【全程方略】高中生物 专题5 课题3 血红蛋白的提取和分离课时训练 新人教版选修1(1).docVIP

课时训练速提升【基础达标】1.用凝胶色谱法分离蛋白质时,相对分子质量大的蛋白质()a.路程较长,移动速度较慢 b.路程较长,移动速度较快c.路程较短,移动速度较慢 d.路程较短,移动速度较快2.sds-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ph3.用凝胶色谱法分离蛋白质的实验中,相对分子质量不同的两种蛋白质在凝胶中的行进过程,可表示为图中哪一个()4.有关缓冲溶液的说法不正确的是()a.缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液ph的影响,维持ph基本不变b.缓冲溶液通常由12种缓冲剂溶解于水中配制而成c.调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同ph范围内使用的缓冲液d.生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的ph下进行的5.(2013临沂高二检测)血红蛋白的提取和分离中,将搅拌好的混合液转移到离心管中,离心后,可以明显看到试管中的溶液分为4层,其中第3层是()a.无色透明的甲苯层 b.脂溶性物质的沉淀层c.血红蛋白的水溶液 d.其他杂质的暗红色沉淀物6.下列操作正确的是()a.分离红细胞时采用低速长时间离心b.红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水就可c.分离血红蛋白溶液是低速短时间离心d.透析时要用20 mmol/l的磷酸缓冲液,透析12 h7.通过样品处理和粗分离得到的血红蛋白溶液,还含有其他种类的蛋白质分子(如呼吸酶等)。怎样将杂蛋白与血红蛋白分离开来呢?常用凝胶色谱法进行纯化。以下做法、说法不正确的是()a.凝胶色谱分离蛋白质包括:制作色谱柱、装填色谱柱、样品加入和电泳b.色谱柱的装填过程要注意:装填前凝胶需要充分溶胀、装填要均匀、尽量紧密,降低颗粒间隙;无气泡;洗脱液洗涤平衡不能断流c.样品加入和洗脱的基本过程是:调节缓冲液面加入蛋白质样品(不能破坏凝胶面)调节缓冲液面洗脱红色区带均匀地移动标志着成功收集分装蛋白质。最后将纯化的样品进行电泳鉴定d.如果红色区带移动不均匀、歪斜、散乱、变宽等,其主要原因是色谱柱的装填有问题8.有关凝胶色谱法和电泳法的说法正确的是()a.它们都是分离蛋白质的重要方法b.它们的原理相同c.使用凝胶色谱法需要使用缓冲溶液而电泳不需要d.以上说法都正确9.商品化植酸酶主要来自微生物,首先筛选出产酶的菌株,然后制备植酸酶。请根据下面的流程图回答问题:(1)中的主要成分有哪些? ;中包含哪些成分?_。(2)请写出一种纯化得到植酸酶的方法:_;其依据是_。【能力提升】1.下列关于凝胶色谱法的原理及操作不正确的是()a.是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法b.在洗脱过程中,大分子不能进入凝胶内部而最先流出,小分子可以进入凝胶内部而流速缓慢,最后流出c.凝胶内部有很微细的多孔网状结构,其空隙大小与被分离的物质分子的大小无相应关系d.一般情况下,凝胶对要分离的物质没有吸附作用,因此所有要分离的物质都应该被洗脱出来2.(能力挑战题)已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子,分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示,下列有关蛋白质分离的叙述正确的是()a.若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min,分子戊在沉淀中,则丙也一定在沉淀中b.若用凝胶色谱法分离样品中的蛋白质,则分子甲移动速度最快c.将样品装入透析袋中透析12 h,若分子丙保留在袋内,则乙也一定保留在袋内d.若用sds-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子,则分子甲和分子丁形成的电泳带相距最远3.在蛋白质的提取和分离中,关于对样品处理过程的分析正确的是()a.洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐b.洗涤前,应进行快速离心,分离出暗红色的红细胞液体c.洗涤过程选用0.1%的生理盐水d.透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质4.下列说法不正确的是()a.透析袋是一种选择透过性膜,大分子物质不能通过此膜,离子和小分子能够通过此膜b.在透析过程中,血红蛋白溶液中的离子和小分子不断通过半透膜扩散进入到ph=7的磷酸缓冲液中c.使用ph=7的磷酸缓冲液是为了维持血红蛋白的正常特性d.缓冲液量远多于血红蛋白溶液量有利于杂质分子充分地向外扩散5.以下对dna和血红蛋白的提取与分离(鉴定)实验的分析正确的是()a.都要用猪血细胞来做实验b.在dna的粗提取与鉴定实验中,有两次dna析出,所依据的原理相同c.在实验中都要进行除杂处理,以便得到较纯净的dna或血红蛋白d.将析出的dna溶解在2 mol/l的nacl溶液中,加入二苯胺试剂后呈现蓝色6.凝胶色谱技术是一种快速而又简单的分离技术,由于设备简单、操作方便,不需要有机溶剂,故对高分子物质有很好的分离效果。目前凝胶色谱技术已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛应用,不但应用于科学实验研究,而且已经大规模地用于工业生产。据图回答问题。(1)a、b均为蛋白质分子,其中先从层析柱中洗脱出来的是,原因是。(2)自己制作凝胶色谱柱时,在色谱柱底部d位置相当于多孔板的结构可由替代。(3)装填凝胶色谱柱时,色谱柱内不能有气泡存在,原因是。(4)洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体(填“相同”或“不同”)。洗脱时,对洗脱液的流速要求是 。7.(能力挑战题)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分,负责血液中o2和部分co2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。(1)将实验流程补充完整。(2)凝胶色谱法的基本原理是根据 分离蛋白质。(3)洗涤红细胞的目的是去除,洗涤干净的标志是。(4)下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图,正确的加样顺序是 。(5)如果红色区带 ,说明色谱柱制作成功。答案解析【基础达标】1.【解析】选d。相对分子质量较小的蛋白质,易进入凝胶内部的通道,所以路径较长,移动速度慢。相对分子质量较大的蛋白质则相反。2.【解析】选c。在样品和凝胶中加入还原剂和sds后,蛋白质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,从而达到仅根据蛋白质相对分子质量的不同来分离蛋白质的目的。3.【解析】选b。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。相对分子质量大的蛋白质只能从凝胶间隙通过,路程短,速度快,先到达色谱柱的下端;相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢。4.【解析】选a。缓冲溶液通常由12种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同ph范围内使用的缓冲液。在一定范围内,缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液ph的影响,维持ph基本不变,超过一定范围,缓冲溶液就起不到这样的作用了。5.【解析】选c。离心后根据密度大小,试管中的溶液分为4层,从上到下分别是有机溶剂、脂类物质、血红蛋白水溶液、红细胞破碎物沉淀。6.【解析】选d。分离红细胞时,采用低速短时间离心,如500 r/min离心2 min;分离血红蛋白溶液时,离心时间较长,以2 000 r/min离心10 min。释放血红蛋白时,加入蒸馏水和40%体积的甲苯;透析时用物质的量浓度为20 mmol/l的磷酸缓冲液,以除去相对分子质量较小的杂质。7.【解析】选a。电泳是用来鉴定分离出的蛋白质的纯度的,分离的过程称为洗脱。8.【解析】选a。不同蛋白质的相对分子质量不同,因此凝胶色谱法可以根据相对分子质量的大小分离蛋白质;电泳法中带电分子的迁移速度不仅与分子大小有关,也与分子所带的电荷有关,所以a正确,b错误;这两种方法都用到缓冲溶液,以调节溶液的酸碱度,所以c错误。9.【解析】本题考查蛋白质粗提取和分离的方法。植酸酶是蛋白质,属于大分子有机物,含酶的发酵液经过透析后,能够除去小分子杂质,这样就能够得到植酸酶。对于粗提取的植酸酶可以用凝胶色谱法进行提纯,由于蛋白质带有电荷,亦可用电泳法进行纯化。答案:(1)小分子杂质植酸酶等多种蛋白质(2)凝胶色谱法根据蛋白质之间分子大小差异进行纯化(或电泳法根据蛋白质之间电荷、分子大小等差异进行纯化)【能力提升】1.【解析】选c。本题考查凝胶色谱法分离蛋白质的原理。凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法。凝胶是由多糖类化合物构成的,其内部有很微细的多孔网状结构,相对分子质量较小的蛋白质可以进入凝胶内部,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部,路程较短,移动速度较快,因此在洗脱过程中先分离出来。不同的凝胶,其立体网状结构不同,孔隙大小不同,因此可分离的分子大小也不同。凝胶一般对分离的物质无吸附作用,所以要分离的物质都应该被洗脱出来,这是凝胶色谱法与一般层析法的不同。2.【解题关键】解答本题的关键是掌握不同蛋白质分子在离心过程、凝胶色谱法分离过程、透析过程、sds-聚丙烯酰胺凝胶电泳过程中相互分离的原理都是蛋白质的相对分子质量不同,与蛋白质本身携带的电荷无关。【解析】选a。分子丙的相对分子质量大于戊,所以,在离心时戊存在于沉淀中,丙也一定在沉淀中,a项正确。用凝胶色谱法分离蛋白质时,甲相对分子质量最小,容易进入凝胶内部,则移动速度最慢,b项错误。分子丙的相对分子质量大于乙,则丙保留在袋内,乙可能在袋外也可能在袋内,c项错误。sds-聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速度完全取决于分子的大小,因此,分子甲与丙形成的电泳带相距最远,d项错误。3.【解析】选d。洗涤主要是为了去除杂蛋白,a项错误。洗涤前的离心是慢速离心,只需将红细胞沉淀即可,b项错误。洗涤应用0.9%的生理盐水,防止红细胞破裂,c项错误。洗涤过程利用小分子易通过半透膜的特点除去相对分子质量较小的杂质,d项正确。4.【解析】选a。透析袋属于半透膜,但不属于选择透过性膜。选择透过性是针对有活性的生物膜来说的。5.【解析】选c。猪的红细胞中无细胞核,不能用于提取dna;提取dna时,第一次析出dna是利用dna在0.14 mol/l的nacl溶液中的溶解度最低的原理,第二次则是利用dna不溶于冷酒精的原理;dna遇二苯胺要沸水浴加热才能变蓝。6.【解题关键】解答本题的关键是明确相对分子质量大的蛋白质在凝胶外部移动,路程短,速度快,易洗脱;相对分子质量较小的蛋白质则进入凝胶内部通道,路程长,速度慢。【解析】本题主要考查凝胶色谱法的原理和操作注意事项,可按以下思路进行分析。(1)原理:由于不同蛋白质的相对分子质量不同,相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部通道,只能在凝胶外部移动,路程短,速度快,易洗脱;相对分子质量较小的蛋白质则进入凝胶内部通道,路程长,速度慢。(2)注意事项:凝胶色谱柱的制作:底部橡皮塞的凹穴上覆盖尼龙网和100目的尼龙纱,相当于多孔板。凝胶色谱柱的装填:装填时尽量紧密,不能有气泡存在,因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果。样品的加入和洗脱:洗脱时和浸泡凝胶所用的液体均是物质的量浓度为20 mmol/l的磷酸缓冲液;洗脱时,对洗脱液的流速要求保持稳定。答案:(1)aa相对分子质量较大,无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快(2)尼龙网和100目的尼龙纱(3)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果(4)相同保持稳定7.【解析】(1)样品处理包括:红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液。凝胶色谱操作包括:凝胶色谱柱的制作、凝胶色谱柱的装填、样品的加入和洗脱。(2)凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。(3)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,洗涤干净的标志是上清液中没有黄色。(4)加样顺序是:调整缓冲液面、滴加透析样品、样品渗入凝胶床、再