2024-2025学年高中生物专题五DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取与分离作业含解析新人教版选修1

PAGE4-课题3血红蛋白的提取与分别一、选择题1．分别血红蛋白时，将搅拌好的混合液转移到离心管中，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。下列描述中，正确的是(A)A．第1层为无色透亮的甲苯层B．第2层为红色透亮层，含血红蛋白C．第4层为白色薄层固体，是脂溶性沉淀物D．第3层为暗红色沉淀物，含未裂开的细胞[解析]第1层为无色透亮的甲苯层；第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层；第3层是红色透亮液体，是血红蛋白的水溶液；第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。2．关于凝胶色谱柱的装填，除哪项外均为正确说明(D)A．交联葡聚糖凝胶(G－75)“G”表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分别范围，75表示凝胶得水值B．色谱柱内不能有气泡存在，一旦发觉有气泡，必需重装C．用300mL物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12hD．凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液[解析]本试验中运用的交联葡聚糖凝胶(G－75)，其中G表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分别范围，75表示凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5g，A正确；气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分别效果，因此，一旦发觉有气泡，必需重装，B正确；在凝胶色谱柱装填完之后，应在约50cm高的操作压下，用300mL物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12小时，以使凝胶装填紧密，C正确；凝胶溶胀时，应运用蒸馏水将其充分溶胀，制成凝胶悬浮液，D错误。3．将搅拌好的混合液转移到离心管中，离心后，可以明显看到试管中的溶液分为4层，其中第3层是(C)A．无色透亮的甲苯层 B．脂溶性物质的沉淀层C．血红蛋白的水溶液 D．其他杂质的暗红色沉淀物[解析]分别血红蛋白溶液时，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。4．红细胞的洗涤过程错误的是(C)A．低速短时间离心，如500r/min离心2minB．离心后用胶头吸管吸出上层透亮的黄色血浆C．将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的蒸馏水D．直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净[解析]红细胞的洗涤过程中，采纳低速短时间离心，如500r/min离心2min，故A正确；红细胞离心后用胶头吸管吸出上层透亮的黄色血浆，故B正确；红细胞的洗涤过程应当用生理盐水洗涤，不能用蒸馏水洗涤，故C错误；红细胞的洗涤过程中，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净，故D正确。5．在装填凝胶柱时，不得有气泡存在的缘由是(A)A．气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分别效果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]装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存在，因为气泡会扰乱洗脱液中蛋白质中的洗脱次序，使得到的红色带区歪曲、散乱，降低分别效果。6．下列有关，“血红蛋白提取和分别”的相关叙述中，正确的是(D)A．用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去除细胞表面的杂蛋白B．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质C．血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂D．整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构[解析]红细胞的洗涤应用生理盐水，其目的是去除血浆蛋白等杂质，有利于后续步骤的分别纯化，A项不正确。将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质，B项不正确。血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放，而不是溶解血红蛋白，C项不正确。整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构。D项正确。7．已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊5种蛋白质分子，分子大小、电荷的性质和数量状况如图所示，下列有关蛋白质分别的叙述正确的是(A)A．若将样品以2000r/min的速度离心1．0min，分子戊在沉淀中，则丙也肯定在沉淀中B．若用凝胶色谱法分别样品中的蛋白质，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，则乙也肯定保留在袋内D．若用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分别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，丙也肯定在沉淀中，A项正确。用凝胶色谱法分别蛋白质时，甲相对分子质量最小，简单进入凝胶内部，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，乙可能在袋外也可能在袋内，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。二、非选择题8．凝胶色谱技术不但应用于科学试验探讨，而且已经大规模地用于工业生产。下图甲为凝胶色谱柱分别蛋白质的示意图，图乙为几种被分别蛋白质相对分子质量大小与洗脱液的洗脱体积的关系，请据图分析回答：(1)图甲a、b均为蛋白质分子，其中先从层析柱中洗脱出来的是__a__，缘由是__a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)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__尼龙网和100目的尼龙纱__替代。(3)装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存在，缘由是__气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分别效果__。(4)若图乙被分别的蛋白质混合液中含有肌红蛋白(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)，则图乙中A、B、C、D代表的物质依次是__牛胰岛素、肌红蛋白、牛乳球蛋白、血清蛋白__。[解析](1)由于不同蛋白质的相对分子质量不同，相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部通道，只能在凝胶外部移动，路程短，速度快，易洗脱；相对分子质量较小的蛋白质则进入凝胶内部通道，路程长，速度慢。(2)凝胶色谱柱的制作：底部橡皮塞的凹穴上覆盖尼龙网和100目的尼龙纱，相当于多孔板。(3)凝胶色谱柱的装填：装填时尽量紧密，不能有气泡存在，因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分别效果。(4)据图可知，四种蛋白质的相对分子质量渐渐增大，因此图乙中A、B、C、D代表的物质依次是牛胰岛素、肌红蛋白、牛乳球蛋白、血清蛋白。9．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和CO2。我们可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行试验，来提取和分别血红蛋白。依据材料回答下列问题：(1)试验前取簇新血液，要在采血器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，立刻进行裂开离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是__防止血液凝固__。(2)在对样品进行处理时，主要包括__红细胞的洗涤__、血红蛋白的释放；对样品进行粗分别时主要包括：分别血红蛋白溶液、透析等步骤。其中透析技术的原理是__小分子可以自由进出透析袋(半透膜)，而大分子不能通过__。(3)同学甲利用琼脂糖凝胶电泳技术，将得到的蛋白质进行分别，在电泳过程中，影响蛋白质迁移速度的因素包括蛋白质分子的__大小__、__带电性质__以及分子的形态等。而加入SDS后，使得蛋白质的迁移率只取决于__分子的大小__。(4)同学乙利用凝胶色谱法进行血红蛋白的分别(如图1)，他在操作中加样的正确依次是__④①②③__，在执行图1中②所示操作时，色谱柱下端连接的尼龙管应当__关闭__(填“打开”或“关闭”)。(5)图2是同学乙利用样品分别得到的结果，则图2中蛋白质分子量最小的是__丙__。[解析](1)簇新血液中加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固。(2)样品的处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放等步骤。分别血红蛋白所用的透析方法的原理是半透膜的半透性，即小分子可以自由通过，大分子不能自由通过。(3)琼脂糖凝胶电泳时，影响蛋白质迁移速度的因素有蛋白质分子大小、带电性质及分子的形态等。而加入SDS后，使蛋白质解聚成单链，SDS可以与各种蛋白质形成蛋白质－SDS复合