2019-2020年高中生物專題5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)課題3血紅蛋白的提取和分離練習新人教版選修.doc

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2019-2020年高中生物專題5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)課題3血紅蛋白的提取和分離練習新人教版選修 1．下列試劑可用于血紅蛋白釋放的是(　　) ①0.9%的生理鹽水?、诩妆健、哿姿峋彌_液?、苷麴s水?、輽幟仕徕c A．②④　　　　　　 B．①④ C．④⑤ D．①③ 解析：0.9%的生理鹽水是洗滌紅細胞是應用的試劑，不能用于血紅蛋白釋放；甲苯的作用是溶解細胞膜的磷脂，加速血紅蛋白的釋放；磷酸緩沖液用于粗分離蛋白質(zhì)，不能用于釋放血紅蛋白；蒸餾水作用是使紅細胞吸水脹破，釋放其中的血紅蛋白；檸檬酸鈉的作用是采血時，防止血液凝固，不能用于血紅蛋白的釋放。 答案：A 2．在血紅蛋白分離過程中如果紅色帶區(qū)歪曲、散亂、變寬，與其有關的是(　　) A．凝膠色譜柱的制作 B．色譜柱的裝填 C．洗脫過程 D．樣品的處理 解析：在血紅蛋白分離過程中如果紅色帶區(qū)歪曲、散亂、變寬，說明色譜柱制作不成功，可能是凝膠裝填不緊密、不均勻，或者存在氣泡，打亂了洗脫次序所致。 答案：B 3．下列有關“血紅蛋白提取和分離”實驗的正確敘述是(　　) A．用蒸餾水進行紅細胞的洗滌，其目的是去除細胞表面的雜蛋白 B．將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì) C．血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是使血紅蛋白溶于有機溶劑 D．整個過程不斷用磷酸緩沖液處理，是為了維持血紅蛋白的結(jié)構(gòu) 解析：對紅細胞洗滌時應該用生理鹽水，不能用蒸餾水，A錯誤；將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，B錯誤；血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是溶解磷脂，加速血紅蛋白的釋放，C錯誤；整個過程不斷用磷酸緩沖液處理，是為了維持pH相對穩(wěn)定，防止和血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，D正確。 答案：D 4．凝膠色譜柱取長為40 cm，內(nèi)徑為1.6 cm，有關說法中，不正確的是(　　) A．一般凝膠色譜柱直徑的大小不會影響分離的效果 B．凝膠色譜柱過高，超過1 m，不影響分離的效果 C．凝膠色譜柱過矮，則影響混合物的分離度 D．凝膠色譜柱直徑過大會耗用過多洗脫液，樣品的稀釋度過大 解析：一般凝膠色譜柱直徑的大小不影響分離的效果，但是直徑過大會造成洗脫液體積增大，樣品的稀釋度過大，因此應選擇直徑不超過2 cm的色譜柱。凝膠色譜柱的高度與分離度有關，一般不超過1 m。 答案：B 5．下圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實驗裝置，請回答下列問題： (1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，其在紅細胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有________功能。 (2)甲裝置中，B是血紅蛋白溶液，則A是________；乙裝置中，C溶液的作用是________。 (3)甲裝置用于________，目的是__________________。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫________，是根據(jù)______________分離蛋白質(zhì)的有效方法。 (4)用乙裝置分離血紅蛋白時，待__________________時，用試管收集流出液，每5 mL收集一管，連續(xù)收集。 解析：(1)血紅蛋白能攜帶氧氣，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有運輸功能。(2)甲裝置中，B是血紅蛋白溶液，則A是磷酸緩沖液；乙裝置中，C溶液的作用是洗脫血紅蛋白。(3)甲裝置用于透析(粗分離)，目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫凝膠色譜法，是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。(4)待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時，用試管收集流出液，每5 mL收集一管，連續(xù)收集。 答案：(1)運輸　(2)磷酸緩沖液　洗脫血紅蛋白　(3)透析(粗分離)　去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)　凝膠色譜法　相對分子質(zhì)量的大小　(4)紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端 1．使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實驗中，相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進過程，可表示為下圖中(　　) 解析：凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)能進入凝膠內(nèi)部通道，路程較長，移動速度較慢；相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)，路程較短，移動速度較快，首先洗脫出來。 答案：B 2．使用SDS—聚丙烯酰胺電泳的過程中，不同蛋白質(zhì)的電泳遷移率完全取決于(　　) A．電荷的多少　　　 B．分子的大小 C．肽鏈的多少 D．分子形狀的差異 解析：SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)SDS復合物，SDS所帶的負電荷量大大超過蛋白質(zhì)分子原有的電荷量，因而掩蓋了不同蛋白質(zhì)間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。 答案：B 3．在血紅蛋白的整個提取過程中，不斷用磷酸緩沖液處理的目的是(　　) A．防止血紅蛋白被氧氣氧化 B．血紅蛋白是一種堿性物質(zhì)，需磷酸中和 C．磷酸緩沖液會加速血紅蛋白的提取過程 D．讓血紅蛋白處在穩(wěn)定的pH范圍內(nèi)，維持其結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 解析：磷酸緩沖液的作用是穩(wěn)定pH，從而維持血紅蛋白的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。 答案：D 4．下列是關于血紅蛋白的提取和分離實驗中關鍵步驟，其中正確的是(　　) A．蛋白質(zhì)的提取和分離一般可分為粗分離、樣品處理、純化、純度鑒定等4步 B．蛋白質(zhì)的提取和分離實驗可以以豬、牛、雞、蛙等動物的血液為材料分離血紅蛋白 C．對樣品的處理過程分為紅細胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、透析和分離血紅蛋白等 D．對蛋白質(zhì)的純化和純度鑒定的方法使用最多的是SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳 解析：蛋白質(zhì)提取和分離的實驗步驟一般包括樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定等4步，A錯誤；蛋白質(zhì)的提取和分離實驗一般用哺乳動物的成熟的紅細胞作為實驗材料分離血紅蛋白，一般不要雞、蛙等動物血液為材料分離血紅蛋白，B錯誤；樣品處理的一般步驟分為紅細胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白、透析等，C錯誤；對蛋白質(zhì)的純化和純度鑒定的方法使用最多的是SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳，D正確。 答案：D 5．從細胞中提取某種特定的蛋白質(zhì)比提取DNA難度大，其原因不是(　　) A．蛋白質(zhì)對溫度、鹽濃度、pH等條件更敏感，更易失活 B．蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)多樣，理化性質(zhì)各不相同，使得蛋白質(zhì)的提取沒有統(tǒng)一的方法 C．提取某種特定的蛋白質(zhì)需據(jù)其特性摸索提取的程序 D．提取血紅蛋白程序可分為樣品處理、粗分離、純化、純度的鑒定四大步 解析：蛋白質(zhì)對溫度、鹽濃度、pH等條件更敏感，更易失活，是提取某種特定的蛋白質(zhì)比提取DNA難度大的原因，A錯誤； 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)多樣，理化性質(zhì)各不相同，使得蛋白質(zhì)的提取沒有統(tǒng)一的方法，是提取某種特定的蛋白質(zhì)比提取DNA難度大的原因，B錯誤；提取某種特定的蛋白質(zhì)需據(jù)其特性摸索提取的程序是提取某種特定的蛋白質(zhì)比提取DNA難度大的原因，C錯誤；提取血紅蛋白程序可分為樣品處理、粗分離、純化、純度的鑒定四大步，這只是某一種蛋白質(zhì)的提取步驟，不是難度大的原因，D正確。 答案：D 6．蛋白質(zhì)的提取和分離分為哪幾步(　　) A．樣品處理、凝膠色譜操作、SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳 B．樣品處理、凝膠色譜操作、純化 C．樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定 D．樣品處理、純化、粗分離、純度鑒定 解析：蛋白質(zhì)提取和分離的實驗步驟一般包括樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定等4步。 答案：C 7．下列對凝膠電泳的相關認識，錯誤的是(　　) A．蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率只取決于分子的大小 B．蛋白質(zhì)在SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率完全取決于分子的大小 C．SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳不僅用于蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的測定，還可用于蛋白質(zhì)混合組分的分離 D．凝膠中加入SDS可以消除凈電荷對遷移率的影響 解析：SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳中蛋白質(zhì)分子所帶的負電荷遠遠超過天然蛋白質(zhì)分子的負電荷，消除了不同蛋白質(zhì)分子的電荷效應，使蛋白質(zhì)分子相對遷移率的大小完全取決于相對分子質(zhì)量的高低。 答案：A 8．在血紅蛋白的提取和分離實驗中，下列操作正確的是(　　) A．分離紅細胞時需去除上層透明的黃色血漿 B．紅細胞釋放出血紅蛋白時只需加入蒸餾水 C．分離血紅蛋白溶液是低速短時間離心 D．洗脫時，待紅色蛋白質(zhì)下移即開始收集流出液 解析：分離紅細胞時要及時除去血漿蛋白。釋放紅細胞時需要加入蒸餾水和甲苯。分離血細胞時，要短時低速離心，即一般為500 r/min，離心2 min，否則白細胞會一同沉淀，達不到分離效果。分離血紅蛋白時要高速長時間離心，以2 000 r/min的速度離心10 min。洗脫時待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端用試管收集流出液。 答案：A 9．以下關于豬血紅蛋白提純的描述，不正確的是(　　) A．洗滌血紅細胞時，使用生理鹽水可以防止紅細胞破裂 B．豬成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核，提純時雜蛋白較少 C．血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測 D．在凝膠色譜法分離過程中，血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動慢 解析：在凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的過程中，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進入凝膠內(nèi)部的通道，路程較長，移動速度較慢；而相對分子質(zhì)量較大的分子無法進入凝膠內(nèi)部的通道，只能在凝膠外部移動，路程較短，移動速度較快。所以血紅蛋白分子比相對分子質(zhì)量較小的雜分子移動速度要快。 答案：D 10．下列有關提取和分離血紅蛋白的敘述，錯誤的是(　　) A．樣品的處理就是通過一系列操作收集到血紅蛋白溶液 B．通過透析可以去除樣品中分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)，此為樣品的粗提取 C．可通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去，即樣品的純化 D．可通過SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定血紅蛋白的純度 解析：粗分離即透析，其目的是除去樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，B錯誤。 答案：B 11．如今人類已跨入了蛋白質(zhì)時代，對蛋白質(zhì)的研究和應用，首先需要獲得高純度的蛋白質(zhì)。請回答下列問題： (1)蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步：_________、__________、__________和純度鑒定。 (2)如果要從紅細胞中分離出血紅蛋白，實驗前取新鮮血液要在采血容器中預先加入檸檬酸鈉，這樣做的目的是________________。 (3)血紅蛋白的提取又可以細分為：紅細胞的洗滌、_________、分離血紅蛋白溶液和__________。其中分離血紅蛋白溶液時需要用到__________(儀器)分離出下層紅色透明液體。 (4)裝填凝膠色譜柱時，要注意色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，一旦發(fā)現(xiàn)有氣泡必須重新裝。這是因為 ______________________________________________________。 (5)欲探究色譜柱的高度是否影響蛋白質(zhì)分離的因素，應把______________________作為自變量，把_______________________ __________作為無關變量，把________________作為因變量。 答案：(1)樣品處理　粗分離　純化 (2)防止血液凝固 (3)血紅蛋白的釋放　透析　分液漏斗 (4)氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果 (5)色譜柱的高度變化　緩沖液的用量和pH、樣品的用量、溫度等因素　大小不同的蛋白質(zhì)分子的間距 12．紅細胞含有大量血紅蛋白，紅細胞的機能主要是由血紅蛋白完成的。我們可以選用豬、牛、羊等動物的血液進行實驗，來提取和分離血紅蛋白，請回答下列有關問題： (1)實驗前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。 ①其中加入檸檬酸鈉的目的是____________________________ _____________________________________________________。 ②此過程即是樣品處理，它應包括紅細胞洗滌、___________、分離血紅蛋白溶液。 ③洗滌紅細胞的目的是__________________________________ ______________________________________________________。 (2)收集的血紅蛋白溶液在透析袋中透析，這就是樣品的粗分離。 ①透析的目的是_______________________________________。 ②透析的原理是______________________________________ _____________________________________________________。 (3)然后通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最后經(jīng)SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。其中通過凝膠色譜法將樣品純化的目的是______________________________________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)檸檬酸鈉是一種抗凝劑，加入檸檬酸鈉可以防止血液凝固；樣品處理包括紅細胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液；洗滌紅細胞的目的是去除雜蛋白，以利于后續(xù)步驟的分離純化。(2)透析袋一般是用硝酸纖維素制成的，透析袋能使小分子自由進出，而將大分子保留在袋內(nèi)，透析可以去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)或用于更換樣品的緩沖液。(3)凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的方法，因此，通過用凝膠色譜法去除相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)。 答案：(1)①防止血液凝固?、谘t蛋白的釋放?、廴コs蛋白 (2)①去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) ②透析袋能使小分子自由進出，而大分子則保留在袋內(nèi) (3)通過凝膠色譜法去除相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì) 13．血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，負責血液中O2或CO2的運輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問題： (1)將實驗流程補充完整。 (2)凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)________________________分離蛋白質(zhì)。 (3)洗滌紅細胞的目的是去除________，洗滌干凈的標志是 ______________________________________________________。 (4)分離血紅蛋白時，由上到下第________層是血紅蛋白水溶液。 (5)下面是凝膠色譜法分離血紅蛋白時樣品的加入示意圖，正確的加樣順序是________。 (6)如果紅色區(qū)帶________________，說明色譜柱制作成功。 解析：(1)樣品處理包括：紅細胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液。凝膠色譜操作包括：凝膠色譜柱的制作、凝膠色譜柱的裝填、樣品的加入和洗脫。(2)凝膠色譜法的基本原理是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)。(3)洗滌紅細胞的目的是去除雜蛋白，洗滌干凈的標志是上清液中沒有黃色。(4)分離血紅蛋白時，可明顯看到試管中的溶液分為4層：第一層為無色透明的甲苯層；第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質(zhì)的沉淀層；第3層是紅色透明液體，是血紅蛋白的水溶液；第4層是其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物。(5)加樣順序是：調(diào)整緩沖液面、滴加透析樣品、樣品滲入凝膠床、再調(diào)整緩沖液面。(6)如果紅色區(qū)帶均勻一致地移動，說明色譜柱制作成功。 答案：(1)血紅蛋白的釋放　凝膠色譜柱的裝填 (2)相對分子質(zhì)量的大小　(3)雜蛋白(或血漿蛋白)　離心后的上清液中沒有黃色　(4)三　(5)④①②③ (6)均勻一致地移動