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．使用凝胶色谱法分离蛋白质时，洗涤红细胞、释放血红蛋白和透析过程中，分别使用下列哪些试剂

①蒸馏水

②生理盐水

③20mmol/L的磷酸缓冲液

④清水

⑤柠檬酸钠

A.①③⑤

B.①②③

C.④①③

D.②①③

【答案】D

【解析】试题分析：

洗涤红细胞需使用生理盐水，释放血红蛋白时用到蒸馏水，透析时则需用20mmol/L的磷酸缓冲液，D正确。

考点：

本题考查蛋白质的分离等相关知识。

2．关于蛋白质提取的叙述中，不正确的是（）

A．分离与纯化蛋白质之前首先要用适当的方法使蛋白质释放出来

B．抽提时要依据蛋白质的不同特性选择不同的溶剂

C．蛋白质的粗提取物离心可除去一些小分子杂质

D．蛋白质的粗制品可能是多种蛋白质的混合物

【答案】C

【解析】

试题分析：

分离纯化蛋白质之前要先让细胞中的蛋白质释放出来，故A正确；提取蛋白质时，要根据蛋白质的不同特性选用不同的溶剂，故B正确；对蛋白质的粗提取物离心可以除去一些固体杂质，故C错误；蛋白质的粗制品是多种蛋白质的混合物，故D正确。

考点：

本题考查蛋白质的提取的有关知识，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的能力。

3．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。

4．使用凝胶色谱法分离蛋白质时，洗涤红细胞、释放血红蛋白和透析过程中，分别使用下列哪些试剂（　　）

①蒸馏水　②生理盐水　③20mmol/L的磷酸缓冲液　④清水　⑤柠檬酸钠

A.①③⑤B．①②③C．②①③D．④①③

【答案】C

【解析】

试题分析：

使用凝胶色谱法分离蛋白质时，洗涤红细胞、释放血红蛋白和透析过程中分别使用生理盐水、蒸馏水、20mmol/L的磷酸缓冲液，C正确。

考点：

本题考查使用凝胶色谱法分离蛋白质的过程中所用到的试剂，意在考查考生识记能力。

5．下列关于分离技术或方法的叙述，错误的是

A.将细胞匀浆放入离心管中进行差速离心可分离各种细胞器

B.用含有刚果红的培养基可分离出能分解尿素的微生物

C.利用DNA和其它杂质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同的特性分离出DNA

D.使用凝胶色谱法可以分离不同相对分子质量的蛋白质

【答案】B

【解析】

试题分析：

分离各种细胞器的常用方法是差速离心法，A项正确；加入酚红指示剂可用来鉴定分解尿素的细菌，B项错误；利用DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，利用这一特性，选择适当的盐浓度可分离出DNA，C项正确；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，D项正确。

考点：

本题考查分离细胞器的方法、微生物的培养与应用、DNA和蛋白质技术的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

6．下图能正确表示相对分子质量不同的蛋白质，在凝胶中的行进过程的是（）

A.AB.BC.CD.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。

7．下列有关血红蛋白的提取与分离的实验操作的叙述，正确的是

A.分离红细胞时采用低速长时间离心

B.红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水即可

C.分离血红蛋白溶液要低速短时间离心

D.透析时要用20mmol/L的磷酸缓冲液，透析12h

【答案】D

【解析】分离红细胞应采用低速短时间离心，防止白细胞与红细胞一同沉淀，A错误；红细胞释放血红蛋白，需加入蒸馏水和40%的甲苯，再在磁力搅拌器上充分搅拌10min，B错误；分离血红蛋白要高速长时间离心，C错误；透析时要用20mmol/L的磷酸缓冲液，透析12h，D正确。

8．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。

9．以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是

A.洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂

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

【答案】D

【解析】试题分析：

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，加入的生理盐水能维持细胞稳定形态，防止红细胞破裂，A项正确；猪成熟红细胞中无细胞核，缺少细胞器，提纯时杂蛋白质较少，B项正确；血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液（如果操作都正确），C项正确；在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白的分子量比杂蛋白大，质量越大的蛋白质，通过凝胶色谱柱的速度越快，D项错误。

考点：

本题考查蛋白质的提取和分离的相关知识，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的能力。

10．下列关于血红蛋白提取和分离的过程及原理叙述，正确的是

A.为了防止血液凝固，应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠

B.红细胞洗涤使用5倍体积的蒸馏水，直到离心后上清液不呈现黄色为止

C.利用0.9%的NaCl对血红蛋白溶液的透析12小时，可以去除小分子杂质

D.在凝胶柱中加入蛋白样品后即可连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收集样品

【答案】A

【解析】试题分析：

为了防止血液凝固，应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠，A正确；红细胞洗涤使用5倍体积的生理盐水，直到离心后上清液不呈现黄色为止，B错误；利用磷酸缓冲液对血红蛋白溶液的透析12小时，可以去除小分子杂质，C错误；在凝胶柱中加入蛋白样品后，等样品完全进入凝胶层后才能连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收集样品，D错误。

考点：

本题考查血红蛋白提取和分离的过程及原理。

11．在蛋白质的提取和分离中，下列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．血红蛋白溶液离心后分为四层，第四层为暗红色沉淀物

【答案】D

【解析】

试题分析：

提取血红蛋白时，洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于后续的分离纯化，A错误；洗涤时离心速度过大，时间过长，白细胞等会沉淀，达不到分离的结果，B错误；洗涤过程选用质量分数0.9%的NaCl溶液（生理盐水），C错误。

考点：

本题考查蛋白质的提取和分离，意在考查考生对课本知识的掌握情况。

12．将经处理破裂后的红细胞混合液以2000r/min的速度离心10min后，离心管中的溶液分为四层，从上到下顺序依次是

A.血红蛋白、甲苯层、其他杂质的暗红色沉淀物、脂溶性物质的沉淀层

B.甲苯层、脂溶性物质的沉淀层、血红蛋白、其他杂质的暗红色沉淀物

C.其他杂质的暗红色沉淀物、血红蛋白、甲苯层、脂溶性物质的沉淀层

D.甲苯层、其他杂质的暗红色沉淀物、血红蛋白、脂溶性物质的沉淀层

【答案】B

【解析】分离血红蛋白时，将经处理破裂后的红细胞混合液以2000r/min的速度离心10min后，可以明显看到试管中的溶液分为4层:

第1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。

综上所述，B正确，A、C、D均错误。

13．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。

14．可以利用哺乳动物成熟的红细胞为实验材料进行的实验有（　　）

①制备较纯净的细胞膜　②运用差速离心法分离各种细胞器

③DNA的粗提取　④分离并纯化血红蛋白⑤制成细胞悬浮液进行细胞培养

A．②③B．③⑤C．①④D．④⑤

【答案】C

【解析】

试题分析：

哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，因此制备较纯净的细胞膜使用哺乳动物成熟的红细胞为原料最好，故①正确；由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞器，故②错误；由于哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，没有DNA分子，故③错误；哺乳动物成熟的红细胞中含有血红蛋白，故④正确；哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，不能进行分裂，故⑤错误。

综上所述，故C正确。

考点：

本题考查细胞的结构和功能的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

15．下图能正确表示相对分子质量不同的蛋白质，在凝胶中的行进过程的是（）

【答案】B

【解析】

试题分析：

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。

考点：

本题主要考查蛋白质的分离的相关知识，意在考查考生对相关知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。

二、非选择题

16．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:

A为_____,B为____。

凝胶色谱法是根据_______来分离蛋白质的有效方法。

（2）洗涤红细胞的目的是去除____,洗涤次数过少,无法除去____;离心速度过高和时间过长会使____一同沉淀,达不到分离的效果。

洗涤干净的标志是____。

释放血红蛋白的过程中起作用的是____。

（3）在洗脱过程中加入物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液（pH为7.0）的目的是_______。

如果红色区带____,说明色谱柱制作成功。

【答案】血红蛋白的释放样品的加入和洗脱相对分子质量的大小杂蛋白（血浆蛋白）血浆蛋白白细胞离心后的上清液中没有黄色蒸馏水和甲苯准确模拟生物体内的生理环境,保持体外的pH和体内一致均匀一致地移动

【解析】试题分析：

血红蛋的提取与分离的实验步骤主要有

（1）样品处理：

红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液→透析；

（2）粗分离；（3）纯化：

凝胶色谱柱的制作→凝胶色谱柱的装填→→样品的加入和洗脱；（4）纯度鉴定——聚丙烯酰胺胶电泳。

（1）样品处理过程为：

红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液→透析，所以A表示血红蛋白的释放，B表示样品的加入和洗脱。

凝胶色谱法的原理是分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。

所以凝胶色谱法是根据相对分子质量大小而达到蛋白质分离的有效方法。

（2）洗涤红细胞的目的是去除杂质蛋白，释放血红蛋白的过程是让红细胞吸水胀破。

如果分层不明显，可能是洗涤次数少，无法除去血浆蛋白。

此外，离心速度过高和时间过长，会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，也得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度。

重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净，因为甲苯是表面活性剂的一种，可将细胞膜溶解，从而使细胞破裂。

释放血红蛋白的过程中起作用的是蒸馏水和甲苯。

（3）磷酸缓冲液（PH为7.0）能够准确模拟生物体内的生理环境，保持体外的pH和体内的一致。

如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确，能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀一致地移动，随着洗脱液缓慢流出；如果红色区带歪曲、散乱、变宽,说明分离的效果不好，这与凝胶色谱柱的装填有关。

【点睛】本题关键要熟悉血红蛋白的提取、分离和纯化以及鉴定的方法、原理。

17．某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”如下：

实验准备（配制缓冲液血细胞悬液）样品处理（洗涤、破碎、离心等）蛋白质粗分离（透析）纯化、纯度鉴定（凝胶色谱法、电泳等）

请回答下列有关问题：

（1）样品处理中红细胞的洗涤要用________反复冲洗、离心。

向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是________。

（2）血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是________，若要尽快达到理想的透析效果，可以________（写出一种方法）。

（3）电泳利用了待分离样品中各种分子的_________________________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。

（4）一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。

由图可知携带者有________种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是_____________________________________。

【答案】生理盐水渗透原理（当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破）除去小分子杂质增加缓冲液的量或及时更换缓冲液带电性质以及分子大小、形状2携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质

【解析】试题分析：

血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步，包括：

样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定．首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品的处理；再经过透析去除分子量较小的杂质，即样品的粗分离；然后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；最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。

（1）洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水，根据渗透作用原理，将红细胞置于低渗溶液中，红细胞会吸水涨破，释放出血红蛋白。

（2）血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去样品中的小分子杂质；可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间，能尽快达到理想的透析效果。

（3）由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异，在电泳过程中会产生不同的迁移速度，从而实现各种分子的分离。

（4）根据图示可知，镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白，原因是携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因，分别控制合成两种不同的蛋白质。

【点睛】解答本题的关键是掌握血红蛋白提取和分离的程序，明确血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去样品中的小分子杂质。

18．选用猪、牛、羊或其他脊椎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）该实验___________次用到磷酸缓冲液，___________次用到蒸馏水。

（2）实验在　　  　　　　　　　　时要用到生理盐水

（3）收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析，透析的原理是                           。

（4）然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，样品纯化的目的是______                 ______。

血红蛋白分子是含　　　　　　条肽链的分子。

（5）电泳利用了待分离样品中各种分子                的差异以及分子本身的大小，形状的不同，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。

【答案】

（1）41

（2）洗涤红细胞（3）透析袋能使小分子自由进出，而大分子保留在袋内

（4）将相对分子质量大的杂质蛋白除去4（5）带电性质

【解析】

试题分析：

（1）在整个实验中4此用到磷酸缓冲液，即透析时，凝胶色谱柱的装填、样品的加入和洗脱时，电泳时，1次用到蒸馏水即血红蛋白的释放。

（2）在洗涤红细胞的时候需要用生理盐水。

（3）透析的原理是透析袋能使小分子自由进出，而大分子保留在袋内。

（4）纯化的目的是将相对分子质量大的杂质蛋白除去，血红蛋白含4条肽链。

（5）电泳利用了各种分子的带电性质的差异及分子本身的大小，形状的不同，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。

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。