2019-2020年高中生物 專題5 課題3 血紅蛋白的提取和分離課后習(xí)題（含解析）新人教版選修1.doc

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2019-2020年高中生物 專題5 課題3 血紅蛋白的提取和分離課后習(xí)題（含解析）新人教版選修1 課時演練促提升 1.使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)實驗中,相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)在凝膠中的行進(jìn)過程,可表示為圖中(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 解析:本題考查對凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)原理的理解,相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)留在顆粒外面,相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)進(jìn)入顆粒內(nèi)部;相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)通過凝膠間隙先被洗脫,相對分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)進(jìn)入凝膠內(nèi)部而后被洗脫。 答案:B 2.蛋白質(zhì)提取和分離分為哪幾步?(　　) A.樣品處理、凝膠色譜操作、SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳 B.樣品處理、凝膠色譜操作、純化 C.樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定 D.樣品處理、純化、粗分離、純度鑒定 解析:A中凝膠色譜操作及SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳為實驗操作過程中的技術(shù)。 答案:C 3.在血紅蛋白的整個提取過程中,不斷用磷酸緩沖液處理的目的是(　　) A.防止血紅蛋白被氧化 B.血紅蛋白是一種兩性物質(zhì),需要酸中和 C.磷酸緩沖液會加速血紅蛋白的提取過程 D.讓血紅蛋白處在穩(wěn)定的pH范圍內(nèi),維持其結(jié)構(gòu)和功能 解析:利用磷酸緩沖液模擬細(xì)胞內(nèi)的pH環(huán)境,保證血紅蛋白的正常結(jié)構(gòu)和功能,便于分離觀察(紅色)和研究(活性)。 答案:D 4.將人紅細(xì)胞置于盛有下列液體的離心管中,10 min后離心,得到沉淀物和上清液,則上清液中K+含量最高的離心管內(nèi)盛有(　　) A.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氯化鈉溶液 B.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的蔗糖溶液 C.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液 D.蒸餾水 解析:紅細(xì)胞在蒸餾水中滲透吸水漲破,所以細(xì)胞中K+流出,使上清液中K+含量較高。 答案:D 5.凝膠色譜分離法分離蛋白質(zhì)時,凝膠的種類較多,但其作用都是(　　) A.改變蛋白質(zhì)分子通過凝膠時的路徑 B.吸附一部分蛋白質(zhì),從而影響蛋白質(zhì)分子的移動速度 C.將酶或細(xì)胞固定在凝膠中 D.與蛋白質(zhì)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而影響其移動速度 解析:凝膠的種類較多,但每一種凝膠內(nèi)部都有孔隙。相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠時,相對分子質(zhì)量小的容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道,路程較長,移動速度較慢;相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部,只能在凝膠外部移動,路程較短,移動速度較快。相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)分子因此得以分離。 答案:A 6.SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法加入SDS的作用是(　　) A.增大蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量 B.改變蛋白質(zhì)的形狀 C.掩蓋不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別 D.減少蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量 解析:SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳所加的SDS可完全掩蓋不同種蛋白質(zhì)間的電荷差。 答案:C 7.下列關(guān)于血紅蛋白提取和分離實驗中樣品處理步驟的描述,正確的是(　　) A.紅細(xì)胞的洗滌:加入蒸餾水,緩慢攪拌,低速短時間離心 B.血紅蛋白的釋放:加入生理鹽水和甲苯,置于磁力攪拌器上充分?jǐn)嚢? C.分離血紅蛋白:將攪拌好的混合液離心、過濾后,用分液漏斗分離 D.透析:將血紅蛋白溶液裝入透析袋,置于pH為4.0的磷酸緩沖液中透析12 h 解析:對紅細(xì)胞進(jìn)行洗滌時,應(yīng)加入生理鹽水,防止細(xì)胞破裂;將血紅蛋白從紅細(xì)胞中釋放時,需要加入蒸餾水,以便使紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白;透析時,應(yīng)將透析袋置于pH為7.0的磷酸緩沖液中透析12 h。 答案:C 8.在蛋白質(zhì)的提取和分離中,關(guān)于對樣品處理過程的分析無誤的是(　　) A.洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機(jī)鹽 B.洗滌時離心速度過小,時間過短,白細(xì)胞等會沉淀,達(dá)不到分離的效果 C.洗滌過程選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的NaCl溶液 D.透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) 解析:洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中雜蛋白;洗滌時離心速度過大,時間過長,白細(xì)胞等會沉淀,達(dá)不到分離的效果;洗滌過程選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液。 答案:D 9.下列有關(guān)透析的敘述,錯誤的是(　　) A.用于透析的薄膜要具有選擇透過性 B.透析膜一般是用硝酸纖維素制成的 C.透析能使小分子自由進(jìn)出,而將大分子保留在袋內(nèi) D.透析可用于更換樣品的緩沖液 解析:透析袋一般是用硝酸纖維素(又稱玻璃紙)制成的,它沒有生物活性,故不具有選擇透過性(活的生物膜才具有選擇透過性)。透析袋能使小分子自由進(jìn)出,而將大分子保留在袋內(nèi)。透析可以去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì),或用于更換樣品的緩沖液。 答案:A 10.已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質(zhì)分子,其分子大小、所帶電荷的性質(zhì)和數(shù)量情況如下圖所示,下列有關(guān)該樣品中蛋白質(zhì)的分離的敘述,正確的是(　　) A.將樣品裝入透析袋中透析12 h,若分子乙保留在袋內(nèi),則分子丙也保留在袋內(nèi) B.若用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質(zhì),則分子甲移動速度最快 C.若將樣品以2 000 r/min的速度離心10 min,分子戊存在于沉淀中,則分子甲也存在于沉淀中 D.若用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質(zhì)分子,則分子甲和分子戊形成的電泳帶相距最遠(yuǎn) 解析:分子乙留在透析袋內(nèi),說明其相對分子質(zhì)量比較大,分子丙的相對分子質(zhì)量比分子乙大,所以分子丙也留在袋內(nèi);分子甲的相對分子質(zhì)量最小,進(jìn)入凝膠內(nèi)部通道而移動速度慢;分子戊比分子甲的相對分子質(zhì)量大,分子甲可能不存在于沉淀中;SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳中的樣品,其電泳遷移率完全取決于分子的大小,相對分子質(zhì)量相差越大,形成的電泳帶相距越遠(yuǎn)。 答案:A 11.在血紅蛋白分離過程中,如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬,與其有關(guān)的是(　　) A.血紅蛋白釋放 B.色譜柱的裝填 C.洗脫過程 D.樣品的處理 解析:如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話,能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整,隨著洗脫液緩慢流出;如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬,說明分離的效果不好,這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。 答案:B 12.下列對在凝膠柱上加入樣品和洗脫的操作,不正確的是(　　) A.加樣前要使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液下降到與凝膠面平齊 B.讓吸管管口沿管壁環(huán)繞移動,貼壁加樣至色譜柱頂端,不要破壞凝膠面 C.打開下端出口,待樣品完全進(jìn)入凝膠層后,直接連接緩沖液洗脫瓶開始洗脫 D.待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時,每5 mL收集一管,連續(xù)收集流出液 解析:打開下端出口,待樣品完全進(jìn)入凝膠層后,關(guān)閉下端出口,再小心加入適量的20 mmol/L的磷酸緩沖液,然后連接緩沖液洗脫瓶開始洗脫。 答案:C 13.下圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實驗裝置,請回答下列問題。 (1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分,其在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有　　　　功能。 (2)甲裝置中,B是血紅蛋白溶液,則A是　　　　;乙裝置中,C溶液的作用是　。 (3)甲裝置用于　　　　,目的是　　　　　　　　　。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫　　　　,是根據(jù)　　　　　　　分離蛋白質(zhì)的有效方法。 (4)用乙裝置分離血紅蛋白時,待　　　　　　　　時,用試管收集流出液,每5 mL收集一管,連續(xù)收集。 解析:血紅蛋白具有運(yùn)輸O2和部分CO2的作用。用緩沖液可以保持與體內(nèi)的pH一致。甲裝置中,B是血紅蛋白溶液,則A是磷酸緩沖液;乙裝置中,C溶液的作用是洗脫血紅蛋白。甲裝置用于透析(粗分離),目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫凝膠色譜法,是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。 答案:(1)運(yùn)輸　(2)磷酸緩沖液　洗脫血紅蛋白　(3)透析(粗分離)　去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)　凝膠色譜法　相對分子質(zhì)量的大小　(4)紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端 14.血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細(xì)胞的主要組成成分,負(fù)責(zé)血液中O2或CO2的運(yùn)輸。請根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問題。 (1)將實驗流程補(bǔ)充完整:A為　　　　　　　　,B為　　　　　　。 (2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除　　　　,洗滌次數(shù)過少,無法除去　　　　;離心速度過高和時間過長會使　　　　　　　　　一同沉淀,達(dá)不到分離的效果。洗滌干凈的標(biāo)志是　　　　　　　　　　　　　。釋放血紅蛋白的過程中起作用的是　　　　　　　。 (3)在洗脫過程中加入物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0)的目的是　　　　　　　　　。如果紅色區(qū)帶　　　　　　　,說明色譜柱制作成功。 解析:在蛋白質(zhì)分離與提取過程中包括樣品的處理、粗分離、純化和純度鑒定四步,每一步均應(yīng)用了不同的操作技術(shù)。 答案:(1)血紅蛋白的釋放　樣品的加入和洗脫　(2)雜蛋白(血漿蛋白)　血漿蛋白　白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞　離心后的上清液中沒有黃色　蒸餾水和甲苯　(3)準(zhǔn)確模擬生物體內(nèi)的生理環(huán)境,保持體外的pH和體內(nèi)一致　均勻一致地移動 15.某生物興趣小組在“蛋白質(zhì)的提取和分離”實驗中,準(zhǔn)備從豬的血液中初步提取血紅蛋白,設(shè)計的“血紅蛋白提取、分離流程圖”如下。 實驗準(zhǔn)備(配制緩沖液、血細(xì)胞懸液)樣品處理(洗滌、破碎、離心等)蛋白質(zhì)粗分離(透析)純化、純度鑒定(凝膠色譜法、電泳等) 請回答下列有關(guān)問題。 (1)樣品處理中紅細(xì)胞的洗滌要用　　　　反復(fù)沖洗、離心。向紅細(xì)胞懸液中加入一定量的低濃度pH=7.0的緩沖液并充分?jǐn)嚢?可以破碎紅細(xì)胞,破碎細(xì)胞的原理是　　。 (2)血紅蛋白粗分離階段,透析的目的是　　　　　　　　　　,若要盡快達(dá)到理想的透析效果,可以　　　　　　　　　　(寫出一種方法)。 (3)電泳利用了待分離樣品中各種分子的　　　　　　　　　　　　等的差異,而產(chǎn)生不同遷移速度,實現(xiàn)各種分子的分離。 (4)一同學(xué)通過血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳,觀察到正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結(jié)果如圖所示。由圖可知攜帶者有　　　　種血紅蛋白,從分子遺傳學(xué)的角度作出的解釋是　　。 解析:(1)洗滌紅細(xì)胞所用的溶液是生理鹽水,根據(jù)滲透作用原理,將紅細(xì)胞置于低滲溶液中,紅細(xì)胞會吸水漲破,釋放出血紅蛋白。(2)血紅蛋白粗分離階段,透析的目的是除去樣品中的小分子雜質(zhì)?？赏ㄟ^增加緩沖液的量或及時更換緩沖液等方法縮短透析時間,盡快達(dá)到理想的透析效果。(3)由于各種分子帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀等的差異,在電泳過程中會產(chǎn)生不同的遷移速度,從而實現(xiàn)各種分子的分離。(4)根據(jù)圖示可知,鐮刀型細(xì)胞貧血癥的攜帶者含有兩種血紅蛋白,原因是攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因,可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)。 答案:(1)生理鹽水　滲透原理(當(dāng)外界溶液濃度低于動物細(xì)胞內(nèi)液濃度時,細(xì)胞吸水漲破) (2)除去小分子雜質(zhì)　增加緩沖液的量或及時更換緩沖液 (3)帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀 (4)2　攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因,可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)