2019-2020年高中生物專題5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)課題3血紅蛋白的提取和分離練習(xí)新人教版選修1下列試劑可用于血紅蛋白釋放的是()0.9%的生理鹽水甲苯磷酸緩沖液蒸餾水檸檬酸鈉ABC D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離蛋白質(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在血紅蛋白分離過程中如果紅色帶區(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洗脫過程 D樣品的處理解析：在血紅蛋白分離過程中如果紅色帶區(qū)歪曲、散亂、變寬，說明色譜柱制作不成功，可能是凝膠裝填不緊密、不均勻，或者存在氣泡，打亂了洗脫次序所致。答案：B3下列有關(guān)“血紅蛋白提取和分離”實(shí)驗(yàn)的正確敘述是()A用蒸餾水進(jìn)行紅細(xì)胞的洗滌，其目的是去除細(xì)胞表面的雜蛋白B將血紅蛋白溶液進(jìn)行透析，其目的是去除相對(duì)分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)C血紅蛋白釋放時(shí)加入有機(jī)溶劑，其目的是使血紅蛋白溶于有機(jī)溶劑D整個(gè)過程不斷用磷酸緩沖液處理，是為了維持血紅蛋白的結(jié)構(gòu)解析：對(duì)紅細(xì)胞洗滌時(shí)應(yīng)該用生理鹽水，不能用蒸餾水，A錯(cuò)誤；將血紅蛋白溶液進(jìn)行透析，其目的是去除相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，B錯(cuò)誤；血紅蛋白釋放時(shí)加入有機(jī)溶劑，其目的是溶解磷脂，加速血紅蛋白的釋放，C錯(cuò)誤；整個(gè)過程不斷用磷酸緩沖液處理，是為了維持pH相對(duì)穩(wěn)定，防止和血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，D正確。答案：D4凝膠色譜柱取長為40 cm，內(nèi)徑為1.6 cm，有關(guān)說法中，不正確的是()A一般凝膠色譜柱直徑的大小不會(huì)影響分離的效果B凝膠色譜柱過高，超過1 m，不影響分離的效果C凝膠色譜柱過矮，則影響混合物的分離度D凝膠色譜柱直徑過大會(huì)耗用過多洗脫液，樣品的稀釋度過大解析：一般凝膠色譜柱直徑的大小不影響分離的效果，但是直徑過大會(huì)造成洗脫液體積增大，樣品的稀釋度過大，因此應(yīng)選擇直徑不超過2 cm的色譜柱。凝膠色譜柱的高度與分離度有關(guān)，一般不超過1 m。答案：B5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：(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)甲裝置中，B是血紅蛋白溶液，則A是磷酸緩沖液；乙裝置中，C溶液的作用是洗脫血紅蛋白。(3)甲裝置用于透析(粗分離)，目的是去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫凝膠色譜法，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。(4)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5 mL收集一管，連續(xù)收集。答案：(1)運(yùn)輸(2)磷酸緩沖液洗脫血紅蛋白(3)透析(粗分離)去除樣品中分子量較小的雜質(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1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，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。答案：B2使用SDS聚丙烯酰胺電泳的過程中，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：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下列是關(guān)于血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵步驟，其中正確的是()A蛋白質(zhì)的提取和分離一般可分為粗分離、樣品處理、純化、純度鑒定等4步B蛋白質(zhì)的提取和分離實(shí)驗(yàn)可以以豬、牛、雞、蛙等動(dòng)物的血液為材料分離血紅蛋白C對(duì)樣品的處理過程分為紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、透析和分離血紅蛋白等D對(duì)蛋白質(zhì)的純化和純度鑒定的方法使用最多的是SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳解析：蛋白質(zhì)提取和分離的實(shí)驗(yàn)步驟一般包括樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定等4步，A錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)的提取和分離實(shí)驗(yàn)一般用哺乳動(dòng)物的成熟的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料分離血紅蛋白，一般不要雞、蛙等動(dòng)物血液為材料分離血紅蛋白，B錯(cuò)誤；樣品處理的一般步驟分為紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白、透析等，C錯(cuò)誤；對(duì)蛋白質(zhì)的純化和純度鑒定的方法使用最多的是SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳，D正確。答案：D5從細(xì)胞中提取某種特定的蛋白質(zhì)比提取DNA難度大，其原因不是()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、粗分離、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難度大的原因，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難度大的原因，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難度大的原因，C錯(cuò)誤；提取血紅蛋白程序可分為樣品處理、粗分離、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，不是難度大的原因，D正確。答案：D6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)提取和分離的實(shí)驗(yàn)步驟一般包括樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定等4步。答案：C7下列對(duì)凝膠電泳的相關(guān)認(rèn)識(shí)，錯(cuò)誤的是()A蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率只取決于分子的大小B蛋白質(zhì)在SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率完全取決于分子的大小CSDS聚丙烯酰胺凝膠電泳不僅用于蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定，還可用于蛋白質(zhì)混合組分的分離D凝膠中加入SDS可以消除凈電荷對(duì)遷移率的影響解析：SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳中蛋白質(zhì)分子所帶的負(fù)電荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過天然蛋白質(zhì)分子的負(fù)電荷，消除了不同蛋白質(zhì)分子的電荷效應(yīng)，使蛋白質(zhì)分子相對(duì)遷移率的大小完全取決于相對(duì)分子質(zhì)量的高低。答案：A8在血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是()A分離紅細(xì)胞時(shí)需去除上層透明的黃色血漿B紅細(xì)胞釋放出血紅蛋白時(shí)只需加入蒸餾水C分離血紅蛋白溶液是低速短時(shí)間離心D洗脫時(shí)，待紅色蛋白質(zhì)下移即開始收集流出液解析：分離紅細(xì)胞時(shí)要及時(shí)除去血漿蛋白。釋放紅細(xì)胞時(shí)需要加入蒸餾水和甲苯。分離血細(xì)胞時(shí)，要短時(shí)低速離心，即一般為500 r/min，離心2 min，否則白細(xì)胞會(huì)一同沉淀，達(dá)不到分離效果。分離血紅蛋白時(shí)要高速長時(shí)間離心，以2 000 r/min的速度離心10 min。洗脫時(shí)待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端用試管收集流出液。答案：A9以下關(guān)于豬血紅蛋白提純的描述，不正確的是()A洗滌血紅細(xì)胞時(shí)，使用生理鹽水可以防止紅細(xì)胞破裂B豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核，提純時(shí)雜蛋白較少C血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測(cè)D在凝膠色譜法分離過程中，血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動(dòng)慢解析：在凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的過程中，相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程較長，移動(dòng)速度較慢；而相對(duì)分子質(zhì)量較大的分子無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，只能在凝膠外部移動(dòng)，路程較短，移動(dòng)速度較快。所以血紅蛋白分子比相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜分子移動(dòng)速度要快。答案：D10下列有關(guān)提取和分離血紅蛋白的敘述，錯(cuò)誤的是()A樣品的處理就是通過一系列操作收集到血紅蛋白溶液B通過透析可以去除樣品中分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)，此為樣品的粗提取C可通過凝膠色譜法將相對(duì)分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去，即樣品的純化D可通過SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定血紅蛋白的純度解析：粗分離即透析，其目的是除去樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，B錯(cuò)誤。答案：B11如今人類已跨入了蛋白質(zhì)時(shí)代，對(duì)蛋白質(zhì)的研究和應(yīng)用，首先需要獲得高純度的蛋白質(zhì)。請(qǐng)回答下列問題：(1)蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步：_、_、_和純度鑒定。(2)如果要從紅細(xì)胞中分離出血紅蛋白，實(shí)驗(yàn)前取新鮮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、_、分離血紅蛋白溶液和_。其中分離血紅蛋白溶液時(shí)需要用到_(儀器)分離出下層紅色透明液體。(4)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)有氣泡必須重新裝。這是因?yàn)開。(5)欲探究色譜柱的高度是否影響蛋白質(zhì)分離的因素，應(yīng)把_作為自變量，把_作為無關(guān)變量，把_作為因變量。答案：(1)樣品處理粗分離純化(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，降低分離效果(5)色譜柱的高度變化緩沖液的用量和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12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)行實(shí)驗(yàn)，來提取和分離血紅蛋白，請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：(1)實(shí)驗(yàn)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(jìn)行離心，收集血紅蛋白溶液。其中加入檸檬酸鈉的目的是_。此過程即是樣品處理，它應(yīng)包括紅細(xì)胞洗滌、_、分離血紅蛋白溶液。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，這就是樣品的粗分離。透析的目的是_。透析的原理是_。(3)然后通過凝膠色譜法將樣品進(jìn)一步純化，最后經(jīng)SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。其中通過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、分離血紅蛋白溶液；洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白，以利于后續(xù)步驟的分離純化。(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)凝膠色譜法是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的方法，因此，通過用凝膠色譜法去除相對(duì)分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)。答案：(1)防止血液凝固血紅蛋白的釋放去除雜蛋白(2)去除相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)透析袋能使小分子自由進(jìn)出，而大分子則保留在袋內(nèi)(3)通過凝膠色譜法去除相對(duì)分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)13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或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題：(1)將實(shí)驗(yàn)流程補(bǔ)充完整。(2)凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)_分離蛋白質(zhì)。(3)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除_，洗滌干凈的標(biāo)志是_。(4)分離血紅蛋白時(shí)，由上到下第_層是血紅蛋白水溶液。(5)下面是凝膠色譜法分離血紅蛋白時(shí)樣品的加入示意圖，正確的加樣順序是_。(6)如果紅色區(qū)帶_，說明色譜柱制作成功。解析：(1)樣品處理包括：紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液。凝膠色譜操作包括：凝膠色譜柱的制作、凝膠色譜柱的裝填、樣品的加入和洗脫。(2)凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)。(3)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白，洗滌干凈的標(biāo)志是上清液中沒有黃色。(4)分離血紅蛋白時(shí)，可明顯看到試管中的溶液分為4層：第一層為無色透明的甲苯層；第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質(zhì)的沉淀層；第3層是紅色透明液體，是血紅蛋白的水溶液；第4層是其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物。(5)加樣順序是：調(diào)整緩沖液面、滴加透析樣品、樣品滲入凝膠床、再調(diào)整緩沖液面。(6)如果紅色區(qū)帶均勻一致地移動(dòng)，說明色譜柱制作成功。答案：(1)血紅蛋白的釋放凝膠色譜柱的裝填(2)相對(duì)分子質(zhì)量的大小(3)雜蛋白(或血漿蛋白)離心后的上清液中沒有黃色(4)三(5)(6)均勻一致地移動(dòng)