2024-2025學(xué)年高中生物專題5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)課題3血紅蛋白的提取和分離練習(xí)含解析新人教版選修1

PAGE6-血紅蛋白的提取和分別[基礎(chǔ)全練]1．分別不同種類的蛋白質(zhì)依據(jù)的原理不包括()A．分子的形態(tài)和大小B．所帶電荷的性質(zhì)和多少、吸附性質(zhì)C．對其他分子的親和力D．蛋白質(zhì)分子的組成元素解析：依據(jù)分別蛋白質(zhì)的方法可以知道，分別不同種類的蛋白質(zhì)依據(jù)的原理包括分子的形態(tài)和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、吸附性質(zhì)、對其他分子的親和力和蛋白質(zhì)分子的溶解度等。蛋白質(zhì)分子的組成元素不是分別不同蛋白質(zhì)的依據(jù)。答案：D2．如圖能正確表示相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進(jìn)過程的是()解析：相對分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)簡單進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程長，移動的速度慢；相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)不簡單進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程短，移動的速度快，故B正確。答案：B3．凝膠色譜法分別蛋白質(zhì)時，凝膠的種類較多，但其作用的共同點(diǎn)是()A．變更蛋白質(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，但每種凝膠內(nèi)部都有孔隙。當(dāng)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)分子可以進(jìn)入凝膠內(nèi)部，通過的路程較長，洗脫時從凝膠柱中出來得較晚；相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子則可以較早地洗脫出來，從而達(dá)到分別蛋白質(zhì)的目的。答案：A4．下列有關(guān)凝膠色譜操作的敘述，不正確的是()A．干的凝膠要用蒸餾水充分溶脹后，才能裝填B．在裝填凝膠色譜柱時，不得有氣泡產(chǎn)生C．在裝填凝膠色譜柱時，下端的尼龍管先打開后關(guān)閉D．在樣品洗脫過程中，不能讓洗脫液流干解析：在裝填凝膠色譜柱時，下端的尼龍管應(yīng)始終打開，C錯誤。答案：C5．下列關(guān)于DNA的粗提取試驗(yàn)和血紅蛋白的提取試驗(yàn)，敘述正確的是()A．前者選擇雞血細(xì)胞作為試驗(yàn)材料較好，后者選擇哺乳動物成熟的紅細(xì)胞作為試驗(yàn)材料較好B．樣品預(yù)處理時，前者靜置1天處理除去上清液；后者須要加入清水，反復(fù)低速短時間離心洗滌，至上清液無黃色C．在DNA粗提取試驗(yàn)中，往2mol/L氯化鈉溶液中加入蒸餾水析出DNA時，應(yīng)當(dāng)緩慢加入，直到出現(xiàn)黏稠物即止D．洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機(jī)鹽等解析：雞血細(xì)胞有細(xì)胞核，適于提取DNA；哺乳動物成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，適用于提取血紅蛋白。提取血紅蛋白的試驗(yàn)中，洗滌紅細(xì)胞時，不能加清水，應(yīng)當(dāng)加入生理鹽水，否則細(xì)胞會提早釋放出血紅蛋白與雜質(zhì)混合，加大提取難度。DNA初次析出時，加蒸餾水至黏稠物不再增加為止。洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜質(zhì)蛋白，以利于血紅蛋白的分別和純化。答案：A6．關(guān)于凝膠色譜柱的裝填，除哪項(xiàng)外均為正確說明()A．交聯(lián)葡聚糖凝膠(SephadexG－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(SephadexG－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，即每克凝膠膨脹時吸水7.5g；氣泡會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；在洗脫過程中，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12h，以使凝膠裝填緊密；凝膠溶脹時，應(yīng)運(yùn)用蒸餾水將其充分溶脹，制成凝膠懸浮液。答案：D7．有關(guān)緩沖溶液的說法不正確的是()A．緩沖溶液能夠抵制外界的酸和堿對溶液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．調(diào)整緩沖劑的運(yùn)用比例就可以制得在不同pH范圍內(nèi)運(yùn)用的緩沖液D．生物體內(nèi)的各種生物化學(xué)反應(yīng)都是在肯定的pH下進(jìn)行的解析：緩沖溶液通常由1～2種緩沖劑溶解于水中配制而成。調(diào)整緩沖劑的運(yùn)用比例就可以制得在不同pH范圍內(nèi)運(yùn)用的緩沖液。在肯定范圍內(nèi)，緩沖溶液能夠抵制外界的酸和堿對溶液pH的影響，維持pH基本不變，超過肯定范圍，緩沖溶液就起不到這樣的作用了。答案：A8．目前，凝膠色譜技術(shù)不僅應(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)。如圖所示為凝膠色譜柱示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)若選用SephadexG－75，則“G”表示__________________________，“75”表示__________________________。(2)a、b均為蛋白質(zhì)分子，其中最終從層析柱中洗脫出來的是________，緣由是______________________________________________________________。(3)在加樣前，應(yīng)先打開色譜柱下端的流出口，目的是使________________。加樣后，打開下端出口，目的是使______________________________。(4)裝填凝膠色譜柱時，色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，緣由是__________________。(5)利用凝膠色譜法提取血紅蛋白時，運(yùn)用的洗脫液為________，待___________________時，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續(xù)收集。解析：(1)SephadexG－75中的“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，即每克凝膠膨脹時吸水7.5g。(2)凝膠色譜法是依據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分別蛋白質(zhì)的有效方法。相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)簡單進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程較長，移動速度較慢。(3)加樣前，應(yīng)先打開色譜柱下端的流出口，目的是使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊；加樣后，要打開下端出口，目的是使樣品滲入凝膠床內(nèi)。(4)因?yàn)闅馀輹噥y洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分別效果，所以裝填凝膠色譜柱時，色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在。(5)利用凝膠色譜法提取血紅蛋白時，運(yùn)用的洗脫液為磷酸緩沖液，待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱的底端時，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續(xù)收集。答案：(1)凝膠的交聯(lián)程度、膨脹程度及分別范圍凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時吸水7.5g(2)bb的相對分子質(zhì)量小，須要進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程較長，移動速度較慢(3)柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊樣品滲入凝膠床內(nèi)(4)氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分別效果(5)磷酸緩沖液紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱的底端9．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(yùn)輸。請依據(jù)血紅蛋白的提取和分別流程圖回答問題。(1)將試驗(yàn)流程補(bǔ)充完整：A為____________，B為____________。凝膠色譜法是依據(jù)____________而分別蛋白質(zhì)的有效方法。(2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除________，洗滌次數(shù)過少，無法除去________；離心速度過高和時間過長會使________________________一同沉淀，達(dá)不到分別的效果。洗滌干凈的標(biāo)記是____________________________。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是________________。(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_______________________。假如紅色區(qū)帶________，說明色譜柱制作勝利。解析：(1)樣品處理過程為：紅細(xì)胞的洗滌→血紅蛋白的釋放→分別血紅蛋白溶液→透析，所以A表示血紅蛋白的釋放，B表示樣品的加入和洗脫。凝膠色譜法的原理是相對分子質(zhì)量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流淌快；相對分子質(zhì)量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內(nèi)部，路程長，流淌慢。(2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿蛋白，洗滌次數(shù)過少，無法除去血漿蛋白，離心時間過長和速度過高，會使白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞一同沉淀，達(dá)不到分別的效果。離心后的上清液中沒有黃色，說明洗滌干凈；釋放血紅蛋白時，須要在紅細(xì)胞懸液中加入蒸餾水和甲苯。(3)磷酸緩沖液(pH為7.0)能夠精確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境，保持體外的pH和體內(nèi)的一樣。假如凝膠色譜柱裝填得很勝利，分別操作也正確，能清晰地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶勻稱、狹窄、平整地隨著洗脫液緩慢流出；假如紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說明分別的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。答案：(1)血紅蛋白的釋放樣品的加入和洗脫相對分子質(zhì)量的大小(2)雜蛋白(血漿蛋白)血漿蛋白白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞離心后的上清液中沒有黃色蒸餾水和甲苯(3)精確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境，保持體外的pH和體內(nèi)一樣勻稱一樣地移動[素養(yǎng)提升]10．將處理裂開后的紅細(xì)胞混合液以2000r/min的速度離心10min后，離心管中的溶液分為四層，從上到下的依次依次是()A．血紅蛋白、甲苯層、脂質(zhì)物質(zhì)層、細(xì)胞裂開物沉淀層B．甲苯層、細(xì)胞裂開物沉淀層、血紅蛋白、脂質(zhì)物質(zhì)層C．脂質(zhì)物質(zhì)層、血紅蛋白、甲苯層、細(xì)胞裂開物沉淀層D．甲苯層、脂質(zhì)物質(zhì)層、血紅蛋白、細(xì)胞裂開物沉淀層解析：將處理裂開后的紅細(xì)胞混合液以2000r/min的速度離心10min后，離心管中的溶液分為四層，從上到下的依次依次是甲苯層、脂質(zhì)物質(zhì)層、血紅蛋白、細(xì)胞裂開物沉淀層。答案：D11．有資料顯示，在非洲，鐮刀型細(xì)胞貧血癥基因的攜帶者更能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。有人認(rèn)為這種人的血紅蛋白可能與正常人或鐮刀型細(xì)胞貧血癥病人的有肯定差異。為證明這種猜想，需對攜帶者的血紅蛋白進(jìn)行檢測，而檢測前須要分別得到這種血紅蛋白。試想分別提純鐮刀型細(xì)胞貧血癥攜帶者(Aa)的血紅蛋白時，用不到的藥品或儀器是()A．瓊脂糖 B．磷酸緩沖液C．離心機(jī) D．二苯胺解析：二苯胺是鑒定、檢測DNA的化學(xué)試劑，與分別提純血紅蛋白無關(guān)，所以不須要該藥品，故選D。答案：D12．下列有關(guān)提取和分別豬血紅蛋白的試驗(yàn)，敘述錯誤的是()A．用生理鹽水洗滌紅細(xì)胞，以防止紅細(xì)胞裂開B．用蒸餾水和甲苯處理紅細(xì)胞，使其釋放出血紅蛋白C．用生理鹽水透析血紅蛋白溶液，以保持血紅蛋白活性D．用磷酸緩沖液洗脫，有利于血紅蛋白在凝膠柱中移動解析：洗滌紅細(xì)胞時要用生理鹽水，以防止紅細(xì)胞裂開，A正確；在蒸餾水和甲苯的作用下，紅細(xì)胞裂開，釋放出血紅蛋白，B正確；透析用的是磷酸緩沖液，C錯誤；洗脫用的是磷酸緩沖液，有利于血紅蛋白在凝膠柱中移動，D正確。答案：C13．下圖為凝膠色譜法分別蛋白質(zhì)示意圖和SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳示意圖。據(jù)圖分析不正確的是()A．在裝填圖甲中凝膠色譜柱時一旦發(fā)覺柱內(nèi)有氣泡存在，就須要重裝B．圖甲中大分子蛋白質(zhì)因阻力大而移動慢，所以最終從層析柱中流出來C．圖乙中凝膠中加入的SDS可以使蛋白質(zhì)遷移速率完全取決于分子大小D．已知凝膠中的SDS帶負(fù)電，則應(yīng)在電泳槽的①處接電源負(fù)極，②處接電源正極解析：在裝填凝膠色譜柱時，凝膠裝填在色譜柱內(nèi)要勻稱，不能有氣泡存在，因?yàn)闅馀輹绊懙鞍踪|(zhì)洗脫的次序，A正確；圖甲中大分子蛋白質(zhì)因不簡單進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程短，移動速度快，所以最先從層析柱中流出來，B錯誤；SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳的遷移速率完全取決于分子大小，因此圖乙凝膠中加入的SDS可以使蛋白質(zhì)遷移速率完全取決于分子大小，C正確；凝膠中的SDS帶負(fù)電，所以電泳槽的①處接電源負(fù)極，②處接電源正極，D正確。答案：B14．凝膠色譜法可測定蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量，現(xiàn)有A、B兩種蛋白質(zhì)，請運(yùn)用凝膠色譜法完成下列試驗(yàn)，確定A、B兩種蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的大小。(1)凝膠色譜法的原理是________________。(2)材料用具：玻璃管，橡皮塞，打孔器，移液管，尼龍網(wǎng)，螺旋夾，凝膠，緩沖液。(3)試驗(yàn)步驟：①凝膠色譜柱的制作：留意底塞中插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的________，否則難以鋪實(shí)________，還會導(dǎo)致液體殘留，蛋白質(zhì)分別不徹底。②凝膠色譜柱的裝填：裝填時輕輕敲動色譜柱的緣由是：____________________。③樣品的加入和洗脫：_______________________________________________。(4)預(yù)期結(jié)果_______________________________________________。解析：(1)凝膠色譜法是依據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分別蛋白質(zhì)的有效方法。(3)制作凝膠色譜柱時，選擇橡皮塞打孔，然后將橡皮塞切出鍋底狀凹穴，然后插入玻璃管，留意不能超出橡皮塞凹穴底