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1、1【三维设计】2013 高中生物第 1 部分 专题 5 课题 3 血红蛋白的提取和分离应用创新演练新人教版选修 1 随堂基础巩固 1凝胶色谱法是根据以下哪项分离蛋白质的()A对凝胶的吸附性B相对分子质量的大小C带电荷的多少D溶解度解析：凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。答案：B 2(2011广东高考)以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是()A洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂B猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少 C血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测D在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢解析：相对分子质量越大的通过
2、凝胶色谱柱的速度越快。答案：D 3下列关于蛋白质的提取与分离的叙述正确的是()A在凝胶色谱柱内，分子质量较大的蛋白质路程较长，但移动速度较快B从凝胶色谱柱中最后分离出来的是分子质量较小的蛋白质C蛋白质的分离使用最多的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法D 分离血红蛋白溶液时，离心管的第三层是脂类物质解析：在凝胶色谱柱内，分子质量大的蛋白质不能进入凝胶内，路程短，移动速度快，而分子质量小的蛋白质会进入凝胶内，路程长，移动速度慢，最后洗脱出来的是分子质量较小的蛋白质；SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法是蛋白质纯度鉴定使用最多的方法；分离血红蛋白溶液时，离心管中将出现四层，其中第三层就是血红蛋白溶液，而不是
3、脂类物质。答案：B 4SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中决定蛋白质或多肽移动速度的主要因素是()A蛋白质分子所带的电荷B蛋白质分子的形状C蛋白质分子的相对分子质量D缓冲溶液的pH 解析：在样品和凝胶中加入还原剂和SDS后，分子被解聚成单条肽链，解聚后的氨基酸侧链和 SDS结合成蛋白质-SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，这样就消除了不同分子间的电荷差异和结构差异，从而达到仅根据蛋白质相对分子质2 量的不同来分离蛋白质的目的。答案：C 5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或 CO2。我们可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动
4、物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白，请回答下列有关问题：(1)血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：_、_、_和 _。(2)实验前取新鲜的血液，切记要在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，立即进行离心，收集血红蛋白溶液。以上所述的过程即是样品处理，它包括红细胞的洗涤、_、收集血红蛋白溶液。答案：(1)样品处理粗分离纯化纯度鉴定(2)血红蛋白的释放 课时跟踪训练(满分：50 分时间：25 分钟)一、选择题(每小题 3 分，共 24 分)1下列有关“血红蛋白的提取和分离”的相关叙述中，正确的是()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
5、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血红蛋白的提取和分离一般分为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定解析：A 项是用生理盐水洗涤；B项中的血红蛋白质为大分子，透析的目的是为了除去小分子物质；C项的目的是使细胞破裂释放出血红蛋白。答案：D 2洗涤红细胞时，离心所采用的方法是()A低速长时间离心B低速短时间离心C高速长时间离心D高速短时间离心解析：高速或长时间离心，会导致白细胞和淋巴细胞一同沉淀，得不到纯净的红细胞，进而影响后面血红蛋白的提取纯度。答案：B 3利用凝胶色谱法分离蛋白质时，蛋白质洗脱出来的顺序是()相对分子质量最大的相对分子质量最小的相对分子质
6、量最适中的A BC D解析：分子很大，完全不能进入凝胶的任何内孔隙，洗脱出来的时间最短；分子大小适中，能进入凝胶的内孔隙中孔径大小相应的部分，洗脱出来的时间次之；分子很小，能进入3 分子筛全部的内孔隙，洗脱出来的时间最长。答案：C 4下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正确的是()A首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质B图乙装置的试管中收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质C用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5 mL，连续收集D图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是
7、血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动解析：用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程。蛋白质的相对分子质量较大，被排阻在凝胶颗粒的外面，在颗粒之间迅速通过。答案：A 5细胞破碎后，各种蛋白质就会释放出来，再根据蛋白质的不同特性进行提取。下列关于蛋白质抽提的措施中，不正确的是()A酸性蛋白质可用稀碱性溶液抽提B水溶性蛋白质可用透析液(中性缓冲液)抽提C脂溶性蛋白质可用有机溶剂抽提D碱性蛋白质可用强酸性溶液抽提解析：抽提蛋白质的基本原理是根据蛋白质的理化性质，加入不同的试剂后，使蛋白质溶于试剂中而抽提蛋白质。强酸、强碱都会
8、使蛋白质变性而沉淀。答案：D 6以下关于血红蛋白提取和分离的过程及原理叙述正确的是()A红细胞洗涤过程中要加入5 倍体积的蒸馏水，重复洗涤3 次B将血红蛋白溶液放在质量分数为0.9%的 NaCl 溶液中透析12 h C凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在D蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的移动速度慢解析：红细胞洗涤过程中要加入5 倍体积的生理盐水，重复洗涤3 次目的是除去杂蛋白。透析时使用物质的量浓度为20 mmol/L 的磷酸缓冲液，而不是用0.9%的 NaCl 溶液。蛋白质4 通过凝胶时，相对分子质量较大的在凝胶外部移动，移动速度快。在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，气泡会搅乱洗脱液中
9、蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。答案：C 7取 1 mL 血红蛋白溶液装入透析袋中进行透析，相关说法不正确的是()A透析液为300 mL 20 mmol/L的磷酸缓冲液B透析时间至少为12 h，时间过长血红蛋白也会渗漏出去C除 去了相对分子质量较小的杂质，实现了样品的粗分离D透析也可用于更换样品的缓冲液解析：透析过程除去了相对分子质量较小的杂质，实现了粗分离过程，也用于更换样品的缓冲液；透析时烧杯中加入300 mL 20 mmol/L 的磷酸缓冲液，透析时间为12 小时，让小分子杂质与血红蛋白充分分离。答案：B 8在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是()防止血红蛋白被氧气氧
10、化血红蛋白是一种碱性物质，需要酸进行中和防止色谱柱内产生气泡，影响洗脱效果让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能A BC D解析：在血红蛋白的提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是防止色谱柱内产生气泡，影响洗脱效果，同时也为了让血红蛋白保持在体内所处的环境，以维持其结构和功能。答案：D 二、非选择题(共 26 分)9(10 分)PCR技术可扩增DNA分子，电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场，可利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。这两项技术综合应用于现代刑侦，可以获得最可靠的证据。下图是一次寻找嫌犯的测试结果：图甲是把遗迹中含有21 个氨基
11、酸的多肽进行水解，将氨基酸混合物进行电泳的结果；图乙是通过提取罪犯B遗迹 DNA和四位嫌犯的DNA进行扩增，并采用特定限制酶处理后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。(1)在同一电场下，由于蛋白质或DNA的_以及 _、_不同而产生5 不同的迁移方向或速度，从而实现样品的分离。(2)由图甲得知，多肽由_种氨基酸组成；由图乙可知B 最可能的对象是_。解析：(1)在同一电场下，由于各种分子的带电性质及分子本身大小、形状不同，而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品中各种分子的分离。(2)不同种类氨基酸所带电荷不同，在电场力的作用下会做定向移动。同种氨基酸在匀强电场中的运动方向和移动距离相同，所以七条
12、带则表明21 个氨基酸的多肽分解形成7 种氨基酸。同理，不同的DNA片段的带电荷的数量及链的长短不同，电泳时也可以将样品分成不同组分的条带，比较条带的异同程度，可以鉴别出罪犯为F2。答案：(1)带电性质本身大小形状(2)7 F210(16 分)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或 CO2。我们可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。根据材料回答下列问题：(1)实验前取新鲜血液，要在采血器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，立即进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是_。(2)在对样品进行处理时，主要包括_、血
13、红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析等步骤。透析的原理是_ _。(3)同学乙利用凝胶色谱法进行血红蛋白的分离(如下图1)，他在操作中加样的正确顺序是 _。(4)图 2、图 3 分别是同学甲、乙利用同一种样品分离得到的结果，则图3 中与图 2 中蛋白质 P对应的是 _。解析：(1)加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固。(2)对样品的处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析等步骤。其中透析的原理是小分子可以自由通过6 透析袋(半透膜)，而大分子不能通过。(3)正确的加样顺序可依据样品在色谱柱及凝胶层中的渗入量进行分析，可以得出是。(4)SDS 凝胶电泳装置是垂直的装置，此种电泳方法主要取决于蛋白质相对分子质量的大小，与电荷无关，同时加样在“”极，通电后，样品蛋白质向“”极移动，相对分子量小的，移动距离大，因此从图2 的电泳结果分析，P比 N、M移向“”距离大，说明P的相对分子质量比较小，因此洗脱出来的时间比较长，符合图 3 中的丙。答案：(1)防止血液凝固(2)红细胞的洗涤小分子可以自由通过透析袋(半透膜)，而大分子不能通过(3)(4)丙