【生物】2018届一轮复习人教版专题25-2血红蛋白的提取和分离学案

【生物】2018届一轮复习人教版专题25-2血红蛋白的提取和分离学案

‎【学案导航】---明方向！‎ ‎【课程学习目标】‎ ‎1. 了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。‎ ‎2. 体验提取生物大分子的基本过程和方法。‎ 第一层级：预学区.不看不讲 ‎【知识体系梳理】‎ ‎1．蛋白质的分离原理：‎ 根据蛋白质各种特性的差异分离不同种类的蛋白质，如分子的________、所带电荷的________、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等。‎ ‎2．凝胶色谱法：‎ ‎(1)概念：也称做________，是根据__________________分离蛋白质的有效方法。‎ ‎(2)‎ ‎(3)分离原理：‎ 分离物质 通道 路程 速度 相对分子质量较大 凝胶外部 ‎______‎ 较快 相对分子质量较小 ‎________‎ 较长 ‎_____‎ ‎3．缓冲溶液：‎ ‎(1)组成：通常由1〜2种________溶解于水中配制而成。‎ ‎(2)作用：抵制外界的酸和碱对________的影响而保持其稳定。‎ ‎4．电泳：‎ ‎(1)概念：指________在电场的作用下发生________的过程。‎ ‎(2)原理：电泳利用了待分离样品中各种分子________________以及分子本身的________的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。‎ ‎(3)两种常用方法：________________和聚丙烯酰胺凝胶电泳。‎ ‎5．血红蛋白的提取和分离：‎ ‎(3)________(即样品的加入和洗脱)：方法是________。‎ ‎(4)纯度鉴定：方法常见的是________________。‎ ‎6．凝胶色谱操作：‎ ‎(1)凝胶色谱柱的制作。‎ ‎①取长40 cm，内径为1.6 cm的玻璃管，________。‎ ‎②选择适合封堵玻璃管口的________，中间打孔，孔径大小要能够紧密插入0. 5 mL的移液管。‎ ‎③将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴，将0. 5 mL的________头部切下5 cm长的一段，插入橡皮塞孔内，插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的凹穴底面。‎ ‎④将尼龙网覆盖在橡皮塞的凹穴上，再用________将橡皮塞上部包好，插到玻璃管的一端。‎ ‎⑤在色谱柱下端用________头部作出口部位，连接一细的尼龙管；并用螺旋夹控制尼龙管的打开与关闭， 尼龙管的另一端放入收集器内。‎ ‎⑥柱顶部的制作，在色谱柱的另一端插入安装了玻璃管的________。‎ ‎(2)凝胶色谱柱的装填。‎ ‎①材料：本实验使用的是________。‎ ‎②方法：凝胶用________充分溶胀后，配成凝胶悬浮液，一次性缓慢倒入色谱柱内。‎ ‎③注意事项。‎ a.商品凝胶使用前需直接________________；‎ b.装填时可________，使凝胶装填均匀；‎ c.不能有气泡存在，防止其________________________________，降低分离效果；‎ d.不能发生________________的现象。‎ ‎④检验：如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。‎ ‎(3)样品的加入与洗脱。‎ ‎【预习效果检测】‎ ‎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( )‎ ‎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 B．分子的大小 C．肽链的多少 D．分子形状的差异 ‎3．细胞破碎后，各种蛋白质就会释放出来，再根据蛋白质的不同特性进行提取。下列关于蛋白质抽提的措施中，不正确的是(　　)‎ A．酸性蛋白质可用稀碱性溶液抽提 B．水溶性蛋白质可用透析液(中性缓冲液)抽提 C．脂溶性蛋白质可用有机溶剂抽提 D．碱性蛋白质可用强酸性溶液抽提 ‎4.蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术．下列有关叙述不正确的是（　　）‎ A．血红蛋白的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定 B．根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳分离蛋白质 C．根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质 D．根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性，可将样品中各种不同的蛋白质分离 ‎5．在提取血红蛋白的样品处理阶段，洗涤红细胞十分重要，其目的是( )‎ A．让红细胞破裂，释放血红蛋白 B．洗去血浆蛋白 C．防止血液凝固 D．保证红细胞的正常形态 ‎6．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 第二层级：导学区.不议不讲 ‎【重点难点探究】‎ ‎1．蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？‎ ‎2．是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？为什么？‎ ‎3. 你认为鸟类血液和哺乳动物血液中，最好用哪种血液来提取血红蛋白？为什么？‎ ‎4. 从红细胞中分离出血红蛋白的过程为：洗涤红细胞、释放血红蛋白、分离血红蛋白、透析。洗涤红细胞的目的是什么？‎ ‎5.加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？‎ ‎6.你有什么方法将红细胞中的血红蛋白释放出来？‎ ‎7. 如何除无机盐离子和小分子有机物质呢？‎ ‎8. 为何使用pH＝7的磷酸缓冲液？为什么缓冲液量远多于血红蛋白溶液量？‎ ‎9.你装填的凝胶色谱柱是否有气泡产生？你的色谱柱装填得成功吗？你是如何判断的？‎ ‎10.你能描述血红蛋白分离的完整过程吗？‎ ‎11、你能观察到蛋白质的分离过程中红色区带的移动吗？请描述红色区带的移动情况，并据此判断分离效果？‎ 第三层级：固学区.不练不讲 ‎【基础智能检测】‎ ‎1.在蛋白质的提取和分离中，对于样品的处理过程的分析正确的是（　　）‎ A.洗涤时离心速度过高，时间过长，白细胞等会沉淀，达不到分离的效果 B.洗涤红细胞的目的是除去血浆中的葡萄糖、无机盐 C.洗涤过程中用0.1%的生理盐水 D.透析的目的是去除样品中相对分子质量较大的杂质 ‎2.蛋白质的各种特性的差异，可以用来分离不同种的蛋白质，下列正确的是（　　）‎ A.分子的大小、形状和溶解度 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.以上三项都是 ‎3.将新鲜的血液加入少量柠檬酸钠，静置一段时间后，会观察到（　　）‎ A.容器上方是血清，下方是血块 B.容器上方是血浆，下方是血块 C.容器上方是血浆，下方是血细胞 D.容器上方是血清，下方是血细胞 ‎ ‎4.下列对凝胶电泳的相关认识，错误的是（　　）‎ A.蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率只取决于分子的大小 B.蛋白质在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小 C.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳不仅用于蛋白质相对分子质量的测定，还可用于蛋白质混合组分的分离 D.凝胶中加入SDS可以消除净电荷对迁移率的影响 ‎5.凝胶色谱法洗脱时加入磷酸缓冲液，下列说法不正确的是（　　）‎ A. 在一定范围内，能对抗外来大量强酸、强碱对pH的影响，维持pH基本不变 B.选用磷酸缓冲液（pH=7.0）可用Na2HPO4和NaH2PO4按相应配比配制 C.缓冲溶液通常是由一或两种化合物（缓冲剂）溶解于水中制得的，调节缓冲剂的配比就可制得不同pH范围的缓冲液 D.缓冲溶液广泛应用于生化实验、微生物培养、组织切片和细菌的染色等的研究 第四层级：思学区.不思不复 ‎【思维导图构建】‎ ‎【答案】‎ ‎【知识体系梳理】‎ ‎1．形状和大小 性质和多少 ‎2．(1)分配色谱法  相对分子质量的大小 ‎(2)多孔球体   多糖类化合物 贯穿的通道 ‎(3)较短   凝胶内部 较慢 ‎3．(1)缓冲剂      (2)溶液pH ‎4．(1)带电粒子  迁移 ‎(2)带电性质的差异  大小、形状 ‎(3)琼脂糖凝胶电泳 ‎5．(1)去除杂蛋白    低速短时间离心    蒸馏水和甲苯   过滤除去脂溶性沉淀层   有机溶剂(甲苯)   血红蛋白溶液 ‎(2)小分子   大分子   相对分子质量较小   20 mmol/L的磷酸缓冲液中 ‎(3)纯化  凝胶色谱法 ‎(4)SDS——聚丙烯酰胺凝胶电泳 ‎6．(1)①两端磨平  ②橡皮塞  ③移液管  ④尼龙纱  ⑤移液管  ⑥橡皮塞 ‎(2)①交联葡聚糖凝胶  ②蒸馏水  ③放在洗脱液中膨胀  轻轻敲动色谱柱  搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序  洗脱液流干，露出凝胶颗粒 ‎(3)顶端    样品渗入凝胶床内 磷酸缓冲液    红色的蛋白质 ‎【预习效果检测】‎ ‎1.B【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，首先洗脱出来。学*科网 ‎2.B【解析】SDS能与各种蛋白质形成蛋白质SDS复合物，SDS所带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。‎ ‎4.D【解析】 根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性，可以将分子量较小的杂质除去，D错误．‎ ‎5．B【解析】血液中含有多种蛋白质，除红细胞内的血红蛋白，血浆中还含有多种蛋白质，这些蛋白质在血红蛋白释放出后会与其混合，需要在红细胞破裂前将其除去。‎ ‎6.C【解析】蛋白质的提取和分离分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步。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。‎ ‎【重点难点探究】‎ ‎1.样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。‎ ‎2.不是。因为蛋白质的来源和性质不同，分离方法差别很大 ‎3.哺乳动物血液。因为该细胞中没有细胞核，血红蛋白含量高。‎ ‎4.除去血浆蛋白的杂蛋白，有利于后续步骤的分离纯化。‎ ‎5.防止血液凝固；防止白细胞沉淀；防止红细胞破裂释放出血红蛋白。‎ ‎6.加入蒸馏水，用玻璃棒快速搅拌一段时间。‎ ‎7.透析。半透膜的选择透过性，大分子物质不能通过半透膜，离子和小分子能够通过半透膜。‎ ‎8.维持血红蛋白的正常特性。有利于杂质分子充分地向外扩散。‎ ‎9.由于凝胶是一种半透明的介质，因此可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯，检查凝胶是否装填得均匀。此外，还可以加入大分子的有色物质，例如蓝色葡聚糖—2000或红色葡聚糖，观察色带移动的情况。如果色带均匀、狭窄、平整，说明凝胶色谱柱的性能良好。如果色谱柱出现纹路或是气泡，轻轻敲打柱体以消除气泡，消除不了时要重新装柱。‎ ‎10. 血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步，包括：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即:样品的处理；再经过透析去除分子量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂质蛋白除去，即:样品的纯化；最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。‎ ‎11. 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。‎ ‎【基础智能检测】‎ ‎1. A【解析】洗涤红细胞的目的是去除表面的蛋白质，过程中要用0.9%的生理盐水，而透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质。‎ ‎2. D【解析】本题考查的是蛋白质分离的原理，可根据分子的大小、形状和溶解度、所带电荷的性质和多少、吸附性质以及对其他分子的亲和力来分开。‎ ‎3. C【解析】柠檬酸钠有防止凝血的作用，在重力作用下沉积，血细胞密度大，沉积到下方。‎ ‎5. A【解析】缓冲溶液能够抵制外界加入少量酸和碱的影响，不可能对大量酸和碱起缓冲作用。‎ ‎【典例指津】---授技法！‎ 热点题型一 ‎ 例1、关于电泳的说法不正确的是 A.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 B.带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动 C.蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少 D.用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳,蛋白质的电泳迁移率完全取决于分子的大小 ‎【答案】C ‎【提分秘籍】‎ 血红蛋白的提取和分离：‎ ‎1、实验原理 蛋白质的物化理性质：形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。 （1）凝胶色谱法（分配色谱法）： ①原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。 ②凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。 ③分离过程： 混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子 洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。 ④作用：分离蛋白质，测定生物大分子分子量，蛋白质的脱盐等。 （2）缓冲溶液 ①原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3—NaHCO3， NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。 ②缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。 (3）凝胶电泳法： ①原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。 ②分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。 ③分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质—SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。 2、实验步骤 ‎ ‎ （1）样品处理 ① 红细胞的洗涤 洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的生理盐水，缓慢搅拌10min，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。 ②血红蛋白的释放   在蒸馏水和甲苯作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。 注：加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放和分离。 （2）粗分离 ①分离血红蛋白溶液 将搅拌好的混合溶液离心后，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，这是血红蛋白的水溶液，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。 ②透析 取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中，透析12h。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）纯化：调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质 （4）纯度鉴定——SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 ‎【举一反三】 ‎ 电泳技术可分离和解析氨基酸和核苷酸等有机物，下图是把含有21个氨基酸的多肽进行水解，将氨基酸混合物进行电泳的结果。据图分析该多肽由几种氨基酸组成（　　）‎ A.6 B.4 C.5 D.3‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 电泳分离方法主要就是根据大分子的分子量及电性差异将大分子在电场中彼此分离开的。简单地说，这些带电粒子在电泳时的迁移率，与粒子所带的电荷量成正比，与分子量大小成反比。由于组成多肽的氨基酸的分子量，所带电荷不同，会形成不同的电泳带，因为形成六条电泳带，所以该多肽由六种不同氨基酸组成。‎ 热点题型二 ‎ 例2、下列关于凝胶色谱法的原理及操作不正确的是（　　）‎ A.是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法 B.在洗脱过程中，大分子不能进入凝胶内部而最先流出，而小分子可以进入凝胶内部而流速缓慢，以致最后流出 C.凝胶内部有很微细的多孔网状结构，其孔隙大小与被分离的物质分子的大小无相应关系 D.一般情况下，凝胶对要分离的物质没有吸附作用，因此所有要分离的物质都应该被洗脱出来。‎ ‎【答案】C ‎【提分秘籍】‎ 凝胶色谱法 ‎1.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。当一个含有各种分子的样品溶液缓慢通过凝胶时，相对分子质量大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，通过的路程短，移动速度快；相对分子质量小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程长，移动速度慢。因此，样品中相对分子质量大的蛋白质先流出，相对分子质量小的分子后流出。‎ ‎2.凝胶色谱操作 ‎（1）凝胶色谱柱的制作 ‎（2）凝胶色谱柱的装填 ‎①装填前，凝胶用蒸馏水或者洗脱液充分溶胀。‎ ‎②凝胶装填要均匀，色谱柱内不能有气泡，一旦发现有，必须重装。‎ ‎③装填完后，立即用300 ml 20 mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12 h，使凝胶装填紧密。‎ ‎（3）样品的加入和洗脱 ‎①按正确方法加样，不能破坏凝胶面。‎ ‎②进行洗脱时，等红色的蛋白质接近色谱柱底端时，采用试管收集。‎ 方法点拨 血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步 包括：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。首先通过洗涤和红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品处理；再经过透析去除分子量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化；最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。‎ 疑点突破 血红蛋白的分离是否成功 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。‎ ‎【举一反三】‎ 凝胶色谱法是分离蛋白质分子的一种常用方法，但并非所有的蛋白质都可以用此方法进行分离，能分离的蛋白质分子之间必须 A.具有相同的相对分子质量 B.相对分子质量不同，但都是相对分子质量较大的分子 C.相对分子质量不同，但都是相对分子质量较小的分子 D.具有不同的相对分子质量 ‎【答案】C ‎【真题回眸】---知难易！‎ ‎1．（贵州省思南中学2016—2017学年高二下学期期末生物试题）蛋白质的提取和分离实验中,下列对样品处理过程中,正确的是( )‎ 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0.1%的生理盐水 D. 透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质 ‎【答案】D ‎【解析】洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，A错误；洗涤时要低速短时离心，以防止白细胞沉淀，B错误；洗涤红细胞选用0.9%的生理盐水，C错误；透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质，D正确。‎ ‎2．（山西怀仁八中2016—2017学年高二下学期期末生物试题）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 ‎【答案】D ‎3．（2015—2016学年内蒙古包头33中高二下学期期末生物试题）将处理破裂后的红细胞混合液以2000 r/min的速度离心10 min后，离心管中的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是(　　)‎ A. 血红蛋白、甲苯层、脂质物质层、细胞破碎物沉淀层 B. 甲苯层、细胞破碎物沉淀层、血红蛋白、脂质物质层 C. 脂质物质层、血红蛋白、甲苯层、细胞破碎物沉淀层 D. 甲苯层、脂质物质层、血红蛋白、细胞破碎物沉淀层 ‎【答案】D ‎【解析】分离血红蛋白溶液时，将搅拌好的混合液转移到离心管中，经过中速长时离心后，可明显看到试管中溶液分为4层，从上往下数，第1层为甲苯层，第2层为脂溶性物质的沉淀层，第3层为血红蛋白水溶液，第4层为杂质沉淀层．学*科网 ‎【能力提升】---长士气！ ‎ ‎1．下列有关“血红蛋白的提取和分离”的相关叙述中，正确的是(　　)‎ 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白 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．血红蛋白的提取和分离一般分为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定 ‎【答案】D ‎2．下列说法不正确的是(　　)‎ A．在释放红细胞中的血红蛋白时，加蒸馏水到原血液的体积，再加40%体积的甲苯，充分搅拌10 min，红细胞破裂释放出血红蛋白 B．血红蛋白溶液离心后分为4层，第1层为白色薄层固体 C．血红蛋白溶液离心后分为4层，第4层为暗红色沉淀物 D．血红蛋白溶液离心后分为4层，第3层为红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液 ‎【答案】B ‎【解析】血红蛋白溶液离心后分为4层，第1层为无色透明的甲苯层。‎ ‎3.镰刀型细胞贫血症是一种由基因突变引起的遗传病，患者的红细胞是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。某科学兴趣小组计划从血红蛋白的成分是否变化来开展研究性学习。下列是该小组成员获得纯度很高的血红蛋白的实验过程，不正确的一项是 A. 对红细胞进行洗涤，在加入蒸馏水和甲苯使红细胞破裂释放出血红蛋白后，将混合液静置一段时间后分层获得血红蛋白溶液 B. 将血红蛋白溶液装入透析袋中透析，可达到粗分离的目的 C. 利用凝胶色谱操作对血红蛋白进行纯化 D. 使用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定，以获得纯度很高的血红蛋白 ‎【答案】A ‎【解析】对样品进行处理时，应先通过低速短时间离心的方法对红细胞进行洗涤，再加入蒸馏水和甲苯使红细胞破裂释放出血红蛋白后，将混合液置于离心管中，以2 000 r/min的转速离心10 min后分层获得血红蛋白溶液，A项错误；将血红蛋白溶液装入透析袋中，再将透析袋放入盛有300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中（pH为7.0），透析12h，可达到粗分离的目的，B项正确；可利用凝胶色谱操作对血红蛋白进行纯化，C项正确；使用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定，以获得纯度很高的血红蛋白，D项正确。学#科网 ‎4．以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是（ ）‎ A. 洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂 B. 猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少 C. 在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白行程大 D. 血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测 ‎【答案】C ‎【解析】洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂，A项正确；猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少，B项正确；在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白只在凝胶外部移动，比分子量较小的杂蛋白行程小，C项错误；血红蛋白显红色，可用于凝胶色谱法分离过程的监测，D项正确。‎ ‎5．以下关于血红蛋白提取和分离的过程及原理的叙述，正确的是(　　)‎ A．红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的蒸馏水，重复洗涤3次 B．将血红蛋白溶液放在质量分数为0.9%的NaCl溶液中透析12 h C．凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在 D．蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的移动速度慢 ‎【答案】C ‎6．取1 mL血红蛋白溶液装入透析袋中进行透析，下列相关说法不正确的是(　　)‎ A．透析液为300 mL 20 mmol/L的磷酸缓冲液 B．透析时间至少为1～2 h，时间过长血红蛋白也会渗漏出去 C．除去了相对分子质量较小的杂质，实现了样品的粗分离 D．透析也可用于更换样品的缓冲液 ‎【答案】B ‎【解析】透析过程除去了相对分子质量较小的杂质，实现了粗分离过程，也用于更换样品的缓冲液；透析时烧杯中加入300 mL 20 mmol/L的磷酸缓冲液，透析时间为12 h，让小分子杂质与血红蛋白充分分离。‎ ‎7．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(　　)‎ ‎①防止血红蛋白被氧气氧化 ‎②血红蛋白是一种碱性物质，需要酸进行中和 ‎③防止色谱柱内产生气泡，影响洗脱效果 ‎④让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能 A．①②　　　　　　　B．②③‎ C．②④ D．③④‎ ‎【答案】D ‎【解析】在血红蛋白的提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是防止色谱柱内产生气泡，影响洗脱效果，同时也为了让血红蛋白保持在体内所处的环境，以维持其结构和功能。‎ ‎8．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 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 ‎【答案】A ‎9．PCR技术可扩增DNA分子，电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场，可利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。这两项技术综合应用于现代刑侦，可以获得最可靠的证据。下图是一次寻找嫌犯的测试结果：图甲是把遗迹中含有21个氨基酸的多肽进行水解，将氨基酸混合物进行电泳的结果；图乙是通过提取罪犯B遗迹DNA和四位嫌犯的DNA进行扩增，并采用特定限制酶处理后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。‎ ‎(1)在同一电场下，由于蛋白质或DNA的________以及________、________不同而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品的分离。‎ ‎(2)由图甲得知，多肽由______种氨基酸组成；由图乙可知B最可能的对象是______。‎ ‎【答案】(1)带电性质　本身大小　形状　(2)7　F2‎ ‎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，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2。我们可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。根据材料回答下列问题：‎ ‎(1)实验前取新鲜血液，要在采血器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，立即进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是_______________________。‎ ‎(2)在对样品进行处理时，主要包括________、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析等步骤。透析的原理是_____________________________________________________。‎ ‎(3)同学乙利用凝胶色谱法进行血红蛋白的分离(如图1)，他在操作中加样的正确顺序是________。‎ ‎(4)图2、图3分别是同学甲、乙利用同一种样品分离得到的结果，则图3中与图2中蛋白质P对应的是__________。‎ ‎【答案】(1)防止血液凝固　(2)红细胞的洗涤　小分子可以自由通过透析袋(半透膜)，而大分子不能通过　(3)④①②③　(4)丙