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人教版高中生物选修1 血红蛋白的提取和分离

作者:陕西保健网
来源:http://www.xapfxb.com/yuer
更新日期:2021-01-15 06:28

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2021年1月15日发(作者:雅培菁智奶粉好不好呢已解决)
人教版高中生物选修一
专题5 DNA和蛋白质技术
课题3 血红蛋白的提取和分离

1.下列试剂可用于血红蛋白释放的是( )
①0.9%的生理盐水 ②甲苯 ③磷酸缓冲液 ④蒸馏水 ⑤柠
檬酸钠
A.②④
C.④⑤
B.①④
D.①③
[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;甲苯的作用是溶解细胞膜的磷脂,加速血红蛋白的释放;< br>磷酸缓冲液用于粗分离蛋白质,不能用于释放血红蛋白;蒸馏水作用
是使红细胞吸水胀破,释放其 中的血红蛋白;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。
[答案]A
2.在血红蛋白分离过程中如果红色带区歪曲、散乱、变宽,与
其有关的是( )
A.凝胶色谱柱的制作 B.色谱柱的装填
C.洗脱过程 D.样品的处理
[解析]在血红蛋白分离过程中如果红色带区歪曲、散乱、变宽,
说明色谱柱制作不成功,可能是凝胶 装填不紧密、不均匀,或者存在
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气泡,打乱了洗脱次序所致。
[答案]B
3.下列有关“血红蛋白提取和分离”实验的正确叙述是( )
A.用蒸馏水进行红细胞的洗涤,其目的是去除细胞表面的杂蛋

B.将血红蛋白溶液进行透析,其目的是去除相对分子质量较大
的杂质
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

[解析]对红细胞 洗涤时应该用生理盐水,不能用蒸馏水,A错误;
将血红蛋白溶液进行透析,其目的是去除相对分子质量 较小的杂质,
B错误;血红蛋白释放时加入有机溶剂,其目的是溶解磷脂,加速血
红蛋白的释放 ,C错误;整个过程不断用磷酸缓冲液处理,是为了维
持pH相对稳定,防止和血红蛋白的结构发生改变 ,D正确。
[答案]D
4.凝胶色谱柱取长为40 cm,内径为1.6 cm,有关说法中,不
正确的是( )
A.一般凝胶色谱柱直径的大小不会影响分离的效果
B.凝胶色谱柱过高,超过1 m,不影响分离的效果
C.凝胶色谱柱过矮,则影响混合物的分离度
D.凝胶色谱柱直径过大会耗用过多洗脱液,样品的稀释度过大
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[解析]一般凝胶色谱柱直径的大小不影响分离的效果,但是直径过大会造成洗脱液体积增大,样品的稀释度过大,因此应选择直径不
超过2 cm的色谱柱。凝胶色谱柱的高度与分离度有关,一般不超过
1 m。
[答案]B
5.下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置,请据图分析
回答下列问题:
< br>(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)甲装置用于________,目的是去除样品中________ __的杂质,
图中A是__________。B是__________溶液。
(3)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)乙装置中,C是____________,其作用是_______________。 (5)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6管,图中试
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管序号表示收集的先后。经检测发现,试管②和试管⑤中蛋白质含量
最高,则试管⑤中的蛋白质 相对分子质量比血红蛋白________(填
“大”或“小”)。
[解析](1)血红蛋白 能携带氧气,体现了蛋白质具有运输功能。(2)
甲装置为透析装置,目的是去除样品中相对分子质量较 小的杂质。其
中A是磷酸缓冲液,B是血红蛋白溶液。(3)乙装置分离蛋白质的方
法叫凝胶色 谱法,是根据蛋白质的相对分子质量大小分离蛋白质的有
效方法。(4)乙装置中,C溶液为磷酸缓冲液 ,作用是洗脱血红蛋白。
(5)待红色的蛋白质接近色谱柱底端时,用试管收集流出液,每5 mL收集一管,连续收集。最先收集到的蛋白质是血红蛋白分子,则试管
②内的大量蛋白质为血红蛋白。 由于试管⑤晚于试管②收集得到,因
此其内收集到的蛋白质比血红蛋白分子移动速度慢,其相对分子质量
比血红蛋白小。
[答案](1)运输 (2)透析(粗分离) 相对分子质量较小 磷酸缓
冲液 血红蛋白 (3)凝胶色谱法 相对分子质量的大小 (4)磷酸缓
冲液 洗脱血红蛋白 (5)红色的蛋白质接近色谱柱底端 小

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A级 基础巩固
1.使用凝胶色谱法分离蛋白质 实验中,相对分子质量不同的蛋
白质在凝胶中的行进过程,可表示为下图中( )

[解析]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。相对分子质量较小的蛋白质能 进入凝胶内部通道,路程较长,
移动速度较慢;相对分子质量大的蛋白质,路程较短,移动速度较快,< br>首先洗脱出来。
[答案]B
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2.使用SDS—聚丙烯酰胺电泳的过程中,不同蛋白质的电泳迁
移率完全取决于( )
A.电荷的多少
C.肽链的多少
B.分子的大小
D.分子形状的差异
[解析]SDS能与各种蛋白质形成蛋白质SDS复合物,SDS所带< br>的负电荷量大大超过蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同蛋白
质间的电荷差别,使电泳迁移 率完全取决于分子的大小。
[答案]B
3.下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取 和分离实验
的装置,下列有关叙述不正确的是( )

A.首先用图甲装置对滤液进行处理,其目的是去除相对分子质
量较大的杂质
B.图乙装置的试管中收集到的液体中最先得到的是相对分子质
量较大的蛋白质
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
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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]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。图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程 。蛋白
质的相对分子质量较大,被排阻在凝胶颗粒的外面,在颗粒之间迅速
通过。
[答案]A
4.下列是关于血红蛋白的提取和分离实验中关键步骤,其中正
确的是( )
A.蛋白质的提取和分离一般可分为粗分离、样品处理、纯化、
纯度鉴定等4步
B.蛋白质的提取和分离实验可以以猪、牛、鸡、蛙等动物的血
液为材料分离血红蛋白
C.对样品的处理过程分为红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、透
析和分离血红蛋白等
D.对蛋白质的纯化和纯度鉴定的方法使用最多的是SDS-聚丙
烯酰胺凝胶电泳
[ 解析]蛋白质提取和分离的实验步骤一般包括样品处理、粗分
离、纯化、纯度鉴定等4步,A错误;蛋白 质的提取和分离实验一般
用哺乳动物的成熟的红细胞作为实验材料分离血红蛋白,一般不要
鸡、 蛙等动物血液为材料分离血红蛋白,B错误;样品处理的一般步
骤分为红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、 分离血红蛋白、透析等,C
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错误;对蛋白质的纯化和纯度鉴定的方法使用最多的是SDS-聚丙烯
酰胺凝胶电泳,D正确。
[答案]D
5.从细胞中提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大,其原
因不是( )
A.蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件更敏感,更易失活
B.蛋白质的空间结构多样,理化性质各不相同,使得蛋白质的
提取没有统一的方法
C.提取某种特定的蛋白质需据其特性摸索提取的程序
D.提取血红蛋白程序可分为样品处理、粗分离、纯化、纯度的
鉴定四大步
[解析] 蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件更敏感,更易失活,
是提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大的 原因,A错误; 蛋白
质的空间结构多样,理化性质各不相同,使得蛋白质的提取没有统一
的方 法,是提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大的原因,B错
误;提取某种特定的蛋白质需据其特性摸 索提取的程序是提取某种特
定的蛋白质比提取DNA难度大的原因,C错误;提取血红蛋白程序
可分为样品处理、粗分离、纯化、纯度的鉴定四大步,这只是某一种
蛋白质的提取步骤,不是难度大的原 因,D正确。
[答案]D
6.生物产品的分离、纯化是现代生物技术中一种常见的技术。< br>下列关于物质提取、纯化原理的叙述中,不正确的是( )
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A.采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子
质量不同,在色谱柱中的移动速度不同
B.使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质 < br>C.电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子
大小不同,产生的迁移速度不同而 实现样品中各种分子的分离
D.离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度
不同
[解析]透析的 原理是小分子能够通过半透膜,利用透析法可以去
除样品中相对分子质量较小的杂质。
[答案]B
B级 能力训练
7.(1)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。
(2)同学乙利用凝胶色谱法进行血红蛋白分离(如图一), 他在操作
中加样的正确顺序是________,在执行图一中②所示操作时,色谱柱
下端连接 的尼龙管应该________(填“打开”或“关闭”)。

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① ② ③ ④
图一 加样示意图
(3 )图二、图三分别是同学甲、乙利用同一种样品分离得到的结
果,则在图三中与图二中蛋白质P对应的是 ________。

图二 图三
[解析](1)进行琼脂糖凝胶 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。
(2)正 确的加样顺序可依据样品在色谱柱及凝胶层中的渗入量进
行分析,可以得出是④①②③;同时进行②所示 加样时,应关闭下出
口。
(3)SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳装置是垂直的装置,此种电泳方 法
主要取决于蛋白质相对分子质量的大小,与电荷无关,同时在“-”
极加样,通电后,样品蛋 白质向“+”极移动,相对分子质量小的,
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移动距离 大,因此从图二的电泳结果分析,P比N、M移向“+”极
距离大,说明P相对分子质量比较小,因此洗 脱出来的时间比较长,
符合图三中的丙。
[答案](1)大小 带电性质
(2)④①②③ 关闭 (3)丙
8.动物血液常常被选作提取DNA和提取血红蛋白的实验材料,
请回答下列有关问题: (1)提取DNA和提取血红蛋白,猪血都是适宜材料吗?
__________________ _。原因是_______________________________
_________ ____________________________________________。
(2)无论是提取DNA还是提取血红蛋白,都需要先用________
对红细胞进行洗涤,其目的是 ________________________。
(3)电泳是分离鉴定蛋白质的常规方法。下 图为几种蛋白质通过
SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的图谱,据图,你认为相对分子质量最大
的蛋 白质是________,依此推理该样品在凝胶色谱法中最后流出的蛋
白质应该是_________ _______。

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[解析](1)猪血 是提取血红蛋白的适宜材料,不是提取DNA的适
宜材料,因为猪成熟的红细胞没有细胞核,提取DNA 可用鸡血。
(2)提取DNA和血红蛋白,需要先用生理盐水对红细胞进行洗涤,
其目的是去 除血浆蛋白(杂蛋白)。
(3)图为SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的图谱,γ球蛋白离点样处最
近,说明相对分子质量最大,清蛋白离点样处最远,说明相对分子质
量最小;在凝胶色谱法中相对分子 质量小的蛋白质容易进入凝胶颗粒
内部的通道,路程长,移动速度慢;而相对分子质量大的蛋白质无法< br>进入凝胶颗粒内部,路程较短,移动速度快,所以最后流出的蛋白质
应该是相对分子质量最小的清 蛋白。
[答案](1)猪血是提取血红蛋白的适宜材料,不是提取DNA的适
宜材料 猪成熟的红细胞没有细胞核
(2)生理盐水 去除血浆蛋白(杂蛋白)
(3)γ球蛋白 清蛋白
9.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
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__________(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
10.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。
①其中加入柠檬酸钠的目的是____________________________
__________________________________________________ ___。
②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。
③洗涤红细胞的目的是__________________________________ < br>_______________________________________________ ______。
(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。
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①透析的目的是________________________ _______________。
②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)①防止血液凝固 ②血红蛋白的释放 ③去除杂蛋白
(2)①去除相对分子质量较小的杂质
②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
11.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O
2
或CO
2
的运输。请根据血红蛋 白的提取和分离流程图回答
问题:
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(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。
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[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)④①②③
(6)均匀一致地移动


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