1、课题3血红蛋白的提取和分离课时过关能力提升基础巩固1.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、形状的不同将样品中各分子分离。一般来说,球状分子比纤维状分子移动速度快,小分子比大分子移动速度快。答案:D2.蛋白质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、纯度鉴定答案:C3.凝胶色谱法中所用的凝胶的化学本质大多是()A.多糖类
2、化合物B.脂质C.蛋白质D.核酸答案:A4.洗涤红细胞时,所采用的离心方法是()A.低速长时间离心B.低速短时间离心C.高速长时间离心D.高速短时间离心解析:高速或长时间离心,会导致白细胞和淋巴细胞等一同沉淀,得不到纯净的红细胞,进而影响血红蛋白的提取纯度。答案:B5.在蛋白质的提取和分离中,下列关于对样品处理及粗分离过程的分析,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,达不到分离的效果C.洗涤过程选用质量分数为0.1%的NaCl溶液D.透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质解析:洗涤红细胞的目的是去除血浆中的杂蛋白;洗
3、涤时离心速度过高、时间过长,白细胞等会沉淀,达不到分离的效果;洗涤过程应选用质量分数为0.9%的NaCl溶液。答案:D6.下列关于凝胶色谱柱装填的叙述,错误的是()A.交联葡聚糖凝胶(Sephadex G-75)中“G”表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围,75表示凝胶得水值B.色谱柱内不能有气泡存在,一旦发现有气泡,必须重装C.用300 mL物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12 hD.凝胶用自来水充分溶胀后,配成凝胶悬浮液解析:本实验中使用的交联葡聚糖凝胶(Sephadex G-75),其中G表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围,75表示凝胶得水值,即每克凝胶
4、膨胀时吸水7.5 g;气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果,因此,一旦发现有气泡,必须重装;在洗脱过程中,应在约50 cm高的操作压下,用300 mL物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12 h,以使凝胶装填紧密;装填色谱柱前,应使用蒸馏水将凝胶充分溶胀,制成凝胶悬浮液。答案:D7.下列对在凝胶柱上加入样品和洗脱的操作,错误的是 ()A.加样前要使柱内凝胶面上的缓冲液下降到与凝胶面平齐B.让吸管管口沿管壁环绕移动,贴壁加样至色谱柱顶端,不要破坏凝胶面C.打开下端出口,待样品完全进入凝胶层后,直接连接缓冲液洗脱瓶开始洗脱D.待红色的蛋白质接近色谱柱底端时,每5
5、 mL收集一管,连续收集流出液解析:加样后,打开下端出口,待样品完全进入凝胶层后,关闭下端出口,再小心加入适量的物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液,然后连接缓冲液洗脱瓶开始洗脱。答案:C8.将经破裂处理后的红细胞混合液以2 000 r/min的速度离心10 min后,离心管中的溶液分为四层,从上到下的顺序依次是()A.血红蛋白、甲苯层、脂溶性物质层、沉淀层B.甲苯层、沉淀层、血红蛋白、脂溶性物质层C.脂溶性物质层、血红蛋白、甲苯层、沉淀层D.甲苯层、脂溶性物质层、血红蛋白、沉淀层解析:混合液经离心后,按密度大小排列,在离心管中从上到下,第1层为无色透明的甲苯层,第2层白色薄层固体是脂
6、溶性物质沉淀层,第3层红色透明液体是血红蛋白溶液,第4层暗红色沉淀物主要是红细胞破碎物沉淀。答案:D9.某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中,准备从羊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)。(
7、3)电泳利用了待分离样品中各种分子的等的差异,使不同带电分子产生不同迁移速度,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下图所示。由图可知,携带者有种血红蛋白,从分子遗传学的角度做出的解释是。答案:(1)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)(2)除去小分子杂质增加缓冲液的量(或及时更换缓冲液)(3)带电性质以及分子大小、形状(4)2携带者具有(控制血红蛋白的)一对不同的等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质能力提升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
8、过程,可表示为图中()解析:本题考查对凝胶色谱法分离蛋白质原理的理解。相对分子质量较大的蛋白质留在凝胶颗粒外面,相对分子质量较小的蛋白质进入凝胶颗粒内部;相对分子质量大的蛋白质通过凝胶间隙先被洗脱,相对分子质量小的蛋白质进入凝胶内部而后被洗脱。答案:B2.为了提取血红蛋白,某同学从学校附近的屠宰场索取新鲜的羊血并对羊血进行处理。下列操作正确的是()A.要在采血容器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠B.取血回来后,马上进行高速长时间离心C.将离心后的血细胞加入清水缓慢搅拌D.重复洗涤直到上清液呈红色为止解析:取血后,应进行低速短时间离心;向离心后的血细胞液中加入蒸馏水并缓慢搅拌,使红细胞破裂;红细胞重复
9、洗涤直到上清液没有黄色为止。答案:A3.下列关于血红蛋白分子组成的叙述,正确的是()A.由两个-肽链和两个-肽链组成,有一个亚铁血红素基团B.由一个-肽链和三个-肽链组成,有四个亚铁血红素基团C.由两个-肽链和两个-肽链组成,有四个亚铁血红素基团D.由两个-肽链和两个-肽链组成,有两个亚铁血红素基团解析:血红蛋白分子由四条链组成,包括两条-肽链和两条-肽链。其中每条肽链环绕一个亚铁血红素基团,共有四个亚铁血红素基团。答案:C4.凝胶色谱法分离蛋白质时,凝胶的种类较多,但其作用的共同点是()A.改变蛋白质分子通过凝胶时的路径B.吸附一部分蛋白质,从而影响蛋白质分子的移动速度C.将酶或细胞固定在细
10、胞中D.与蛋白质分子进行化学反应,从而影响其移动速率解析: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,是通过改变蛋白质分子通过凝胶时的路径来实现的。答案:A5.在血红蛋白分离过程中,如果红色带区歪曲、散乱、变宽,其主要原因在于()A.样品的处理B.凝胶色谱柱的装填C.洗脱过程D.凝胶色谱柱的制作解析:在血红蛋白分离过程中,如果红色带区歪曲、散乱、变宽,说明凝胶色谱柱的装填不紧密,需重新装填。答案:B6.下列各项中,一般不影响凝胶色谱法分离蛋白质的分离度的是()A.层析柱的高度B.层析柱的直径C.缓冲溶液D.样品的分布答案:B7.下列生物大分子的分离方法所对应的原理,错误的是 ()
11、A.DNA的粗提取DNA与杂质的溶解性不同B.凝胶色谱法分离蛋白质蛋白质分子大小的差异C.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法分离蛋白质蛋白质所带电荷的差异D.用丙酮提取叶绿体中的色素色素与其他成分的溶解性差异解析:DNA的粗提取主要利用了DNA与杂质在NaCl溶液和酒精溶液中的溶解性不同,A项正确;凝胶色谱法分离蛋白质主要利用了蛋白质分子大小的差异,B项正确;SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法分离蛋白质的原理是用SDS所带的电荷掩盖蛋白质分子所带电荷的差异,使不同大小的蛋白质分子得以分离,C项错误;用丙酮提取叶绿体中的色素利用的原理是色素与其他成分在有机溶剂中的溶解性差异,D项正确。答案:C8.右图是凝胶
12、色谱柱,据图回答下面的问题。(1)a、b均为蛋白质分子,其中先从层析柱中洗脱出来的是,原因是。(2)自己制作凝胶色谱柱时,在色谱柱底部d位置相当于多孔板的结构可由替代。(3)洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体(填“相同”或“不同”)。洗脱时,对洗脱液的流速要求是。解析:用凝胶色谱法分离各种大分子物质时,相对分子质量较大的物质先洗脱出来,然后是相对分子质量较小的物质。相对分子质量较大的物质由于直径较大,不易进入凝胶颗粒的微孔,只能分布于颗粒之间,所以向下移动的速度较快。相对分子质量较小的物质可以进入凝胶颗粒的微孔中,即进入凝胶内,在向下移动的过程中,从一个凝胶颗粒内扩散到颗粒间隙后再进入另一
13、凝胶颗粒,如此不断地进入和扩散,相对分子质量较小的物质的下移速度落后于相对分子质量较大的物质,从而落后于相对分子质量较大的物质洗脱出来。答案:(1)aa的相对分子质量较大,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(2)尼龙网和尼龙纱(3)相同保持稳定9.动物血液常常被选作提取DNA和提取血红蛋白的实验材料,请回答下列有关问题。(1)提取DNA和提取血红蛋白,羊血都是适宜材料吗?。原因是。(2)无论是提取DNA还是提取血红蛋白,都需要先用对红细胞进行洗涤,其目的是。(3)电泳是分离鉴定蛋白质的常规方法。右上图为几种蛋白质通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的图谱,据图,你认为
14、相对分子质量最大的蛋白质是,依此推理该样品在凝胶色谱法中最后洗脱的蛋白质应该是。解析:(1)羊血是提取血红蛋白的适宜材料,不是提取DNA的适宜材料,因为羊成熟的红细胞没有细胞核,提取DNA可用鸡血。(2)提取DNA和血红蛋白,需要先用生理盐水对红细胞进行洗涤,其目的是去除血浆蛋白(杂蛋白)。(3)题图为SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的图谱,球蛋白离点样处最近,说明相对分子质量最大,清蛋白离点样处最远,说明相对分子质量最小。在凝胶色谱法中相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶颗粒内部的通道,路程长,移动速度慢;而相对分子质量大的蛋白质无法进入凝胶颗粒内部,路程较短,移动速度快,所以最后洗脱的蛋白质应该是相对分子质量最小的清蛋白。答案:(1)羊血是提取血红蛋白的适宜材料,不是提取DNA的适宜材料羊成熟的红细胞没有细胞核(2)生理盐水去除血浆蛋白(杂蛋白)(3)球蛋白清蛋白