参考高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离练习1.docx
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参考高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离练习1
（参考）2019年高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离练习1
课题3血红蛋白的提取和分离
1．下列试剂可用于血红蛋白释放的是（ ）
①0.9%的生理盐水 ②甲苯 ③磷酸缓冲液 ④蒸馏水 ⑤柠檬酸钠
A．②④ B．①④
C．④⑤D．①③
解析：
0.9%的生理盐水是洗涤红细胞是应用的试剂，不能用于血红蛋白释放；甲苯的作用是溶解细胞膜的磷脂，加速血红蛋白的释放；磷酸缓冲液用于粗分离蛋白质，不能用于释放血红蛋白；蒸馏水作用是使红细胞吸水胀破，释放其中的血红蛋白；柠檬酸钠的作用是采血时，防止血液凝固，不能用于血红蛋白的释放。
答案：
A
2．在血红蛋白分离过程中如果红色带区歪曲、散乱、变宽，与其有关的是（ ）
A．凝胶色谱柱的制作B．色谱柱的装填
C．洗脱过程D．样品的处理
解析：
在血红蛋白分离过程中如果红色带区歪曲、散乱、变宽，说明色谱柱制作不成功，可能是凝胶装填不紧密、不均匀，或者存在气泡，打乱了洗脱次序所致。
答案：
B
3．下列有关“血红蛋白提取和分离”实验的正确叙述是（ ）
A．用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去除细胞表面的杂蛋白
B．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质
C．血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂
D．整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构
解析：
对红细胞洗涤时应该用生理盐水，不能用蒸馏水，A错误；将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质，B错误；血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是溶解磷脂，加速血红蛋白的释放，C错误；整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持pH相对稳定，防止和血红蛋白的结构发生改变，D正确。
答案：
D
4．凝胶色谱柱取长为40cm，内径为1.6cm，有关说法中，不正确的是（ ）
A．一般凝胶色谱柱直径的大小不会影响分离的效果
B．凝胶色谱柱过高，超过1m，不影响分离的效果
C．凝胶色谱柱过矮，则影响混合物的分离度
D．凝胶色谱柱直径过大会耗用过多洗脱液，样品的稀释度过大
解析：
一般凝胶色谱柱直径的大小不影响分离的效果，但是直径过大会造成洗脱液体积增大，样品的稀释度过大，因此应选择直径不超过2cm的色谱柱。
凝胶色谱柱的高度与分离度有关，一般不超过1m。
答案：
B
5．下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请回答下列问题：
（1）血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有________功能。
（2）甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是________；乙装置中，C溶液的作用是________。
（3）甲装置用于________，目的是__________________。
用乙装置分离蛋白质的方法叫________，是根据______________分离蛋白质的有效方法。
（4）用乙装置分离血红蛋白时，待__________________时，用试管收集流出液，每5mL收集一管，连续收集。
解析：
（1）血红蛋白能携带氧气，体现了蛋白质具有运输功能。
（2）甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是磷酸缓冲液；乙装置中，C溶液的作用是洗脱血红蛋白。
（3）甲装置用于透析（粗分离），目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质。
用乙装置分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
（4）待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每5mL收集一管，连续收集。
答案：
（1）运输
（2）磷酸缓冲液 洗脱血红蛋白 （3）透析（粗分离） 去除样品中分子量较小的杂质 凝胶色谱法 相对分子质量的大小 （4）红色的蛋白质接近色谱柱底端
1．使用凝胶色谱法分离蛋白质实验中，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（ ）
解析：
凝胶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。
相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度较慢；相对分子质量大的蛋白质，路程较短，移动速度较快，首先洗脱出来。
答案：
B
2．使用SDS—聚丙烯酰胺电泳的过程中，不同蛋白质的电泳迁移率完全取决于（ ）
A．电荷的多少 B．分子的大小
C．肽链的多少D．分子形状的差异
解析：
SDS能与各种蛋白质形成蛋白质SDS复合物，SDS所带的负电荷量大大超过蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同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。
答案：
B
3．在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是（ ）
A．防止血红蛋白被氧气氧化
B．血红蛋白是一种碱性物质，需磷酸中和
C．磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程
D．让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和性质
解析：
磷酸缓冲液的作用是稳定pH，从而维持血红蛋白的结构和性质。
答案：
D
4．下列是关于血红蛋白的提取和分离实验中关键步骤，其中正确的是（ ）
A．蛋白质的提取和分离一般可分为粗分离、样品处理、纯化、纯度鉴定等4步
B．蛋白质的提取和分离实验可以以猪、牛、鸡、蛙等动物的血液为材料分离血红蛋白
C．对样品的处理过程分为红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、透析和分离血红蛋白等
D．对蛋白质的纯化和纯度鉴定的方法使用最多的是SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳
解析：
蛋白质提取和分离的实验步骤一般包括样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定等4步，A错误；蛋白质的提取和分离实验一般用哺乳动物的成熟的红细胞作为实验材料分离血红蛋白，一般不要鸡、蛙等动物血液为材料分离血红蛋白，B错误；样品处理的一般步骤分为红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白、透析等，C错误；对蛋白质的纯化和纯度鉴定的方法使用最多的是SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳，D正确。
答案：
D
5．从细胞中提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大，其原因不是（ ）
A．蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件更敏感，更易失活
B．蛋白质的空间结构多样，理化性质各不相同，使得蛋白质的提取没有统一的方法
C．提取某种特定的蛋白质需据其特性摸索提取的程序
D．提取血红蛋白程序可分为样品处理、粗分离、纯化、纯度的鉴定四大步
解析：
蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件更敏感，更易失活，是提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大的原因，A错误；蛋白质的空间结构多样，理化性质各不相同，使得蛋白质的提取没有统一的方法，是提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大的原因，B错误；提取某种特定的蛋白质需据其特性摸索提取的程序是提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大的原因，C错误；提取血红蛋白程序可分为样品处理、粗分离、纯化、纯度的鉴定四大步，这只是某一种蛋白质的提取步骤，不是难度大的原因，D正确。
答案：
D
6．蛋白质的提取和分离分为哪几步（ ）
A．样品处理、凝胶色谱操作、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳
B．样品处理、凝胶色谱操作、纯化
C．样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定
D．样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定
解析：
蛋白质提取和分离的实验步骤一般包括样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定等4步。
答案：
C
7．下列对凝胶电泳的相关认识，错误的是（ ）
A．蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率只取决于分子的大小
B．蛋白质在SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小
C．SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳不仅用于蛋白质相对分子质量的测定，还可用于蛋白质混合组分的分离
D．凝胶中加入SDS可以消除净电荷对迁移率的影响
解析：
SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白质分子所带的负电荷远远超过天然蛋白质分子的负电荷，消除了不同蛋白质分子的电荷效应，使蛋白质分子相对迁移率的大小完全取决于相对分子质量的高低。
答案：
A
8．在血红蛋白的提取和分离实验中，下列操作正确的是（ ）
A．分离红细胞时需去除上层透明的黄色血浆
B．红细胞释放出血红蛋白时只需加入蒸馏水
C．分离血红蛋白溶液是低速短时间离心
D．洗脱时，待红色蛋白质下移即开始收集流出液
解析：
分离红细胞时要及时除去血浆蛋白。
释放红细胞时需要加入蒸馏水和甲苯。
分离血细胞时，要短时低速离心，即一般为500r/min，离心2min，否则白细胞会一同沉淀，达不到分离效果。
分离血红蛋白时要高速长时间离心，以2000r/min的速度离心10min。
洗脱时待红色的蛋白质接近色谱柱底端用试管收集流出液。
答案：
A
9．以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是（ ）
A．洗涤血红细胞时，使用生理盐水可以防止红细胞破裂
B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少
C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢
解析：
在凝胶色谱法分离蛋白质的过程中，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分子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。
所以血红蛋白分子比相对分子质量较小的杂分子移动速度要快。
答案：
D
10．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
解析：
粗分离即透析，其目的是除去样品中相对分子质量较小的杂质，B错误。
答案：
B
11．如今人类已跨入了蛋白质时代，对蛋白质的研究和应用，首先需要获得高纯度的蛋白质。
请回答下列问题：
（1）蛋白质的提取和分离一般分为四步：
_________、__________、__________和纯度鉴定。
（2）如果要从红细胞中分离出血红蛋白，实验前取新鲜血液要在采血容器中预先加入柠檬酸钠，这样做的目的是________________。
（3）血红蛋白的提取又可以细分为：
红细胞的洗涤、_________、分离血红蛋白溶液和__________。
其中分离血红蛋白溶液时需要用到__________（仪器）分离出下层红色透明液体。
（4）装填凝胶色谱柱时，要注意色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡必须重新装。
这是因为
______________________________________________________。
（5）欲探究色谱柱的高度是否影响蛋白质分离的因素，应把______________________作为自变量，把_______________________
__________作为无关变量，把________________作为因变量。
答案：
（1）样品处理 粗分离 纯化
（2）防止血液凝固
（3）血红蛋白的释放 透析 分液漏斗
（4）气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果
（5）色谱柱的高度变化 缓冲液的用量和pH、样品的用量、温度等因素 大小不同的蛋白质分子的间距
12．红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的。
我们可以选用猪、牛、羊等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）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其中加入柠檬酸钠的目的是____________________________
_____________________________________________________。
②此过程即是样品处理，它应包括红细胞洗涤、___________、分离血红蛋白溶液。
③洗涤红细胞的目的是__________________________________
______________________________________________________。
（2）收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析，这就是样品的粗分离。
①透析的目的是_______________________________________。
②透析的原理是______________________________________
_____________________________________________________。
（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进行纯度鉴定。
其中通过凝胶色谱法将样品纯化的目的是______________________________________________________
______________________________________________________。
解析：
（1）柠檬酸钠是一种抗凝剂，加入柠檬酸钠可以防止血液凝固；样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液；洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。
（2）透析袋一般是用硝酸纤维素制成的，透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内，透析可以去除样品中分子量较小的杂质或用于更换样品的缓冲液。
（3）凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法，因此，通过用凝胶色谱法去除相对分子质量较大的杂质。
答案：
（1）①防止血液凝固 ②血红蛋白的释放 ③去除杂蛋白
（2）①去除相对分子质量较小的杂质
②透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内
（3）通过凝胶色谱法去除相对分子质量较大的杂质
13．血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O2或CO2的运输。
请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题：
（1）将实验流程补充完整。
（2）凝胶色谱法的基本原理是根据________________________分离蛋白质。
（3）洗涤红细胞的目的是去除________，洗涤干净的标志是
______________________________________________________。
（4）分离血红蛋白时，由上到下第________层是血红蛋白水溶液。
（5）下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图，正确的加样顺序是________。
（6）如果红色区带________________，说明色谱柱制作成功。
解析：
（1）样品处理包括：
红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液。
凝胶色谱操作包括：
凝胶色谱柱的制作、凝胶色谱柱的装填、样品的加入和洗脱。
（2）凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。
（3）洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，洗涤干净的标志是上清液中没有黄色。
（4）分离血红蛋白时，可明显看到试管中的溶液分为4层：
第一层为无色透明的甲苯层；第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层；第3层是红色透明液体，是血红蛋白的水溶液；第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。
（5）加样顺序是：
调整缓冲液面、滴加透析样品、样品渗入凝胶床、再调整缓冲液面。
（6）如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。
答案：
（1）血红蛋白的释放 凝胶色谱柱的装填
（2）相对分子质量的大小 （3）杂蛋白（或血浆蛋白） 离心后的上清液中没有黄色 （4）三 （5）④①②③
（6）均匀一致地移动
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