1、专题5 DNA和蛋白质技术课题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()0.9%的生理盐水甲苯磷酸缓冲液蒸馏水柠檬酸钠ABC D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：A2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
2、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：B3在蛋白质的提取和分离中，下列关于样品处理及粗分离过程的叙述，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：D4凝胶色谱柱取长为40 cm，内径为1.6 c
3、m，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1 m，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2 cm的色谱柱。凝胶色谱柱的高度与分离度有关，一般不超过1 m。答案：B5下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请据图分析回答下列问题：(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)甲装置用于_，目的是去除
4、样品中_的杂质，图中A是_。B是_溶液。(3)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)乙装置中，C是_，其作用是_。(5)用乙装置分离血红蛋白时，待_时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集6管，图中试管序号表示收集的先后。经检测发现，试管和试管中蛋白质含量最高，则试管中的蛋白质相对分子质量比血红蛋白_(填“大”或“小”)。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)甲装置为透析装置，目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质。其中A是磷酸缓冲液，B是血红蛋白溶液。(3)乙装置分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法，是根据蛋白质的相对分子质量大小分离蛋
5、白质的有效方法。(4)乙装置中，C溶液为磷酸缓冲液，作用是洗脱血红蛋白。(5)待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。最先收集到的蛋白质是血红蛋白分子，则试管内的大量蛋白质为血红蛋白。由于试管晚于试管收集得到，因此其内收集到的蛋白质比血红蛋白分子移动速度慢，其相对分子质量比血红蛋白小。答案：(1)运输(2)透析(粗分离)相对分子质量较小磷酸缓冲液血红蛋白(3)凝胶色谱法相对分子质量的大小(4)磷酸缓冲液洗脱血红蛋白(5)红色的蛋白质接近色谱柱底端小A级基础巩固1在PCR扩增前，需要将下列哪些物质加入微量离心管中？()模板DNA模板RNADNA解旋酶耐高温
6、的DNA聚合酶引物PCR缓冲液脱氧核苷酸贮备液核苷酸贮备液ABC D解析：PCR扩增需要的条件是模板DNA、耐高温的DNA聚合酶、引物、PCR缓冲液、脱氧核苷酸贮备液。答案：A2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：B3下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正确的是()A首先用图甲装置对滤液进行处理，
7、其目的是去除相对分子质量较大的杂质B图乙装置的试管中收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质C用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5 mL，连续收集D图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动解析：用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程。蛋白质的相对分子质量较大，被排阻在凝胶颗粒的外面，在颗粒之间迅速通过。答案：A4下列各项中，一般不影响在凝胶色谱法分离蛋白质中的分离度的是()A层析柱高 B层析柱的直径C缓冲溶液 D样品的分
8、布解析：分离度取决于柱高，为分离不同组分，凝胶柱床必须有适宜的高度。样品的分布也影响分离度。缓冲溶液的pH影响蛋白质所带的电荷，因此也影响分离度。只有层析柱的直径一般不影响分离度。答案：B5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
9、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：D6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
10、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解析：透析的原理是小分子能够通过半透膜，利用透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。答案：BB级能力训练7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。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pH7.0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
11、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，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8动物血液常常被选作提取DN
12、A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，猪血都是适宜材料吗？_。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。下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流出的蛋白质应该是_。解析：(1)猪血是提取血红蛋白的适宜材料，不是提取DNA的适宜材料，因为猪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)
13、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，所以最后流出的蛋白质应该是相对分子质量最小的清蛋白。答案：(1)猪血是提取血红蛋白的适宜材料，不是提取DNA的适宜材料猪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9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
14、：_、_、_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)
15、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10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。其中加入柠檬酸钠的目的是_。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。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。透析的目的是_。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
16、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)防止血液凝固血红蛋白的释放去除杂蛋白(2)去除相对分子质量较小的杂质透析袋能使小分子自由
17、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11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)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_。(5)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)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。(5)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)三(4)(5)均匀一致地移动
