2019-2020学年高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术 课题3 血红蛋白的提取与分离练习 新人教

课题3血红蛋白的提取与分离[随堂巩固]1．有资料显示，在非洲，镰刀型细胞贫血症基因的携带者更能适应当地的环境。有人认为这种人的血红蛋白可能与正常人或镰刀型细胞贫血症病人的有一定差异。为证实这种猜想，需对携带者的血红蛋白进行检测，而检测前需要分离得到这种血红蛋白。试想分离提纯镰刀型细胞贫血症携带者(Aa)的血红蛋白时，用不到的药品或仪器是A．琼脂糖B．磷酸缓冲液C．离心机D．二苯胺解析二苯胺是鉴定、检测DNA的化学试剂，与分离提纯血红蛋白无关，所以不需要该药品，选D。答案D2．用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白质A．路程较长，移动速度较慢B．路程较长，移动速度较快C．路程较短，移动速度较慢D．路程较短，移动速度较快解析当不同相对分子质量的蛋白质通过凝胶柱时，分子量较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，而分子量大的蛋白质分子不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，最先洗脱出来，故选D。答案D3．将释放出的血红蛋白以2000r/min的速度离心10min后，可以看到试管中的溶液分为4层，其中哪一层是血红蛋白的水溶液A．第一层无色透明B．第二层白色C．第三层红色透明D．第四层暗红色解析分离血红蛋白溶液时，将搅拌好的混合液转移到离心管中，经过中速长时离心后，可明显看到试管中溶液分为4层，从上往下数，第1层为甲苯层，第2层为脂溶性物质的沉淀层，第3层为血红蛋白水溶液，第4层为杂质沉淀层。所以C正确。A、B、D不正确。答案C4．根据血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳图谱示意图分析，所带负电荷最多的球蛋白是A．α1­球蛋白B．α2­球蛋白C．β­球蛋白D．γ­球蛋白解析根据电泳的原理进行分析，带电粒子在电场中向与其电性相反的电极泳动的现象称为电泳。因此移动越慢的，所带负电荷就越少(点样是在负极)。答案A5．下图甲乙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________________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。(5)血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：样品处理、粗分离纯化、纯度鉴定。其中样品处理包括________________、________________、收集血红蛋白溶液。解析试题分析：(1)血红蛋白具有运输氧气的作用。(2)透析是将血红蛋白溶液装入透析袋，放入磷酸缓冲液。C磷酸缓冲液的作用是洗脱血红蛋白。(3)甲装置用于透析(粗分离)，目的是去除样品中分子量较小的杂质。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)乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质(血红蛋白)接近色谱柱底端时，用试管收集流出液。(5)样品处理包括：红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、收集血红蛋白溶液。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(5)红细胞的洗涤血红蛋白的释放[限时检测][时间45分钟，满分80分]一、选择题(每小题5分，共50分)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．①③B．①④C．④⑤D．②④解析0.9%的生理盐水是洗涤红细胞时应用的试剂，不能用于血红蛋白释放，①错误；甲苯的作用是溶解细胞膜的磷脂，加速血红蛋白的释放，②正确；磷酸缓冲液用于粗分离蛋白质，不能用于释放血红蛋白，③错误；蒸馏水作用是使红细胞吸水胀破，释放其中的血红蛋白，④正确；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，⑤错误。故选D。答案D2．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解析A项，生理盐水与细胞内液渗透压相近，可避免在洗涤过程中红细胞因外界渗透压较小而吸水涨破，即A项表述正确，故不选择A项。B项，不成熟的红细胞有细胞核，细胞质中有各种细胞器，可以转录、翻译等，从而形成血红蛋白与呼吸作用相关的酶。成熟后细胞核和细胞器退化，细胞质中主要成分成为血红蛋白，所以哺乳动物成熟的红细胞中杂蛋白较少，即B项表述正确，故不选择B项。C项，血红蛋白属于有色蛋白，因此在凝胶色谱法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，如果操作严谨正确，还可以清楚的观察到血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整的随洗脱液缓慢流出，这使得血红蛋白的分离过程非常直观简捷，即C项表述正确，故不选择C项。D项，凝胶色谱法也称作分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。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，移动速度慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快，因此二者得以分离，所以血红蛋白分子要比分子量较小的杂蛋白移动快，即D项表述错误，故选择D项。答案D3．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。答案B4．如图表示对某蛋白质溶液进行SDS­聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果(类似于纸层析法分离色素)，下列相关叙述不正确的是A．蛋白质上某些基团解离后可使蛋白质带电，电场中带电的蛋白质分子(或多肽)会向着与其所带电荷相反的电极移动B．蛋白质在SDS­聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率完全取决于其所带净电荷多少C．蛋白质在SDS­聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率基本取决于其相对分子质量的大小D．电泳结果表明溶液中蛋白质可能有两种，但也可能只有一种解析蛋白质的氨基与羧基可发生偏离，使其带正电或负电，在电场中发生迁移。SDS­聚丙烯酰胺凝胶电泳所加的SDS可掩盖蛋白质本身所带电荷，故电泳迁移率与本身所带电荷无关，而由其分子大小决定。SDS会使蛋白质解聚成单条肽链，故结果所示可能只是一种蛋白质(有两种肽链)，也可能是两种。答案B5．电泳过程中，什么样的分子迁移速度最快A．纤维状、大分子B．纤维状、小分子C．球状、大分子D．球状、小分子解析电泳就是利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同迁移速度。一般来说，球状分子比纤维状分子易移动，小分子比大分子易移动。答案D6．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解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。答案A7．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、羊、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的提取和分离一般可分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定等4步，A项错误；一般用哺乳动物如牛、羊的成熟的红细胞作为实验材料提取和分离血红蛋白，而不用鸡、蛙等动物的血液为材料，B项错误；对样品的处理过程分为红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液和透析等，C项错误；对蛋白质的纯度鉴定的方法中，使用最多的是SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳，D项正确。答案D8．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，而DNA分子相对来讲比较稳定，这些区别是提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大的原因之一，A项不符合题意；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，而且还需要依据蛋白质的特性摸索提取的程序，这些也是提取蛋白质的难度较大的原因，B、C项不符合题意；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，这是提取蛋白质的步骤，不是提取蛋白质难度大的原因，D项符合题意。答案D9．蛋白质的分离与提纯技术是蛋白质研究的重要技术，下列有关叙述不正确的A．根据蛋白质分子不能通过半透膜的特性，可将样品中各种不同蛋白质分离B．根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳分离蛋白质C．根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质D．根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质解析蛋白质分子不能通过半透膜，但溶液中的小分子物质则可以透过半透膜，因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离，A项错误；电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现蛋白质分子的分离，B项正确；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，而分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢，所以可以根据蛋白质相对分子质量的大小，通过凝胶色谱法使大分子的蛋白质先洗脱出来，小分子的蛋白质后洗脱出来，从而实现蛋白质分子的分离，C项正确；根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法使不同密度的蛋白质分子位于不同层次的离心液中，从而实现蛋白质的分离，D项正确。答案A10．已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种物质，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．将样品以2000r/min的速度离心10min，若分子戊存在于沉淀中，则分子甲也一定存在于沉淀中B．若五种物质为蛋白质，则用凝胶色谱柱分离时，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，则分子甲也保留在袋内D．若五种物质为蛋白质，用SDS­聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子丙形成的电泳带相距最远解析分子戊分子量大于甲，以2000r/min的速度离心10min，若分子戊存在于沉淀中，则分子甲不一定存在于沉淀中，A错。丙