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6.2胡萝卜素的提取导学案山东省平度市第一中学刘贵溪〖学习要求〗了解胡萝卜素的基础知识和提取原理；学会提取胡萝卜素的技术和纸层析的操作要求。【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识【活动1】阅读教材P77“课题背景”和“基础知识”两部分，讨论并回答下列问题：1．β－胡萝卜素在人体内可以被氧化成维生素A，因而胡萝卜素具有预防夜盲症等疾病。另外还可以用作食品、饮料、饲料的添加剂。2．胡萝卜素是橘黄色晶体，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。3．提取天然胡萝卜素的方法有：从植物（如胡萝卜）中提取；从养殖的岩藻（如海带、马尾藻、裙带菜等）中提取；利用微生物发酵（如产氢红杆菌、工程菌等）生产。【思考1】在蒸馏法、压榨法和萃取法中，由于胡萝卜素的水溶性和挥发性差，因而不能用蒸馏法提取；由于胡萝卜素的熔点高，因而不能用压榨法提取；由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂，因而可用萃取法提取胡萝卜素。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山东省平度市第一中学刘贵溪〖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。【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识【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：原理：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。方法：原料浸泡在溶剂中→得到浸泡液→有机溶剂挥发→芳香油。不足：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。二、实验设计【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。2．（学会）填写并分析下列实验流程图：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。【活动4】观看视频：观看“植物芳香油的提取”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。5.1DNA的粗提取与鉴定导学案山东省平度市第一中学刘贵溪〖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【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识【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。二、实验设计【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：DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；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。【活动4】观看视频：观看“DNA的粗提取与鉴定”视频，体会并学会相关技术方法。〖课后学习〗1．尝试从植物组织中提取DNA分子。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。5.2多聚酶链式反应扩增DNA片段导学案山东省平度市第一中学刘贵溪〖学习要求〗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【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论，完成下列问题，并初步巩固。一、基础知识【活动1】阅读教材P58“PCR原理”，讨论并回答下列问题：1．（记忆）PCR技术扩增DNA的过程与细胞内的DNA复制过程类似。【思考1】填写下表：（记忆）细胞内DNA复制条件分析条件参与的组分在DNA分子复制中的作用模板DNA的两条单链提供复制的模板原料四种脱氧核苷酸合成DNA子链的原料酶解旋酶打开DNA双螺旋RNA聚合酶合成RNA引物DNA聚合酶催化合成DNA子链；切除引物DNA连接酶将不连续的DNA子链连接起来能量ATP为解螺旋和合成子链提供能量引物RNA为DNA聚合酶提供合成的3’端起点2．（理解）细胞内DNA的复制（1）DNA的结构：脱氧核苷酸分子通过3,5－磷酸二酯键连接形成核苷酸长链，两条脱氧核苷酸长链反向平行排列并螺旋化，形成DNA双螺旋结构。（2）D