2019年高中生物 血紅蛋白的提取和分離雙基限時(shí)練 新人教版選修1.doc

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2019年高中生物 血紅蛋白的提取和分離雙基限時(shí)練 新人教版選修1 一、選擇題 1．凝膠色譜法所用的凝膠的化學(xué)本質(zhì)大多是(　　) A．糖類化合物　　　　　 B．脂質(zhì) C．蛋白質(zhì) D．核酸 解析　在用于蛋白質(zhì)分離的凝膠色譜法中所用凝膠是一些微小的多孔球體，它們多是由多糖類化合物構(gòu)成的。 答案　A 2．分離血紅蛋白溶液時(shí)，離心后試管的溶液分四層，血紅蛋白在第________層(　　) A．一 B．二 C．三 D．四 解析　分離血紅蛋白溶液時(shí)，離心后可明顯觀察到試管中液體分四層，從上向下數(shù)依次為：無色透明的甲苯層，白色薄層固體(脂溶性物質(zhì)的沉淀層)、紅色透明液體(血紅蛋白水溶液)、暗紅色沉淀物(其他雜質(zhì))，故血紅蛋白分布于第三層。 答案　C 3．________的蛋白質(zhì)能進(jìn)入凝膠內(nèi)部通道(　　) A．相對(duì)分子質(zhì)量大的 B．吸附性高的 C．相對(duì)分子質(zhì)量小的 D．溶解度低的 解析　由多糖類化合物構(gòu)成的凝膠是微小的多孔球體，球體內(nèi)有許多貫穿的通道，相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)易進(jìn)入通道，路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度慢。 答案　C 4．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　⑤檸檬酸鈉 A．②④ B．①④ C．④⑤ D．①③ 解析　甲苯作用為溶解，脂類物質(zhì)，也有利于紅細(xì)胞破裂和血紅蛋白的釋放，蒸餾水作用是使紅細(xì)胞吸水漲破。 答案　A 5．洗滌紅細(xì)胞時(shí)，離心所采用的方法是(　　) A．低速長(zhǎng)時(shí)間離心 B．低速短時(shí)間離心 C．高速長(zhǎng)時(shí)間離心 D．高速短時(shí)間離心 解析　洗滌紅細(xì)胞時(shí)，轉(zhuǎn)速要低，時(shí)間要短，否則白細(xì)胞會(huì)與之一起沉淀，達(dá)不到分離目的。 答案　B 6．下列各項(xiàng)中，一般不影響凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)中的分離度的是(　　) A．層析柱高 B．層析柱的直徑 C．緩沖溶液 D．樣品的分布 解析　分離度取決于柱高，為分離不同組分，凝膠柱必須有適宜的高度，分離度與柱高相關(guān)。樣品的分布也影響分離度，緩沖溶液的pH影響蛋白質(zhì)所帶的電荷，因此也影響分離度。只有層析柱的直徑一般不會(huì)影響分離度。 答案　B 7．在蛋白質(zhì)的提取和分離中，關(guān)于對(duì)樣品處理過程中，分析無誤的是(　　) A．洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機(jī)鹽 B．洗滌時(shí)離心速度過小，時(shí)間過短，白細(xì)胞等會(huì)沉淀，達(dá)不到分離的效果 C．洗滌過程選用0.1%的生理鹽水 D．透析的目的是去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) 解析　洗滌紅細(xì)胞目的是使血漿中血漿蛋白、白細(xì)胞等與紅細(xì)胞分離，如果洗滌次數(shù)過少，無法除去血漿蛋白，如離心速度過高和時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果，洗滌時(shí)選用0.9%的生理鹽水。 答案　D 8．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)的提取和分離分為樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定四步。A中凝膠色譜操作及SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳為實(shí)驗(yàn)操作過程中的技術(shù)。 答案　C 9．SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳法中加入SDS的作用是(　　) A．增大蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量 B．改變蛋白質(zhì)的形狀 C．掩蓋不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別 D．減少蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量 解析　SDS的作用是使蛋白質(zhì)完全變性，SDS所帶負(fù)電荷量大大超過蛋白質(zhì)分子原有的電荷量，因而掩蓋不同種類蛋白質(zhì)間電荷差別。 答案　C 10．在血紅蛋白的整個(gè)提取過程中，不斷用磷酸緩沖液處理的目的是(　　) A．防止血紅蛋白被氧化 B．血紅蛋白是一種兩性物質(zhì)，需要酸中和 C．磷酸緩沖液會(huì)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)和功能 解析　利用磷酸緩沖液模擬細(xì)胞內(nèi)pH環(huán)境，保證血紅蛋白的正常結(jié)構(gòu)和功能，便于分離觀察和研究。 答案　D 11．使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時(shí)，洗滌紅細(xì)胞、釋放血紅蛋白和透析過程中，分別使用下列哪些試劑(　　) ①蒸餾水?、谏睇}水　③20 mmol/L的磷酸緩沖液?、芮逅、輽幟仕徕c A．①③⑤ B．①②③ C．②①③ D．④①③ 解析　在分離蛋白質(zhì)時(shí)，用生理鹽水洗滌紅細(xì)胞，以去除雜蛋白，然后將其加入蒸餾水中使紅細(xì)胞破裂，釋放血紅蛋白，透析需用磷酸緩沖液，以維持pH穩(wěn)定。 答案　C 12．關(guān)于血紅蛋白分子組成的敘述正確的是(　　) A．兩條α－肽鏈、兩條β－肽鏈、一個(gè)亞鐵血紅素基團(tuán) B．一條α－肽鏈、三條β－肽鏈、四個(gè)亞鐵血紅素基團(tuán) C．兩條α－肽鏈、兩條β－肽鏈、四個(gè)亞鐵血紅素基團(tuán) D．兩條α－肽鏈、兩條β－肽鏈、兩個(gè)亞鐵血紅素基團(tuán) 解析　血紅蛋白由四條肽鏈組成，包括兩條α－肽鏈和兩條β－肽鏈，其中每條肽鏈環(huán)繞一個(gè)亞鐵血紅素基團(tuán)，共四個(gè)。 答案　C 13．下面說法不正確的是(　　) A．在一定范圍內(nèi)，緩沖溶液能夠抵制外界的酸和堿對(duì)溶液pH的影響，維持pH基本不變 B．緩沖溶液通常由1～2種緩沖劑溶解于水中配制而成 C．電泳是指帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過程 D．透析袋能使大分子自由進(jìn)出，而將小分子保留在袋內(nèi) 解析　透析袋一般是用硝酸纖維素(又叫玻璃紙)制成的。透析袋能使小分子自由進(jìn)出，而將大分子保留在袋內(nèi)。透析可以除去樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，或用于更換樣品的緩沖液。 答案　D 14．下列關(guān)于凝膠色譜法的正確認(rèn)識(shí)是(　　) A．凝膠實(shí)際上是一些微小的多孔球體，這些多孔球體是由脂類化合物構(gòu)成的 B．蛋白質(zhì)通過凝膠時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量較小的移動(dòng)速度快，先分離出來 C．在色譜柱中裝填凝膠的時(shí)候要盡量緊密，以降低凝膠顆粒之間的空隙 D．蛋白質(zhì)通過凝膠時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量較大的移動(dòng)速度慢，后分離出來 解析　凝膠多為多糖類物質(zhì)，蛋白質(zhì)通過凝膠時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量小的所經(jīng)路程遠(yuǎn)，移動(dòng)速度慢，分離出來晚。 答案　C 15．已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質(zhì)分子，其分子大小、電荷的性質(zhì)和數(shù)量情況如下圖所示，下列有關(guān)蛋白質(zhì)分離的敘述正確的是(　　) A．將樣品裝入透析袋中透析12小時(shí)，若分子乙保留在袋內(nèi)，則分子丙也保留在袋內(nèi) B．若用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質(zhì)，則分子甲移動(dòng)速度最快 C．若將樣品以2 000 r/min的速度離心10 min，分子戊存在于沉淀中，則分子甲也存在于沉淀中 D．若用SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質(zhì)分子，則分子甲和分子戊形成的電泳帶相距最遠(yuǎn) 解析　由圖可排列出分子質(zhì)量由大到小依次為：丙>丁>乙>戊>甲，透析法可除去樣品中分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，若分子乙保留在袋內(nèi)，則丙和丁也在袋內(nèi)，A項(xiàng)正確；凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時(shí)，分子質(zhì)量越大的分離越快，則丙的移動(dòng)速度最快，B項(xiàng)錯(cuò)；如果戊存在于沉淀中，則丙、丁、乙也在沉淀中，甲不能確定，C項(xiàng)錯(cuò)；“SDS”電泳過程中只和蛋白質(zhì)的分子量大小有關(guān)，而與所帶電荷無關(guān)，而分子量相差最遠(yuǎn)的是甲與丙，D項(xiàng)錯(cuò)。 答案　A 二、非選擇題 16．某生物興趣小組在學(xué)習(xí)完“蛋白質(zhì)的提取和分離”后，聯(lián)系相關(guān)實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備從豬肝研磨液中初步提取過氧化氫酶，設(shè)計(jì)的“過氧化氫酶提取、分離流程圖”如下： ―→―→―→ 試回答下列有關(guān)問題： (1)向肝細(xì)胞懸液中加入一定量pH＝7.0的緩沖液并充分?jǐn)嚢?，可以破碎肝?xì)胞，破碎細(xì)胞的原理是____________。與使用蒸餾水相比，使用緩沖液的優(yōu)點(diǎn)是____________。 (2)蛋白質(zhì)粗分離階段透析的目的是______________。 (3)電泳利用了待分離樣品中各種分子的__________________等的差異，而產(chǎn)生不同的遷移速度，實(shí)現(xiàn)各種分子的分離。 (4)實(shí)驗(yàn)小組以3%過氧化氫溶液和獲得的過氧化氫酶為材料進(jìn)行溫度對(duì)酶催化活性影響的探究，得到下圖所示結(jié)果。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出“過氧化氫酶能耐受100 ℃高溫”的結(jié)論，請(qǐng)問這一結(jié)論是否可靠？為什么？______________________。 解析　破碎細(xì)胞方法為使細(xì)胞吸水漲破，所應(yīng)用原理為滲透作用，為了保證所提取H2O2酶活性，要保證液體pH等條件穩(wěn)定，故此應(yīng)加入緩沖液而不用蒸餾水。蛋白質(zhì)分離時(shí)透析的目的是除去小的雜質(zhì)，在研究溫度對(duì)酶的活性的影響時(shí)，一般不用H2O2酶對(duì)H2O2的分解作用，因?yàn)闇囟缺旧韺?duì)H2O2分解有影響。 答案　(1)滲透原理　可以保證酶溶液pH基本穩(wěn)定，避免因pH變化影響H2O2酶活性 (2)除去小分子化合物(雜質(zhì)) (3)帶電性質(zhì)、分子大小、形狀(答對(duì)兩項(xiàng)得分) (4)不可靠，高溫也能促使過氧化氫分解 17．紅細(xì)胞含有大量血紅蛋白，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動(dòng)物的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來提取和分離血紅蛋白，血紅蛋白提取和分離的程序可分為四步：樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題： (1)樣品處理，它包括______、____、收集血紅蛋白溶液。 (2)收集的血紅蛋白溶液在透析袋中經(jīng)過透析，這就是樣品的粗分離。透析的目的是________________________________。透析的原理是_______________________________________________________ _________________。 (3)通過凝膠色譜法將樣品進(jìn)一步純化，最后經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。樣品純化的目的是__________________________。 解析　樣品的處理包括紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液。透析的目的是除去相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)；應(yīng)用的原理是半透膜的選擇透過性，具體說就是小分子能自由出入，大分子保留在袋中。純化的目的是將分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去。 答案　(1)紅細(xì)胞的洗滌　血紅蛋白的釋放 (2)去除相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)　透析袋能使小分子自由進(jìn)出，而大分子則保留在透析袋內(nèi) (3)通過凝膠色譜法將相對(duì)分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去 18．測(cè)定蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量是研究蛋白的一項(xiàng)重要技術(shù)，常用凝膠(由多孔性網(wǎng)狀物質(zhì)構(gòu)成的顆粒，其孔能讓小分子物質(zhì)進(jìn)出)過濾法測(cè)定，即在一根垂直的玻璃柱中裝滿凝膠，然后在其上端加入蛋白混合液并用緩沖液進(jìn)行洗脫。根據(jù)各種蛋白質(zhì)洗脫的先后順序可以比較它們的相對(duì)分子質(zhì)量大小。利用下列材料，鑒定樣品液(含有A、B兩種相對(duì)分子質(zhì)量大小不同的蛋白質(zhì))中蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的大小。 材料用具：支架臺(tái)、符合要求的凝膠柱、吸管、緩沖液洗脫瓶、帶有開關(guān)的玻璃導(dǎo)管、橡膠軟管、夾子、試管若干、足量的緩沖液等。 (1)實(shí)驗(yàn)步驟： ①加樣前先___________________________________________ _____________________________； ②加樣：________________________________________________ ___________________； ③洗脫：________________________________________________ ____________________； ④收集并檢測(cè)它們洗脫的先后順序。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論： ________________________________________________________________________。 (3)請(qǐng)用坐標(biāo)圖表示出不同蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量大小與洗脫液體積的關(guān)系。 解析　凝膠色譜法是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法，相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部通道，在凝膠外部移動(dòng)，速度快、路程短；而相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)，擴(kuò)散進(jìn)入凝膠內(nèi)部而被滯留，需要更多的緩沖液將它們洗脫出來，這樣相對(duì)分子質(zhì)量不同的分子得以分離，這是凝膠色譜法的實(shí)驗(yàn)原理。加樣前，應(yīng)先使凝膠柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊；加樣時(shí)，注意不要破壞凝膠面，緩沖液洗脫前，應(yīng)先使樣品滲入凝膠床，加緩沖液洗脫。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，誰(shuí)先洗脫出來，誰(shuí)的相對(duì)分子質(zhì)量大，洗脫液消耗少；反之洗脫液消耗多。 答案　(1)①將凝膠柱垂直固定在支架臺(tái)上，打開色譜柱下端的流出口，使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊，關(guān)閉出口?、谟梦苄⌒膶? mL含有A、B兩種蛋白質(zhì)的混合樣液加到色譜柱頂端，注意不要破壞凝膠面；打開下端出口，使樣品滲入凝膠床內(nèi)后關(guān)閉下端出口?、坌⌒募尤刖彌_液到適當(dāng)高度，連接緩沖液洗脫瓶，打開下端出口，用緩沖液進(jìn)行洗脫 (2)經(jīng)過檢測(cè)若A先于B洗脫出來，則A的相對(duì)分子質(zhì)量大于B；若B先于A洗脫出來，則B的相對(duì)分子質(zhì)量大于A (3) 19．回答下列有關(guān)提取生物體內(nèi)物質(zhì)的問題： (1)血紅蛋白是人和其他脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的主要組成部分，其在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有________功能。我們應(yīng)選用________的血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入________。 (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)最后經(jīng)SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行________。 (5)圖丙為用SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳的結(jié)果。根據(jù)結(jié)果，某同學(xué)得出：“提取的血紅蛋白有兩條肽鏈”的結(jié)論，這種說法可靠嗎？并說明理由_________________________________ _______________________________________。 解析　(1)血紅蛋白可運(yùn)輸氧氣，以供給組織細(xì)胞利用。因哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核及其他細(xì)胞器，所以是提取血紅蛋白的良好實(shí)驗(yàn)材料。 (2)在一定范圍內(nèi)，磷酸緩沖液可維持pH基本不變，從而保持血紅蛋白的活性正常。磷酸緩沖液還可洗脫血紅蛋白。 (3)透析袋相當(dāng)于半透膜，可除去樣品中相對(duì)分子量較小的雜質(zhì)。 (4)電泳利用樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，可進(jìn)行純度的鑒定。 答案　(1)運(yùn)輸　哺乳動(dòng)物(豬、牛、羊)　檸檬酸鈉(抗凝劑) (2)磷酸緩沖液　洗脫血紅蛋白(洗脫) (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(duì)分子質(zhì)量的大小 (4)純度鑒定 (5)不可靠。只能得出提取的血紅蛋白含有兩種大小不同的肽鏈，不一定是兩條