生物（人教版选修1）练习专题5课题3血红蛋白的提取和分离

专题五课题三一、选择题1．利用凝胶色谱法什么样的蛋白质先洗脱出来()A．相对分子质量大的 B．溶解度高的C．相对分子质量小的 D．所带电荷多的解析：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：A2．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、纯度鉴定解析：A中凝胶色谱操作及SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程中的技术。答案：C3．在蛋白质的提取和分离中，关于对样品处理过程中，分析无误的是()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0.1%的生理盐水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0.9%的生理盐水。答案：D4．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颗粒外面，相对分子质量较小的蛋白质进入颗粒内部；蛋白质相对分子质量大的通过凝胶间隙先被洗脱，蛋白质相对分子质量小的进入凝胶内部而后被洗脱。答案：B5．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．样品的分布解析：分离度取决于柱高，为分离不同组分，凝胶柱必须有适宜的高度，分离度与柱高的平方根相关。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会影响分离度。答案：B6．使用十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺电泳过程中，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：蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素，而十二烷基硫酸钠(SDS)可消除净电荷对迁移率的影响，故在此电泳过程中，迁移率只取决于蛋白质分子的大小。答案：B7．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．①④C．④⑤ D．①③解析：在蒸馏水中红细胞吸水涨破，甲苯作为有机溶剂能够溶解细胞膜，加速细胞的破裂。答案：A8．下面说法不正确的是()A．在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变B．缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成C．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D．透析袋能使大分子自由进出，而将小分子保留在袋内解析：透析袋一般是用硝酸纤维素(又叫玻璃纸)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。透析可以除去样品中相对分子质量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液。答案：D9．以下对DNA和血红蛋白的提取与分离(鉴定)实验的分析，正确的是()A．都要用猪血细胞来进行实验B．在DNA的粗提取与鉴定实验中，有两次DNA析出，所用的方法相同C．在实验中都要进行除杂处理以便得到较纯净的DNA或血红蛋白D．将析出的DNA溶解在2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺后呈现蓝色解析：猪血中成熟的红细胞无核，无DNA，只能用来提取血红蛋白。DNA第一次是在盐水中析出，第二次是在酒精溶液中析出，最后鉴定DNA要溶解在2mol/L的NaCl溶液中且需沸水加热。答案：C10．在装填色谱柱时，不得有气泡存在的原因是()A．气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果B．气泡阻碍蛋白质的运动C．气泡能与蛋白质发生化学反应D．气泡会在装填凝胶的时候使凝胶不紧密解析：凝胶是一些微小的多孔球体，小球内部有许多贯穿的通道，如果凝胶装填得不够紧密、均匀，就会在色谱柱内形成一些空隙，使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过，搅乱了洗脱液的流动次序，从而影响分离效果。答案：A11.已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示，下列有关蛋白质分离的叙述正确的是()A．若将样品以2000r/min的速度离心10min，分子戊在沉淀中，则丙也一定在沉淀中B．若用凝胶色谱法分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快C．将样品装入透析袋中透析12h，若分子丙保留在袋内，则乙也一定保留在袋内D．若用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子丁形成的电泳带相距最远解析：分子丙的相对分子质量大于戊，所以，在离心时戊存在于沉淀中，丙也一定在沉淀中，A项正确。用凝胶色谱法分离蛋白质时，甲相对分子质量最小，容易进入凝胶内部，则移动速度最慢，B项错误。分子丙的相对分子质量大于乙，则丙保留在袋内，乙可能在袋外，C项错误。SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速度完全取决于分子的大小，因此，分子甲与丙形成的电泳带相距最远，D项错误。答案：A12．下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的有(多选)()A．提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞B．用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质C．蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNAD．蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化解析：本题考查DNA和蛋白质的提取和分离原理及方法，在提取DNA时，如果用动物细胞作为实验材料，则需要用蒸馏水涨破细胞；如果用植物细胞作为实验材料，则用洗涤剂溶解细胞膜，A项错误。用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA，然后过滤出蛋白质等杂质，再降低NaCl溶液的浓度至0.14mol/L，析出DNA，则B项正确。透析目的是除去小分子物质，而DNA是大分子物质，则C项错误。DNA和蛋白质都带负电荷，可以从负极向正极移动，移动的距离都和样品中各种分子带电性质的差异以及各种分子的相对分子质量有关，则可用电泳法将其进行分离纯化，D项正确。答案：BD二、非选择题13．下图是凝胶色谱法分离蛋白质的原理示意图，据图回答下列问题：(1)图中A表示的含义：相对分子质量较小的蛋白质___________________________；相对分子质量较大的蛋白质________________________________________。(2)图中B表示凝胶色谱法分离蛋白质的过程，指出图中①②③④⑤各自的含义：①________________________________________。②________________________________________。③________________________________________。④________________________________________。⑤________________________________________。解析：本题主要是对识图能力的考查。图中A表示相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶层时扩散的特点，B表示蛋白质混合液通过凝胶色谱柱被洗脱的过程。答案：(1)由于扩散作用进入凝胶颗粒内部而被滞留被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过(2)①蛋白质混合物上柱②洗脱开始，相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内；相对分子质量较大的蛋白质则被排阻于颗粒之外③相对分子质量较小的蛋白质被滞留，相对分子质量较大的蛋白质向下移动④相对分子质量不同的分子完全分开⑤相对分子质量较大的蛋白质行程较短，已从层析柱中洗脱出来，相对分子质量较小的蛋白质还在行进中14．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，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2，我们可以选用猪、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，请完成下列有关问题：(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加入柠檬酸钠的目的是________________________________________。②以上所述的过程即是样品处理，它包括__________、__________、收集血红蛋白溶液。(2)收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析，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。①样品纯化的目的是________________________________________。②血红蛋白有什么特点？________________________________________。这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义？_____________________________________________________________________。解析：这是一道综合题，考查的知识点包括：血红蛋白提取和分离的程序、加入柠檬酸钠的目的、样品的处理、凝胶色谱法纯化的目的、血红蛋白的特点等知识。答案：(1)①防止血液凝固②红细胞的洗涤血红蛋白的释放(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)①通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去②血红蛋白呈现红色，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这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作15．随着分子生物学的发展，人们越来越重视对蛋白质的研究，测定蛋白质的相对分子质量是研究蛋白质的一项重要技术，如采用凝胶色谱法比较A、B两种蛋白质的相对分子质量大小。材料用具：支架台、符合要求的凝胶色谱柱、吸管、缓冲液洗脱瓶、带有开关的玻璃导管、橡皮软管、夹子、试管若干、足量的缓冲液。(1)实验步骤：①加样前先________________________________________。②加样：________________________________________。③洗脱：________________________________________。④收集并检测它们洗脱的先后顺序。(2)实验结果及预测：①________________________________________；②________________________________________；③________________________________________。(3)请用坐标曲线图表示出蛋白质相对分子质量大小与洗脱体积(消耗洗脱液的量)的关系。(4)把含有肌红蛋白(相对分子质量为16900)、血清蛋白(相对分子质量为68500)、牛乳球蛋白(相对分子质量为35000)、牛胰岛素(相对分子质量为5700)的蛋白质混合液用凝胶色谱法分离，最先洗脱出来的是__________，原因是_____________________________。解析：本题主要考查了用凝胶色谱法测定蛋白质相对分子质量的实验设计与分析能力。凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法，相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，在凝胶外部移动，速度快，路程短；相对分子质量较小的蛋白质，扩散进入凝胶内部而被滞留，需要较多的缓冲液才能把它洗脱出来，所以谁先洗脱出来，谁的相对分子质量就大，洗脱液消耗少，反之，洗脱液消耗多。加样前，应该使凝胶柱内胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐；加样时，注意不要破坏凝胶面，缓冲液洗脱前，先使样品渗入凝胶床，然后加缓冲液洗脱。答