【优化方案】2013高中生物 第四章第2节蛋白质的提取和分离知能演练轻巧夺冠 北师大版选修1

1 优化方案优化方案 2013 2013 高中生物高中生物 第四章第第四章第 2 2 节蛋白质的提取和分离知节蛋白质的提取和分离知 能演练轻巧夺冠能演练轻巧夺冠 北师大版选修北师大版选修 1 1 A 卷 1 下列相关说法不正确的是 A 提取乳酸脱氢酶同工酶时要用新鲜的动物心脏 肝脏 骨骼肌等 B 乳酸脱氢酶一般含有 5 种同工酶 C 提取乳酸脱氢酶同工酶可在任意条件下进行 包括环境温度等 D 最终观察电泳乳酸脱氢酶的结果应该是 5 个条带 解析 选 C 乳酸脱氢酶同工酶可以与特定的底物进行反应 形成特殊的蓝紫色产物 同 工酶检测必须依靠其具有催化活性的特点 从而使其和其他的可溶性蛋白质区分开来 因 此在提取此类蛋白质时必须提供必要的缓冲系统和低温环境以保持其生物活性 2 2012 贵阳一中高二质检 各种动物血清内乳酸脱氢酶同工酶的组成是不同的 可以通 过比较各种动物乳酸脱氢酶同工酶差异的大小来判断动物之间亲缘关系的远近 下列各种 实验方法中 不能采用的方法是 A 测乳酸脱氢酶同工酶的氨基酸序列 B 测控制乳酸脱氢酶同工酶合成的基因的碱基序列 C 用电泳法 比较各种动物乳酸脱氢酶同工酶的电泳带 D 检测不同动物的乳酸脱氢酶同工酶的 pH 解析 选 D 生物是由共同的原始祖先进化而来的 各种生物之间具有或近或远的亲缘关 系 亲缘关系越近 则其对应的基因的碱基序列的相似程度就越高 而基因控制蛋白质的 合成 故其对应的蛋白质的氨基酸序列的相似程度也高 因此 可以采用测定基因或氨基 酸序列的方法进行判断 若蛋白质的相似程度高 则进行电泳时 电泳带的相似程度也高 不同动物的乳酸脱氢酶同工酶的组成虽不同 但不能说明其 pH 就一定不同 3 下列有关蛋白质提取和分离的说法 错误的是 A 透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性 B 采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来 C 离心沉降法通过控制离心速率使分子大小 密度不同的蛋白质分离 D 蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极方向移动 解析 选 D 蛋白质在电场中迁移 主要与其所带电荷的性质和多少 分子的形状和大小 有关 向其自身所带电荷相反的电极方向移动 4 2011 高考广东卷 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 血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测 D 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移动慢 解析 选 D 生理盐水和红细胞内的溶液为等渗溶液 各种细胞器和细胞核中都含有蛋白 质 所以不含有细胞器和细胞核的红细胞内 蛋白质种类较少 提纯时杂蛋白较少 血红 蛋白有颜色 所以在凝胶色谱法分离过程中易分辨 可用于监测 凝胶色谱法分离蛋白质 分子量较小的易进入凝胶内部 移动速度比较慢 故血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动 快 5 蛋白质的各种特性的差异 可以用来分离不同种的蛋白质 下列说法正确的是 A 分子的大小 形状和溶解度 B 所带电荷的性质和多少 吸附性质 C 对其他分子的亲和力 D 以上三项都是 解析 选 D 本题考查的是蛋白质分离的原理 可根据分子的大小 形状和溶解度 所带 电荷的性质和多少 吸附性质以及对其他分子的亲和力来分离 6 电泳技术可分离氨基酸和核苷酸等有机物 下图是把含有 21 个氨基酸的多肽进行水解 2 将氨基酸混合物进行电泳的结果 据图分析该多肽由多少种氨基酸组成 A 6 B 4 C 5 D 3 解析 选 A 电泳分离方法主要就是根据大分子的相对分子质量及电性差异将大分子在电 场中彼此分离出来的 简单地说 这些带电粒子在电泳时的迁移率与粒子所带的电荷量成 正比 与相对分子质量大小成反比 由于组成多肽的氨基酸的相对分子质量 所带电荷不 同 会形成不同的电泳带 图中形成六条电泳带 所以该多肽由六种不同的氨基酸组成 7 电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上 并加上直流电场 可利用分子带电荷不 同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物 这两项技术综合应用于现代刑侦 可以获 得最可靠的证据 下图是一次寻找嫌疑犯的测试结果 图甲是把遗迹中含有 21 个氨基酸的 多肽进行水解 将氨基酸混合物进行电泳的结果 图乙是通过提取嫌疑罪犯 B 遗迹 DNA 和 四位嫌疑犯的 DNA 进行扩增 并采用特定限制酶处理后进行电泳所得到的一组 DNA 指纹图 谱 1 在同一电场下 由于蛋白质或 DNA 的 以及 不同而产生不同的迁移方向或速度 从而实现样品的分离 2 由图甲得知 多肽由 种氨基酸组成 由图乙可知 B 最可能的对象是 解析 1 在同一电场下 由于各种分子的带电性质及分子本身大小 形状不同 而产生不 同的迁移方向或速度 从而实现样品中各种分子的分离 2 不同种类氨基酸所带电荷不同 在电场力的作用下会做定向移动 同种氨基酸在匀强电场中的运动方向和移动距离相同 所以七条带则表明 21 个氨基酸的多肽分解形成 7 种氨基酸 同理 不同的 DNA 片段的带 电荷的数量及链的长短不同 电泳时也可以将样品分成不同组分的条带 比较条带的异同 程度 可以鉴别出罪犯为 F2 答案 1 带电性质 本身大小 形状 2 7 F2 8 测定蛋白质的相对分子质量是研究蛋白质的一项重要技术 常用的测定方法是凝胶色 谱法 某人欲使用凝胶色谐法比较 A B 两种蛋白质的相对分子质量大小 请你选择需要的 材料 帮助其设计实验步骤 并预测实验结果 得出相关结论 实验步骤 实验结果及结论 答案 实验步骤 将含有 A B 两种蛋白质的混合液加入装满凝胶的玻璃管上端 用缓冲液 进行洗脱 检测它们洗脱的先后顺序 实验结果及结论 若 A 先于 B 洗脱出来 则 A 的相对分子质量大于 B 若 B 先于 A 洗脱出 3 来 则 B 的相对分子质量大于 A B 卷 1 有关电泳的叙述 不正确的是 A 电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 B 带电分子会向着与其电荷相同的电极移动 C 在一定的 pH 下 可解离的基团会带上正电或负电 D 电泳能够实现样品中各种分子的分离 解析 选 B 在电场的作用下 这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动 2 2012 昆明三中高二检测 凝胶色谱分离法分离蛋白质时 凝胶的种类较多 但其作用 的共同点是 A 改变蛋白质分子通过凝胶时的路径 B 吸附一部分蛋白质 从而影响蛋白质分子的移动速度 C 将酶或细胞固定在凝胶中 D 与蛋白质分子进行化学反应 从而影响其移动速度 解析 选 A 凝胶的种类较多 但每一种凝胶内部都有孔隙 相对分子质量不同的蛋白质 通过凝胶时 相对分子质量较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 相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶外部移动 路程较短 移动速度较快 相对 分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离 3 下面说法不正确的是 A 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 B 缓冲溶液通常由 1 2 种缓冲剂溶解于水中配制而成 C 电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 D 透析袋能使大分子自由进出 而将小分子保留在袋内 解析 选 D 透析袋一般是用硝酸纤维素 又叫玻璃纸 制成的 透析袋能使小分子自由进 出 而将大分子保留在袋内 透析可以除去样品中相对分子质量较小的杂质 或用于更换 样品的缓冲液 4 已知某样品中存在甲 乙 丙 丁 戊五种物质 其分子大小 电荷的性质和数量情 况如图所示 下列叙述正确的是 A 将样品装入透析袋中透析 12 h 若分子乙保留在袋内 则分子甲也保留在袋内 B 若五种物质为蛋白质 则用凝胶色谱柱分离时 甲的移动速度最快 C 将样品以 2000 r min 的速度离心 10 min 若分子戊存在于沉淀中 则分子丙也存在于 沉淀中 D 若五种物质为蛋白质 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 甲和分子戊形成的电泳带相距最近 解析 选 C 透析的原理是相对分子质量小的物质能透过半透膜 相对分子质量大的物质 不能透过 乙保留在袋内 甲则不一定 凝胶色谱柱分离时 相对分子质量小的物质路程 长 移动慢 离心时相对分子质量大的物质先沉淀 戊沉淀 则乙 丁 丙均已沉淀 电 泳分离时 电荷量相差越大的物质相距越远 5 下列叙述中正确的是 A 不同类型的凝胶吸水量不同 凝胶膨胀体积的倍数也不同 B 不同类型的凝胶膨胀所需的时间不同 C 若凝胶中含有空气 细菌等不影响分离度 D 可以用高温 高压的方法来加速凝胶的膨胀 解析 选 B 不同类型的凝胶吸水量不同 如 G 25 为每克凝胶膨胀时吸水 2 5 g G 200 表示每克凝胶膨胀时吸水 20 g 但凝胶吸水后体积膨胀基本上都是吸水量的 2 倍 不同类 4 型的凝胶膨胀所需时间不同 如使用软胶时 自然膨胀需 24 h 至数天 加热可加速凝胶的 膨胀 但不能采用高温加压等 6 在利用凝胶电泳法分离蛋白质时 一定要加入缓冲溶液 其作用主要是 A 使酶的活力最高 B 使蛋白质的活力最高 C 维持蛋白质所带的电荷 D 使蛋白质带上电荷 解析 选 C 蛋白质具有两性 在一定 pH 下 蛋白质分子的某些基团会带上正电荷或负电 荷 在电场的作用下 这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动 电泳利用了待 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 因此 加缓冲溶液的目的是维持蛋白 质所带的电荷不发生改变而不是使蛋白质带上电荷 7 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 对高分子物质有很好的分离效果 目前已经在生物化学 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 解析 用凝胶色谱技术分离各种大分子物质时 大分子物质先洗脱出来 然后是小分子物 质 大分子物质由于直径较大 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 小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外 还可以进入凝胶颗粒 的微孔 即进入凝胶内 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 小分子物质的下移速度落后于大分子物质从而 落后于大分子物质洗脱出来 在色谱柱中装填凝胶的时候要尽量紧密 以降低凝胶颗粒之 间的空隙 一是在装填凝胶柱时 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 二是凝胶色谱操作过程中 不能发生洗脱液流干 露出凝胶颗粒 的现象 一旦发生上述两种情况 凝胶色谱柱需要重新装填 答案 1 a a 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 8 科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白 这种蛋白质具有极强的抗菌能力 受到研 究者重视 1 分离该抗菌蛋白可用电泳法 其原理是根据蛋白质分子的 大小及形状不 同 在电场中的 不同而实现分离 2 可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的体外抗菌特性 抗菌实验所用培养基中的牛肉膏和 蛋白胨主要为细菌生长提供 和 5 3 分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液 培养一定时间后 比较两种 培养基中菌落的 确定该蛋白质的抗菌效果 4 细菌培养常用的接种方法有 和 实验结束后 对使用 过的培养基应进行 处理 解析 本题综合考查蛋白质分离的原理 微生物的接种和培养等知识 1 电泳法分离蛋白 质的原理是根据蛋白质分子的带电情况 大小 形状不同 在电场中的迁移速度不同而实 现分离 2 在微生物的培养过程中 培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供碳源 和氮源 3 若抗菌活性蛋白的抗菌效果好 则在培养基中加入该抗菌蛋白后 接种等量的 菌液 与未加入抗菌蛋白的培养基相比 菌落数目应该少 否则数目应该相当 4 细菌培 养接种的常用方法有平板划线分离法和涂布平板分离法 在实验结束时 应对使用过的培 养基进行灭菌 防止污染环境