高二生物學(xué)案：專題課題血紅蛋白的提取和分離含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課題3血紅蛋白的提取和分離知識點一實驗原理與方法1．分離不同種類蛋白質(zhì)的原理蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)（如形狀、大小、電荷性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)、對其他分子的親和力等）千差萬別，由此可提取和分離各種蛋白質(zhì)。2．凝膠色譜法(分配色譜法）（1)凝膠：實際上是一些微小的多孔球體，大多數(shù)是由多糖類化合物構(gòu)成的，如葡聚糖、瓊脂糖.(2）原理：凝膠小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部,只能分布在顆粒之間，通過的路程較短，移動速度較快;相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，通過的路程較長，移動速度較慢，因此可將各種相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)分離。（3)分離過程:蛋白質(zhì)混合物上柱→洗脫→大分子蛋白質(zhì)移動快、小分子蛋白質(zhì)移動慢→收集大分子蛋白質(zhì)→收集小分子蛋白質(zhì)說明：洗脫是從色譜柱上端不斷注入緩沖液,促進(jìn)蛋白質(zhì)分子的差速流動.3．凝膠電泳法(1）原理：許多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解離的基團(tuán)，在一定的pH下,這些基團(tuán)會帶上正電或負(fù)電。在電場的作用下,這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動。電泳利用了待分離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,從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。（2)常見分離方法：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳。1．凝膠色譜法的原理總結(jié)蛋白質(zhì)比較相對分子質(zhì)量大相對分子質(zhì)量小凝膠內(nèi)部不能進(jìn)入能進(jìn)入運動方式垂直向下垂直向下和無規(guī)則擴(kuò)散運動經(jīng)過路程較短較長洗脫次序先流出后流出2.緩沖溶液（1)原理：由弱酸和相應(yīng)的強(qiáng)堿弱酸鹽組成（如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等）,調(diào)節(jié)酸和鹽的用量,可配制在不同pH范圍內(nèi)使用的緩沖液.(2)作用:抵抗外界酸、堿對溶液pH的干擾而保持pH穩(wěn)定?！镜漕}精練1】下圖表示對某蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳的結(jié)果（相似于紙層析法分離色素),下列相關(guān)敘述不正確的是（）A．蛋白質(zhì)上某些基團(tuán)解離后可使蛋白質(zhì)帶電,電場中帶電的蛋白質(zhì)分子(或多肽)會向著與其所帶電荷相反的電極移動B．蛋白質(zhì)在SDS—聚丙烯酰胺凝膠中的遷移速度完全取決于其所帶凈電荷多少C．蛋白質(zhì)在SDS—聚丙烯酰胺凝膠中的遷移速度基本取決于其相對分子質(zhì)量的大小D．電泳結(jié)果表明溶液中的蛋白質(zhì)可能有兩種，也可能只有一種【答案】B【解析】蛋白質(zhì)的氨基與羧基可發(fā)生解離,使其帶正電或負(fù)電，在電場中發(fā)生遷移。SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳中所加的SDS可完全掩蓋蛋白質(zhì)本身所帶的電荷，故其移動速度與本身所帶電荷多少無關(guān),而由其分子大小決定。SDS可使蛋白質(zhì)變性形成肽鏈，故結(jié)果所示可能是一種蛋白質(zhì)(有兩種肽鏈）,也可能是兩種蛋白質(zhì).解題歸納蛋白質(zhì)在凝膠色譜柱中遷移的速度和途徑主要與蛋白質(zhì)的大小相關(guān)；在電場中的運動速度和方向除了與蛋白質(zhì)的大小相關(guān)外,蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀都影響其在電場中的運動方向和運動速度。【典題精練2】下列關(guān)于物質(zhì)提取、純化原理的敘述，不正確的是（)A．采用凝膠色譜法分離果膠酶的原理是蛋白質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量不同,在色譜柱中的移動速度不同B．使用透析法可以去除樣品中相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)C．電泳法是利用樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及樣品分子大小不同，使帶電分子產(chǎn)生的遷移速度不同而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離D．離心法分離蛋白質(zhì)的依據(jù)是密度不同的物質(zhì)離心時沉降速度不同【答案】B【解析】用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時,相對分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，通過的路程長，移動的速度慢;相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)不容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，通過的路程短，移動的速度快，因此相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)得以分離,A正確;使用透析法可以去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，B錯誤;電泳法是利用樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及樣品分子大小不同，使帶電分子產(chǎn)生的遷移速度不同而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離,C正確;離心法分離蛋白質(zhì)的依據(jù)是密度不同的物質(zhì)離心時沉降速度不同,D正確。知識點二實驗操作與分析評價1．實驗操作蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。2。結(jié)果分析與評價對部分操作的深度分析1．紅細(xì)胞洗滌的要求。紅細(xì)胞洗滌時，洗滌次數(shù)、離心速度與離心時間十分重要。洗滌次數(shù)過少,無法除去血漿蛋白；離心速度過高和時間過長會使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果。洗滌三次后，若上清液仍有黃色，可增加洗滌次數(shù)，否則紅細(xì)胞洗滌不干凈。2．凝膠色譜柱的裝填。（1）在色譜柱中填凝膠的時候要盡量緊密,以降低凝膠顆粒之間的空隙。如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會在色譜柱內(nèi)形成無效的空隙，使本該進(jìn)入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過，攪亂洗脫液的流動次序，影響分離的效果。(2)一旦發(fā)生以下兩種情況，凝膠色譜柱需要重新裝填。一是在裝填凝膠柱時，有氣泡存在,氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果；二是在凝膠色譜操作過程中，發(fā)生洗脫液流干，露出凝膠顆粒的現(xiàn)象。3．樣品的加入和洗脫。滴加樣品時,吸管管口貼著管壁環(huán)繞移動加樣，不要破壞凝膠面.在蛋白質(zhì)分離過程中,仔細(xì)觀察紅色區(qū)帶在洗脫過程中的移動情況,如果紅色區(qū)帶均勻一致地移動,說明色譜柱制作成功。根據(jù)紅色區(qū)帶的移動狀況判斷收集流出液的時間，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5mL收集一試管，連續(xù)收集.【典題精練3】下列關(guān)于樣品的加入和洗脫的操作不正確的是()A．加樣前，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凝膠面的下面B．加樣后，打開下端出口,使樣品滲入凝膠床內(nèi)C．等樣品完全進(jìn)入凝膠層后，關(guān)閉下端出口D．用吸管小心地將1mL透析后的樣品加到色譜柱的頂端,不要破壞凝膠面【答案】A【解析】加樣前,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。解題歸納樣品的加入和洗脫的步驟及操作要求步驟操作要求①調(diào)整緩沖液液面打開出口→緩沖液液面緩慢下降→關(guān)閉出口②滴加透析樣品用吸管吸1mL樣品加到色譜柱的頂端③樣品滲入凝膠床打開出口→樣品滲入凝膠床→關(guān)閉出口④洗脫加入磷酸緩沖液→連接洗脫瓶→打開出口⑤收集待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時，用試管收集流出液【典題精練4】在蛋白質(zhì)的提取和分離中，關(guān)于對樣品處理過程的分析，正確的是()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．洗滌時離心速度過低和時間過短會使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果C．洗滌過程選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的生理鹽水D．透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)【答案】D【解析】本題主要考查了血紅蛋白提取和分離中的樣品處理的操作.洗滌紅細(xì)胞的目的主要是除去血漿中的雜蛋白；洗滌時離心速度過高和時間過長會使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果；洗滌過程用到的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液。一、選擇題1．凝膠色譜法是分離蛋白質(zhì)分子的一種常用方法.但并非所有的蛋白質(zhì)都可用此方法進(jìn)行分離.能分離的蛋白質(zhì)分子之間必須(D）A．具有相同的相對分子質(zhì)量B．相對分子質(zhì)量不同，但都是相對分子質(zhì)量較大的分子C．相對分子質(zhì)量不同，但都是相對分子質(zhì)量較小的分子D．具有不同的相對分子質(zhì)量解析：對于分子大小不同，但同屬于凝膠分離范圍內(nèi)的各種分子,根據(jù)其相對分子質(zhì)量不同，通過凝膠色譜柱的快慢程度不同進(jìn)行分離。2．血紅蛋白的提取和分離一般分為四步,符合要求的是(C)A．粗分離→樣品處理→純化→純度鑒定B．粗分離→純化→樣品處理→純度鑒定C．樣品處理→粗分離→純化→純度鑒定D．純化→純度鑒定→粗分離→樣品處理解析:血紅蛋白的提取和分離一般可分為四大步，包括樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定，首先通過洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品處理;再經(jīng)過透析法去除分子量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量較大的雜蛋白除去,即樣品的純化；最后經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。3．凝膠色譜分離法分離蛋白質(zhì)時，凝膠的種類較多，但其作用的共同點是（A)A．改變蛋白質(zhì)分子通過凝膠時的路徑B．吸附一部分蛋白質(zhì)，從而影響蛋白質(zhì)分子的移動速度C．將酶或細(xì)胞固定在凝膠中D．與蛋白質(zhì)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而影響其移動速度解析：凝膠的種類較多，但每一種凝膠內(nèi)部都有孔隙。相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠時，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程較長，移動速度較慢;相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)只能在凝膠外部移動,路程較短，移動速度較快。相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)分子因此得以分離。4．下列有關(guān)凝膠色譜法的敘述，不正確的是（C)A．凝膠色譜法是根據(jù)分子大小分離蛋白質(zhì)的有效方法B．目前經(jīng)常使用的凝膠有交聯(lián)葡聚糖、聚丙烯酰胺凝膠和瓊脂糖等C．大分子物質(zhì)后被洗脫出來，小分子物質(zhì)先被洗脫出來D．凝膠色譜法的原理是不同大小的分子所經(jīng)的路徑不同而得以分離解析:相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)由于擴(kuò)散作用進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部而使所經(jīng)過的路程較長；相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)被排阻在凝膠顆粒外面，在顆粒之間迅速通過。因此,大分子物質(zhì)先被洗脫出來，小分子物質(zhì)后被洗脫出來。5．分離血紅蛋白時，將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中,以2000r/min的速度離心10min后，可以明顯看到試管中的溶液分為4層。下列描述中,正確的是（A）A．第1層為無色透明的甲苯層B．第2層為紅色透明層，含血紅蛋白C．第4層為白色薄層固體，是脂溶性沉淀物D．第3層為暗紅色沉淀物,含未破裂的細(xì)胞解析：采集的血樣先經(jīng)處理分離出紅細(xì)胞，然后在蒸餾水和甲苯的作用下，使紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白。分離血紅蛋白時，將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中，以2000r/min的速度離心10min后，可以明顯看到試管中的溶液分成4層:第1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層為紅色透明液體，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。將試管中的液體用濾紙過濾，除去脂溶性沉淀層，于分液漏斗靜置片刻后，分出下層的紅色透明液體，即為血紅蛋白溶液。6．在血紅蛋白分離過程中，如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，與其有關(guān)的是（B）A．血紅蛋白釋放 B．色譜柱的裝填C．洗脫過程 D．樣品的處理解析：如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。7．下列敘述正確的是（B）A．不同類型的凝膠吸水量不同,凝膠膨脹體積的倍數(shù)也不同B．不同類型的凝膠膨脹所需的時間不同C．若凝膠中含有空氣、細(xì)菌等不影響分離度D．可以用高溫、高壓的方法來加速凝膠的膨脹解析：不同類型的凝膠其吸水量不同,但凝膠吸水后體積膨脹基本上都是吸水量的2倍。不同類型的凝膠膨脹所需時間不同,如使用軟膠時，自然膨脹需24小時至數(shù)天。加熱可加速凝膠的膨脹，但不能采用高溫高壓的方式.8．下面關(guān)于對血紅蛋白提取和分離實驗的樣品的處理措施中,不正確的是（A）A．采集血樣后要高速短時離心獲得血細(xì)胞B．洗滌三次后如上清液仍有黃色，可增加洗滌次數(shù)，否則血漿蛋白無法除凈C．在蒸餾水和甲苯的作用下，細(xì)胞破裂，釋放出血紅蛋白D．釋放血紅蛋白后再經(jīng)過離心，就可以使血紅蛋白和其他雜質(zhì)分離開來解析:本題考查血紅蛋白提取和分離實驗的樣品處理。采集血樣后要低速短時離心獲得血細(xì)胞，否則，會使淋巴細(xì)胞、血小板等細(xì)胞混雜在紅細(xì)胞中.二、非選擇題9．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)家蠅體內(nèi)存在一種抗菌活性蛋白。這種蛋白質(zhì)具有極強(qiáng)的抗菌能力，受到研究者重視。（1）分離該抗菌蛋白可用電泳法，其原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子的電荷（帶電情況)、大小及形狀不同，在電場中的遷移速度不同而實現(xiàn)分離.(2)可用金黃色葡萄球菌來檢驗該蛋白的體外抗菌特性。抗菌實驗所用培養(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白胨主要為細(xì)菌生長提供碳源和氮源。(3)分別在加入和未加入該抗菌蛋白的培養(yǎng)基中接種等量菌液。培養(yǎng)一定時間后,比較兩種培養(yǎng)基中菌落的數(shù)量，確定該蛋白質(zhì)的抗菌效果。(4）細(xì)菌培養(yǎng)常用的接種方法有平板畫線法和稀釋涂布平板法（稀釋混合平板法)。實驗結(jié)束后,對使用過的培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理。解析：電泳利用了待分離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，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離.牛肉膏主要為微生物提供碳源、磷酸鹽和維生素,蛋白胨主要為微生物提供氮源和維生素.細(xì)菌培養(yǎng)中常用的接種方法有平板畫線法和稀釋涂布平板法，實驗結(jié)束后,對使用過的培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理,以防造成細(xì)菌擴(kuò)散，帶來危害。10．血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分,負(fù)責(zé)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(bǔ)充完整:A為血紅蛋白的釋放,B為樣品的加入和洗脫。凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小來分離蛋白質(zhì)的有效方法。(2）洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白（血漿蛋白),洗滌次數(shù)過少，無法除去血漿蛋白；離心速度過高和時間過長會使白細(xì)胞一同沉淀,達(dá)不到分離的效果。洗滌干凈的標(biāo)志是離心后的上清液不再呈現(xiàn)黃色。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是蒸餾水和甲苯。(3）在洗脫過程中加入物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液（pH為7。0）的目的是準(zhǔn)確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境，保證血紅蛋白的正常結(jié)構(gòu)和功能。如果紅色區(qū)帶均勻一致地移動，說明色譜柱制作成功。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。在蛋白質(zhì)分離與提取過程中包括樣品的處理、粗分離、純化和純度鑒定四步,每一步均應(yīng)用了不同的操作技術(shù)，需要注意.【旁欄思考題】點撥（教材P70)凝膠實際上是一些微小的多孔球體,小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道。相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，只能分布在顆粒之間，通過的路程較短,移動速度較快；相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)的通道，通過的路程較長，移動速度較慢。因此，樣品中相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)先流出，相對分子質(zhì)量中等的分子后流出，相對分子質(zhì)量最小的分子最后流出，從而使各種相對分子質(zhì)量不同的分子得以分離.如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會在色譜柱內(nèi)形成無效的空隙，使本該進(jìn)入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過，攪亂洗脫液的流動次序，影響分離的效果。1．凝膠色譜法也稱為分配色譜法，它是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的方法之一。所用的凝膠實際上是一些微小的多孔球體,這些小球體大多數(shù)是由多糖類化合物構(gòu)成，小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道,當(dāng)一個含有各種分子的樣品溶液緩慢流經(jīng)時，各分子在色譜柱內(nèi)進(jìn)行兩種不同的運動，即垂直向下的運動和無規(guī)則的擴(kuò)散運動。相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，只能分布在顆粒之間,通過的路程較短，移動速度較快;相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，通過的路程較長，移動速度較慢。因此,樣品中相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)先流出，相對分子質(zhì)量中等的分子后流出,相對分子質(zhì)量最小的分子最后流出，這種現(xiàn)象又叫分子篩現(xiàn)象。此外,凝膠本身具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，相對分子質(zhì)量大的分子通過這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上的空隙時阻力大，而相對分子質(zhì)量小的分子通過時阻力小,因此不同相對分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)分子可以獲得分離。2．在一定范圍內(nèi)，能對抗外來少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋不引起溶液pH發(fā)生明顯變化的作用叫做緩沖作用，具有緩沖作用的溶液叫做緩沖溶液.緩沖溶液通常是由1～2種緩沖劑溶解于水中制得，調(diào)節(jié)緩沖劑的比例就可制得在不同pH范圍內(nèi)使用的緩沖液。緩沖溶液的作用是維持反應(yīng)體系的pH基本不變。在生物體內(nèi)進(jìn)行的各種生物化學(xué)過程都是在精確的pH下進(jìn)行的,受到氫離子濃度的嚴(yán)格調(diào)控。為了在實驗室條件下準(zhǔn)確地模擬生物體內(nèi)的天然環(huán)境，就必須保持體外生物化學(xué)反應(yīng)過程有與體內(nèi)過程完全相同的pH.3．電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。許多重要的生物大分子,如多肽、蛋白質(zhì)、核酸等都具有可解離的基團(tuán)，它們在某個特定的pH下會帶上正電或負(fù)電；在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極方向移動.電泳技術(shù)就是在電場的作用下，利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度,從而達(dá)到對樣品進(jìn)行分離、鑒定或提純的目的。4．血紅蛋白提取和分離的程序可分為四大步，包括：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。首先通過洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品的處理；再經(jīng)過透析去除分子量較小的雜質(zhì),即樣品的粗分離;然后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；最后經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。5．血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時可以通過觀察顏色來判斷什么時候應(yīng)該收集洗脫液。這使血紅蛋白的分離過程非常直觀，大大簡化了實驗操作。專題整合與評估［知識建網(wǎng)］［要語必背］1．DNA不溶于酒精,但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，可利用酒精將DNA和蛋白質(zhì)分開。2．DNA在0。14mol/LNaCl溶液中溶解度最低。3．PCR原理：DNA熱變性原理。PCR每次循環(huán)都包括變性、復(fù)性和延伸三步。4．DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,只能從3′端延伸DNA鏈。DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。5．利用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時，相對分子質(zhì)量大的先洗脫出來，相對分子質(zhì)量小的后洗脫出來。6．在電泳中，待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀都會影響分子的遷移速度。7．SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳的遷移率完全取決于分子的大小。8．蛋白質(zhì)提取和分離的一般步驟是：樣品處理與粗分離、純化和純度鑒定。9．在對蛋白質(zhì)進(jìn)行純度鑒定時，使用最多的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。[知識整合促貫通]一、DNA的粗提取與鑒定和蛋白質(zhì)的提取和分離的比較大分子物質(zhì)的提取與分離，一般是根據(jù)其固有的理化性質(zhì)，用不同的物理或化學(xué)方法，達(dá)到不同成分分離的目的.對于DNA與血紅蛋白的提取和分離的相關(guān)知識，可通過下表來辨析掌握.【典題精練1】下列關(guān)于DNA和蛋白質(zhì)提取與分離實驗的敘述，正確的有（）A．提取細(xì)胞中的DNA和蛋白質(zhì)都需用蒸餾水漲破細(xì)胞B．用同濃度NaCl溶液反復(fù)溶解與析出DNA可去除蛋白質(zhì)C．蛋白質(zhì)提取和分離過程中進(jìn)行透析可去除溶液中的DNAD．蛋白質(zhì)和DNA都可以用電泳的方法進(jìn)行分離純化【答案】D【解析】本題考查DNA和蛋白質(zhì)提取與分離的實驗原理。提取植物細(xì)胞中的DNA時不用蒸餾水漲破細(xì)胞.蛋白質(zhì)提取和分離過程中透析的目的是除去溶液中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。DNA在不同濃度的氯化鈉溶液中溶解度不同，在物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L的氯化鈉溶液中DNA的溶解度最低，DNA可以析出，通過過濾可以除去蛋白質(zhì)。用電泳的方法可以將蛋白質(zhì)、DNA進(jìn)行分離純化?！镜漕}精練2】現(xiàn)代生物學(xué)已向兩個方面發(fā)展，即宏觀研究的生態(tài)系統(tǒng)水平和微觀研究的分子水平。對于分子的研究，相關(guān)物質(zhì)的提取和分離顯得尤為重要。下面是物質(zhì)提取和分離的相關(guān)問題,請回答:Ⅰ.DNA分子的提取和分離(1)在提取菜花細(xì)胞中的DNA時，采用的是研磨法，為什么不能像用雞血那樣,用蒸餾水使其破裂？________________________________________________________________________。（2）在提取實驗過程中用到兩種濃度的NaCl溶液，說明其作用：①2mol/LNaCl溶液：________________________________________________________________________；②0。14mol/LNaCl溶液:________________________________________________________________________。(3）在獲取新鮮雞血后，每100mL血液中加入3g檸檬酸鈉的作用是________________________________________________________________________。（4）鑒定DNA所用的試劑是________________________________________________________________________.Ⅱ.血紅蛋白的提取和分離（1）在血紅蛋白的提取和分離過程中：粗分離、純化和純度鑒定時，都會用到緩沖溶液,其作用是________________________________________________________________________。(2)在洗脫過程中,對洗脫液的流速要求穩(wěn)定的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮竣瘛＃?)植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，不會吸水漲破，只有通過研磨,才能釋放出DNA（2）①溶解DNA分子，過濾除去不溶于NaCl溶液的雜質(zhì)②使DNA分子析出，過濾除去溶于NaCl溶液中的雜質(zhì)（3）防止血液凝固（4)二苯胺試劑Ⅱ.(1)維持血紅蛋白環(huán)境中pH的穩(wěn)定(2)維持操作壓的穩(wěn)定【解析】Ⅰ.（1)提取DNA分子的理想材料為富含DNA的細(xì)胞。雞血紅細(xì)胞具有細(xì)胞核,放入蒸餾水中會使細(xì)胞漲破，釋放出DNA，而植物細(xì)胞含有細(xì)胞壁，不能因吸水而漲破.(2)實驗過程中兩次用到NaCl溶液,初次為2mol/L的NaCl溶液，用于溶解DNA，而0.14mol/L的NaCl溶液會使DNA析出。（3)為了防止血液凝固,應(yīng)在新采取的血液中加入檸檬酸鈉。（4）鑒定DNA所用的試劑為二苯胺試劑.Ⅱ。（1）為保持蛋白質(zhì)的生理活性，應(yīng)用緩沖液保持pH的恒定.(2)洗脫液的流速變化過快,操作壓變化過大，會使洗脫物質(zhì)的下降速度變化過大,導(dǎo)致分離純化不充分。二、DNA的提取、PCR技術(shù)、蛋白質(zhì)分離實驗的比較【典題精練3】蛋白質(zhì)的分離與純化技術(shù)是蛋白質(zhì)研究的重要技術(shù)。下列有關(guān)敘述不正確的是(）A．根據(jù)蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜的特性,可將樣品中各種不同的蛋白質(zhì)分離B．根據(jù)蛋白質(zhì)所帶電荷性質(zhì)的差異及分子大小等，可通過電泳分離蛋白質(zhì)C．根據(jù)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的大小，可通過凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)D．根據(jù)蛋白質(zhì)的分子大小、密度不同，可通過離心沉降法分離蛋白質(zhì)【答案】A【解析】蛋白質(zhì)分子既然不能透過半透膜，那么樣品中的各種不同的蛋白質(zhì)仍在透析袋內(nèi)，不能達(dá)到分離的目的，A所述錯誤。B所述正確:電泳利用了分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀不同,使帶電分子產(chǎn)生不同