2019-2020年高中生物 5.3血紅蛋白的提取和分離同步練習(xí)（含解析）新人教版選修11.下列關(guān)于凝膠色譜柱的操作,正確的是()。A.將橡皮塞上部用刀切出鍋底狀的凹穴B.將橡皮塞下部用刀切出凹穴C.插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面D.將尼龍網(wǎng)剪成與橡皮塞下部一樣大小的圓片解析:制作凝膠色譜柱時(shí),先選擇合適的橡皮塞打孔,然后將橡皮塞上部用刀切出鍋底狀的凹穴,取適宜長(zhǎng)度的玻璃管插入橡皮塞孔內(nèi),插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的凹穴底面。將尼龍網(wǎng)剪成與橡皮塞上部一樣大小的圓片,覆蓋在橡皮塞的凹穴上,再用尼龍紗將橡皮塞上部包好,插入到玻璃管的一端。答案:A2.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.下列關(guān)于DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)和血紅蛋白的提取實(shí)驗(yàn),敘述正確的是()。A.前者選擇雞血細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料較好,后者選擇哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料較好B.樣品預(yù)處理時(shí),前者靜置1天處理除去上清液;后者需要加入清水,反復(fù)低速短時(shí)間離心洗滌,至上清液無(wú)黃色C.在DNA粗提取實(shí)驗(yàn)中,往2 mol/L氯化鈉溶液中加入蒸餾水析出DNA時(shí),應(yīng)該緩慢加入,直到出現(xiàn)黏稠物即止D.洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無(wú)機(jī)鹽等解析:雞血細(xì)胞有細(xì)胞核,適于提取DNA;哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器,適用于提取血紅蛋白。提取血紅蛋白的實(shí)驗(yàn)中,洗滌紅細(xì)胞時(shí),不能加清水,應(yīng)該加入生理鹽水,否則細(xì)胞會(huì)提早釋放出血紅蛋白與雜質(zhì)混合,加大提取難度。DNA初次析出時(shí),加蒸餾水至黏稠物不再增加為止。洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜質(zhì)蛋白,以利于血紅蛋白的分離和純化。答案:A6.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:D7.下列各項(xiàng)中,一般不影響在凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)中的分離度的是()。A.層洗柱高B.層洗柱的直徑C.緩沖溶液D.樣品的分布解析:分離度取決于柱高,為分離不同組分,凝膠柱床必須有適宜的高度。樣品的分布也影響分離度。緩沖溶液的pH影響蛋白質(zhì)所帶的電荷,因此也影響分離度。只有層洗柱的直徑一般不影響分離度。答案:B8.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:C9.下列關(guān)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(zhì)分離開(kāi)的一種方法B.在洗脫過(guò)程中,大分子不能進(jìn)入凝膠內(nèi)部而最先流出,而小分子可以進(jìn)入凝膠內(nèi)部而流速緩慢,以致最后流出C.凝膠內(nèi)部有很微細(xì)的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其孔隙大小與被分離的物質(zhì)分子的大小無(wú)相應(yīng)關(guān)系D.一般情況下,凝膠對(duì)要分離的物質(zhì)沒(méi)有吸附作用,因此所有要分離的物質(zhì)都應(yīng)該被洗脫出來(lái)解析:凝膠色譜法是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量大小不同分離蛋白質(zhì)的有效方法。凝膠是由多糖類化合物構(gòu)成的,其內(nèi)部有很微細(xì)的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),小分子蛋白質(zhì)可以進(jìn)入凝膠內(nèi)部,路程較長(zhǎng),移動(dòng)速度慢,而相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無(wú)法進(jìn)入凝膠內(nèi)部,路程較短,移動(dòng)速度快,因此在洗脫過(guò)程中分離。選用不同種凝膠,其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不同,孔隙大小不同,可分離的分子大小不同,二者是相關(guān)的,故C項(xiàng)不正確。答案:C10.在裝填色譜柱時(shí),不得有氣泡存在的原因是()。A.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B.氣泡阻礙蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)C.氣泡能與蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.氣泡會(huì)在裝填凝膠的時(shí)候使凝膠不緊密解析:裝填凝膠柱時(shí),產(chǎn)生的氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序,從而影響分離效果。答案:A11.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:D12.下列關(guān)于樣品的加入和洗脫的操作,不正確的是()。A.加樣前,打開(kāi)色譜柱下端的流出口,使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到凝膠面的下面B.用吸管小心地將1 mL透析后的樣品加到色譜柱的頂端,不要破壞凝膠面C.加樣后,打開(kāi)下端出口,使樣品滲入凝膠床內(nèi)D.等樣品完全進(jìn)入凝膠層后,關(guān)閉下端出口解析:選項(xiàng)A中,應(yīng)該是使緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊,而不是下降到凝膠面的下面。其他選項(xiàng)符合凝膠色譜法的基本操作。答案:A13.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)。(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)14.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15.下面是某研究小組開(kāi)展的“豬血漿某白蛋白的提取及相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定”研究,請(qǐng)協(xié)助完成有關(guān)問(wèn)題。材料儀器:新鮮豬血、低速冷凍離心機(jī)、透析袋、電泳儀等。化學(xué)試劑:pH為7.4的緩沖液、檸檬酸鈉、奈氏試劑(與N反應(yīng)出現(xiàn)黃色或紅棕色沉淀)、飽和(NH4)2SO4溶液、生理鹽水等。實(shí)驗(yàn)步驟:(1)樣品獲取:向新鮮豬血中加入,靜置一段時(shí)間后取上層血漿。(2)鹽析法粗提蛋白質(zhì)。向血漿中加入一定體積的飽和(NH4)2SO4溶液,使(NH4)2SO4的濃度達(dá)到50%,充分混合后靜置、離心,取沉淀物。向沉淀物中加入適量生理鹽水使之溶解,再向其中加入一定體積的飽和(NH4)2SO4溶液,使(NH4)2SO4的濃度達(dá)到33%,充分混合后靜置、離心,取沉淀物。重復(fù)步驟23次,最后用生理鹽水將沉淀溶解即得粗提品。鹽析粗提取“血漿某白蛋白”的主要原理是,重復(fù)步驟的主要目的是。(3)透析除鹽:將粗提品裝入透析袋,以pH為7.4的緩沖液做透析液,每隔4 h更換一次透析液,每次更換前利用奈氏試劑檢測(cè)透析液中N的量。利用緩沖液做透析液的目的是。檢測(cè)中,若觀察到透析液時(shí),即可終止透析。(4)凝膠色譜法分離:透析后的樣品經(jīng)凝膠柱洗脫,獲得純凈血漿某白蛋白樣品。(5)相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定:化學(xué)物質(zhì)SDS能使蛋白質(zhì)變性,解聚成單條肽鏈。在聚丙烯酰胺凝膠電泳中加入一定量的SDS,使電泳遷移率完全取決于肽鏈的分子大小。上圖為本實(shí)驗(yàn)中用SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定血漿某白蛋白的結(jié)果。根據(jù)電泳結(jié)果,某同學(xué)得出“提取的血漿某白蛋白有兩條肽鏈”的結(jié)論,這種說(shuō)法可靠嗎?理由是。解析:(1)為防止血液凝固,在采血容器中要預(yù)先加入抗凝血?jiǎng)幟仕徕c。(2)利用血漿某白蛋白在一定濃度(NH4)2SO4溶液中的溶解度低的特性去除雜蛋白。(3)過(guò)酸、過(guò)堿、溫度過(guò)高都會(huì)使蛋白質(zhì)變性。(5)電泳的原理是利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子的大小、形狀的不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度。本實(shí)驗(yàn)只能判斷肽鏈的大小,而不能判斷其條數(shù)。答案:(1)(適量的)檸檬酸鈉(2)該血漿白蛋白在50%和33%的(NH4)2SO4溶液中溶解度低除去更多的雜蛋白(3)防止pH變化對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響不出現(xiàn)黃色或紅棕色沉淀(5)不可靠,只能得出提取的血漿某白蛋白含有兩種大小不同的肽鏈,不一定是兩條