2022-2023學年高中生物 專題5 DNA和蛋白質技術 課題3 血紅蛋白的提取和分離優(yōu)化練習 新人教版選修1

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1、2022-2023學年高中生物 專題5 DNA和蛋白質技術 課題3 血紅蛋白的提取和分離優(yōu)化練習 新人教版選修1 一、選擇題 1．凝膠色譜法是分離蛋白質分子的一種常用方法，但并非所有的蛋白質都可用此方法進行分離。能分離的蛋白質分子之間必須(　　) A．具有相同的相對分子質量 B．相對分子質量不同，但都是相對分子質量較大的分子 C．相對分子質量不同，但都是相對分子質量較小的分子 D．相對分子質量不同，但都在一定范圍之內 解析：相對分子質量大小不同的多種成分在通過凝膠時，按照相對分子質量大小“排隊”，從而將各種成分分開。在每種凝膠分離范圍之外的分子，在不改變凝膠種類的情況下是很

2、難分離的。 答案：D 2．下列關于凝膠色譜法的原理及操作，不正確的是(　　) A．是利用凝膠把分子大小不同的物質分離開的一種方法 B．在洗脫過程中，大分子不能進入凝膠內部而最先流出；小分子因進入凝膠內部而流速緩慢，后流出 C．凝膠內部有很微細的多孔網(wǎng)狀結構，其孔隙大小與被分離的物質分子的大小無相應關系 D．一般情況下，凝膠對要分離的物質沒有吸附作用，因此所有要分離的物質都應該被洗脫出來 解析：選用不同種凝膠，其立體網(wǎng)狀結構不同，孔隙大小不同，因此可分離出的分子大小也不同。凝膠一般對分離的物質無吸附作用，所有要分離的物質都應該被洗脫出來，這是凝膠色譜法與一般層析法的不同。 答案：

3、C 3．下列關于凝膠柱上加入樣品和洗脫操作的敘述，不正確的是(　　) A．加樣前要使柱內凝膠面上的緩沖液下降到與凝膠面平齊 B．讓吸管管口沿管壁環(huán)繞移動貼壁加樣至色譜柱頂端，不要破壞凝膠面 C．打開下端出口，待樣品完全進入凝膠層后，直接連接緩沖液洗脫瓶開始洗脫 D．待紅色的蛋白質接近色譜柱底端時，每5 mL收集一管，連續(xù)收集流出液 解析：樣品完全進入凝膠層后，加入磷酸緩沖液到適當高度，再連接緩沖液洗脫瓶，開始洗脫。 答案：C 4．凝膠色譜柱制作的程序一般是(　　) ①橡皮塞打孔?、谕诎佳ā、垩b玻璃管?、苌w尼龍網(wǎng)?、萆w尼龍紗?、迣⑾鹌と迦氩ＡЧ堋、呓幽猃埞?、裝螺旋夾?、嘀敳?/p>

4、入安裝了玻璃管的橡皮塞 A．①→③→④→⑤→⑥→⑧→⑦→② B．①→②→③→④→⑤→⑥→⑦→⑧ C．①→②→③→④→⑥→⑤→⑧→⑦ D．①→②→③→⑦→⑥→⑤→⑧→④ 解析：凝膠柱制作的一般流程是：選擇玻璃管→選擇合適的橡皮塞→打孔→挖凹穴→裝玻璃管→蓋尼龍網(wǎng)→蓋尼龍紗→將橡皮塞插入玻璃管→接尼龍管→裝螺旋夾→柱頂插入安裝了玻璃管的橡皮塞。 答案：B 5．蛋白質的分離與純化技術是蛋白質研究的重要技術。下列有關敘述不正確的是(　　) A．根據(jù)蛋白質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分離 B．根據(jù)蛋白質所帶電荷性質的差異及分子大小等，可通過電泳分離蛋白質 C．

5、可通過凝膠色譜法分離蛋白質 D．根據(jù)蛋白質的分子大小、密度不同，可通過離心沉降法分離蛋白質 解析：蛋白質分子不能透過半透膜，而溶液中的小分子物質則可以透過半透膜，因此透析可以將蛋白質和溶液中的小分子物質分離。 答案：A 6．在提取和分離豬血紅蛋白的實驗中，應使用(　　) A．檸檬酸鈉溶液洗滌紅細胞，防止紅細胞破裂 B．蒸餾水和甲苯處理紅細胞，使其釋放出血紅蛋白 C．生理鹽水透析血紅蛋白溶液，保持血紅蛋白活性 D．生理鹽水洗脫，有利于血紅蛋白在凝膠柱中移動 解析：檸檬酸鈉可與血漿中的鈣離子結合，防止血液凝固；在蒸餾水和甲苯的作用下，紅細胞破裂，釋放出血紅蛋白；透析用的是磷酸緩沖

6、液；磷酸緩沖液有利于血紅蛋白在凝膠柱中移動。 答案：B 7．下列有關提取和分離血紅蛋白實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．該實驗的材料必須選用雞血 B．通過透析可以去除樣品中相對分子質量較小的雜質，此為樣品的粗分離 C．凝膠色譜法是利用蛋白質的相對分子質量的大小分離蛋白質 D．電泳法是利用各種分子帶電性質的差異及分子的大小和形狀不同進行分離 解析：該實驗的材料不能選用雞血，而應選用哺乳動物的血液，因為后者所含的紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器，有利于得到較純凈的血紅蛋白；透析袋能使小分子自由進出，而將大分子保留在袋內，因此通過透析可以去除樣品中相對分子質量較小的雜質，此為樣品的粗分離

7、；凝膠色譜法是利用蛋白質的相對分子質量的大小分離蛋白質；電泳法是利用各種分子帶電性質的差異及分子的大小和形狀不同進行分離。 答案：A 8．以下關于豬血紅蛋白的分離與提取的描述，正確的是(　　) A．透析的目的是去除樣品中分子量較大的雜質 B．血紅蛋白釋放后應進行低速短時間離心 C．蛋白質通過凝膠時，相對分子質量較大的移動速度慢 D．血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測 解析：透析可以除去分子量較小的雜質；血紅蛋白釋放后，以2 000 r/min的高速離心10 min，從而分離血紅蛋白溶液；凝膠色譜法分離蛋白質時，相對分子質量較大的在凝膠外部移動，移動速度快；血紅蛋白的顏色

8、可用于觀察紅色區(qū)帶的移動情況。 答案：D 9．下列關于DNA和血紅蛋白的提取與分離實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．可用蒸餾水漲破細胞的方法從豬的紅細胞中提取到DNA和蛋白質 B．用不同濃度的NaCl溶液反復溶解與析出DNA可除去部分雜質 C．透析法分離蛋白質的依據(jù)是蛋白質不能通過半透膜 D．凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質量的大小來分離蛋白質的有效方法 解析：豬是哺乳動物，哺乳動物成熟的紅細胞中無細胞核和線粒體，不能從其紅細胞中提取出DNA。 答案：A 10．下列關于血紅蛋白提取和分離實驗中樣品處理步驟的描述，正確的是(　　) A．紅細胞的洗滌：加入蒸餾水，緩慢攪拌，低速短時間

9、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攪拌 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，然后置于pH為4.0的磷酸緩沖液中透析12 h 解析：紅細胞洗滌過程中應該用生理鹽水，不能用蒸餾水；血紅蛋白的釋放應該加入蒸餾水和甲苯，使紅細胞吸水漲破，釋放其中的血紅蛋白；將攪拌好的混合液通過離心、過濾后，用分液漏斗分離出血紅蛋白溶液；透析所用的磷酸緩沖液的pH為7.0。 答案：C 11．下列有關緩沖溶液的說法，不正確的是(　　) A．緩沖溶液能夠抵制外界任何酸和堿對溶液pH的影響，維持pH基本不變 B．緩

10、沖溶液通常由1～2種緩沖劑溶解于水中配制而成 C．調節(jié)緩沖劑的使用比例就可以制得在不同pH范圍內使用的緩沖溶液 D．生物體內進行的各種生物化學反應都是在一定的pH下進行的 解析：緩沖溶液通常由1～2種緩沖劑溶解于水中配制而成。調節(jié)緩沖劑的使用比例就可以制得在不同pH范圍內使用的緩沖液。在一定范圍內，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，但其調節(jié)能力有一定的限度。 答案：A 12．已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質分子，其分子大小、所帶電荷的性質和數(shù)量情況如圖所示，下列有關該樣品中蛋白質的分離的敘述，正確的是(　　) A．將樣品裝入透析袋中透析

11、12 h，若分子乙保留在袋內，則分子丙也保留在袋內 B．若用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質，則分子甲移動速度最快 C．若將樣品以2 000 r/min的速度離心10 min，分子戊存在于沉淀中，則分子甲也存在于沉淀中 D．若用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質分子，則分子甲和分子戊形成的電泳帶相距最遠 解析：分子甲的相對分子質量最小，會進入凝膠內部通道而移動速度慢；若分子乙留在透析袋內，說明其相對分子質量比較大，分子丙比分子乙相對分子質量大，所以分子丙也留在袋內；分子戊比分子甲的相對分子質量大，分子戊存在于沉淀中分子甲可能不在沉淀物中；SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳中的樣品，其電泳

12、遷移率完全取決于分子的大小，相對分子質量相差越大，形成的電泳帶相距越遠，故分子甲和分子丙形成的電泳帶相距最遠。 答案：A 二、非選擇題 13．電泳技術和凝膠色譜法都可對蛋白質進行分離?；卮鹣铝袉栴}： (1)利用瓊脂糖凝膠電泳技術對蛋白質進行分離時，在電泳過程中，影響蛋白質遷移速度的因素包括蛋白質分子的__________________以及分子的形狀等。 (2)圖1、圖2分別表示對同一樣品分離得到的結果，則圖2中曲線與圖1中蛋白質P相對應的是_______________________________________________________________________

13、_。 解析：(1)電泳時，影響蛋白質遷移的因素有蛋白質分子的大小、帶電性質和所帶凈電荷量及分子的形狀等。(2)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳裝置是垂直的裝置，電泳時蛋白質的遷移率主要取決于蛋白質相對分子質量的大小，相對分子質量小的蛋白質分子，移動距離大，因此從圖1的電泳結果分析，蛋白質P比蛋白質N、M移向“＋”極的距離大，說明蛋白質P的相對分子質量比較小，因此其從層析柱中洗脫出來的時間較長，圖2中的曲線c符合。 答案：(1)大小、帶電性質和所帶凈電荷量　(2)c 14．對蛋白質進行研究和應用，首先需要獲得高純度的蛋白質。請回答下列問題： (1)蛋白質的提取和分離一般分為四步：_____

14、___、________、________和純度鑒定。 (2)在血紅蛋白的提取與分離實驗中，采集新鮮血液前要在采血容器中加入檸檬酸鈉溶液的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)樣品的處理過程又可以細分為：紅細胞的洗滌、________和分離血紅蛋白溶液。其中分離血紅蛋白溶液時需要用到________(儀器)分出下層紅色透明液

15、體。 (4)收集的血紅蛋白溶液在透析袋中可以經(jīng)過透析進行粗分離。 ①透析的目的是________________________________________________________________________； ②透析的原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)然后通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最后經(jīng)SDS

16、—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。 ①樣品純化的目的是________________________________________________________________________； ②血紅蛋白的特點是________________________________________________________________________； 這一特點對分離血紅蛋白的意義是________________________________________________________________________ ________________________

17、________________________________________________。 解析：透析袋能使小分子物質自由進出，而大分子物質被保留在袋內，所以透析可以除去相對分子質量較小的雜質；樣品純化的目的是通過凝膠色譜法將相對分子質量大的雜質蛋白除去；血紅蛋白呈現(xiàn)紅色，在用凝膠色譜法分離時可以通過觀察顏色來判斷收集洗脫液的時期；同時，通過觀察顏色，使血紅蛋白的分離過程更直觀，大大簡化了實驗操作。 答案：(1)樣品處理　粗分離　純化　(2)防止血液凝固　(3)血紅蛋白的釋放　分液漏斗　(4)①去除相對分子質量較小的雜質?、谕肝龃苁剐》肿幼杂蛇M出，而大分子則被留在袋內　(5)①通

18、過凝膠色譜法將相對分子質量大的雜蛋白除去?、诔尸F(xiàn)紅色　在用凝膠色譜法分離血紅蛋白時，可以通過觀察顏色來判斷什么時期該收集洗脫液，這使血紅蛋白的分離過程非常直觀，大大簡化了實驗操作 15．如圖表示血紅蛋白提取和分離實驗的部分裝置或操作方法，請回答下列問題： (1)為了提取和分離血紅蛋白，首先對紅細胞進行洗滌以去除雜質蛋白，洗滌時應使用生理鹽水而不使用蒸餾水的原因是________________________________________________________________________。 (2)圖甲表示________________過程，該操作目的是去除樣品中

19、________________的雜質。現(xiàn)有一定量的血紅蛋白溶液，進行上述操作時若要盡快達到理想的實驗效果，可以________________________________________________________________________ (寫出一種方法)。一段時間后，若向燒杯中加入雙縮脲試劑，透析袋內溶液是否出現(xiàn)紫色，并說明判斷的依據(jù)：________________________________________________________________________ ______________________________________________

20、__________________________。 (3)圖乙是凝膠色譜法分離血紅蛋白時樣品的加入示意圖，正確的加樣順序是________________。在進行④操作時要________(填“打開”或“關閉”)下端出口。 (4)圖丙為用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定血漿某白蛋白的結果。根據(jù)電泳結果，某同學得出“提取的血漿某白蛋白有兩條肽鏈”的結論，這種說法可靠嗎？理由是________________________________________________________________________ ___________________________________

21、_____________________________________。 解析：(1)生理鹽水與紅細胞內液為等滲溶液，故用其洗滌紅細胞主要是防止紅細胞吸水破裂。(2)圖甲表示血紅蛋白粗提取過程，也稱為透析過程。透析可以去除樣品中分子量較小的雜質；若要盡快達到理想的透析效果，可采用增加緩沖液的量或及時更換緩沖液等方法。透析袋是一種半透膜，雙縮脲試劑可以透過半透膜，進入袋內與血紅蛋白反應，生成紫色物質。(3)根據(jù)教材中往色譜柱中加樣的順序可知，正確的排序為②③④①；圖中進行④操作是在樣品上部添加緩沖液，此時要關閉下端出口。(4)電泳的原理是利用待分離樣品中各種分子帶電性質的差異以及分子的大小、形狀等的不同，使帶電分子產生不同的遷移速度，本實驗只能判斷肽鏈的大小，而不能判斷其條數(shù)。 答案：(1)防止紅細胞吸水破裂 (2)透析(粗分離)　分子量較小　增加緩沖液的量(或及時更換緩沖液)　出現(xiàn)紫色，因為雙縮脲試劑可以透過半透膜，與袋內血紅蛋白反應，生成紫色物質 (3)②③④①　關閉 (4)不可靠。只能得出提取的血漿某白蛋白含有兩種大小不同的肽鏈，不一定是兩條