2019-2020学年高中生物 第四章 生物化学与分子生物学技术实践 第一节 生物成分的分离与测定技术 第1课时 蛋白质的分离与提取知能演练轻巧夺冠 苏教版选修1.docVIP

第1课时 蛋白质的分离与提取随堂检测 学生用书p52 知识点一蛋白质分离技术1凝胶色谱法分离蛋白质依据的原理是()a根据蛋白质分子与凝胶的亲和力的大小b根据蛋白质相对分子质量的大小c根据蛋白质所带电荷的多少d根据蛋白质溶解度的大小解析：选b。凝胶色谱法是根据蛋白质相对分子质量的大小分离蛋白质的一种方法。2下列有关透析的叙述，错误的是()a用于透析的薄膜要具有选择透过性b透析膜是一种半透膜c透析能使小分子自由出入，而将大分子保留在袋内d透析膜可用于更换样品的缓冲液解析：选a。透析膜能使小分子自由出入，大分子不能通过，具有半透性，但不具有选择性，a项错。透析过程中小分子可自由出入，因此，可用于更换样品的缓冲液，b、c、d项都正确。3电泳实现样品中各种蛋白质分子的分离是利用了()a各种分子带电性质的差异b分子本身的大小不同c分子形状的不同d以上都正确解析：选d。电泳是利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。 知识点二电泳法与凝胶色谱法分离蛋白质的过程4如图为凝胶色谱法分离蛋白质示意图和sds聚丙烯酰胺凝胶电泳示意图。据图分析不正确的是()a在装填图甲中凝胶色谱柱时一旦发现柱内有气泡存在，就需要重装b图甲中大分子蛋白质因阻力大而移动慢，所以最后从层析柱中流出来c图乙中凝胶中加入的sds可以使蛋白质迁移速率完全取决于分子大小d已知凝胶中的sds带负电，则应在电泳槽的处接电源负极，处接电源正极解析：选b。在装填凝胶色谱柱时，凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在，因为气泡会影响蛋白质洗脱的次序，a正确；图甲中大分子蛋白质因不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动速度快，所以最先从层析柱中流出来，b错误；sds聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速率完全取决于分子大小，因此图乙中凝胶中加入的sds可以使蛋白质迁移速率完全取决于分子大小，c正确；凝胶中的sds带负电，所以电泳槽的处接电源负极，处接电源正极，d正确。5如图能正确表示相对分子质量不同的蛋白质，属于在凝胶中的行进过程的是()解析：选b。相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，a错误；相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程长，移动的速度慢，相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，b正确；相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，c错误；相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，且其路程短，移动的速度快，d错误。6红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的，血红蛋白的主要功能是携带o2。我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。根据材料回答下列问题：(1)实验前取新鲜血液，要在采血器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是_。(2)在对样品进行处理时，主要包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析等步骤。其中透析技术的原理是_。(3)同学甲利用琼脂糖凝胶电泳技术将得到的蛋白质进行分离，在电泳过程中，影响蛋白质迁移速率的因素包括蛋白质分子的_、_以及分子的形状等。(4)图1、图2分别是同学甲、乙利用同一种样品分离得到的结果，则图2中与图1中蛋白质p对应的是_。解析：(1)加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固。(2)透析的原理是小分子可以自由进出透析袋(半透膜)，而大分子不能通过。(3)电泳时，影响蛋白质迁移速率的因素有蛋白质分子大小、带电性质及分子的形状等。(4)sds凝胶电泳装置是垂直的装置，此种电泳方法主要取决于蛋白质分子量的大小，与电荷无关，同时加样在“”极，通电后，样品蛋白质向“”极移动，相对分子质量相对小的，移动距离大，因此从图1的电泳结果分析，p比n、m移向“”距离大，说明p的相对分子质量相对比较小，因此洗脱出来的时间比较长，符合图2中的丙。答案：(1)防止血液凝固(2)小分子可以自由进出透析袋(半透膜)，而大分子不能通过(3)大小带电性质(4)丙课时作业 学生用书p91(单独成册)一、选择题1下列关于蛋白质提取的说法中，不正确的是()a一般用机械方法破碎生物组织b破碎细胞常用的方法有研磨法、超声波法和酶解法c一般来说，酸性蛋白质要用酸性溶液抽提d抽提得到的蛋白质粗提取物可用离心法去除固体杂质解析：选c。一般酸性蛋白质要用偏碱性溶液抽提。2离心沉降法是纯化蛋白质的方法之一，在这一过程中蛋白质会分层，这一现象与蛋白质的何种性质有关()a酸碱性b所带电荷多少c分子大小和密度d种类解析：选c。根据蛋白质之间或蛋白质与其他分子之间在分子大小和密度上的不同，采用离心沉降法，使其分层而分离；酸碱性不同可用电泳法；所带电荷多少不同可采用电泳法等。3利用凝胶色谱法哪种蛋白质先洗脱出来()a相对分子质量大的b溶解度高的c相对分子质量小的d所带电荷多的解析：选a。相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道，洗脱路程较长，移动速度较慢；相对分子质量大的蛋白质不能进入凝胶内部而沿凝胶颗粒间的空隙移动，洗脱路程较短，移动速度较快，首先洗脱出来。4在ph5.12时进行电泳，下列哪种蛋白质既不向正极移动也不向负极移动()a血红蛋白：pi(等电点)7.07b鱼精蛋白：pi12.20c1球蛋白：pi5.06d球蛋白：pi5.12解析：选d。球蛋白在ph5.12时不带电，在电泳时既不向正极移动也不向负极移动。5关于蛋白质提取的叙述中，不正确的是()a分离与纯化蛋白质之前首先要用适当的方法使蛋白质释放出来b抽提时要依据蛋白质的不同特性选择不同的溶剂c蛋白质的粗提取物离心可除去一些小分子杂质d蛋白质的粗制品可能是多种蛋白质的混合物解析：选c。分离纯化蛋白质之前要先让细胞中的蛋白质释放出来，a正确；提取蛋白质时，要根据蛋白质的不同特性选用不同的溶剂，b正确；对蛋白质的粗提取物离心可以除去一些固体杂质，c错误；蛋白质的粗制品是多种蛋白质的混合物，d正确。6下列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以上说法都正确解析：选a。不同蛋白质的分子量不同，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，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，c错误。7下列关于蛋白质纯化方法的叙述，错误的是()a纯化主要是根据蛋白质以及蛋白质与其他物质之间的理化性质的差异进行的b透析法可去除小分子化合物杂质，原理是不同分子所携带净电荷不同c通过控制离心速率，可使分子大小、密度不同的蛋白质沉降分层，从而分离不同的蛋白质d不同的物质在同一电场中的泳动速度不同，因此可用电泳法分离蛋白质解析：选b。透析法是利用蛋白质分子不能透过半透膜的特性，将蛋白质与其他小分子化合物分离开来。8下列关于血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳实验的说法，不正确的是()a实验所用的巴比妥缓冲液的ph为8.6b点样是在薄膜的光泽面上进行的c实验后可以得到五条色带d整个实验最关键的步骤是点样解析：选b。在点样时，用盖玻片在薄膜的非光泽面且离薄膜一端2 cm 处轻轻点样。9下图是人血清蛋白在以醋酸纤维薄膜为支持物，ph为8.6 的巴比妥缓冲液中电泳分离结果示意图，由此图不能得出的结论是()a在ph为8.6的巴比妥缓冲液中、2、1和清蛋白都带负电荷b在ph为8.6的巴比妥缓冲液中电泳时，、2、1和清蛋白迁移速率不同c球蛋白的相对分子质量一定比球蛋白的相对分子质量大d在ph为8.6的巴比妥缓冲液中球蛋白迁移速率最慢，清蛋白迁移速率最快解析：选c。带电粒子在电场中迁移的速率是带电粒子带电性质、带电量、粒子大小、粒子形状共同作用的结果。10如图是用除去dna的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验装置，下列叙述不正确是()a用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质b图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较小的蛋白质c用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5 ml，连续收集d图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动解析：选b。图甲装置为透析法，通过对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质，a正确；图乙装置为凝胶色谱法，试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质，b错误；用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5 ml，连续收集，c正确；丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动，d正确。11.如图表示对某蛋白质溶液进行sds聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果(类似于纸层析法分离色素)，下列相关叙述不正确的是()a蛋白质上某些基团解离后可使蛋白质带电，电场中带电的蛋白质分子(或多肽)会向着与其所带电荷相反的电极移动b蛋白质在sds聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度完全取决于其所带净电荷多少c蛋白质在sds聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度基本取决于其分子量大小d电泳结果表明溶液中蛋白质可能有两种，但也可能只有一种解析：选b。蛋白质的氨基与羧基可发生解离，使其带正电或负电，在电场中发生迁移。sds聚丙烯酰胺凝胶电泳中所加的sds可完全掩盖蛋白质本身所带电荷，故其移动速度与本身所带电荷无关，而由其分子量大小决定。sds聚丙烯酰胺凝胶电泳会使蛋白质水解成肽链，故结果所示可能只有一种蛋白质(有两种肽链)，也可能有两种蛋白质。12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，而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解析：选c。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。二、非选择题13请根据血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳实验回答下列问题：(1)实验所用的主要试剂有：_。(2)实验所用缓冲液的ph为_，为什么？_。(3)点样应点在薄膜的哪一面？_，方法是：用_在血清中蘸一下，在离薄膜一端_cm处轻轻按下，随即提起。(4)实施电泳时，每厘米膜宽电流强度为_，电泳时间为_。解析：(1)血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳实验需配制的试剂有巴比妥缓冲液、染色液、漂洗液、透明液等。(2)实验所用的缓冲液的ph为8.6，因为此时血清中的各种蛋白质都呈负电性，而且彼此电荷大小不同，便于分离。(3)在点样时，用盖玻片在膜的非光泽面且离薄膜一端2 cm处轻轻点样。(4)在实施电泳时，盖上电泳槽盖，在薄膜平衡约10 min后通上电源，调节电流强度至每厘米膜宽0.40.8 ma，电泳时间为6090 min。答案：(1)巴比妥缓冲液、染色液、漂洗液、透明液等(2)8.6在此ph下，血清中的各种蛋白质都呈负电性，而且彼此电荷大小不同，便于分离(3)非光泽面盖玻片2(4)0.40.8 ma6090 min14.凝胶色谱技术是20世纪六十年代初发展起来的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，对高分子物质有很高的分离效果，目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等相关领域广泛应用，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_。解析：用凝胶色谱法分离各种蛋白质时，大分子蛋白质先洗脱出来，小分子蛋白质后洗脱出来。大分子蛋白质由于直径较大，不易进入凝胶颗粒的微孔，而只能分布于颗粒之间，所以向下移动的速度较快。小分子蛋白质可进入凝胶内，在向下移动的过程中，从一个凝胶颗粒内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒，如此不断地进入和扩散，小分子蛋白质的下移速度落后于大分子蛋白质。在装填凝胶色谱柱时，不得有气泡存在，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；洗脱时要调节洗脱液流速，保持稳定。答案：(1)aa的相对分子质量大，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)尼龙网或尼龙纱(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15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)请写一种纯化得到植酸酶的方法：_；其原理是_。解析：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量的大小差异进行纯化(或电泳法根据蛋白质之间电荷、分子量的大小等差异进行纯化)16某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离