生物（人教版選修1）練習專題5課題3血紅蛋白的提取和分離

專題五課題三一、選擇題1．利用凝膠色譜法什么樣的蛋白質(zhì)先洗脫出來()A．相對分子質(zhì)量大的 B．溶解度高的C．相對分子質(zhì)量小的 D．所帶電荷多的解析：相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)能進入凝膠內(nèi)部通道，路程較長，移動速度較慢；相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)，路程較短，移動速度較快，首先洗脫出來。答案：A2．蛋白質(zhì)提取和分離分為哪幾步()A．樣品處理、凝膠色譜操作、SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳B．樣品處理、凝膠色譜操作、純化C．樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定D．樣品處理、純化、粗分離、純度鑒定解析：A中凝膠色譜操作及SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳為實驗操作過程中的技術(shù)。答案：C3．在蛋白質(zhì)的提取和分離中，關(guān)于對樣品處理過程中，分析無誤的是()A．洗滌紅細胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機鹽B．洗滌時離心速度過小，時間過短，白細胞等會沉淀，達不到分離的效果C．洗滌過程選用0.1%的生理鹽水D．透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)解析：洗滌紅細胞的目的是去除血漿中除血紅蛋白以外的雜蛋白；洗滌時離心速度過大，時間過長，白細胞等會沉淀，達不到分離的效果；洗滌過程選用0.9%的生理鹽水。答案：D4．使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實驗中，相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進過程，可表示為圖中()解析：本題考查對凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)原理的理解，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)留在顆粒外面，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)進入顆粒內(nèi)部；蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量大的通過凝膠間隙先被洗脫，蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量小的進入凝膠內(nèi)部而后被洗脫。答案：B5．下列各項中，一般不影響凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的分離度的是()A．層析柱的高度 B．層析柱的直徑C．緩沖溶液 D．樣品的分布解析：分離度取決于柱高，為分離不同組分，凝膠柱必須有適宜的高度，分離度與柱高的平方根相關(guān)。樣品的分布也影響分離度，緩沖溶液的pH影響蛋白質(zhì)所帶的電荷，因此也影響分離度。只有層析柱的直徑一般不會影響分離度。答案：B6．使用十二烷基硫酸鈉—聚丙烯酰胺電泳過程中，不同蛋白質(zhì)的電泳遷移率完全取決于()A．電荷的多少 B．分子的大小C．肽鏈的多少 D．分子形狀的差異解析：蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素，而十二烷基硫酸鈉(SDS)可消除凈電荷對遷移率的影響，故在此電泳過程中，遷移率只取決于蛋白質(zhì)分子的大小。答案：B7．下列試劑可用于血紅蛋白釋放的是()①0.9%的生理鹽水②甲苯③磷酸緩沖液④蒸餾水⑤檸檬酸鈉A．②④ B．①④C．④⑤ D．①③解析：在蒸餾水中紅細胞吸水漲破，甲苯作為有機溶劑能夠溶解細胞膜，加速細胞的破裂。答案：A8．下面說法不正確的是()A．在一定范圍內(nèi)，緩沖溶液能夠抵制外界的酸和堿對溶液pH的影響，維持pH基本不變B．緩沖溶液通常由1～2種緩沖劑溶解于水中配制而成C．電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程D．透析袋能使大分子自由進出，而將小分子保留在袋內(nèi)解析：透析袋一般是用硝酸纖維素(又叫玻璃紙)制成的。透析袋能使小分子自由進出，而將大分子保留在袋內(nèi)。透析可以除去樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，或用于更換樣品的緩沖液。答案：D9．以下對DNA和血紅蛋白的提取與分離(鑒定)實驗的分析，正確的是()A．都要用豬血細胞來進行實驗B．在DNA的粗提取與鑒定實驗中，有兩次DNA析出，所用的方法相同C．在實驗中都要進行除雜處理以便得到較純凈的DNA或血紅蛋白D．將析出的DNA溶解在2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺后呈現(xiàn)藍色解析：豬血中成熟的紅細胞無核，無DNA，只能用來提取血紅蛋白。DNA第一次是在鹽水中析出，第二次是在酒精溶液中析出，最后鑒定DNA要溶解在2mol/L的NaCl溶液中且需沸水加熱。答案：C10．在裝填色譜柱時，不得有氣泡存在的原因是()A．氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果B．氣泡阻礙蛋白質(zhì)的運動C．氣泡能與蛋白質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)D．氣泡會在裝填凝膠的時候使凝膠不緊密解析：凝膠是一些微小的多孔球體，小球內(nèi)部有許多貫穿的通道，如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會在色譜柱內(nèi)形成一些空隙，使本該進入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過，攪亂了洗脫液的流動次序，從而影響分離效果。答案：A11.已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質(zhì)分子，分子大小、電荷的性質(zhì)和數(shù)量情況如圖所示，下列有關(guān)蛋白質(zhì)分離的敘述正確的是()A．若將樣品以2000r/min的速度離心10min，分子戊在沉淀中，則丙也一定在沉淀中B．若用凝膠色譜法分離樣品中的蛋白質(zhì)，則分子甲移動速度最快C．將樣品裝入透析袋中透析12h，若分子丙保留在袋內(nèi)，則乙也一定保留在袋內(nèi)D．若用SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質(zhì)分子，則分子甲和分子丁形成的電泳帶相距最遠解析：分子丙的相對分子質(zhì)量大于戊，所以，在離心時戊存在于沉淀中，丙也一定在沉淀中，A項正確。用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時，甲相對分子質(zhì)量最小，容易進入凝膠內(nèi)部，則移動速度最慢，B項錯誤。分子丙的相對分子質(zhì)量大于乙，則丙保留在袋內(nèi)，乙可能在袋外，C項錯誤。SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳的遷移速度完全取決于分子的大小，因此，分子甲與丙形成的電泳帶相距最遠，D項錯誤。答案：A12．下列關(guān)于DNA和蛋白質(zhì)提取與分離實驗的敘述，正確的有(多選)()A．提取細胞中的DNA和蛋白質(zhì)都需用蒸餾水漲破細胞B．用不同濃度NaCl溶液反復(fù)溶解與析出DNA可去除蛋白質(zhì)C．蛋白質(zhì)提取和分離過程中進行透析可去除溶液中的DNAD．蛋白質(zhì)和DNA都可以用電泳的方法進行分離純化解析：本題考查DNA和蛋白質(zhì)的提取和分離原理及方法，在提取DNA時，如果用動物細胞作為實驗材料，則需要用蒸餾水漲破細胞；如果用植物細胞作為實驗材料，則用洗滌劑溶解細胞膜，A項錯誤。用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA，然后過濾出蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，再降低NaCl溶液的濃度至0.14mol/L，析出DNA，則B項正確。透析目的是除去小分子物質(zhì)，而DNA是大分子物質(zhì)，則C項錯誤。DNA和蛋白質(zhì)都帶負電荷，可以從負極向正極移動，移動的距離都和樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及各種分子的相對分子質(zhì)量有關(guān)，則可用電泳法將其進行分離純化，D項正確。答案：BD二、非選擇題13．下圖是凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理示意圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中A表示的含義：相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)___________________________；相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)________________________________________。(2)圖中B表示凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的過程，指出圖中①②③④⑤各自的含義：①________________________________________。②________________________________________。③________________________________________。④________________________________________。⑤________________________________________。解析：本題主要是對識圖能力的考查。圖中A表示相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠層時擴散的特點，B表示蛋白質(zhì)混合液通過凝膠色譜柱被洗脫的過程。答案：(1)由于擴散作用進入凝膠顆粒內(nèi)部而被滯留被排阻在凝膠顆粒外面，在顆粒之間迅速通過(2)①蛋白質(zhì)混合物上柱②洗脫開始，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)擴散進入凝膠顆粒內(nèi)；相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)則被排阻于顆粒之外③相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)被滯留，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)向下移動④相對分子質(zhì)量不同的分子完全分開⑤相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)行程較短，已從層析柱中洗脫出來，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)還在行進中14．紅細胞含有大量血紅蛋白，紅細胞的機能主要是由血紅蛋白完成的，血紅蛋白的主要功能是攜帶O2或CO2，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗，來提取和分離血紅蛋白，請完成下列有關(guān)問題：(1)實驗前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。①加入檸檬酸鈉的目的是________________________________________。②以上所述的過程即是樣品處理，它包括__________、__________、收集血紅蛋白溶液。(2)收集的血紅蛋白溶液在透析袋中可以經(jīng)過透析，這就是樣品的粗分離。①透析的目的是________________________________________。②透析的原理是________________________________________。(3)然后通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最后經(jīng)SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。①樣品純化的目的是________________________________________。②血紅蛋白有什么特點？________________________________________。這一特點對進行蛋白質(zhì)的分離有什么意義？_____________________________________________________________________。解析：這是一道綜合題，考查的知識點包括：血紅蛋白提取和分離的程序、加入檸檬酸鈉的目的、樣品的處理、凝膠色譜法純化的目的、血紅蛋白的特點等知識。答案：(1)①防止血液凝固②紅細胞的洗滌血紅蛋白的釋放(2)①去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)②透析袋能使小分子自由進出，而大分子則保留在袋內(nèi)(3)①通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去②血紅蛋白呈現(xiàn)紅色，在凝膠色譜分離時可以通過觀察顏色來判斷什么時候應(yīng)該收集洗脫液這使血紅蛋白的分離過程非常直觀，大大簡化了實驗操作15．隨著分子生物學的發(fā)展，人們越來越重視對蛋白質(zhì)的研究，測定蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量是研究蛋白質(zhì)的一項重要技術(shù)，如采用凝膠色譜法比較A、B兩種蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量大小。材料用具：支架臺、符合要求的凝膠色譜柱、吸管、緩沖液洗脫瓶、帶有開關(guān)的玻璃導(dǎo)管、橡皮軟管、夾子、試管若干、足量的緩沖液。(1)實驗步驟：①加樣前先________________________________________。②加樣：________________________________________。③洗脫：________________________________________。④收集并檢測它們洗脫的先后順序。(2)實驗結(jié)果及預(yù)測：①________________________________________；②________________________________________；③________________________________________。(3)請用坐標曲線圖表示出蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量大小與洗脫體積(消耗洗脫液的量)的關(guān)系。(4)把含有肌紅蛋白(相對分子質(zhì)量為16900)、血清蛋白(相對分子質(zhì)量為68500)、牛乳球蛋白(相對分子質(zhì)量為35000)、牛胰島素(相對分子質(zhì)量為5700)的蛋白質(zhì)混合液用凝膠色譜法分離，最先洗脫出來的是__________，原因是_____________________________。解析：本題主要考查了用凝膠色譜法測定蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的實驗設(shè)計與分析能力。凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量大小分離蛋白質(zhì)的有效方法，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進入凝膠內(nèi)部，在凝膠外部移動，速度快，路程短；相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)，擴散進入凝膠內(nèi)部而被滯留，需要較多的緩沖液才能把它洗脫出來，所以誰先洗脫出來，誰的相對分子質(zhì)量就大，洗脫液消耗少，反之，洗脫液消耗多。加樣前，應(yīng)該使凝膠柱內(nèi)膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊；加樣時，注意不要破壞凝膠面，緩沖液洗脫前，先使樣品滲入凝膠床，然后加緩沖液洗脫。答