高中生物 專題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 5.3 血紅蛋白的提取和分離練習(xí) 新人教版選修1

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1、 課題3　血紅蛋白的提取和分離 基礎(chǔ)鞏固 1電泳過程中,什么樣的分子遷移速度最快?(　　) A.纖維狀、大分子　　　　　B.纖維狀、小分子 C.球狀、大分子 D.球狀、小分子 解析:電泳是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、形狀的不同將樣品中各分子分離。一般來說,球狀分子比纖維狀分子移動(dòng)速度快,小分子比大分子移動(dòng)速度快。 答案:D 2蛋白質(zhì)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 答案:

2、C 3選用紅細(xì)胞作為分離蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)材料,其原因是 (　　) A.血紅蛋白是有色蛋白　 B.紅細(xì)胞無細(xì)胞核 C.紅細(xì)胞中血紅蛋白含量高　 D.紅細(xì)胞中DNA含量高 解析:選用紅細(xì)胞作為蛋白質(zhì)分離的實(shí)驗(yàn)材料,是因?yàn)樵诩t細(xì)胞的組成中,除水分以外,約90%是血紅蛋白。 答案:C 4洗滌紅細(xì)胞時(shí),所采用的離心方法是(　　) A.低速長時(shí)間離心　 B.低速短時(shí)間離心 C.高速長時(shí)間離心 D.高速短時(shí)間離心 解析:高速或長時(shí)間離心,會(huì)導(dǎo)致白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞一同沉淀,得不到純凈的紅細(xì)胞,進(jìn)而影響血紅蛋白的提取純度。 答案:B 5在蛋白質(zhì)的提取和分離中,關(guān)于對(duì)樣品處理及粗分離過程的分析,正

3、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(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.洗滌過程選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的NaCl溶液 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)胞的目的是去除血漿中的雜蛋白;洗滌時(shí)離心速度過高、時(shí)間過長,白細(xì)胞等會(huì)沉淀,達(dá)不到分離的效果;洗滌過程應(yīng)選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液。 答案:D 6下列關(guān)于凝膠色譜柱裝填的敘述,錯(cuò)誤的是(　　) A.交聯(lián)葡聚糖凝膠(Sephadex G-75)“G”表示凝膠的交聯(lián)程度、膨脹程度及分離范圍,75表示凝膠得水值 B.色譜柱內(nèi)不能

4、有氣泡存在,一旦發(fā)現(xiàn)有氣泡,必須重裝 C.用300 mL物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液充分洗滌平衡凝膠12 h D.凝膠用自來水充分溶脹后,配成凝膠懸浮液 解析:本實(shí)驗(yàn)中使用的交聯(lián)葡聚糖凝膠(Sephadex G-75),其中G表示凝膠的交聯(lián)程度、膨脹程度及分離范圍,75表示凝膠得水值,即每克凝膠膨脹時(shí)吸水7.5 g;氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序,降低分離效果,因此,一旦發(fā)現(xiàn)有氣泡,必須重裝;在洗脫過程中,應(yīng)在約50 cm 高的操作壓下,用300 mL物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液充分洗滌平衡凝膠12 h,以使凝膠裝填緊密;裝填色譜柱前,應(yīng)使用蒸餾水將凝

5、膠充分溶脹,制成凝膠懸浮液。 答案:D 7將經(jīng)破裂處理后的紅細(xì)胞混合液以2 000 r/min的速度離心10 min后,離心管中的溶液分為四層,從上到下的順序依次是(　　) A.血紅蛋白、甲苯層、脂溶性物質(zhì)層、沉淀層 B.甲苯層、沉淀層、血紅蛋白、脂溶性物質(zhì)層 C.脂溶性物質(zhì)層、血紅蛋白、甲苯層、沉淀層 D.甲苯層、脂溶性物質(zhì)層、血紅蛋白、沉淀層 解析:混合液經(jīng)離心后,按密度大小排列,在離心管中從上到下,第1層為無色透明的甲苯層,第2層白色薄層固體是脂溶性物質(zhì)沉淀層,第3層紅色透明液體是血紅蛋白溶液,第4層暗紅色沉淀物主要是紅細(xì)胞破碎物沉淀。 答案:D 8某生物興趣小組在“蛋

6、白質(zhì)的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)備從羊的血液中初步提取血紅蛋白,設(shè)計(jì)的血紅蛋白提取、分離流程圖如下: 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備(配制緩 沖液、血細(xì)胞懸液)樣品處理(洗滌、 破碎、離心等) 蛋白質(zhì)粗分 離(透析)純化、純度鑒定(凝 膠色譜法、電泳等) 請回答下列有關(guān)問題。 (1)樣品處理中紅細(xì)胞的洗滌要用　　　　　　　　　反復(fù)沖洗、離心。向紅細(xì)胞懸液中加入一定量的低濃度pH=7.0的緩沖液并充分?jǐn)嚢?可以破碎紅細(xì)胞,破碎細(xì)胞的原理是　 　。 (2)血紅蛋白粗分離階段,透析的目的是　　　　　　　　　　　　　　,若要盡快達(dá)到理想的透析效果,可以　　　　　　　　　　　　(寫出一種方法)。 (3)電泳

7、利用了待分離樣品中各種分子的　　　　　　　　　　　　　　　　等的差異,使不同帶電分子產(chǎn)生不同遷移速度,實(shí)現(xiàn)各種分子的分離。 (4)一同學(xué)通過血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳,觀察到正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結(jié)果如下圖所示。由圖可知攜帶者有　　　　　　種血紅蛋白,從分子遺傳學(xué)的角度做出的解釋是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)生理鹽水　滲透原理(當(dāng)外界溶液濃度低于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)液濃度時(shí),細(xì)胞吸水漲破) (2)除去小分子雜質(zhì)　增加緩沖液的量(或及時(shí)更換緩沖液) (3)帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀

8、 (4)2　攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對(duì)不同的等位基因,可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì) 能力提升 1使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進(jìn)過程,可表示為圖中 (　　) 解析:本題考查對(duì)凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)原理的理解。相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)留在凝膠顆粒外面,相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部;相對(duì)分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)通過凝膠間隙先被洗脫,相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)進(jìn)入凝膠內(nèi)部而后被洗脫。 答案:B 2為了提取血紅蛋白,從學(xué)校附近的屠宰場索取新鮮的羊血,對(duì)羊血處理的正確操作是(　　) A.要在采血容器中預(yù)先加入抗凝血?jiǎng)幟仕徕c B.取血回來后,

9、馬上進(jìn)行高速長時(shí)間離心 C.將離心后的血細(xì)胞加入清水緩慢攪拌 D.重復(fù)洗滌直到上清液呈紅色為止 解析:取血后,應(yīng)進(jìn)行低速短時(shí)間離心;離心后的血細(xì)胞加入蒸餾水緩慢攪拌,使紅細(xì)胞破裂;紅細(xì)胞重復(fù)洗滌直到上清液沒有黃色為止。 答案:A 3下列有關(guān)“血紅蛋白提取和分離”的相關(guān)敘述,正確的是 (　　) 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)胞的洗滌用的是生理鹽水,其目的

10、是去除血漿蛋白等雜質(zhì),有利于后續(xù)步驟的分離純化;而本實(shí)驗(yàn)中蒸餾水的作用是漲破紅細(xì)胞,使血紅蛋白釋放。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)。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。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)。 答案:D 4下列關(guān)于血紅蛋白提取和分離實(shí)驗(yàn)中樣品處理和粗分離步驟的描述,正確的是(　　) A.紅細(xì)胞的洗滌:加入蒸餾水,緩慢攪拌,低速短時(shí)間離心 B.血紅蛋白的釋放:加入生理鹽水和甲苯,置于磁力攪拌器上充分?jǐn)嚢? C.分離血紅蛋白:將攪拌好的混合液離心、過濾后,用分液漏斗分離 D.透析:將血紅蛋白溶液裝入透析袋,置于pH為

11、4.0的磷酸緩沖液中透析12 h 解析:對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌時(shí),應(yīng)加入生理鹽水,防止細(xì)胞破裂;將血紅蛋白從紅細(xì)胞中釋放時(shí),需要加入蒸餾水;透析時(shí),應(yīng)將透析袋置于pH為7.0的磷酸緩沖液中透析12 h。 答案:C 5在血紅蛋白分離過程中,如果紅色帶區(qū)歪曲、散亂、變寬,其主要原因在于(　　) A.樣品的處理 B.凝膠色譜柱的裝填 C.洗脫過程 D.凝膠色譜柱的制作 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,說明凝膠色譜柱的裝填不緊密,需重新裝填。 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)的分離度的是(　　) A.層析柱的高度 B.層析柱的直徑

12、 C.緩沖溶液 D.樣品的分布 答案:B 7下列生物大分子的分離方法所對(duì)應(yīng)的原理,不正確的是 (　　) A.DNA的粗提取——DNA與雜質(zhì)的溶解性不同 B.凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)——蛋白質(zhì)分子大小的差異 C.SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法分離蛋白質(zhì)——蛋白質(zhì)所帶電荷的差異 D.用丙酮提取葉綠體中的色素——色素與其他成分的溶解性差異 解析:DNA的粗提取主要利用了DNA與雜質(zhì)在NaCl溶液和酒精溶液中的溶解性不同,A項(xiàng)正確;凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)主要利用了蛋白質(zhì)分子大小的差異,B項(xiàng)正確;SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法分離蛋白質(zhì)的原理是用SDS所帶的電荷掩蓋蛋白質(zhì)分子所帶電荷的差異,使

13、不同大小的蛋白質(zhì)分子得以分離,C項(xiàng)錯(cuò)誤;用丙酮提取葉綠體中的色素利用的原理是色素與其他成分在有機(jī)溶劑中的溶解性差異,D項(xiàng)正確。 答案:C 8動(dòng)物血液常常被選作提取DNA和提取血紅蛋白的實(shí)驗(yàn)材料,請回答下列有關(guān)問題。 (1)提取DNA和提取血紅蛋白,豬血都是適宜材料嗎?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)無論是提取DNA還是提取血紅蛋白,都需要先用　　　　　　　　對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)電泳是分離鑒定蛋白質(zhì)的常規(guī)方法。右圖為幾種蛋白質(zhì)通過SDS

14、-聚丙烯酰胺凝膠電泳的圖譜,據(jù)圖,你認(rèn)為相對(duì)分子質(zhì)量最大的蛋白質(zhì)是　　　　　　　,依此推理該樣品在凝膠色譜法中最后流出的蛋白質(zhì)應(yīng)該是　　　　　　。 解析:(1)豬血是提取血紅蛋白的適宜材料,不是提取DNA的適宜材料,因?yàn)樨i成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核,提取DNA可用雞血。 (2)提取DNA和血紅蛋白,需要先用生理鹽水對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌,其目的是去除血漿蛋白(雜蛋白)。 (3)題圖為SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳的圖譜,γ球蛋白離點(diǎn)樣處最近,說明相對(duì)分子質(zhì)量最大,清蛋白離點(diǎn)樣處最遠(yuǎn),說明相對(duì)分子質(zhì)量最小。在凝膠色譜法中相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部的通道,路程長,移動(dòng)速度慢;而相對(duì)分子質(zhì)量

15、大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部,路程較短,移動(dòng)速度快,所以最后流出的蛋白質(zhì)應(yīng)該是相對(duì)分子質(zhì)量最小的清蛋白。 答案:(1)豬血是提取血紅蛋白的適宜材料,不是提取DNA的適宜材料　豬成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核　(2)生理鹽水　去除血漿蛋白(雜蛋白)　(3)γ球蛋白　清蛋白 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375