人教版选修1血红蛋白的提取与分 离作业.docx

血红蛋白的提取与分离一、单选题1将处理破裂后的红细胞混合液以2000r/min的速度离心10min后，离心管中的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是a. 血红蛋白、甲苯层、脂质物质层、红细胞破碎物沉淀层b. 甲苯层、红细胞破碎物沉淀层、血红蛋白、脂质物质层c. 脂质物质层、血红蛋白、甲苯层、红细胞破碎物沉淀层d. 甲苯层、脂质物质层、血红蛋白、红细胞破碎物沉淀层【答案】d【解析】试题分析：分离血红蛋白溶液时，将搅拌好的混合液转移到离心管中，经过中速长时离心后，可明显看到试管中溶液分为4层，从上往下数，第1层为甲苯层，第2层为脂溶性物质的沉淀层，第3层为血红蛋白水溶液，第4层为杂质沉淀层。考点：本题主要考查血红蛋白的提取和分离的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。2有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中，不正确的是()a可通过sds聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度b凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在c血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂d整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构【答案】c【解析】试题分析：血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是溶解细胞膜，c错误。考点：本题考查有关“血红蛋白提取和分离”的相关知识，意在考查考生的知识应用能力。3在血红蛋白的提取和分离实验中，将经处理破裂后的红细胞混合液以2000rmin的速度离心10min后，离心管中的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是a血红蛋白、甲苯层、脂类物质层、沉淀层b甲苯层、沉淀层、血红蛋白、脂类物质层c脂类物质层、血红蛋白、甲苯层、沉淀层d甲苯层、脂类物质层、血红蛋白、沉淀层【答案】d【解析】血红蛋白溶液离心后分为4层，从上到下，第1层为无色透明的甲苯层，第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层，第3层是红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物，故本题正确答案为d。 【考点定位】血红蛋白的提取和分离4以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是（ ）a. 洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂b. 猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少c. 在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白行程大d. 血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测【答案】c【解析】洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂，a项正确；猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少，b项正确；在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白只在凝胶外部移动，比分子量较小的杂蛋白行程小，c项错误；血红蛋白显红色，可用于凝胶色谱法分离过程的监测，d项正确。5脲酶能够将尿素分解为氨和，其活性位点上含有两个镍离子，在大豆、刀豆种子中含量较高，土壤中的某些细菌也能够分泌脲酶。实验室从土壤中分离得到了能够分解尿素的细菌m，并分别研究了培养液中的、和尿素浓度对细菌m脲酶产量的影响（说明：研究某一项时其他条件相同且适宜），结果如下表。下列说法正确的是（ ）a所有脲酶都在核糖体上合成且在内质网上加工使其与镍结合才具有活性b实验表明培养液中和对脲酶的影响为低浓度促进，高浓度抑制c细菌m合成脲酶需要尿素诱导，尿素的最适诱导浓度在04%08%之间d凝胶色谱法分离脲酶时，脲酶比其他小分子蛋白质在凝胶柱中移动更慢【答案】c【解析】根据题意可知，细菌也能分泌脲酶，但细菌细胞内除核糖体外没有内质网等其他细胞器，故细菌分泌的脲酶的过程与内质网无关，a错误；分析表中数据可知，培养液中尿素浓度在08时，培养液中和对脲酶的影响为低浓度促进，高浓度抑制，但培养液中尿素浓度大于08%而小于10%时，没有此规律，b错误；表中数据表明，培养液中尿素的浓度在04%08%之间时，脲酶的产量相对较高，说明细菌m合成脲酶需要尿素诱导，尿素的最适诱导浓度在04%08%之间，c正确；凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量较小的小分子蛋白质在凝胶柱中移动更慢，d错误。考点：生物实验数据分析和蛋白质的分离【名师点睛】1分析实验结果的数据记录时，应注意分析实验的自变量与因变量之间的关系，即在遵循单一变量原则的前提下，一次只分析一种自变量与因变量之间的数值规律，找出自变量对因变量的影响。如分析培养液中尿素浓度对脲酶产量的影响是，镍离子和锰离子浓度都是无关变量，只分析尿素浓度变化与脲酶产量之间的数值变化规律，可得出尿素的最适诱导浓度在04%08%之间。2凝胶色谱法分离蛋白质时，小分子蛋白质会进入凝胶颗粒内部，故其移动的路径较长，在凝胶柱中移动更慢；而分子较大的蛋白质不进入凝胶颗粒，只在凝胶颗粒之间移动，故其移动的路径较短，移动速度较快，最先被分离出来。6下列说法中正确的是（ ）a制酒和制醋的微生物进行细胞呼吸产生co2的场所都是细胞质基质b探究麦芽糖酶的专一性实验中，可选择斐林试剂检验麦芽糖是否分解c低温诱导染色体数目加倍的实验原理是低温可抑制纺锤体的形成，从而抑制染色体着丝点分裂，使染色体不能分别移向两极d用凝胶色谱法分离蛋白质时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较小【答案】d【解析】试题分析：制酒的微生物是酵母菌，进行无氧呼吸产生二氧化碳，场所是细胞质基质，而制醋的微生物是醋酸菌，不能产生二氧化碳；a错误；斐林试剂是鉴定还原性糖的，麦芽糖本身就是还原性糖，b错误；低温诱导染色体数目加倍的实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极，c错误；相对分子量大的蛋白质不能进入凝胶内部，路程短、速度快，先到达色谱柱的下端，而相对分子质量小的蛋白质则进入凝胶内部的通道，路程长、速度慢，最后达到色谱柱的下端，d正确。考点：本题考查基础实验的原理与操作相关知识的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。7为了提取血红蛋白，从学校附近的屠宰场取新鲜的猪血，对猪血处理的正确操作是a. 要在采血容器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠b. 取血回来后，马上进行高速长时间离心c. 将离心后的血细胞加入清水缓慢搅拌d. 重复洗涤直到上清液呈红色为止【答案】a【解析】为了防止血液凝固，要在采血容器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠，a正确；取血后，应进行低速短时间离心，b错误；离心后的血细胞加入蒸馏水和40%体积的甲苯，置于磁力搅拌器上充分搅拌，使红细胞破裂，c错误；红细胞重复洗涤直到上清液不再呈现黄色为止，d错误。8蛋白质的分离与提纯技术是蛋白质研究的重要技术，下列有关叙述不正确的a. 根据蛋白质分子不能通过半透膜的特性，可将样品中各种不同蛋白质分离b. 根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳分离蛋白质c. 根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质d. 根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质【答案】a【解析】试题分析：蛋白质分子不能通过半透膜，但溶液中的小分子物质则可以透过半透膜，因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离，a项错误；电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现蛋白质分子的分离，b项正确；凝胶色谱法的原理是：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快，而分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢，所以可以根据蛋白质相对分子质量的大小，通过凝胶色谱法使大分子的蛋白质先洗脱出来，小分子的蛋白质后洗脱出来，从而实现蛋白质分子的分离，c项正确；根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法使不同密度的蛋白质分子位于不同层次的离心液中，从而实现蛋白质的分离，d项正确。考点：本题考查蛋白质的提取和分离的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。9下列关于血红蛋白提取和分离的过程及原理叙述，正确的是a. 为了防止血液凝固，应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠b. 红细胞洗涤使用5倍体积的蒸馏水，直到离心后上清液不呈现黄色为止c. 利用0.9%的nacl对血红蛋白溶液的透析12小时，可以去除小分子杂质d. 在凝胶柱中加入蛋白样品后即可连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收集样品【答案】a【解析】试题分析：为了防止血液凝固，应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠，a正确；红细胞洗涤使用5倍体积的生理盐水，直到离心后上清液不呈现黄色为止，b错误；利用磷酸缓冲液对血红蛋白溶液的透析12小时，可以去除小分子杂质，c错误；在凝胶柱中加入蛋白样品后，等样品完全进入凝胶层后才能连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收集样品，d错误。考点：本题考查血红蛋白提取和分离的过程及原理。10下列试剂可用于血红蛋白释放的是0.9%的生理盐水甲苯磷酸缓冲液蒸馏水梓檬酸钠a. b. c. d. 【答案】d【解析】0.9%的生理盐水是洗涤红细胞是应用的试剂，不能用于血红蛋白释放，错误；甲苯的作用是溶解细胞膜的磷脂，加速血红蛋白的释放，正确；磷酸缓冲液用于粗分离蛋白质，不能用于释放血红蛋白，错误；蒸馏水作用是使红细胞吸水胀破，释放其中的血红蛋白，正确；柠檬酸钠的作用是采血时，防止血液凝固，不能用于血红蛋白的释放，错误。故选d。【考点定位】蛋白质的提取和分离 【名师点睛】在蒸馏水和甲苯作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放和分离。11凝胶色谱法中所用的凝胶的化学本质大多是（ ）a.糖类化合物b.脂质c.蛋白质d.核酸【答案】a【解析】试题分析：凝胶主要是多糖类化合物构成的，如葡萄糖或琼脂糖，故a正确。b、c、d错误。考点：本题考查血红蛋白的提取和分离相关知识，意在考察考生对知识点的识记掌握程度。12红细胞含有大量血红蛋白，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。下列对血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是a血红蛋白的提取和分离一般按照“样品处理粗提取纯化纯度鉴定处理”b纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液c粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质d可经sds聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定【答案】b【解析】试题分析：血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：样品处理粗提取纯化纯度鉴定处理，a正确；纯化过程中要用缓冲液充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液，b错误；血红蛋白溶液的粗分离采用的方法是透析，即将凝集的血红蛋白溶液放在透析袋中进行透析，去掉分子量较小的杂质，c正确；通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后可经sds聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定，d正确。考点：本题是对血红蛋白的提取和分离的实验操作的考查。13可以利用哺乳动物成熟的红细胞为实验材料进行的实验有()制备较纯净的细胞膜 运用差速离心法分离各种细胞器dna的粗提取 分离并纯化血红蛋白 制成细胞悬浮液进行细胞培养abcd【答案】c【解析】试题分析：哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，因此制备较纯净的细胞膜使用哺乳动物成熟的红细胞为原料最好，故正确；由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞器，故错误；由于哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，没有dna分子，故错误；哺乳动物成熟的红细胞中含有血红蛋白，故正确；哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，不能进行分裂，故错误。综上所述，故c正确。考点：本题考查细胞的结构和功能的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。14已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其相对分子质量大小、电荷的性质和数量情况如下图所示，下列有关蛋白质分离的叙述正确的是a. 分子甲与分子乙所带电荷性质不同b. 若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最慢c. 若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子丁存在于沉淀中，则分子甲也一定存在于沉淀中d. 将样品装入透析袋中透析12 h，若分子丙保留在袋内，则分子乙也一定保留在袋内【答案】b【解析】在当场的作用下，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动，据此分析图示可知：甲与乙所带电荷性质相同，a错误；凝胶色谱法是依据相对分子质量的大小分离蛋白质，相对分子质量较大的蛋白质在凝胶颗粒外部移动，路程短、移动速度较快，甲的相对分子质量最小，移动速度最慢，b正确；与甲相比分子丁的分子量较大，如果将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子丁存在于沉淀中，则分子甲不会存在于沉淀中，c错误；与乙相比丙的分子量较大，如果将样品装入透析袋中透析12 h，若分子丙保留在袋内，分子乙不一定保留在袋内，d错误。15下列有关提取和分离血红蛋白的叙述，错误的是（ ）a样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液b通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质，此为样品的粗提取c可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化d可通过sds聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度【答案】b【解析】试题分析：样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液，所以a正确；通过透析可以去除样品中分子质量较小的杂质，此为样品的粗提取，b错误；可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化，c正确；sds聚丙烯酰胺凝胶电泳法是蛋白质纯化鉴定使用最多的方法，所以d正确。考点：本题考查提取和分离血红蛋白的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。二、非选择题16请回答下列有关细胞和分子生物学技术的问题：（1）dna粗提取的实验原理是：dna在不同浓度的nacl溶液中的溶解度不同，在 mol/l的nacl溶液中的最低；鉴定dna所用的试剂是 ，沸水浴加热呈 色；实验中使用酒精的目的是 ；实验过程中两次用到蒸馏水，第一次目的是使成熟的鸡血红细胞涨破释放出dna，第二次目的是 。（2）pcr技术的中文全称是 ，在操作过程中需要添加引物，它的化学本质是 。反应过程中控制不同温度的意义是不同的： 90以上时 ，双链dna解聚为单链；50左右时 ，引物与两条单链dna结合； 72左右时延伸，taq dna聚合酶有最大活性，使dna新链沿着 方向延伸。（3）血红蛋白的提取和分离试验中，分离纯化常用的方法有凝胶色谱法和电泳法，前者的原理是 ，后者的原理是 ，在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是 。【答案】（1）0.14 二苯胺 蓝 除去溶于酒精的蛋白质 稀释nacl溶液（2）多聚酶链式反应 dna或rna 变性 复制 5端向3端（3）根据相对分子质量的大小分离蛋白质 （2分）各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同（2分）让血红蛋白处在稳定的ph范围内，维持其结构和功能【解析】试题分析：（1）dna粗提取的实验原理是：dna在不同浓度的nacl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/l的nacl溶液中的最低；鉴定dna所用的试剂是二苯胺试剂，沸水浴加热呈蓝色；实验中使用酒精的目的是除去溶于酒精的蛋白质；实验过程中两次用到蒸馏水，第一次目的是使成熟的鸡血红细胞涨破释放出dna，第二次目的是稀释nacl溶液。（2）pcr技术的中文全称是多聚酶链式反应，引物其实是一段核苷酸序列，它的本质是dna或rna，反应过程中控制不同温度的意义是不同的： 90以上时变性，50左右时复制，72左右时延伸，taq dna聚合酶有最大活性，使dna新链沿着5端向3端方向延伸。（3）血红蛋白的提取和分离试验中，凝胶色谱法的原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质，电泳法的原理各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同，在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是让血红蛋白处在稳定的ph范围内，维持其结构和功能。考点：本题考查dna的粗提取和鉴定实验、pcr技术及血红蛋白的提取和分离实验，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。17（10分）红细胞中含有大量的血红蛋白，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右co2，可选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：（1）血红蛋白提取和分离的程序可分为四步： 、 、 和 。（2）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容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 。以上所述的过程即是 ，它包括 、 、分离血红收溶液和透析。（3）然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经sds聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定。样品纯化的目的是 。（4）电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及 、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。【答案】（1）样品处理 粗分离 纯化 纯度鉴定（2）防止血液凝固 样品处理 红细胞的洗涤 血红蛋白的释放 （3）通过凝胶色谱法将相对分子量大的杂蛋白除去（4）分子的大小【解析】血红蛋白提取和分离的程序可分为四步,分别是：样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。在实验中加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固；样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红收溶液和透析四步。样品纯化的目的是通过凝胶色谱法将相对分子量大的杂蛋白除去，进而使sds聚丙烯酰胺凝胶电泳法中迁移速率只取决于分子大小。电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的大小、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。考点：本题考查血红蛋白的相关知识，意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关