学年人教版选修1血红蛋白的提取与分离 作业.docx

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学年人教版选修1血红蛋白的提取与分离作业

血红蛋白的提取与分离

一、单选题

1．蛋白质提取过程中有关透析的叙述，错误的是

A.用于透析的薄膜要具有选择透过性

B.透析膜一般是用硝酸纤维素制成的

C.透析能使小分子自由出入，而将大分子保留在袋内

D.透析可用于更换样品的缓冲液

【答案】A

【解析】化学用透析膜虽是半透膜，但是静态的，以膜孔径大小决定透析物质，不是选择透过性膜，A错误；透析膜一般是用硝酸纤维素制成的，B正确；透析能使小分子自由出入，而将大分子保留在袋内，C正确；透析可以去除样品中相对分子质量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液，D正确。

2．生物产品的分离、纯化是现代生物技术中一种常见的技术。

下列关于物质提取、纯化原理的叙述中，不正确的是（　　）

A.采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同，在色谱柱中的移动速度不同

B.使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质

C.电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同，产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离

D.离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同

【答案】B

【解析】凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法，相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程长，移动的速度慢，相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离同，A正确；使用透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质，B错误；电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同，产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离，C正确；离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同，D正确。

3．下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离实验的叙述中，错误的有

A．提取哺乳动物红细胞中的DNA和蛋白质可以采用蒸馏水胀破细胞的方法

B．采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质

C．蛋白质纯化过程中采用透析法可去除溶液中的小分子杂质

D．血红蛋白只能采用凝胶色谱法纯化，DNA则可采用电泳、盐析等方法纯化

【答案】D

【解析】DNA和蛋白质存在于细胞内，用动物作材料提取DNA和蛋白质，都要用蒸馏水处理，使细胞吸水涨破，释放出其中的蛋白质或DNA，A正确；DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，因此可以采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质，B正确；蛋白质纯化过程中，由于小分子杂质可以通过透析袋，大分子蛋白质不能通过透析袋而留在袋内，因此可以采用透析法可去除溶液中的小分子杂质，C正确；凝胶色谱法纯化血红蛋白只是很多纯化方法中的一种，蛋白质的纯化也可以采用电泳、盐析等方法纯化，D错误．

【考点定位】蛋白质的提取和分离；DNA的粗提取和鉴定

【名师点睛】本题是对DNA的粗提取和蛋白质分子提取过程的比较、DNA和蛋白质分子分子纯化的方法的考查，回忆DNA分子的粗提取与鉴定及血红蛋白的提取和分离的过程，然后分析选项进行解答．

4．样品的加入和洗脱的操作不正确的是（）

A.加样前，打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到凝胶面的下面

B.加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶床内

C.等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口

D.用吸管小心的将1ml透析后的样品加到色谱柱的顶端，不要破坏凝胶面

【答案】A

【解析】

试题分析：

加样前，打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐关闭出口，故A错误。

加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶床内，故B正确。

等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口，故C正确。

用吸管小心的将1ml透析后的样品加到色谱柱的顶端，不要破坏凝胶面，故D正确。

考点：

本题考查血红蛋白的提取和分离相关知识，意在考察考生对知识点的识记掌握程度。

5．相对分子质量不同的两种蛋白质在凝胶色谱柱中的行进过程，可表示为图中哪一个（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，A错误；相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程长，移动的速度慢,相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，B正确；相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，C错误；相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，且其路程短，移动的速度快，D错误。

【点睛】凝胶色谱法分离蛋白质的原理：

凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法，相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程长，移动的速度慢，相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离。

6．下列说法中正确的是（）

A．制酒和制醋的微生物进行细胞呼吸产生CO2的场所都是细胞质基质

B．探究麦芽糖酶的专一性实验中，可选择斐林试剂检验麦芽糖是否分解

C．低温诱导染色体数目加倍的实验原理是低温可抑制纺锤体的形成，从而抑制染色体着丝点分裂，使染色体不能分别移向两极

D．用凝胶色谱法分离蛋白质时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较小

【答案】D

【解析】

试题分析：

制酒的微生物是酵母菌，进行无氧呼吸产生二氧化碳，场所是细胞质基质，而制醋的微生物是醋酸菌，不能产生二氧化碳；A错误；斐林试剂是鉴定还原性糖的，麦芽糖本身就是还原性糖，B错误；低温诱导染色体数目加倍的实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极，C错误；相对分子量大的蛋白质不能进入凝胶内部，路程短、速度快，先到达色谱柱的下端，而相对分子质量小的蛋白质则进入凝胶内部的通道，路程长、速度慢，最后达到色谱柱的下端，D正确。

考点：

本题考查基础实验的原理与操作相关知识的知识。

意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。

7．已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示。

下列叙述正确的是（）

A.若将样品以2000r/min的速度离心10min，若分子丁存在于沉淀中，则分子甲也存在于沉淀中

B.若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子甲的移动速度最快

C.将样品装入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内

D.若用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最远

【答案】C

【解析】据图可知，丁的相对分子质量大于甲，将样品以2000r/min的速度离心10min，若丁存在于沉淀中，甲不一定存在于沉淀中，A项错误；用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，分子较小的可进入较多的凝胶颗粒内，移动距离较长，甲的移动速度最慢，B项错误；丙的相对分子质量大于乙，将样品装入透析袋中透析12h，透析袋只允许小分子通过，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内，C项正确；用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，蛋白质分子的移动距离与分子大小、电荷的性质和数量有关，甲与戊形成的电泳带相距不一定最远，D项错误。

8．下列有关提取和分离血红蛋白实验的叙述，错误的是

A.该实验的材料必须选用鸡血

B.通过透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质，此为样品的粗提取

C.凝胶色谱法是利用蛋白质的相对分子质量的大小分离蛋白质

D.电泳法是利用各种分子带电性质的差异及分子的大小差异分离蛋白质

【答案】A

【解析】本题考查血红蛋白的提取与分离实验的相关知识。

因为鸡血细胞中含有细胞核以及各种复杂的细胞器，会给提取和分离血红蛋白带来一定的难度，故提取血红蛋白一般选用哺乳动物成熟的红细胞，A错误；通过透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质，而将大分子保留在袋内，此为样品的粗提取，B正确；凝胶色谱法是根据需要被分离的蛋白质相对分子质量的大小，利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用，来进行分离，C正确；电泳法是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同产生不同的迁移速度，由此将各种分子分离，D正确。

9．在蛋白质的提取和分离中，下对样品处理过程的分析正确的是（）。

A．洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐

B．洗涤时离心速度过小，时间过短，白细胞等会沉淀，达不到分离的结果

C．洗涤过程选用质量分数0.1%的NaCl溶液（生理盐水）

D．透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质

【答案】D

【解析】洗涤红细胞的目的是去除血浆中除血红蛋白以外的杂蛋白；洗涤时离心速度过大，时间过长，白细胞等会沉淀，达不到分离的效果；洗涤过程选用质量分数为0.9%的生理盐水。

10．下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的是（　　）

A.都要用猪血细胞来做实验

B.提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞

C.蛋白质提取和分离过程中进行透析可以去除溶液中的DNA

D.蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化

【答案】D

【解析】猪血细胞中不含DNA，所以不能用于提取DNA，A错误；提取DNA时，如果是用动物的细胞需要用蒸馏水涨破，如果用植物细胞则不需要，而是用洗涤剂溶解细胞膜，B错误；蛋白质提取和分离过程中进行透析可以去除溶液中的小分子杂质，而DNA属于大分子物质，C错误；电泳法是常规分离纯化的方法，蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化，D正确。

11．凝胶色谱法中所用的凝胶的化学本质大多是（）

A.糖类化合物　　　B.脂质　　C.蛋白质　　　　D.核酸

【答案】A

【解析】

试题分析：

凝胶主要是多糖类化合物构成的，如葡萄糖或琼脂糖，故A正确。

B、C、D错误。

考点：

本题考查血红蛋白的提取和分离相关知识，意在考察考生对知识点的识记掌握程度。

12．向溶有DNA的物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中不断加入蒸馏水,在这个过程中DNA和杂质蛋白质等的溶解度变化情况分别是（）

A.减小减小B.先减小后增大增大

C.增大增大D.减小增大

【答案】B

【解析】

试题分析：

DNA在0.4mol/l时溶解度最小，这时DNA析出。

而其它杂质和蛋白质的溶解度变化不大，不会析出。

考点：

本题考查DNA的相关知识。

13．相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程可表示为下图中的哪一个（）。

【答案】B

【解析】

试题分析：

凝胶色谱法是根据蛋白质相对分子质量大小来分离蛋白质的。

相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，移动较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，只能在凝胶外移动，路程短，移动较快。

图B表示正确。

考点：

本题考查蛋白质分离技术凝胶色谱法的原理，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。

14．SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中决定蛋白质或多肽移动速度的主要因素是（　）

A.蛋白质分子所带的电荷

B.蛋白质分子的形状

C.蛋白质分子的相对分子质量

D.缓冲溶液的pH

【答案】C

【解析】SDS能使蛋白质发生完全变性，由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链，因此测定的结果只是单条肽链的分子量。

SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小，故本题正确答案为C。

15．下列有关提取和分离血红蛋白的叙述，错误的是（）

A．样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液

B．通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质，此为样品的粗提取

C．可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化

D．可通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度

【答案】B

【解析】

试题分析：

样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液，所以A正确；通过透析可以去除样品中分子质量较小的杂质，此为样品的粗提取，B错误；可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化，C正确；SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法是蛋白质纯化鉴定使用最多的方法，所以D正确。

考点：

本题考查提取和分离血红蛋白的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。

二、非选择题

16．某同学使用下列装置或操作进行有关实验，请据图回答问题。

（1）甲图中玻璃棒使用要点是____________，以保证DNA分子结构的完整性。

（2）乙、丙用于提取和分离血红蛋白，应先对样品用___________图装置进行；丙图中液体Ⅱ应为________，丙图装置分离时，待红色的蛋白质_________时，用试管收集流出液。

【答案】轻缓，并沿同一个方向乙20mmol/L的磷酸缓冲液（pH为7.0）接近色谱柱底端

【解析】试题分析：

本题主要考查DNA粗提取的实验原理及过程、分离与提取血红蛋白的原理与方法，解答本题时要掌握DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，其中DNA在0.14mol/l的NaCl溶液中的浓度最低，可析出DNA；在提取与分离血红蛋白时，对透析法和凝胶色谱法的理解和运用是解题的关键，应先对蛋白质进行透析，质量大的蛋白质易沉降。

（1）甲图烧杯中是DNA浓NaCl溶液，DNA溶解度很高，而DNA在0.14mol/ml的NaCl溶液中的溶解度最低，所以加入蒸馏水的目的是降低NaCl溶液的浓度，析出DNA，为了保证DNA分子结构的完整性，此时玻璃棒使用要点是轻缓，并沿同一个方向搅拌。

（2）乙、丙用于提取和分离血红蛋白，由于蛋白质等大分子物质不能通过透析袋，应先对样品用乙图装置进行透析，丙图中液体Ⅱ应为20mmoL／L的磷酸缓冲液（pH为7.0），丙图装置分离时，底端试管中首先收集到的是相对分子质量较大的血红蛋白，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液。

17．（10分）红细胞中含有大量的血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的，血红蛋白的主要功能是携带O2右CO2，可选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。

请回答下列有关问题：

（1）血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：

、、和。

（2）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。

①加入柠檬酸钠的目的是。

②以上所述的过程即是，它包括、

、分离血红收溶液和透析。

（3）然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定。

样品纯化的目的是。

（4）电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。

【答案】

（1）样品处理粗分离纯化纯度鉴定

（2）

防止血液凝固

样品处理红细胞的洗涤血红蛋白的释放

（3）通过凝胶色谱法将相对分子量大的杂蛋白除去

（4）分子的大小

【解析】血红蛋白提取和分离的程序可分为四步,分别是：

样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。

在实验中加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固；样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红收溶液和透析四步。

样品纯化的目的是通过凝胶色谱法将相对分子量大的杂蛋白除去，进而使SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法中迁移速率只取决于分子大小。

电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。

考点：

本题考查血红蛋白的相关知识，意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。

18．

（1）当____________________充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

（2）腐乳制作中加盐可以_______________，使豆腐块变硬，也能____________________，避免豆腐块腐败变质。

（3）培养基中除加入水、无机盐、碳源、氮源外，还需要满足微生物生长对_______________的要求。

（至少答两项）

（4）固定化酶或者固定化细胞方法包括___________________________________三种。

（5）凝胶色谱法分离蛋白质时先从层析柱中洗脱出来的是____________________的蛋白质。

（6）玫瑰精油的化学性质__________________________，（至少答两项）能随水蒸气一同蒸馏。

【答案】氧气、糖源析出豆腐中的水分抑制微生物生长pH、特殊营养物质（或者生长因子）以及氧气包埋法、化学结合法和物理吸附法相对分子质量较大稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂

【解析】【试题分析】

本题考查果醋和腐乳的制作原理、培养基的成分、固定化细胞技术、凝胶色谱法分离蛋白质、玫瑰精油的提取等相关知识，题目比较简单，都能直接从课本上找到相关答案。

考生只需根据题意回忆所学基础知识，即可顺利作答。

同时也提示考生，在平时的学习过程中，一定要重视课本基础知识的识记和理解。

（1）当氧气、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

（2）腐乳制作中加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂。

同时，盐还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。

（3）培养基中除加入水、无机盐、碳源、氮源外，还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质（或生长因子）以及氧气的要求。

（4）固定化酶或者固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法三种固定化。

（5）凝胶色谱法也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。

在进行凝胶过滤柱层析过程中，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。

因此，从层析柱中洗脱出来的是相对分子质量较大的蛋白质。

（6）玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏。