点1　血红蛋白的提取和分离 01/梳理必备知识 1．血红蛋白的提取和分离的原理 蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等，可以用来分离不同种类的蛋白质。 2．血红蛋白的提取和分离的方法 (1)凝胶色谱法(分配色谱法) ①概念：根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。 ③原理 比较项目 蛋白质 相对分子质量大 相对分子质量小 移动位置 凝胶颗粒外部 凝胶颗粒内部 移动路程 短 长 移动速度 快 慢 洗脱次序 先 后 (2)电泳法 ①概念：带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。 ②种类：琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。 ③原理：利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异 以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。 3．血红蛋白的提取和分离过程 [提醒]　(1)红细胞的洗涤要注意以下问题：①洗涤次数不能过少，否则无法除去血浆蛋白。②要低速、短时离心，否则会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果。 (2)SDS­聚丙烯酰胺凝胶电泳，带电性质和电量主要取决于SDS­聚丙烯酰胺凝胶颗粒，分离效果只看蛋白质的相对分子质量大小。 【诊断与表达】 1．科学思维诊断(判断正误) (1)相对分子质量较大的蛋白质，无法进入凝胶内部的通道，移动速度较慢。(×) 提示：相对分子质量较大的蛋白质，无法进入凝胶内部的通道，移动速度较快。 (2)在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变。(√) (3)电泳法分离样品只取决于蛋白质的相对分子质量大小。(×) 提示：电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。 (4)红细胞的洗涤是为了彻底除去杂蛋白，应快速高速离心。(×) 提示：红细胞的洗涤目的是除去杂蛋白，离心的目的是使红细胞沉淀，而杂蛋白等均在上清液中，应低速缓慢地离心，如果快速高速离心则会导致白细胞等一起沉淀，起不到分离的效果。 (5)在电场的作用下，带电离子会向着与其所带电荷相反的电极移动。(√) (6)样品处理和粗分离的目的都是除去相对分子质量较小的杂质。(×) 提示：样品处理的目的是除去相对分子质量较大的杂质。 (7)透析袋是一种选择透过性膜。(×) 提示：透析袋是半透膜，小分子能通过，大分子不能通过，但不是选择透过性膜，因为透析袋只能根据分子大小决定是否通过，而不能对分子进行特异性的选择通过。 (8)SDS­聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质的依据是蛋白质分子相对分子质量和带电性质的差异。(×) 提示：SDS­聚丙烯酰胺凝胶电泳是根据大多数蛋白质都能与阴离子表面活性剂——十二烷基硫酸钠(SDS)按重量比结合成复合物，使蛋白质分子所带的负电荷远远超过天然蛋白质分子的负电荷，消除了不同蛋白质分子的电荷效应，使蛋白质分子相对迁移率的大小完全取决于相对分子质量的大小。 2．长句规范表达 (1)基础性：在“分离血红蛋白溶液”过程中，混合液离心后明显分为4层，由上至下依次是甲苯层、脂溶性物质的沉淀层、血红蛋白的水溶液、红细胞破碎物沉淀。 它们分离的方法是用滤纸过滤除去脂类，再使滤液在分液漏斗中静置5_min，出现分层，分离出下层的血红蛋白溶液。 (2)综合性：使用凝胶色谱柱进行“纯化”操作时，有哪些注意事项？ 提示：凝胶装填时尽量紧密，以降低凝胶颗粒之间的空隙；装填凝胶柱时不得有气泡存在，因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果；液面不要低于凝胶表面，否则可能有气泡混入，影响液体在柱内的流动， 从而影响生物大分子物质的分离效果；注意不能发生洗脱液流干，露出凝胶颗粒的现象。 02/落实素养题组 题组1　蛋白质的提取和分离的原理和方法 1．(2021·黑龙江大庆模拟)蛋白质是生命活动的主要承担者，但蛋白质在高温条件下易变性，研究人员尝试从细菌中分离得到耐高温的蛋白质。回答下列问题： (1)研究人员在取样后，可将样品用_____________________________________________ (填“牛肉膏蛋白胨培养基”或“麦芽汁琼脂培养基”)在______条件下培养筛选得到所需菌种，该菌种在后续实验中需频繁使用，可