2024-2025学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离练习含解析新人教版选修1

PAGE6-血红蛋白的提取和分别[基础全练]1．分别不同种类的蛋白质依据的原理不包括()A．分子的形态和大小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．蛋白质分子的组成元素解析：依据分别蛋白质的方法可以知道，分别不同种类的蛋白质依据的原理包括分子的形态和大小、所带电荷的性质和多少、吸附性质、对其他分子的亲和力和蛋白质分子的溶解度等。蛋白质分子的组成元素不是分别不同蛋白质的依据。答案：D2．如图能正确表示相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程的是()解析：相对分子质量小的蛋白质简单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简单进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，故B正确。答案：B3．凝胶色谱法分别蛋白质时，凝胶的种类较多，但其作用的共同点是()A．变更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：凝胶的种类较多，但每种凝胶内部都有孔隙。当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分子可以进入凝胶内部，通过的路程较长，洗脱时从凝胶柱中出来得较晚；相对分子质量较大的蛋白质分子则可以较早地洗脱出来，从而达到分别蛋白质的目的。答案：A4．下列有关凝胶色谱操作的叙述，不正确的是()A．干的凝胶要用蒸馏水充分溶胀后，才能装填B．在装填凝胶色谱柱时，不得有气泡产生C．在装填凝胶色谱柱时，下端的尼龙管先打开后关闭D．在样品洗脱过程中，不能让洗脱液流干解析：在装填凝胶色谱柱时，下端的尼龙管应始终打开，C错误。答案：C5．下列关于DNA的粗提取试验和血红蛋白的提取试验，叙述正确的是()A．前者选择鸡血细胞作为试验材料较好，后者选择哺乳动物成熟的红细胞作为试验材料较好B．样品预处理时，前者静置1天处理除去上清液；后者须要加入清水，反复低速短时间离心洗涤，至上清液无黄色C．在DNA粗提取试验中，往2mol/L氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时，应当缓慢加入，直到出现黏稠物即止D．洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐等解析：鸡血细胞有细胞核，适于提取DNA；哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，适用于提取血红蛋白。提取血红蛋白的试验中，洗涤红细胞时，不能加清水，应当加入生理盐水，否则细胞会提早释放出血红蛋白与杂质混合，加大提取难度。DNA初次析出时，加蒸馏水至黏稠物不再增加为止。洗涤红细胞的目的是去除杂质蛋白，以利于血红蛋白的分别和纯化。答案：A6．关于凝胶色谱柱的装填，除哪项外均为正确说明()A．交联葡聚糖凝胶(SephadexG－75)“G”表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分别范围，75表示凝胶得水值B．色谱柱内不能有气泡存在，一旦发觉有气泡，必需重装C．用300mL物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12hD．凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液解析：本试验中运用的交联葡聚糖凝胶(SephadexG－75)，其中G表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分别范围，75表示凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5g；气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分别效果，因此，一旦发觉有气泡，必需重装；在洗脱过程中，应在约50cm高的操作压下，用300mL物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12h，以使凝胶装填紧密；凝胶溶胀时，应运用蒸馏水将其充分溶胀，制成凝胶悬浮液。答案：D7．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1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成C．调整缓冲剂的运用比例就可以制得在不同pH范围内运用的缓冲液D．生物体内的各种生物化学反应都是在肯定的pH下进行的解析：缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成。调整缓冲剂的运用比例就可以制得在不同pH范围内运用的缓冲液。在肯定范围内，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，超过肯定范围，缓冲溶液就起不到这样的作用了。答案：A8．目前，凝胶色谱技术不仅应用于科学试验探讨，而且已经大规模地用于工业生产。如图所示为凝胶色谱柱示意图，请据图回答下列问题：(1)若选用SephadexG－75，则“G”表示__________________________，“75”表示__________________________。(2)a、b均为蛋白质分子，其中最终从层析柱中洗脱出来的是________，缘由是______________________________________________________________。(3)在加样前，应先打开色谱柱下端的流出口，目的是使________________。加样后，打开下端出口，目的是使______________________________。(4)装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存在，缘由是__________________。(5)利用凝胶色谱法提取血红蛋白时，运用的洗脱液为________，待___________________时，用试管收集流出液，每5mL收集一管，连续收集。解析：(1)SephadexG－75中的“G”表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分别范围；75表示凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5g。(2)凝胶色谱法是依据相对分子质量的大小分别蛋白质的有效方法。相对分子质量较小的蛋白质简单进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢。(3)加样前，应先打开色谱柱下端的流出口，目的是使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐；加样后，要打开下端出口，目的是使样品渗入凝胶床内。(4)因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分别效果，所以装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存在。(5)利用凝胶色谱法提取血红蛋白时，运用的洗脱液为磷酸缓冲液，待红色的蛋白质接近色谱柱的底端时，用试管收集流出液，每5mL收集一管，连续收集。答案：(1)凝胶的交联程度、膨胀程度及分别范围凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5g(2)bb的相对分子质量小，须要进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢(3)柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐样品渗入凝胶床内(4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分别效果(5)磷酸缓冲液红色的蛋白质接近色谱柱的底端9．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。请依据血红蛋白的提取和分别流程图回答问题。(1)将试验流程补充完整：A为____________，B为____________。凝胶色谱法是依据____________而分别蛋白质的有效方法。(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，达不到分别的效果。洗涤干净的标记是____________________________。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20mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的目的是_______________________。假如红色区带________，说明色谱柱制作胜利。解析：(1)样品处理过程为：红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分别血红蛋白溶液→透析，所以A表示血红蛋白的释放，B表示样品的加入和洗脱。凝胶色谱法的原理是相对分子质量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流淌快；相对分子质量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流淌慢。(2)洗涤红细胞的目的是去除血浆蛋白，洗涤次数过少，无法除去血浆蛋白，离心时间过长和速度过高，会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，达不到分别的效果。离心后的上清液中没有黄色，说明洗涤干净；释放血红蛋白时，须要在红细胞悬液中加入蒸馏水和甲苯。(3)磷酸缓冲液(pH为7.0)能够精确模拟生物体内的生理环境，保持体外的pH和体内的一样。假如凝胶色谱柱装填得很胜利，分别操作也正确，能清晰地看到血红蛋白的红色区带匀称、狭窄、平整地随着洗脱液缓慢流出；假如红色区带歪曲、散乱、变宽，说明分别的效果不好，这与凝胶色谱柱的装填有关。答案：(1)血红蛋白的释放样品的加入和洗脱相对分子质量的大小(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)精确模拟生物体内的生理环境，保持体外的pH和体内一样匀称一样地移动[素养提升]10．将处理裂开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，从上到下的依次依次是()A．血红蛋白、甲苯层、脂质物质层、细胞裂开物沉淀层B．甲苯层、细胞裂开物沉淀层、血红蛋白、脂质物质层C．脂质物质层、血红蛋白、甲苯层、细胞裂开物沉淀层D．甲苯层、脂质物质层、血红蛋白、细胞裂开物沉淀层解析：将处理裂开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，从上到下的依次依次是甲苯层、脂质物质层、血红蛋白、细胞裂开物沉淀层。答案：D11．有资料显示，在非洲，镰刀型细胞贫血症基因的携带者更能适应当地的环境。有人认为这种人的血红蛋白可能与正常人或镰刀型细胞贫血症病人的有肯定差异。为证明这种猜想，需对携带者的血红蛋白进行检测，而检测前须要分别得到这种血红蛋白。试想分别提纯镰刀型细胞贫血症携带者(Aa)的血红蛋白时，用不到的药品或仪器是()A．琼脂糖 B．磷酸缓冲液C．离心机 D．二苯胺解析：二苯胺是鉴定、检测DNA的化学试剂，与分别提纯血红蛋白无关，所以不须要该药品，故选D。答案：D12．下列有关提取和分别猪血红蛋白的试验，叙述错误的是()A．用生理盐水洗涤红细胞，以防止红细胞裂开B．用蒸馏水和甲苯处理红细胞，使其释放出血红蛋白C．用生理盐水透析血红蛋白溶液，以保持血红蛋白活性D．用磷酸缓冲液洗脱，有利于血红蛋白在凝胶柱中移动解析：洗涤红细胞时要用生理盐水，以防止红细胞裂开，A正确；在蒸馏水和甲苯的作用下，红细胞裂开，释放出血红蛋白，B正确；透析用的是磷酸缓冲液，C错误；洗脱用的是磷酸缓冲液，有利于血红蛋白在凝胶柱中移动，D正确。答案：C13．下图为凝胶色谱法分别蛋白质示意图和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觉柱内有气泡存在，就须要重装B．图甲中大分子蛋白质因阻力大而移动慢，所以最终从层析柱中流出来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①处接电源负极，②处接电源正极解析：在装填凝胶色谱柱时，凝胶装填在色谱柱内要匀称，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简单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①处接电源负极，②处接电源正极，D正确。答案：B14．凝胶色谱法可测定蛋白质的相对分子质量，现有A、B两种蛋白质，请运用凝胶色谱法完成下列试验，确定A、B两种蛋白质相对分子质量的大小。(1)凝胶色谱法的原理是________________。(2)材料用具：玻璃管，橡皮塞，打孔器，移液管，尼龙网，螺旋夹，凝胶，缓冲液。(3)试验步骤：①凝胶色谱柱的制作：留意底塞中插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的________，否则难以铺实________，还会导致液体残留，蛋白质分别不彻底。②凝胶色谱柱的装填：装填时轻轻敲动色谱柱的缘由是：____________________。③样品的加入和洗脱：_______________________________________________。(4)预期结果_______________________________________________。解析：(1)凝胶色谱法是依据相对分子质量的大小分别蛋白质的有效方法。(3)制作凝胶色谱柱时，选择橡皮塞打孔，然后将橡皮塞切出锅底状凹穴，然后插入玻璃管，留意不能超出橡皮塞凹穴底