2019-2020年高中生物 專題5 課題3 血紅蛋白的提取和分離課后習題（含解析）新人教版選修1.doc

2019-2020年高中生物 專題5 課題3 血紅蛋白的提取和分離課后習題（含解析）新人教版選修1課時演練促提升1.使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實驗中,相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進過程,可表示為圖中()解析:本題考查對凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)原理的理解,相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)留在顆粒外面,相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)進入顆粒內(nèi)部;相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)通過凝膠間隙先被洗脫,相對分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)進入凝膠內(nèi)部而后被洗脫。答案:B2.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、純度鑒定解析:A中凝膠色譜操作及SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳為實驗操作過程中的技術。答案:C3.在血紅蛋白的整個提取過程中,不斷用磷酸緩沖液處理的目的是()A.防止血紅蛋白被氧化B.血紅蛋白是一種兩性物質(zhì),需要酸中和C.磷酸緩沖液會加速血紅蛋白的提取過程D.讓血紅蛋白處在穩(wěn)定的pH范圍內(nèi),維持其結(jié)構(gòu)和功能解析:利用磷酸緩沖液模擬細胞內(nèi)的pH環(huán)境,保證血紅蛋白的正常結(jié)構(gòu)和功能,便于分離觀察(紅色)和研究(活性)。答案:D4.將人紅細胞置于盛有下列液體的離心管中,10 min后離心,得到沉淀物和上清液,則上清液中K+含量最高的離心管內(nèi)盛有()A.質(zhì)量分數(shù)為10%的氯化鈉溶液B.質(zhì)量分數(shù)為20%的蔗糖溶液C.質(zhì)量分數(shù)為0.9%的氯化鈉溶液D.蒸餾水解析:紅細胞在蒸餾水中滲透吸水漲破,所以細胞中K+流出,使上清液中K+含量較高。答案:D5.凝膠色譜分離法分離蛋白質(zhì)時,凝膠的種類較多,但其作用都是()A.改變蛋白質(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.將酶或細胞固定在凝膠中D.與蛋白質(zhì)分子進行化學反應,從而影響其移動速度解析:凝膠的種類較多,但每一種凝膠內(nèi)部都有孔隙。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)量小的容易進入凝膠內(nèi)部的通道,路程較長,移動速度較慢;相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進入凝膠內(nèi)部,只能在凝膠外部移動,路程較短,移動速度較快。相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)分子因此得以分離。答案:A6.SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法加入SDS的作用是()A.增大蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量B.改變蛋白質(zhì)的形狀C.掩蓋不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別D.減少蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量解析:SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳所加的SDS可完全掩蓋不同種蛋白質(zhì)間的電荷差。答案:C7.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,置于pH為4.0的磷酸緩沖液中透析12 h解析:對紅細胞進行洗滌時,應加入生理鹽水,防止細胞破裂;將血紅蛋白從紅細胞中釋放時,需要加入蒸餾水,以便使紅細胞破裂釋放出血紅蛋白;透析時,應將透析袋置于pH為7.0的磷酸緩沖液中透析12 h。答案:C8.在蛋白質(zhì)的提取和分離中,關于對樣品處理過程的分析無誤的是()A.洗滌紅細胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機鹽B.洗滌時離心速度過小,時間過短,白細胞等會沉淀,達不到分離的效果C.洗滌過程選用質(zhì)量分數(shù)為0.1%的NaCl溶液D.透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)解析:洗滌紅細胞的目的是去除血漿中雜蛋白;洗滌時離心速度過大,時間過長,白細胞等會沉淀,達不到分離的效果;洗滌過程選用質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液。答案:D9.下列有關透析的敘述,錯誤的是()A.用于透析的薄膜要具有選擇透過性B.透析膜一般是用硝酸纖維素制成的C.透析能使小分子自由進出,而將大分子保留在袋內(nèi)D.透析可用于更換樣品的緩沖液解析:透析袋一般是用硝酸纖維素(又稱玻璃紙)制成的,它沒有生物活性,故不具有選擇透過性(活的生物膜才具有選擇透過性)。透析袋能使小分子自由進出,而將大分子保留在袋內(nèi)。透析可以去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì),或用于更換樣品的緩沖液。答案:A10.已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質(zhì)分子,其分子大小、所帶電荷的性質(zhì)和數(shù)量情況如下圖所示,下列有關該樣品中蛋白質(zhì)的分離的敘述,正確的是()A.將樣品裝入透析袋中透析12 h,若分子乙保留在袋內(nèi),則分子丙也保留在袋內(nèi)B.若用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質(zhì),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(zhì)分子,則分子甲和分子戊形成的電泳帶相距最遠解析:分子乙留在透析袋內(nèi),說明其相對分子質(zhì)量比較大,分子丙的相對分子質(zhì)量比分子乙大,所以分子丙也留在袋內(nèi);分子甲的相對分子質(zhì)量最小,進入凝膠內(nèi)部通道而移動速度慢;分子戊比分子甲的相對分子質(zhì)量大,分子甲可能不存在于沉淀中;SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳中的樣品,其電泳遷移率完全取決于分子的大小,相對分子質(zhì)量相差越大,形成的電泳帶相距越遠。答案:A11.在血紅蛋白分離過程中,如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬,與其有關的是()A.血紅蛋白釋放B.色譜柱的裝填C.洗脫過程D.樣品的處理解析:如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話,能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整,隨著洗脫液緩慢流出;如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬,說明分離的效果不好,這與凝膠色譜柱的裝填有關。 答案:B12.下列對在凝膠柱上加入樣品和洗脫的操作,不正確的是()A.加樣前要使柱內(nèi)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(zhì)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:打開下端出口,待樣品完全進入凝膠層后,關閉下端出口,再小心加入適量的20 mmol/L的磷酸緩沖液,然后連接緩沖液洗脫瓶開始洗脫。答案:C13.下圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實驗裝置,請回答下列問題。(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分,其在紅細胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有功能。(2)甲裝置中,B是血紅蛋白溶液,則A是;乙裝置中,C溶液的作用是。(3)甲裝置用于,目的是。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫,是根據(jù)分離蛋白質(zhì)的有效方法。(4)用乙裝置分離血紅蛋白時,待時,用試管收集流出液,每5 mL收集一管,連續(xù)收集。解析:血紅蛋白具有運輸O2和部分CO2的作用。用緩沖液可以保持與體內(nèi)的pH一致。甲裝置中,B是血紅蛋白溶液,則A是磷酸緩沖液;乙裝置中,C溶液的作用是洗脫血紅蛋白。甲裝置用于透析(粗分離),目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫凝膠色譜法,是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。答案:(1)運輸(2)磷酸緩沖液洗脫血紅蛋白(3)透析(粗分離)去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)凝膠色譜法相對分子質(zhì)量的大小(4)紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端14.血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分,負責血液中O2或CO2的運輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問題。(1)將實驗流程補充完整:A為,B為。(2)洗滌紅細胞的目的是去除,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,達不到分離的效果。洗滌干凈的標志是。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20 mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是。如果紅色區(qū)帶,說明色譜柱制作成功。解析:在蛋白質(zhì)分離與提取過程中包括樣品的處理、粗分離、純化和純度鑒定四步,每一步均應用了不同的操作技術。答案:(1)血紅蛋白的釋放樣品的加入和洗脫(2)雜蛋白(血漿蛋白)血漿蛋白白細胞和淋巴細胞離心后的上清液中沒有黃色蒸餾水和甲苯(3)準確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境,保持體外的pH和體內(nèi)一致均勻一致地移動15.某生物興趣小組在“蛋白質(zhì)的提取和分離”實驗中,準備從豬的血液中初步提取血紅蛋白,設計的“血紅蛋白提取、分離流程圖”如下。實驗準備(配制緩沖液、血細胞懸液)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)請回答下列有關問題。(1)樣品處理中紅細胞的洗滌要用反復沖洗、離心。向紅細胞懸液中加入一定量的低濃度pH=7.0的緩沖液并充分攪拌,可以破碎紅細胞,破碎細胞的原理是。(2)血紅蛋白粗分離階段,透析的目的是,若要盡快達到理想的透析效果,可以(寫出一種方法)。(3)電泳利用了待分離樣品中各種分子的等的差異,而產(chǎn)生不同遷移速度,實現(xiàn)各種分子的分離。(4)一同學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胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結(jié)果如圖所示。由圖可知攜帶者有種血紅蛋白,從分子遺傳學的角度作出的解釋是。解析:(1)洗滌紅細胞所用的溶液是生理鹽水,根據(jù)滲透作用原理,將紅細胞置于低滲溶液中,紅細胞會吸水漲破,釋放出血紅蛋白。(2)血紅蛋白粗分離階段,透析的目的是除去樣品中的小分子雜質(zhì)?？赏ㄟ^增加緩沖液的量或及時更換緩沖液等方法縮短透析時間,盡快達到理想的透析效果。(3)由于各種分子帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀等的差異,在電泳過程中會產(chǎn)生不同的遷移速度,從而實現(xiàn)各種分子的分離。(4)根據(jù)圖示可知,鐮刀型細胞貧血癥的攜帶者含有兩種血紅蛋白,原因是攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因,可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)。答案:(1)生理鹽水滲透原理(當外界溶液濃度低于動物細胞內(nèi)液濃度時,細胞吸水漲破)(2)除去小分子雜質(zhì)增加緩沖液的量或及時更換緩沖液(3)帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀(4)2攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因,可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)