【优化设计】2015-2016学年高中生物 专题5 课题3 血红蛋白的提取和分离课后习题（含解析）新人教版选修1.doc

‎【优化设计】2015-2016学年高中生物 专题5 课题3 血红蛋白的提取和分离课后习题（含解析）新人教版选修1‎ 课时演练·促提升 ‎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,可表示为图中(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 解析:本题考查对凝胶色谱法分离蛋白质原理的理解,相对分子质量较大的蛋白质留在颗粒外面,相对分子质量较小的蛋白质进入颗粒内部;相对分子质量大的蛋白质通过凝胶间隙先被洗脱,相对分子质量小的蛋白质进入凝胶内部而后被洗脱。‎ 答案:B ‎2.蛋白质提取和分离分为哪几步?(　　)‎ A.样品处理、凝胶色谱操作、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳 B.样品处理、凝胶色谱操作、纯化 C.样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定 D.样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定 解析:A中凝胶色谱操作及SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程中的技术。‎ 答案:C ‎3.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(　　)‎ A.防止血红蛋白被氧化 B.血红蛋白是一种两性物质,需要酸中和 C.磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程 D.让血红蛋白处在稳定的pH范围内,维持其结构和功能 解析:利用磷酸缓冲液模拟细胞内的pH环境,保证血红蛋白的正常结构和功能,便于分离观察(红色)和研究(活性)。‎ 答案:D ‎4.将人红细胞置于盛有下列液体的离心管中,10 min后离心,得到沉淀物和上清液,则上清液中K+含量最高的离心管内盛有(　　)‎ A.质量分数为10%的氯化钠溶液 B.质量分数为20%的蔗糖溶液 C.质量分数为0.9%的氯化钠溶液 D.蒸馏水 解析:红细胞在蒸馏水中渗透吸水涨破,所以细胞中K+流出,使上清液中K+含量较高。‎ 答案:D ‎5.凝胶色谱分离法分离蛋白质时,凝胶的种类较多,但其作用都是(　　)‎ 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: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,相对分子质量小的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无法进入凝胶内部,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。‎ 答案:A ‎6.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法加入SDS的作用是(　　)‎ A.增大蛋白质的相对分子质量 4‎ B.改变蛋白质的形状 C.掩盖不同种蛋白质间的电荷差别 D.减少蛋白质的相对分子质量 解析:SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳所加的SDS可完全掩盖不同种蛋白质间的电荷差。‎ 答案:C ‎7.下列关于血红蛋白提取和分离实验中样品处理步骤的描述,正确的是(　　)‎ A.红细胞的洗涤:加入蒸馏水,缓慢搅拌,低速短时间离心 B.血红蛋白的释放:加入生理盐水和甲苯,置于磁力搅拌器上充分搅拌 C.分离血红蛋白:将搅拌好的混合液离心、过滤后,用分液漏斗分离 D.透析:将血红蛋白溶液装入透析袋,置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12 h 解析:对红细胞进行洗涤时,应加入生理盐水,防止细胞破裂;将血红蛋白从红细胞中释放时,需要加入蒸馏水,以便使红细胞破裂释放出血红蛋白;透析时,应将透析袋置于pH为7.0的磷酸缓冲液中透析12 h。‎ 答案:C ‎8.在蛋白质的提取和分离中,关于对样品处理过程的分析无误的是(　　)‎ A.洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐 B.洗涤时离心速度过小,时间过短,白细胞等会沉淀,达不到分离的效果 C.洗涤过程选用质量分数为0.1%的NaCl溶液 D.透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质 解析:洗涤红细胞的目的是去除血浆中杂蛋白;洗涤时离心速度过大,时间过长,白细胞等会沉淀,达不到分离的效果;洗涤过程选用质量分数为0.9%的NaCl溶液。‎ 答案:D ‎9.下列有关透析的叙述,错误的是(　　)‎ A.用于透析的薄膜要具有选择透过性 B.透析膜一般是用硝酸纤维素制成的 C.透析能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内 D.透析可用于更换样品的缓冲液 解析:透析袋一般是用硝酸纤维素(又称玻璃纸)制成的,它没有生物活性,故不具有选择透过性(活的生物膜才具有选择透过性)。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相对分子质量较小的杂质,或用于更换样品的缓冲液。‎ 答案:A ‎10.已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子,其分子大小、所带电荷的性质和数量情况如下图所示,下列有关该样品中蛋白质的分离的叙述,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,则分子丙也保留在袋内 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快 C.若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min,分子戊存在于沉淀中,则分子甲也存在于沉淀中 D.若用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远 解析:分子乙留在透析袋内,说明其相对分子质量比较大,分子丙的相对分子质量比分子乙大,所以分子丙也留在袋内;分子甲的相对分子质量最小,进入凝胶内部通道而移动速度慢;分子戊比分子甲的相对分子质量大,分子甲可能不存在于沉淀中;SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中的样品,其电泳迁移率完全取决于分子的大小,相对分子质量相差越大,形成的电泳带相距越远。‎ 答案:A ‎11.在血红蛋白分离过程中,如果红色区带歪曲、散乱、变宽,与其有关的是(　　)‎ A.血红蛋白释放 B.色谱柱的装填 4‎ C.洗脱过程 D.样品的处理 解析:如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确的话,能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整,随着洗脱液缓慢流出;如果红色区带歪曲、散乱、变宽,说明分离的效果不好,这与凝胶色谱柱的装填有关。‎ ‎ 答案:B ‎12.下列对在凝胶柱上加入样品和洗脱的操作,不正确的是(　　)‎ A.加样前要使柱内凝胶面上的缓冲液下降到与凝胶面平齐 B.让吸管管口沿管壁环绕移动,贴壁加样至色谱柱顶端,不要破坏凝胶面 C.打开下端出口,待样品完全进入凝胶层后,直接连接缓冲液洗脱瓶开始洗脱 D.待红色的蛋白质接近色谱柱底端时,每5 mL收集一管,连续收集流出液 解析:打开下端出口,待样品完全进入凝胶层后,关闭下端出口,再小心加入适量的20 mmol/L的磷酸缓冲液,然后连接缓冲液洗脱瓶开始洗脱。‎ 答案:C ‎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。 ‎ 4‎ 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,原因是携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质。‎ 答案:(1)生理盐水　渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时,细胞吸水涨破)‎ ‎(2)除去小分子杂质　增加缓冲液的量或及时更换缓冲液 ‎(3)带电性质以及分子大小、形状 ‎(4)2　携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质 4‎