2024-2025學年高中生物專題5DNA和蛋白質(zhì)技術課題3血紅蛋白的提取和分離課后限時作業(yè)含解析新人教版選修1

PAGEPAGE7課題3血紅蛋白的提取和分別(建議用時：30分鐘)考點基本目標發(fā)展目標1.蛋白質(zhì)提取與分別的原理和方法1,2,311,12,13，14,152.血紅蛋白的提取和分別試驗的操作方法4,5,6,7,8,9,10[基本目標]1．利用凝膠色譜法先洗脫出來的蛋白質(zhì)是()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A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)不能進入凝膠內(nèi)部通道，路程較短，移動速度較快，首先洗脫出來。2．凝膠色譜法是分別蛋白質(zhì)分子的一種常用方法，但并非全部的蛋白質(zhì)都可以用此方法進行分別，能分別的蛋白質(zhì)分子之間必需()A．具有相同的相對分子質(zhì)量B．相對分子質(zhì)量不同，但都是相對分子質(zhì)量較大的分子C．相對分子質(zhì)量不同，但都是相對分子質(zhì)量較小的分子D．具有不同的相對分子質(zhì)量C解析多種在凝膠分別范圍之外的分子，在不變更凝膠種類的狀況下是很難分別的。對于相對分子質(zhì)量不同，但同屬于凝膠分別范圍內(nèi)的各種分子，在凝膠珠中的分布狀況是不同的，相對分子質(zhì)量較大的只能進入孔徑較大的那一部分凝膠。3．凝膠色譜法分別蛋白質(zhì)時，凝膠的種類較多，但其作用的共同點的是()A．變更蛋白質(zhì)分子通過凝膠時的路徑B．吸附一部分蛋白質(zhì)，從而影響蛋白質(zhì)分子的移動速度C．將酶或細胞固定在凝膠中D．與蛋白質(zhì)分子進行化學反應，從而影響其移動速度A解析凝膠的種類較多，但每種凝膠內(nèi)部都有通道。相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠時，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子可以進入凝膠內(nèi)部，通過的路程較長，洗脫時從凝膠柱中出來得較晚，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子則可以較早地洗脫出來，從而達到分別蛋白質(zhì)的目的。4．洗滌紅細胞時，離心所采納的方法是()A．低速長時間離心 B．低速短時間離心C．高速長時間離心 D．高速短時間離心B解析高速或長時間離心，會導致白細胞和淋巴細胞一同沉淀，得不到純凈的紅細胞，而影響后面血紅蛋白的提取純度。5．將處理裂開后的紅細胞混合液以2000r/min的速度離心10min后，離心管中的溶液分為四層，從上到下的依次依次是()A．血紅蛋白、甲苯層、脂質(zhì)物質(zhì)層、紅細胞裂開物沉淀層B．甲苯層、紅細胞裂開物沉淀層、血紅蛋白、脂質(zhì)物質(zhì)層C．脂質(zhì)物質(zhì)層、血紅蛋白、甲苯層、紅細胞裂開物沉淀層D．甲苯層、脂質(zhì)物質(zhì)層、血紅蛋白、紅細胞裂開物沉淀層D解析混合液經(jīng)離心后按密度大小排列，在離心管中從上到下的依次依次是：第1層為無色透亮的甲苯層，第2層白色薄層固體是脂溶性物質(zhì)沉淀層，第3層紅色透亮液體是血紅蛋白水溶液，第4層暗紅色沉淀物主要是紅細胞裂開物沉淀。6．運用凝膠色譜法分別蛋白質(zhì)試驗中，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下圖中的()B解析相對分子質(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；相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)因路徑短先被洗脫出來，相對分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)因路徑長而后被洗脫出來。7．在血紅蛋白的整個提取過程中，不斷用磷酸緩沖液處理的目的是()①防止血紅蛋白被氧氣氧化②血紅蛋白是一種堿性物質(zhì)，須要酸中和③防止色譜柱內(nèi)產(chǎn)生氣泡，影響洗脫效果④讓血紅蛋白處在穩(wěn)定的pH范圍內(nèi)，維持其結(jié)構(gòu)和功能A．①② B．②③C．②④ D．③④D解析在血紅蛋白的整個提取過程中，不斷用磷酸緩沖液處理的目的是防止色譜柱內(nèi)產(chǎn)生氣泡，影響洗脫效果，同時也是為了讓血紅蛋白處在穩(wěn)定的pH范圍內(nèi)，維持其結(jié)構(gòu)和功能。8．下列關于蛋白質(zhì)提取和分別試驗中樣品處理步驟的描述，正確的是()A．紅細胞的洗滌：加入蒸餾水，緩慢攪拌，低速短時間離心B．血紅蛋白的釋放：加入生理鹽水和甲苯，置于磁力攪拌器上充分攪拌C．分別血紅蛋白：將攪拌好的混合液離心，過濾后，用分液漏斗分別D．透析：將血紅蛋白溶液裝入透析袋，然后置于pH為4.0的磷酸緩沖液中透析12hC解析紅細胞洗滌步驟中應加入生理鹽水而不是蒸餾水；血紅蛋白釋放過程中加入蒸餾水和甲苯；透析時緩沖液pH應為7.0，而不是4.0。9．下列對在凝膠柱上加入樣品和洗脫的操作的說法，不正確的是()A．加樣前要使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液下降到與凝膠面平齊B．讓吸管管口沿管壁環(huán)繞移動，貼壁加樣至色譜柱頂端，不要破壞凝膠面C．打開下端出口，待樣品完全進入凝膠層后，干脆連接緩沖液洗脫瓶，起先洗脫D．待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續(xù)收集流出液C解析打開下端出口，待樣品完全進入凝膠層后，關閉下端出口，當心加入適量的20mmol/L的磷酸緩沖液到適當高度，然后連接緩沖液洗脫瓶，打開下端出口，起先洗脫。10．運用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳法測定蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時，可選用一組已知相對分子質(zhì)量的標準蛋白同時進行電泳，依據(jù)已知相對分子質(zhì)量的標準蛋白的電泳區(qū)帶位置，用電泳遷移率和相對分子質(zhì)量的對數(shù)作標準曲線，可以測出未知蛋白的相對分子質(zhì)量。下列說法不正確的是()A．SDS能與蛋白質(zhì)形成復合物而掩蓋不同蛋白質(zhì)間的電荷差別，使電泳遷移率取決于分子的大小B．與已知相對分子質(zhì)量的標準蛋白的電泳帶相比，只能也許估計出待測蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量C．SDS在引發(fā)劑和催化劑的作用下參加構(gòu)成聚丙烯酰胺凝膠D．假如只是分別混合物而不需測定蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量時，就無需加入SDS，此時蛋白質(zhì)的電泳遷移率取決于所帶電荷和分子的大小C解析聚丙烯酰胺凝膠是由單體丙烯酰胺和交聯(lián)劑N，N′－亞甲基雙丙烯酰胺在引發(fā)劑和催化劑的作用下聚合交聯(lián)成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠。[發(fā)展目標]11．已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種物質(zhì)，其分子大小、電荷的性質(zhì)和數(shù)量狀況如圖所示。下列敘述正確的是()A．將樣品裝入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋內(nèi)，則分子甲也保留在袋內(nèi)B．若五種物質(zhì)為蛋白質(zhì)，則用凝膠色譜柱分別時，甲的移動速度最快C．將樣品以2000r/min的速度離心10min，若分子戊存在于沉淀中，則分子丙也存在于沉淀中D．若五種物質(zhì)為蛋白質(zhì)，用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳分別樣品中的蛋白質(zhì)分子，則分子甲和分子丙形成的電泳帶相距最近C解析透析的原理是相對分子質(zhì)量小的物質(zhì)能透過半透膜，相對分子質(zhì)量大的物質(zhì)不能透過，乙保留在袋內(nèi)，甲則不肯定保留在袋內(nèi)；凝膠色譜柱分別蛋白質(zhì)時，相對分子質(zhì)量小的路程長、移動慢；離心時相對分子質(zhì)量大的物質(zhì)先沉淀，戊沉淀，則乙、丁、丙均已沉淀；用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳分別蛋白質(zhì)時，電泳遷移率主要取決于分子大小，分子甲和分子戊形成的電泳帶相距最近。12．下圖是用除去DNA的濾液進行血紅蛋白的提取和分別試驗的裝置，下列有關敘述不正確的是()A．首先用圖甲裝置對濾液進行處理，其目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)B．圖乙裝置的試管中收集到的液體中最先出現(xiàn)的是相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)C．用圖乙裝置分別血紅蛋白時，待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時，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，在電場的作用下向一極移動B解析圖乙裝置表示通過凝膠色譜法分別蛋白質(zhì)的過程，蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量較大時，被排阻在凝膠顆粒的外面，在顆粒之間快速通過，最先出現(xiàn)在收集液中。13．下圖為凝膠色譜法分別蛋白質(zhì)的示意圖和SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳示意圖。據(jù)圖分析不正確的是()A．在裝填圖甲中凝膠色譜柱時一旦發(fā)覺柱內(nèi)有氣泡存在，就須要重裝B．圖甲中大分子蛋白質(zhì)因阻力大而移動得慢，所以最終從層析柱中流出來C．圖乙中凝膠中加入的SDS可以使蛋白質(zhì)遷移速率完全取決于分子大小D．已知凝膠中的SDS帶負電，則應在電泳槽的①處接電源負極，②處接電源正極B解析在裝填凝膠色譜柱時，凝膠裝填在色譜柱內(nèi)要勻稱，不能有氣泡存在，因為氣泡會影響蛋白質(zhì)洗脫的次序，A項正確；圖甲中大分子蛋白質(zhì)不簡單進入凝膠內(nèi)部的通道，路程短，移動速度快，所以最先從層析柱中流出來，B項錯誤；圖乙中凝膠中加入的SDS所帶負電荷的量大大超過蛋白質(zhì)分子原有的電荷量，故可以使蛋白質(zhì)遷移速率完全取決于分子大小，C項正確；凝膠中的SDS帶負電，所以電泳槽的①處接電源負極，②處接電源正極，D項正確。14．血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，負責血液中O2的運輸。請依據(jù)血紅蛋白的提取和分別流程圖回答相關問題：(1)將試驗流程補充完整：A為______________________，B為____________________。凝膠色譜法是依據(jù)____________________分別蛋白質(zhì)的有效方法。(2)洗滌紅細胞的目的是去除________，洗滌次數(shù)過少，無法除去________；離心速度過高和時間過長會使________________一同沉淀，達不到分別的效果。洗滌干凈的標記是________________________。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是____________________。(3)在洗脫過程中加入物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是__________________________________。假如紅色區(qū)帶________________，說明色譜柱制作勝利。解析凝膠色譜法是依據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分別蛋白質(zhì)的有效方法，在蛋白質(zhì)提取與分別過程中包括樣品的處理、粗分別、純化和純度鑒定四步，每一步均應用了不同的操作技術，須要留意。答案(1)血紅蛋白的釋放樣品的加入和洗脫相對分子質(zhì)量的大小(2)雜蛋白(或血漿蛋白)血漿蛋白白細胞和淋巴細胞離心后的上清液中沒有黃色蒸餾水和甲苯(3)精確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境，保持體外的pH和體內(nèi)一樣勻稱一樣地移動15．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和CO2。我們可以選用豬、牛、羊等哺乳動物的血液進行試驗來提取和分別血紅蛋白。請回答下列有關問題：(1)血紅蛋白提取和分別的程序可分為四步：________、________、________和____________。(2)試驗前取簇新的血液，要切記在采血容器中預先加入檸檬酸鈉，取血回來，立刻進行離心，收集血紅蛋白溶液。①加入檸檬酸鈉的目的是______________。②在樣品處理中包括紅細胞的洗滌、______________、分別血紅蛋白溶液。③分別紅細胞時對離心速度和離心時間的要求是____________________________。④若離心速度過高或時間過長結(jié)果會怎樣？________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)收集的血紅蛋白溶液在透析袋中透析，然后通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最終經(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)的分別有什么意義？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________