2024-2025學(xué)年高中生物專題五DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)課題3血紅蛋白的提取與分離作業(yè)含解析新人教版選修1

PAGE4-課題3血紅蛋白的提取與分別一、選擇題1．分別血紅蛋白時(shí)，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層為無色透亮的甲苯層B．第2層為紅色透亮層，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，含未裂開的細(xì)胞[解析]第1層為無色透亮的甲苯層；第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質(zhì)的沉淀層；第3層是紅色透亮液體，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。2．關(guān)于凝膠色譜柱的裝填，除哪項(xiàng)外均為正確說明(D)A．交聯(lián)葡聚糖凝膠(G－75)“G”表示凝膠的交聯(lián)程度、膨脹程度及分別范圍，75表示凝膠得水值B．色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，一旦發(fā)覺有氣泡，必需重裝C．用300mL物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液充分洗滌平衡凝膠12hD．凝膠用自來水充分溶脹后，配成凝膠懸浮液[解析]本試驗(yàn)中運(yùn)用的交聯(lián)葡聚糖凝膠(G－75)，其中G表示凝膠的交聯(lián)程度、膨脹程度及分別范圍，75表示凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時(shí)吸水7.5g，A正確；氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分別效果，因此，一旦發(fā)覺有氣泡，必需重裝，B正確；在凝膠色譜柱裝填完之后，應(yīng)在約50cm高的操作壓下，用300mL物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液充分洗滌平衡凝膠12小時(shí)，以使凝膠裝填緊密，C正確；凝膠溶脹時(shí)，應(yīng)運(yùn)用蒸餾水將其充分溶脹，制成凝膠懸浮液，D錯(cuò)誤。3．將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中，離心后，可以明顯看到試管中的溶液分為4層，其中第3層是(C)A．無色透亮的甲苯層 B．脂溶性物質(zhì)的沉淀層C．血紅蛋白的水溶液 D．其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物[解析]分別血紅蛋白溶液時(shí)，將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中，經(jīng)過中速長(zhǎng)時(shí)離心后，可明顯看到試管中溶液分為4層，從上往下數(shù)，第1層為甲苯層，第2層為脂溶性物質(zhì)的沉淀層，第3層為血紅蛋白水溶液，第4層為雜質(zhì)沉淀層。4．紅細(xì)胞的洗滌過程錯(cuò)誤的是(C)A．低速短時(shí)間離心，如500r/min離心2minB．離心后用膠頭吸管吸出上層透亮的黃色血漿C．將下層暗紅色的紅細(xì)胞液體倒入燒杯，再加入五倍體積的蒸餾水D．直至上清液中沒有黃色，表明紅細(xì)胞已洗滌干凈[解析]紅細(xì)胞的洗滌過程中，采納低速短時(shí)間離心，如500r/min離心2min，故A正確；紅細(xì)胞離心后用膠頭吸管吸出上層透亮的黃色血漿，故B正確；紅細(xì)胞的洗滌過程應(yīng)當(dāng)用生理鹽水洗滌，不能用蒸餾水洗滌，故C錯(cuò)誤；紅細(xì)胞的洗滌過程中，直至上清液中沒有黃色，表明紅細(xì)胞已洗滌干凈，故D正確。5．在裝填凝膠柱時(shí)，不得有氣泡存在的緣由是(A)A．氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分別效果B．氣泡阻礙蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)C．氣泡能與蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．氣泡會(huì)在裝填凝膠的時(shí)候，使凝膠不緊密[解析]裝填凝膠色譜柱時(shí)，色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，因?yàn)闅馀輹?huì)擾亂洗脫液中蛋白質(zhì)中的洗脫次序，使得到的紅色帶區(qū)歪曲、散亂，降低分別效果。6．下列有關(guān)，“血紅蛋白提取和分別”的相關(guān)敘述中，正確的是(D)A．用蒸餾水進(jìn)行紅細(xì)胞的洗滌，其目的是去除細(xì)胞表面的雜蛋白B．將血紅蛋白溶液進(jìn)行透析，其目的是去除相對(duì)分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)C．血紅蛋白釋放時(shí)加入有機(jī)溶劑，其目的是使血紅蛋白溶于有機(jī)溶劑D．整個(gè)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]紅細(xì)胞的洗滌應(yīng)用生理鹽水，其目的是去除血漿蛋白等雜質(zhì)，有利于后續(xù)步驟的分別純化，A項(xiàng)不正確。將血紅蛋白溶液進(jìn)行透析，其目的是去除相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，B項(xiàng)不正確。血紅蛋白釋放時(shí)加入有機(jī)溶劑，其目的是溶解細(xì)胞膜，有利于血紅蛋白的釋放，而不是溶解血紅蛋白，C項(xiàng)不正確。整個(gè)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)。D項(xiàng)正確。7．已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊5種蛋白質(zhì)分子，分子大小、電荷的性質(zhì)和數(shù)量狀況如圖所示，下列有關(guān)蛋白質(zhì)分別的敘述正確的是(A)A．若將樣品以2000r/min的速度離心1．0min，分子戊在沉淀中，則丙也肯定在沉淀中B．若用凝膠色譜法分別樣品中的蛋白質(zhì)，則分子甲移動(dòng)速度最快C．將樣品裝入透析袋中透析12h，若分子丙保留在袋內(nèi)，則乙也肯定保留在袋內(nèi)D．若用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳分別樣品中的蛋白質(zhì)分子，則分子甲和分子丁形成的電泳帶相距最遠(yuǎn)[解析]分子丙的相對(duì)分子質(zhì)量大于戊，所以，在離心時(shí)戊存在于沉淀中，丙也肯定在沉淀中，A項(xiàng)正確。用凝膠色譜法分別蛋白質(zhì)時(shí)，甲相對(duì)分子質(zhì)量最小，簡(jiǎn)單進(jìn)入凝膠內(nèi)部，則移動(dòng)速度最慢，B項(xiàng)錯(cuò)誤。分子丙的相對(duì)分子質(zhì)量大于乙，則丙保留在袋內(nèi)，乙可能在袋外也可能在袋內(nèi)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳的遷移速度完全取決于分子的大小，因此，分子甲與丙形成的電泳帶相距最遠(yuǎn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題8．凝膠色譜技術(shù)不但應(yīng)用于科學(xué)試驗(yàn)探討，而且已經(jīng)大規(guī)模地用于工業(yè)生產(chǎn)。下圖甲為凝膠色譜柱分別蛋白質(zhì)的示意圖，圖乙為幾種被分別蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量大小與洗脫液的洗脫體積的關(guān)系，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)圖甲a、b均為蛋白質(zhì)分子，其中先從層析柱中洗脫出來的是__a__，緣由是__a相對(duì)分子質(zhì)量較大，無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，只能在凝膠外部移動(dòng)，路程較短，移動(dòng)速度較快__。(2)自己制作凝膠色譜柱時(shí)，在色譜柱底部d位置相當(dāng)于多孔板的結(jié)構(gòu)可由__尼龍網(wǎng)和100目的尼龍紗__替代。(3)裝填凝膠色譜柱時(shí)，色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，緣由是__氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分別效果__。(4)若圖乙被分別的蛋白質(zhì)混合液中含有肌紅蛋白(相對(duì)分子質(zhì)量為16900)、血清蛋白(相對(duì)分子質(zhì)量為68500)、牛乳球蛋白(相對(duì)分子質(zhì)量為35000)、牛胰島素(相對(duì)分子質(zhì)量為5700)，則圖乙中A、B、C、D代表的物質(zhì)依次是__牛胰島素、肌紅蛋白、牛乳球蛋白、血清蛋白__。[解析](1)由于不同蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量不同，相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)不能進(jìn)入凝膠內(nèi)部通道，只能在凝膠外部移動(dòng)，路程短，速度快，易洗脫；相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)則進(jìn)入凝膠內(nèi)部通道，路程長(zhǎng)，速度慢。(2)凝膠色譜柱的制作：底部橡皮塞的凹穴上覆蓋尼龍網(wǎng)和100目的尼龍紗，相當(dāng)于多孔板。(3)凝膠色譜柱的裝填：裝填時(shí)盡量緊密，不能有氣泡存在，因?yàn)闅馀輹?huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分別效果。(4)據(jù)圖可知，四種蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量漸漸增大，因此圖乙中A、B、C、D代表的物質(zhì)依次是牛胰島素、肌紅蛋白、牛乳球蛋白、血清蛋白。9．紅細(xì)胞含有大量血紅蛋白，紅細(xì)胞的機(jī)能主要是由血紅蛋白完成的，血紅蛋白的主要功能是攜帶O2和CO2。我們可以選用豬、牛、羊或其他哺乳動(dòng)物的血液進(jìn)行試驗(yàn)，來提取和分別血紅蛋白。依據(jù)材料回答下列問題：(1)試驗(yàn)前取簇新血液，要在采血器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，取血回來，立刻進(jìn)行裂開離心，收集血紅蛋白溶液。加入檸檬酸鈉的目的是__防止血液凝固__。(2)在對(duì)樣品進(jìn)行處理時(shí)，主要包括__紅細(xì)胞的洗滌__、血紅蛋白的釋放；對(duì)樣品進(jìn)行粗分別時(shí)主要包括：分別血紅蛋白溶液、透析等步驟。其中透析技術(shù)的原理是__小分子可以自由進(jìn)出透析袋(半透膜)，而大分子不能通過__。(3)同學(xué)甲利用瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)，將得到的蛋白質(zhì)進(jìn)行分別，在電泳過程中，影響蛋白質(zhì)遷移速度的因素包括蛋白質(zhì)分子的__大小__、__帶電性質(zhì)__以及分子的形態(tài)等。而加入SDS后，使得蛋白質(zhì)的遷移率只取決于__分子的大小__。(4)同學(xué)乙利用凝膠色譜法進(jìn)行血紅蛋白的分別(如圖1)，他在操作中加樣的正確依次是__④①②③__，在執(zhí)行圖1中②所示操作時(shí)，色譜柱下端連接的尼龍管應(yīng)當(dāng)__關(guān)閉__(填“打開”或“關(guān)閉”)。(5)圖2是同學(xué)乙利用樣品分別得到的結(jié)果，則圖2中蛋白質(zhì)分子量最小的是__丙__。[解析](1)簇新血液中加入檸檬酸鈉的目的是防止血液凝固。(2)樣品的處理包括紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放等步驟。分別血紅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過，大分子不能自由通過。(3)瓊脂糖凝膠電泳時(shí)，影響蛋白質(zhì)遷移速度的因素有蛋白質(zhì)分子大小、帶電性質(zhì)及分子的形態(tài)等。而加入SDS后，使蛋白質(zhì)解聚成單鏈，SDS可以與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)－SDS復(fù)合