《2019-2020學年高中生物 第四章 生物化學與分子生物學技術實踐 第一節(jié) 生物成分的分離與測定技術 第1課時 蛋白質的分離與提取知能演練輕巧奪冠 蘇教版選修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020學年高中生物 第四章 生物化學與分子生物學技術實踐 第一節(jié) 生物成分的分離與測定技術 第1課時 蛋白質的分離與提取知能演練輕巧奪冠 蘇教版選修1（10頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第1課時 蛋白質的分離與提取 [隨堂檢測] [學生用書P52] 知識點一　蛋白質分離技術 1．凝膠色譜法分離蛋白質依據的原理是(　　) A．根據蛋白質分子與凝膠的親和力的大小 B．根據蛋白質相對分子質量的大小 C．根據蛋白質所帶電荷的多少 D．根據蛋白質溶解度的大小 解析：選B。凝膠色譜法是根據蛋白質相對分子質量的大小分離蛋白質的一種方法。 2．下列有關透析的敘述，錯誤的是(　　) A．用于透析的薄膜要具有選擇透過性 B．透析膜是一種半透膜 C．透析能使小分子自由出入，而將大分子保留在袋內 D．透析膜可用于更換樣品的緩沖液 解析：選A。透析膜能使小分子自由出入

2、，大分子不能通過，具有半透性，但不具有選擇性，A項錯。透析過程中小分子可自由出入，因此，可用于更換樣品的緩沖液，B、C、D項都正確。 3．電泳實現樣品中各種蛋白質分子的分離是利用了(　　) A．各種分子帶電性質的差異 B．分子本身的大小不同 C．分子形狀的不同 D．以上都正確 解析：選D。電泳是利用了待分離樣品中各種分子帶電性質的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而實現樣品中各種分子的分離。 知識點二　電泳法與凝膠色譜法分離蛋白 質的過程 4．如圖為凝膠色譜法分離蛋白質示意圖和SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳示意圖。據圖分析不正確的是(　　)

3、 A．在裝填圖甲中凝膠色譜柱時一旦發(fā)現柱內有氣泡存在，就需要重裝 B．圖甲中大分子蛋白質因阻力大而移動慢，所以最后從層析柱中流出來 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 解析：選B。在裝填凝膠色譜柱時，凝膠裝填在色譜柱內要均勻，不能有氣泡存在，因為氣泡會影響蛋白質洗脫的次序，A正確；圖甲中大分子蛋白質因不容易進入凝膠內部的通道，路程短，移動速度快，所以最先從層析柱中流出來，B錯誤；SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳的遷移速率完全取決于分子大小，因此圖乙中凝膠中加入的SDS可以使蛋白質遷移

4、速率完全取決于分子大小，C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正確。 5．如圖能正確表示相對分子質量不同的蛋白質，屬于在凝膠中的行進過程的是(　　) 解析：選B。相對分子質量大的蛋白質不容易進入凝膠內部的通道，路程短，移動的速度快，A錯誤；相對分子質量小的蛋白質容易進入凝膠內部的通道，路程長，移動的速度慢，相對分子質量大的蛋白質不容易進入凝膠內部的通道，路程短，移動的速度快，B正確；相對分子質量大的蛋白質不容易進入凝膠內部的通道，C錯誤；相對分子質量大的蛋白質不容易進入凝膠內部的通道，且其路程短，移動的速度快，D錯誤。 6．紅細胞含有大量血紅蛋白

5、，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。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。根據材料回答下列問題： (1)實驗前取新鮮血液，要在采血器中預先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。加入檸檬酸鈉的目的是________________________________________________________________________。 (2)在對樣品進行處理時，主要包括紅細胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液、透析等步驟。其中透析技術的原理是__________________________

6、______________________________________________。 (3)同學甲利用瓊脂糖凝膠電泳技術將得到的蛋白質進行分離，在電泳過程中，影響蛋白質遷移速率的因素包括蛋白質分子的________、________以及分子的形狀等。 (4)圖1、圖2分別是同學甲、乙利用同一種樣品分離得到的結果，則圖2中與圖1中蛋白質P對應的是________________________________________________________________________。 解析：(1)加入檸檬酸鈉的目的是防止血液凝固。(2)透析的原理是小分子可以自由進出透析

7、袋(半透膜)，而大分子不能通過。(3)電泳時，影響蛋白質遷移速率的因素有蛋白質分子大小、帶電性質及分子的形狀等。(4)SDS凝膠電泳裝置是垂直的裝置，此種電泳方法主要取決于蛋白質分子量的大小，與電荷無關，同時加樣在“－”極，通電后，樣品蛋白質向“＋”極移動，相對分子質量相對小的，移動距離大，因此從圖1的電泳結果分析，P比N、M移向“＋”距離大，說明P的相對分子質量相對比較小，因此洗脫出來的時間比較長，符合圖2中的丙。 答案：(1)防止血液凝固 (2)小分子可以自由進出透析袋(半透膜)，而大分子不能通過 (3)大小　帶電性質 (4)丙 [課時作業(yè)] [學生用書P91(單獨成冊)] 一

8、、選擇題 1．下列關于蛋白質提取的說法中，不正確的是(　　) A．一般用機械方法破碎生物組織 B．破碎細胞常用的方法有研磨法、超聲波法和酶解法 C．一般來說，酸性蛋白質要用酸性溶液抽提 D．抽提得到的蛋白質粗提取物可用離心法去除固體雜質 解析：選C。一般酸性蛋白質要用偏堿性溶液抽提。 2．離心沉降法是純化蛋白質的方法之一，在這一過程中蛋白質會分層，這一現象與蛋白質的何種性質有關(　　) A．酸堿性 B．所帶電荷多少 C．分子大小和密度 D．種類 解析：選C。根據蛋白質之間或蛋白質與其他分子之間在分子大小和密度上的不同，采用離心沉降法，使其分層而分離；酸堿性不同可用電泳法

9、；所帶電荷多少不同可采用電泳法等。 3．利用凝膠色譜法哪種蛋白質先洗脫出來(　　) A．相對分子質量大的 B．溶解度高的 C．相對分子質量小的 D．所帶電荷多的 解析：選A。相對分子質量較小的蛋白質能進入凝膠內部通道，洗脫路程較長，移動速度較慢；相對分子質量大的蛋白質不能進入凝膠內部而沿凝膠顆粒間的空隙移動，洗脫路程較短，移動速度較快，首先洗脫出來。 4．在pH＝5.12時進行電泳，下列哪種蛋白質既不向正極移動也不向負極移動(　　) A．血紅蛋白：pI(等電點)＝7.07 B．魚精蛋白：pI＝12.20 C．α1-球蛋白：pI＝5.06 D．β-球蛋白：pI＝5.12

10、解析：選D。β-球蛋白在pH＝5.12時不帶電，在電泳時既不向正極移動也不向負極移動。 5．關于蛋白質提取的敘述中，不正確的是(　　) A．分離與純化蛋白質之前首先要用適當的方法使蛋白質釋放出來 B．抽提時要依據蛋白質的不同特性選擇不同的溶劑 C．蛋白質的粗提取物離心可除去一些小分子雜質 D．蛋白質的粗制品可能是多種蛋白質的混合物 解析：選C。分離純化蛋白質之前要先讓細胞中的蛋白質釋放出來，A正確；提取蛋白質時，要根據蛋白質的不同特性選用不同的溶劑，B正確；對蛋白質的粗提取物離心可以除去一些固體雜質，C錯誤；蛋白質的粗制品是多種蛋白質的混合物，D正確。 6．下列有關凝膠色譜法和電

11、泳法的說法，正確的是(　　) A．它們都是分離蛋白質的重要方法 B．它們的原理相同 C．使用凝膠色譜法需要使用緩沖溶液而電泳不需要 D．以上說法都正確 解析：選A。不同蛋白質的分子量不同，因此凝膠色譜法可以根據相對分子質量的大小分離蛋白質；電泳法中帶電分子的遷移速度不僅與分子大小有關，也與分子所帶的電荷有關，A正確、B錯誤；這兩種方法都用到緩沖溶液，以調節(jié)溶液的酸堿度，C錯誤。 7．下列關于蛋白質純化方法的敘述，錯誤的是(　　) A．純化主要是根據蛋白質以及蛋白質與其他物質之間的理化性質的差異進行的 B．透析法可去除小分子化合物雜質，原理是不同分子所攜帶凈電荷不同 C．通過控

12、制離心速率，可使分子大小、密度不同的蛋白質沉降分層，從而分離不同的蛋白質 D．不同的物質在同一電場中的泳動速度不同，因此可用電泳法分離蛋白質 解析：選B。透析法是利用蛋白質分子不能透過半透膜的特性，將蛋白質與其他小分子化合物分離開來。 8．下列關于血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳實驗的說法，不正確的是(　　) A．實驗所用的巴比妥緩沖液的pH為8.6 B．點樣是在薄膜的光澤面上進行的 C．實驗后可以得到五條色帶 D．整個實驗最關鍵的步驟是點樣 解析：選B。在點樣時，用蓋玻片在薄膜的非光澤面且離薄膜一端2 cm 處輕輕點樣。 9．下圖是人血清蛋白在以醋酸纖維薄膜為支持物，pH為8.6

13、的巴比妥緩沖液中電泳分離結果示意圖，由此圖不能得出的結論是(　　) A．在pH為8.6的巴比妥緩沖液中γ、β、α2、α1和清蛋白都帶負電荷 B．在pH為8.6的巴比妥緩沖液中電泳時，γ、β、α2、α1和清蛋白遷移速率不同 C．β球蛋白的相對分子質量一定比α球蛋白的相對分子質量大 D．在pH為8.6的巴比妥緩沖液中γ球蛋白遷移速率最慢，清蛋白遷移速率最快 解析：選C。帶電粒子在電場中遷移的速率是帶電粒子帶電性質、帶電量、粒子大小、粒子形狀共同作用的結果。 10．如圖是用除去DNA的濾液進行血紅蛋白的提取和分離實驗裝置，下列敘述不正確是(　　) A．用圖甲裝置對濾液進行處理，

14、其目的是去除相對分子質量較小的雜質 B．圖乙裝置的試管中收集到的液體中最先出現的是相對分子質量較小的蛋白質 C．用圖乙裝置分離血紅蛋白時，待紅色的蛋白質接近色譜柱底端時，用試管收集流出液，每管收集5 mL，連續(xù)收集 D．圖丙裝置中電泳法分離提純血紅蛋白的原理是血紅蛋白帶有一定量的電荷，在電場的作用下向一極移動 解析：選B。圖甲裝置為透析法，通過對濾液進行處理，其目的是去除相對分子質量較小的雜質，A正確；圖乙裝置為凝膠色譜法，試管中收集到的液體中最先出現的是相對分子質量較大的蛋白質，B錯誤；用圖乙裝置分離血紅蛋白時，待紅色的蛋白質接近色譜柱底端時，用試管收集流出液，每管收集5 mL，連續(xù)

15、收集，C正確；丙裝置中電泳法分離提純血紅蛋白的原理是血紅蛋白帶有一定量的電荷，在電場的作用下向一極移動，D正確。 11. 如圖表示對某蛋白質溶液進行SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳的結果(類似于紙層析法分離色素)，下列相關敘述不正確的是(　　) A．蛋白質上某些基團解離后可使蛋白質帶電，電場中帶電的蛋白質分子(或多肽)會向著與其所帶電荷相反的電極移動 B．蛋白質在SDS—聚丙烯酰胺凝膠中的遷移速度完全取決于其所帶凈電荷多少 C．蛋白質在SDS—聚丙烯酰胺凝膠中的遷移速度基本取決于其分子量大小 D．電泳結果表明溶液中蛋白質可能有兩種，但也可能只有一種 解析：選B。蛋白質的氨基與羧基可

16、發(fā)生解離，使其帶正電或負電，在電場中發(fā)生遷移。SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳中所加的SDS可完全掩蓋蛋白質本身所帶電荷，故其移動速度與本身所帶電荷無關，而由其分子量大小決定。SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳會使蛋白質水解成肽鏈，故結果所示可能只有一種蛋白質(有兩種肽鏈)，也可能有兩種蛋白質。 12．下列關于凝膠色譜法的原理及操作，不正確的是(　　) A．是利用凝膠把分子大小不同的物質分離開的一種方法 B．在洗脫過程中，大分子不能進入凝膠內部而最先流出，而小分子可以進入凝膠內部而流速緩慢，最后流出 C．凝膠內部有很微細的多孔網狀結構，其空隙大小與被分離的物質分子的大小無相應關系 D．一般情況下，

17、凝膠對要分離的物質沒有吸附作用，因此所有要分離的物質都應該被洗脫出來 解析：選C。凝膠色譜法是根據相對分子質量大小分離蛋白質的有效方法。凝膠是由多糖類化合物構成的，其內部有很微細的多孔網狀結構，相對分子質量較小的蛋白質可以進入凝膠內部，路程較長，移動速度較慢；而相對分子質量較大的蛋白質無法進入凝膠內部，路程較短，移動速度較快，因此在洗脫過程中先分離出來。不同的凝膠，其立體網狀結構不同，孔隙大小不同，因此可分離的分子大小也不同。凝膠一般對分離的物質無吸附作用，所以要分離的物質都應該被洗脫出來，這是凝膠色譜法與一般層析法的不同。 二、非選擇題 13．請根據血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳實驗回答下列

18、問題： (1)實驗所用的主要試劑有：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)實驗所用緩沖液的pH為________，為什么？________________________________________________________________________ _______________________________

19、_________________________________________。 (3)點樣應點在薄膜的哪一面？__________，方法是：用__________在血清中蘸一下，在離薄膜一端________cm處輕輕按下，隨即提起。 (4)實施電泳時，每厘米膜寬電流強度為________________________________________________________________________， 電泳時間為________________________。 解析：(1)血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳實驗需配制的試劑有巴比妥緩沖液、染色液、漂洗液、透明液等。(2)實驗

20、所用的緩沖液的pH為8.6，因為此時血清中的各種蛋白質都呈負電性，而且彼此電荷大小不同，便于分離。(3)在點樣時，用蓋玻片在膜的非光澤面且離薄膜一端2 cm處輕輕點樣。(4)在實施電泳時，蓋上電泳槽蓋，在薄膜平衡約10 min后通上電源，調節(jié)電流強度至每厘米膜寬0.4～0.8 mA，電泳時間為60～90 min。 答案：(1)巴比妥緩沖液、染色液、漂洗液、透明液等 (2)8.6　在此pH下，血清中的各種蛋白質都呈負電性，而且彼此電荷大小不同，便于分離 (3)非光澤面　蓋玻片　2 (4)0.4～0.8 mA　60～90 min 14. 凝膠色譜技術是20世紀六十年代初發(fā)展起來的一

21、種快速而又簡單的分離技術，由于設備簡單、操作方便、不需要有機溶劑，對高分子物質有很高的分離效果，目前已經被生物化學、分子生物學、生物工程學、分子免疫學以及醫(yī)學等相關領域廣泛應用，不但應用于科學實驗研究，而且已經大規(guī)模地用于工業(yè)生產。據圖回答問題： (1)a、b均為蛋白質分子，其中先從層析柱中洗脫出來的是________，原因是________________________________________________________________________ _____________________________________________________________

22、___________。 (2)自己制作凝膠色譜柱時，在色譜柱底部d位置相當于多孔板的結構可由________替代。 (3)裝填凝膠色譜柱時，色譜柱內不能有氣泡存在，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)洗脫用的液體應盡量與浸泡凝膠所用的液體______(填“相同”或“不同”)，洗脫時，對洗脫液的流速要求是________

23、。 解析：用凝膠色譜法分離各種蛋白質時，大分子蛋白質先洗脫出來，小分子蛋白質后洗脫出來。大分子蛋白質由于直徑較大，不易進入凝膠顆粒的微孔，而只能分布于顆粒之間，所以向下移動的速度較快。小分子蛋白質可進入凝膠內，在向下移動的過程中，從一個凝膠顆粒內擴散到顆粒間隙后再進入另一凝膠顆粒，如此不斷地進入和擴散，小分子蛋白質的下移速度落后于大分子蛋白質。在裝填凝膠色譜柱時，不得有氣泡存在，因為氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質的洗脫次序，降低分離效果；洗脫時要調節(jié)洗脫液流速，保持穩(wěn)定。 答案：(1)a　a的相對分子質量大，無法進入凝膠內部的通道，只能在凝膠外部移動，路程較短，移動速度較快 (2)尼龍網或尼龍

24、紗 (3)氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質的洗脫次序，降低分離效果 (4)相同　保持穩(wěn)定 15．商品化植酸酶主要來自微生物，首先篩選出產酶的菌株，然后制備植酸酶，請根據下面的流程圖回答問題： (1)Ⅰ中的主要成分有哪些？____________________；Ⅱ中包含哪些成分？__________________。 (2)請寫一種純化得到植酸酶的方法：________________________________________________________________________； 其原理是________________________________________

25、________________________________。 解析：植酸酶是蛋白質，屬于大分子有機物，含酶的發(fā)酵液經過透析后，能夠除去小分子雜質，這樣就能夠得到植酸酶。對于粗提取的植酸酶可以用凝膠色譜法進行提純，由于蛋白質帶有電荷，亦可用電泳法進行純化。 答案：(1)小分子雜質　植酸酶等多種蛋白質 (2)凝膠色譜法　根據蛋白質之間分子量的大小差異進行純化(或電泳法　根據蛋白質之間電荷、分子量的大小等差異進行純化) 16．某生物興趣小組在“蛋白質的提取和分離”實驗中，準備從豬的血液中初步提取血紅蛋白，設計的“血紅蛋白提取、分離流程圖”如下，試回答下列有關問題： ―→→→ (1)

26、樣品處理中紅細胞的洗滌要用________反復沖洗、離心。向紅細胞懸液中加入一定量的低濃度、pH＝7.0的緩沖液并充分攪拌，可以破碎紅細胞，破碎細胞的原理是________________________________________________________________________。 (2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是__________________，若要盡快達到理想的透析效果，可以__________________________(寫出一種方法)。 (3)電泳利用了待分離樣品中各種分子____________等的差異，而產生不同遷移速度，實現各種分子的分離。

27、 (4)一同學通過血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳，觀察到正常人和鐮刀型細胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結果如圖所示。由圖可知攜帶者有________種血紅蛋白，從分子遺傳學的角度作出的解釋是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)洗滌紅細胞所用的溶液是生理鹽水；根據滲透作用原理，將紅細胞置于低滲溶液中，紅細胞會吸水脹 破，釋放出血紅

28、蛋白。(2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是除去樣品中的小分子雜質；可通過增加緩沖液的量或及時更換緩沖液等方法縮短透析時間，盡快達到理想的透析效果。(3)由于各種分子帶電性質以及分子大小、形狀等的差異，在電泳過程中產生了不同的遷移速度，實現各種分子的分離。(4)根據圖示可知，鐮刀型細胞貧血癥的攜帶者含有兩種血紅蛋白，原因是攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因，分別控制合成兩種不同的蛋白質。 答案：(1)生理鹽水　滲透原理(當外界溶液濃度低于動物細胞內液濃度時，細胞吸水脹破) (2)除去樣品中的小分子雜質　增加緩沖液的量或及時更換緩沖液 (3)帶電性質以及分子大小、形狀 (4)2　攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因，可以控制合成兩種不同的蛋白質 10