2024高中生物專(zhuān)題5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)課題3血紅蛋白的提取和分離課堂演練含解析新人教版選修1

PAGE8-課題3血紅蛋白的提取和分別1．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：0.9%的生理鹽水是洗滌紅細(xì)胞是應(yīng)用的試劑，不能用于血紅蛋白釋放；甲苯的作用是溶解細(xì)胞膜的磷脂，加速血紅蛋白的釋放；磷酸緩沖液用于粗分別蛋白質(zhì)，不能用于釋放血紅蛋白；蒸餾水作用是使紅細(xì)胞吸水脹破，釋放其中的血紅蛋白；檸檬酸鈉的作用是采血時(shí)，防止血液凝固，不能用于血紅蛋白的釋放。答案：A2．在血紅蛋白分別過(guò)程中假如紅色帶區(qū)歪曲、散亂、變寬，與其有關(guān)的是()A．凝膠色譜柱的制作 B．色譜柱的裝填C．洗脫過(guò)程 D．樣品的處理解析：在血紅蛋白分別過(guò)程中假如紅色帶區(qū)歪曲、散亂、變寬，說(shuō)明色譜柱制作不勝利，可能是凝膠裝填不緊密、不勻稱(chēng)，或者存在氣泡，打亂了洗脫次序所致。答案：B3．在蛋白質(zhì)的提取和分別中，下列關(guān)于樣品處理及粗分別過(guò)程的敘述，正確的是()A．洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無(wú)機(jī)鹽B．洗滌時(shí)離心速度過(guò)小，時(shí)間過(guò)短，白細(xì)胞等會(huì)沉淀，達(dá)不到分別的效果C．洗滌過(guò)程選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的NaCl溶液D．透析的目的是去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)解析：洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的雜蛋白；洗滌時(shí)離心速度過(guò)高，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，白細(xì)胞等會(huì)沉淀，達(dá)不到分別的效果；洗滌過(guò)程應(yīng)選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液。答案：D4．凝膠色譜柱取長(zhǎng)為40cm，內(nèi)徑為1.6cm，有關(guān)說(shuō)法中，不正確的是()A．一般凝膠色譜柱直徑的大小不會(huì)影響分別的效果B．凝膠色譜柱過(guò)高，超過(guò)1m，不影響分別的效果C．凝膠色譜柱過(guò)矮，則影響混合物的分別度D．凝膠色譜柱直徑過(guò)大會(huì)耗用過(guò)多洗脫液，樣品的稀釋度過(guò)大解析：一般凝膠色譜柱直徑的大小不影響分別的效果，但是直徑過(guò)大會(huì)造成洗脫液體積增大，樣品的稀釋度過(guò)大，因此應(yīng)選擇直徑不超過(guò)2cm的色譜柱。凝膠色譜柱的高度與分別度有關(guān)，一般不超過(guò)1m。答案：B5．下圖表示血紅蛋白提取和分別的部分試驗(yàn)裝置，請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題：(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的主要組成成分，其在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有________功能。(2)甲裝置用于________，目的是去除樣品中__________的雜質(zhì)，圖中A是__________。B是__________溶液。(3)用乙裝置分別蛋白質(zhì)的方法叫________________，是依據(jù)________________分別蛋白質(zhì)的有效方法。(4)乙裝置中，C是____________，其作用是_______________。(5)用乙裝置分別血紅蛋白時(shí)，待__________________________時(shí)，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續(xù)收集6管，圖中試管序號(hào)表示收集的先后。經(jīng)檢測(cè)發(fā)覺(jué)，試管②和試管⑤中蛋白質(zhì)含量最高，則試管⑤中的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量比血紅蛋白________(填“大”或“小”)。解析：(1)血紅蛋白能攜帶氧氣，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能。(2)甲裝置為透析裝置，目的是去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。其中A是磷酸緩沖液，B是血紅蛋白溶液。(3)乙裝置分別蛋白質(zhì)的方法叫凝膠色譜法，是依據(jù)蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量大小分別蛋白質(zhì)的有效方法。(4)乙裝置中，C溶液為磷酸緩沖液，作用是洗脫血紅蛋白。(5)待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí)，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續(xù)收集。最先收集到的蛋白質(zhì)是血紅蛋白分子，則試管②內(nèi)的大量蛋白質(zhì)為血紅蛋白。由于試管⑤晚于試管②收集得到，因此其內(nèi)收集到的蛋白質(zhì)比血紅蛋白分子移動(dòng)速度慢，其相對(duì)分子質(zhì)量比血紅蛋白小。答案：(1)運(yùn)輸(2)透析(粗分別)相對(duì)分子質(zhì)量較小磷酸緩沖液血紅蛋白(3)凝膠色譜法相對(duì)分子質(zhì)量的大小(4)磷酸緩沖液洗脫血紅蛋白(5)紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端小A級(jí)基礎(chǔ)鞏固1．在PCR擴(kuò)增前，須要將下列哪些物質(zhì)加入微量離心管中？()①模板DNA②模板RNA③DNA解旋酶④耐高溫的DNA聚合酶⑤引物⑥PCR緩沖液⑦脫氧核苷酸貯備液⑧核苷酸貯備液A．①④⑤⑥⑦ B．①③④⑤⑥⑧C．②③④⑤⑥⑦ D．①④⑥⑦⑧解析：PCR擴(kuò)增須要的條件是①模板DNA、④耐高溫的DNA聚合酶、⑤引物、⑥PCR緩沖液、⑦脫氧核苷酸貯備液。答案：A2．運(yùn)用SDS—聚丙烯酰胺電泳的過(guò)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．分子形態(tài)的差異解析：SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)SDS復(fù)合物，SDS所帶的負(fù)電荷量大大超過(guò)蛋白質(zhì)分子原有的電荷量，因而掩蓋了不同蛋白質(zhì)間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。答案：B3．下圖是用除去DNA的濾液進(jìn)行血紅蛋白的提取和分別試驗(yàn)的裝置，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．首先用圖甲裝置對(duì)濾液進(jìn)行處理，其目的是去除相對(duì)分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)B．圖乙裝置的試管中收集到的液體中最先得到的是相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)C．用圖乙裝置分別血紅蛋白時(shí)，待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí)，用試管收集流出液，每管收集5mL，連續(xù)收集D．圖丙裝置中電泳法分別提純血紅蛋白的原理是血紅蛋白帶有肯定量的電荷，在電場(chǎng)的作用下向一極移動(dòng)解析：用圖甲裝置對(duì)濾液進(jìn)行處理，其目的是去除相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。圖乙裝置表示通過(guò)凝膠色譜法分別蛋白質(zhì)的過(guò)程。蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量較大，被排阻在凝膠顆粒的外面，在顆粒之間快速通過(guò)。答案：A4．下列各項(xiàng)中，一般不影響在凝膠色譜法分別蛋白質(zhì)中的分別度的是()A．層析柱高 B．層析柱的直徑C．緩沖溶液 D．樣品的分布解析：分別度取決于柱高，為分別不同組分，凝膠柱床必需有相宜的高度。樣品的分布也影響分別度。緩沖溶液的pH影響蛋白質(zhì)所帶的電荷，因此也影響分別度。只有層析柱的直徑一般不影響分別度。答案：B5．從細(xì)胞中提取某種特定的蛋白質(zhì)比提取DNA難度大，其緣由不是()A．蛋白質(zhì)對(duì)溫度、鹽濃度、pH等條件更敏感，更易失活B．蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)多樣，理化性質(zhì)各不相同，使得蛋白質(zhì)的提取沒(méi)有統(tǒng)一的方法C．提取某種特定的蛋白質(zhì)需據(jù)其特性摸索提取的程序D．提取血紅蛋白程序可分為樣品處理、粗分別、純化、純度的鑒定四大步解析：蛋白質(zhì)對(duì)溫度、鹽濃度、pH等條件更敏感，更易失活，是提取某種特定的蛋白質(zhì)比提取DNA難度大的緣由，A錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)多樣，理化性質(zhì)各不相同，使得蛋白質(zhì)的提取沒(méi)有統(tǒng)一的方法，是提取某種特定的蛋白質(zhì)比提取DNA難度大的緣由，B錯(cuò)誤；提取某種特定的蛋白質(zhì)需據(jù)其特性摸索提取的程序是提取某種特定的蛋白質(zhì)比提取DNA難度大的緣由，C錯(cuò)誤；提取血紅蛋白程序可分為樣品處理、粗分別、純化、純度的鑒定四大步，這只是某一種蛋白質(zhì)的提取步驟，不是難度大的緣由，D正確。答案：D6．生物產(chǎn)品的分別、純化是現(xiàn)代生物技術(shù)中一種常見(jiàn)的技術(shù)。下列關(guān)于物質(zhì)提取、純化原理的敘述中，不正確的是()A．采納凝膠色譜法分別果膠酶的原理是蛋白質(zhì)分子的相對(duì)分子質(zhì)量不同，在色譜柱中的移動(dòng)速度不同B．運(yùn)用透析法可以去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)C．電泳法是利用樣品中各種分子帶電性質(zhì)和數(shù)量以及樣品分子大小不同，產(chǎn)生的遷移速度不同而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分別D．離心法分別蛋白質(zhì)的依據(jù)是不同大小的分子離心時(shí)沉降速度不同解析：透析的原理是小分子能夠通過(guò)半透膜，利用透析法可以去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。答案：BB級(jí)實(shí)力訓(xùn)練7．某生物愛(ài)好小組在“蛋白質(zhì)的提取和分別”試驗(yàn)中，打算從羊的血液中初步提取血紅蛋白，設(shè)計(jì)的血紅蛋白提取、分別流程圖如下。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題。eq\x(\a\al(試驗(yàn)打算（配制緩,沖液、血細(xì)胞懸液）))→eq\x(\a\al(樣品處理（洗滌、,破裂、離心等）))→eq\x(\a\al(蛋白質(zhì)粗分,離（透析）))→eq\x(\a\al(純化、純度鑒定（凝,膠色譜法、電泳等）))(1)樣品處理中紅細(xì)胞的洗滌要用________反復(fù)沖洗、離心。向紅細(xì)胞懸液中加入肯定量的低濃度pH＝7.0的緩沖液并充分?jǐn)嚢?，可以破裂紅細(xì)胞，破裂細(xì)胞的原理是_____________________________________________________。(2)血紅蛋白粗分別階段，透析的目的是__________，若要盡快達(dá)到志向的透析效果，可以__________________(寫(xiě)出一種方法)。(3)電泳利用了待分別樣品中各種分子的___________________等的差異，使不同帶電分子產(chǎn)生不同遷移速度，實(shí)現(xiàn)各種分子的分別。(4)一同學(xué)通過(guò)血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳，視察到正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結(jié)果如下圖所示。由圖可知攜帶者有________種血紅蛋白，從分子遺傳學(xué)的角度做出的說(shuō)明是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)生理鹽水滲透原理(當(dāng)外界溶液濃度低于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水漲破)(2)除去小分子雜質(zhì)增加緩沖液的量(或剛好更換緩沖液)(3)帶電性質(zhì)以及分子大小、形態(tài)(4)2攜帶者具有(限制血紅蛋白的)一對(duì)不同的等位基因，可以限制合成兩種不同的蛋白質(zhì)8．動(dòng)物血液經(jīng)常被選作提取DNA和提取血紅蛋白的試驗(yàn)材料，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)提取DNA和提取血紅蛋白，豬血都是相宜材料嗎？___________________。緣由是____________________________________________________________________________________。(2)無(wú)論是提取DNA還是提取血紅蛋白，都須要先用________對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌，其目的是________________________。(3)電泳是分別鑒定蛋白質(zhì)的常規(guī)方法。下圖為幾種蛋白質(zhì)通過(guò)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳的圖譜，據(jù)圖，你認(rèn)為相對(duì)分子質(zhì)量最大的蛋白質(zhì)是________，依此推理該樣品在凝膠色譜法中最終流出的蛋白質(zhì)應(yīng)當(dāng)是________________。解析：(1)豬血是提取血紅蛋白的相宜材料，不是提取DNA的相宜材料，因?yàn)樨i成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核，提取DNA可用雞血。(2)提取DNA和血紅蛋白，須要先用生理鹽水對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌，其目的是去除血漿蛋白(雜蛋白)。(3)圖為SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳的圖譜，γ球蛋白離點(diǎn)樣處最近，說(shuō)明相對(duì)分子質(zhì)量最大，清蛋白離點(diǎn)樣處最遠(yuǎn)，說(shuō)明相對(duì)分子質(zhì)量最小；在凝膠色譜法中相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)簡(jiǎn)單進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部的通道，路程長(zhǎng)，移動(dòng)速度慢；而相對(duì)分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)無(wú)法進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，路程較短，移動(dòng)速度快，所以最終流出的蛋白質(zhì)應(yīng)當(dāng)是相對(duì)分子質(zhì)量最小的清蛋白。答案：(1)豬血是提取血紅蛋白的相宜材料，不是提取DNA的相宜材料豬成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核(2)生理鹽水去除血漿蛋白(雜蛋白)(3)γ球蛋白清蛋白9．如今人類(lèi)已跨入了蛋白質(zhì)時(shí)代，對(duì)蛋白質(zhì)的探討和應(yīng)用，首先須要獲得高純度的蛋白質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)蛋白質(zhì)的提取和分別一般分為四步：_________、_______、__________和純度鑒定。(2)假如要從紅細(xì)胞中分別出血紅蛋白，試驗(yàn)前取簇新血液要在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，這樣做的目的是________________。(3)血紅蛋白的提取又可以細(xì)分為：紅細(xì)胞的洗滌、_________、分別血紅蛋白溶液和__________。其中分別血紅蛋白溶液時(shí)須要用到__________(儀器)分別出下層紅色透亮液體。(4)裝填凝膠色譜柱時(shí)，要留意色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，一旦發(fā)覺(jué)有氣泡必需重新裝。這是因?yàn)開(kāi)____________________________________________________。(5)欲探究色譜柱的高度是否影響蛋白質(zhì)分別的因素，應(yīng)把______________________作為自變量，把_________________________________作為無(wú)關(guān)變量，把________________作為因變量。答案：(1)樣品處理粗分別純化(2)防止血液凝固(3)血紅蛋白的釋放透析分液漏斗(4)氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分別效果(5)色譜柱的高度改變緩沖液的用量和pH、樣品的用量、溫度等因素大小不同的蛋白質(zhì)分子的間距10．紅細(xì)胞含有大量血紅蛋白，紅細(xì)胞的機(jī)能主要是由血紅蛋白完成的。我們可以選用豬、牛、羊等動(dòng)物的血液進(jìn)行試驗(yàn)，來(lái)提取和分別血紅蛋白，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)試驗(yàn)前取簇新的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，取血回來(lái)，立刻進(jìn)行離心，收集血紅蛋白溶液。①其中加入檸檬酸鈉的目的是_________________________________________________________________________________。②此過(guò)程即是樣品處理，它應(yīng)包括紅細(xì)胞洗滌、___________、分別血紅蛋白溶液。③洗滌紅細(xì)胞的目的是_______________________________________________________________________________________。(2)收集的血紅蛋白溶液在透析袋中透析，這就是樣品的粗分別。①透析的目的是_______________________________________。②透析的原理是___________________________________________________________________________________________。(3)然后通過(guò)凝膠色譜法將樣品進(jìn)一步純化，最終經(jīng)SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。其中通過(guò)凝膠色譜法將樣品純化的目的是_________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)檸檬酸鈉是一種抗凝劑，加入檸檬酸鈉可以防止血液凝固；樣品處理包括紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分別血紅蛋白溶液；洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白，以利于后續(xù)步驟的分別純化。(2)透析袋一般是用硝酸纖維素制成的，透析袋能使小分子自由進(jìn)出，而將大分子保留在袋內(nèi)，透析可以去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)或用于更換樣品的緩沖液。(3)凝膠色譜法是依