高中生物选修血红蛋白实验题.doc

学习资料收集于网络，仅供参考11如今人类已跨入了蛋白质时代，对蛋白质的研究和应用，首先需要获得高纯度的蛋白质。请回答下列问题。(1)蛋白质的提取和分离一般分为四步：_、_、_和纯度鉴定。(2)如果要从红细胞中分离出血红蛋白，实验前取新鲜血液要在采血容器中预先加入柠檬酸钠，这样做的目的是_。(3)血红蛋白的提取又可以细分为：红细胞的洗涤、_、分离血红蛋白溶液和_。其中分离血红蛋白溶液时需要用到_(仪器)分离出下层红色透明液体。(4)装填凝胶色谱柱时，要注意色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡必须重新装。这是因为_。(5)欲探究色谱柱的高度是否影响蛋白质分离的因素，应把_作为自变量，把_作为无关变量，把_作为因变量。答案：(1)样品处理粗分离纯化(2)防止血液凝固(3)血红蛋白的释放透析分液漏斗(4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果(5)色谱柱的高度变化缓冲液的用量和pH、样品的用量、温度等因素大小不同的蛋白质分子的间距12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。我们可以选用猪、牛、羊等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)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。其中加入柠檬酸钠的目的是_。此过程即是样品处理，它应包括红细胞洗涤、_、分离血红蛋白溶液。洗涤红细胞的目的是_。(2)收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析，这就是样品的粗分离。透析的目的是_。透析的原理是_。(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进行纯度鉴定。其中通过凝胶色谱法将样品纯化的目的是_。解析：(1)柠檬酸钠是一种抗凝剂，加入柠檬酸钠可以防止血液凝固；样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液；洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。(2)透析袋一般是用硝酸纤维素制成的，透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内，透析可以去除样品中分子量较小的杂质或用于更换样品的缓冲液。(3)凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法，因此，通过用凝胶色谱法去除相对分子质量较大的杂质。答案：(1)防止血液凝固血红蛋白的释放去除杂蛋白(2)去除相对分子质量较小的杂质透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内(3)通过凝胶色谱法去除相对分子质量较大的杂质13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或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)分离血红蛋白时，由上到下第_层是血红蛋白水溶液。(5)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_。(6)如果红色区带_，说明色谱柱制作成功。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)分离血红蛋白时，可明显看到试管中的溶液分为4层：第一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，是血红蛋白的水溶液；第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。(5)加样顺序是：调整缓冲液面、滴加透析样品、样品渗入凝胶床、再调整缓冲液面。(6)如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。答案：(1)血红蛋白的释放凝胶色谱柱的装填(2)相对分子质量的大小(3)杂蛋白(或血浆蛋白)离心后的上清液中没有黄色(4)三(5)(6)均匀一致地移动13.下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置,请回答下列问题。(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分,其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有功能。(2)甲装置中,B是血红蛋白溶液,则A是;乙装置中,C溶液的作用是。(3)甲装置用于,目的是。用乙装置分离蛋白质的方法叫,是根据分离蛋白质的有效方法。(4)用乙装置分离血红蛋白时,待时,用试管收集流出液,每5 mL收集一管,连续收集。解析:血红蛋白具有运输O2和部分CO2的作用。用缓冲液可以保持与体内的pH一致。甲装置中,B是血红蛋白溶液,则A是磷酸缓冲液;乙装置中,C溶液的作用是洗脱血红蛋白。甲装置用于透析(粗分离),目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质。用乙装置分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。答案:(1)运输(2)磷酸缓冲液洗脱血红蛋白(3)透析(粗分离)去除样品中相对分子质量较小的杂质凝胶色谱法相对分子质量的大小(4)红色的蛋白质接近色谱柱底端14.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或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:A为,B为。(2)洗涤红细胞的目的是去除,洗涤次数过少,无法除去;离心速度过高和时间过长会使一同沉淀,达不到分离的效果。洗涤干净的标志是。释放血红蛋白的过程中起作用的是。(3)在洗脱过程中加入物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的目的是。如果红色区带,说明色谱柱制作成功。解析:在蛋白质分离与提取过程中包括样品的处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步,每一步均应用了不同的操作技术。答案:(1)血红蛋白的释放样品的加入和洗脱(2)杂蛋白(血浆蛋白)血浆蛋白白细胞和淋巴细胞离心后的上清液中没有黄色蒸馏水和甲苯(3)准确模拟生物体内的生理环境,保持体外的pH和体内一致均匀一致地移动15.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、分离流程图”如下。实验准备(配制缓冲液、血细胞悬液)样品处理(洗涤、破碎、离心等)蛋白质粗分离(透析)纯化、纯度鉴定(凝胶色谱法、电泳等)请回答下列有关问题。(1)样品处理中红细胞的洗涤要用反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH=7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是。(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是,若要尽快达到理想的透析效果,可以(写出一种方法)。(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的等的差异,而产生不同迁移速度,实现各种分子的分离。(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳,观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。由图可知携带者有种血红蛋白,从分子遗传学的角度作出的解释是。解析:(1)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水,根据渗透作用原理,将红细胞置于低渗溶液中,红细胞会吸水涨破,释放出血红蛋白。(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是除去样品中的小分子杂质。可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间,尽快达到理想的透析效果。(3)由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异,在电泳过程中会产生不同的迁移速度,从而实现各种分子的分离。(4)根据图示可知,镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白,原因是携带者