2019-2020年高中生物 課時(shí)訓(xùn)練14 血紅蛋白的提取和分離 新人教版選修11.使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進(jìn)過(guò)程,可表示為下圖中()。解析:凝膠色譜法是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)能進(jìn)入凝膠內(nèi)部通道,路程較長(zhǎng),移動(dòng)速度較慢;相對(duì)分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì),路程較短,移動(dòng)速度較快,首先洗脫出來(lái)。答案:B2.使用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.分子形狀的差異解析: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.在血紅蛋白的整個(gè)提取過(guò)程中,不斷用磷酸緩沖液處理的目的是()。A.防止血紅蛋白被氧氣氧化B.血紅蛋白是一種堿性物質(zhì),需磷酸中和C.磷酸緩沖液會(huì)加速血紅蛋白的提取過(guò)程D.讓血紅蛋白處在穩(wěn)定的pH范圍內(nèi),維持其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)解析:磷酸緩沖液的作用是穩(wěn)定pH,從而維持血紅蛋白的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。答案:D4.蛋白質(zhì)的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:蛋白質(zhì)的提取和分離分為樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定四步。A中凝膠色譜操作及SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳為實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的技術(shù)。答案:C5.關(guān)于凝膠色譜柱的裝填,除哪項(xiàng)外均為正確解釋?()A.交聯(lián)葡聚糖凝膠(Sephadex G75)“G”表示凝膠的交聯(lián)程度、膨脹程度及分離范圍,75表示凝膠得水值B.色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在,一旦發(fā)現(xiàn)有氣泡,必須重裝C.用300 mL物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液充分洗滌平衡凝膠12 hD.凝膠用自來(lái)水充分溶脹后,配成凝膠懸浮液解析:本實(shí)驗(yàn)中使用的交聯(lián)葡聚糖凝膠(Sephadex G75),其中G表示凝膠的交聯(lián)程度、膨脹程度及分離范圍,75表示凝膠得水值,即每克凝膠膨脹時(shí)吸水7.5 g;氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序,降低分離效果,因此,一旦發(fā)現(xiàn)有氣泡,必須重裝;在洗脫過(guò)程中,應(yīng)在約50 cm高的操作壓下,用300 mL物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液充分洗滌平衡凝膠12 h,以使凝膠裝填緊密;凝膠溶脹時(shí),應(yīng)使用蒸餾水將其充分溶脹,制成凝膠懸浮液。答案:D6.已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質(zhì)分子,其分子大小、電荷的性質(zhì)和電荷量情況如下圖所示,下列有關(guān)蛋白質(zhì)分離的敘述正確的是()。A.若將樣品以2 000 rmin-1的速度離心10 min,分子戊存在于沉淀中,則分子甲也存在于沉淀中B.若用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質(zhì),則分子甲移動(dòng)速度最快C.將樣品裝入透析袋中透析12 h,若分子乙保留在袋內(nèi),則分子丙也保留在袋內(nèi)D.若用聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質(zhì)分子,則分子甲和分子丙形成的電泳帶相距最遠(yuǎn)解析:若用離心法分離蛋白質(zhì),則相對(duì)分子質(zhì)量大的分子先沉淀下來(lái),即丙在沉淀中。若用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質(zhì),則相對(duì)分子質(zhì)量越小,移動(dòng)越慢,即甲的移動(dòng)速度最慢。將樣品裝入透析袋中透析12 h,若分子乙保留在袋內(nèi),則相對(duì)分子質(zhì)量更大的丙也保留在袋內(nèi)。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,據(jù)圖無(wú)法判斷五種蛋白質(zhì)在凝膠上的電泳帶距離;為消除凈電荷對(duì)遷移率的影響,可在凝膠中加入SDS使電泳的遷移率完全取決于分子的大小。答案:C7.下面說(shuō)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(duì)溶液pH的影響,維持pH基本不變B.緩沖溶液通常由12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(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過(guò)程D.透析袋能使大分子自由進(jìn)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(jìn)出,而將大分子保留在袋內(nèi)。透析可以除去樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì),或用于更換樣品的緩沖液。答案:D8.下列試劑可用于血紅蛋白釋放的是()。生理鹽水甲苯磷酸緩沖液蒸餾水檸檬酸鈉A.B.C.D.解析:在蒸餾水中紅細(xì)胞吸水脹破,甲苯作為有機(jī)溶劑能夠溶解細(xì)胞膜,加速細(xì)胞的破裂。答案:A9.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,負(fù)責(zé)血液中O2和部分CO2的運(yùn)輸。請(qǐng)根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問(wèn)題。(1)將實(shí)驗(yàn)流程補(bǔ)充完整:A為,B為。凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)而分離蛋白質(zhì)的有效方法。(2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除,洗滌次數(shù)過(guò)少,無(wú)法除去;離心速度過(guò)高和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使一同沉淀,達(dá)不到分離的效果。洗滌干凈的標(biāo)志是。釋放血紅蛋白的過(guò)程中起作用的是。(3)在洗脫過(guò)程中加入物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是。如果紅色區(qū)帶,說(shuō)明色譜柱制作成功。解析:本題考查血紅蛋白提取和分離的實(shí)驗(yàn)步驟和基本操作。答案:(1)血紅蛋白的釋放樣品的加入和洗脫蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的大小(2)雜蛋白(血漿蛋白)血漿蛋白白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞離心后的上清液中沒(méi)有黃色蒸餾水和甲苯(3)準(zhǔn)確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境,保持體外的pH和體內(nèi)的一致均勻一致地移動(dòng)10.下圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)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)甲裝置中,B是血紅蛋白溶液,則A是;乙裝置中,C溶液的作用是。(3)甲裝置用于,目的是。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫,是根據(jù)分離蛋白質(zhì)的有效方法。(4)用乙裝置分離血紅蛋白時(shí),待時(shí),用試管收集流出液,每5 mL收集一管,連續(xù)收集。解析:A表示磷酸緩沖液,B表示血紅蛋白溶液,C表示緩沖液。甲裝置可對(duì)血紅蛋白粗分離,血紅蛋白留在透析袋中,而小分子物質(zhì)進(jìn)入緩沖液。乙裝置中的緩沖液(C)可對(duì)色譜柱中的血紅蛋白進(jìn)行洗脫。答案:(1)運(yùn)輸(2)磷酸緩沖液洗脫血紅蛋白(3)透析(粗分離)去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)凝膠色譜法相對(duì)分子質(zhì)量的大小(4)紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端11.測(cè)定蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量是研究蛋白質(zhì)的一項(xiàng)重要技術(shù)。常用的測(cè)定方法是凝膠色譜法。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)凝膠色譜法的原理是。(2)還有同學(xué)將大腸桿菌破碎并提取得到大腸桿菌蛋白質(zhì),一同學(xué)利用瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)將得到的蛋白質(zhì)進(jìn)行分離,在電泳過(guò)程中,影響蛋白質(zhì)遷移速度的因素包括蛋白質(zhì)分子的,分子的大小、形狀等。而另一位同學(xué)則利用凝膠過(guò)濾法分離蛋白質(zhì)。待蛋白質(zhì)接近凝膠色譜柱底端時(shí),用試管連續(xù)收集流出液。先收集到的蛋白質(zhì)與后收集到的蛋白質(zhì)的區(qū)別是。答案:(1)根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)(2)帶電性質(zhì)的差異先收集到的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量較大,后收集到的相對(duì)分子質(zhì)量較小12.凝膠色譜技術(shù)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來(lái)的一種快速而又簡(jiǎn)單的分離技術(shù),由于設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便,不需要有機(jī)溶劑,對(duì)高分子物質(zhì)有很高的分離效果,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,請(qǐng)回答問(wèn)題。(1)若選用Sephadex G100,則G表示。(2)通過(guò)凝膠色譜法可將從紅細(xì)胞中分離出的血紅蛋白樣品進(jìn)一步,在血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)中有以下操作,試回答:實(shí)驗(yàn)時(shí)要對(duì)采集到的血液中的紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌,洗滌的目的是。在的作用下,紅細(xì)胞會(huì)破裂釋放出血紅蛋白。將釋放出的血紅蛋白收集到透析袋中透析,這是樣品的,而透析的目的是。實(shí)驗(yàn)最后經(jīng)過(guò)SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行。(3)裝填凝膠色譜柱時(shí),要注意色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在,一旦發(fā)現(xiàn)氣泡必須重裝。這是因?yàn)?。解?本題考查血紅蛋白的分離和提取。血紅蛋白分離和提取實(shí)驗(yàn)的操作分為樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定四步。整個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理是依據(jù)蛋白質(zhì)的各種特性分離蛋白質(zhì)。答案:(1)凝膠的交聯(lián)程度、膨脹程度及分離范圍(2)純化去除血漿蛋白蒸餾水和甲苯粗分離去除相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)純度鑒定(3)氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序,降低分離效果