1、课时训练14血红蛋白的提取和分离1.下列关于凝胶色谱柱的操作,正确的是()。A.将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴B.将橡皮塞下部用刀切出凹穴C.插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面D.将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片解析:制作凝胶色谱柱时,先选择合适的橡皮塞打孔,然后将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴,取适宜长度的玻璃管插入橡皮塞孔内,插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的凹穴底面。将尼龙网剪成与橡皮塞上部一样大小的圆片,覆盖在橡皮塞的凹穴上,再用尼龙纱将橡皮塞上部包好,插入到玻璃管的一端。答案:A2.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
2、.分子的大小C.肽链的多少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:B3.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.防止血红蛋白被氧气氧化B.血红蛋白是一种碱性物质,需磷酸中和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,维持其结构和性质解析:磷酸缓冲液的作用是稳定pH,从而维持血红蛋白的结构和性质。答案:D4.蛋白质的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
3、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: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。答案:C5.下列关于DNA的粗提取实验和血红蛋白的提取实验,叙述正确的是()。A.前者选择鸡血细胞作为实验材料较好,后者选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料较好B.样品预处理时,前者静置1天处理除去上清液;后者需要加入清水,反复低速短时间离心洗涤,至上清液无黄色C.在DNA粗提取实验中,往2 mol/L氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时,应该缓慢加入,直到出
4、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。提取血红蛋白的实验中,洗涤红细胞时,不能加清水,应该加入生理盐水,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离和纯化。答案:A6.关于凝胶色谱柱的装填,除哪项外均为正确解释?()A.交联葡聚糖凝胶(Sephadex G75)“G”表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围,75表示凝胶得水值B.色谱柱内不能有气泡存在,一旦发现有气
5、泡,必须重装C.用300 mL物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12 hD.凝胶用自来水充分溶胀后,配成凝胶悬浮液解析:本实验中使用的交联葡聚糖凝胶(Sephadex G75),其中G表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围,75表示凝胶得水值,即每克凝胶膨胀时吸水7.5 g;气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果,因此,一旦发现有气泡,必须重装;在洗脱过程中,应在约50 cm高的操作压下,用300 mL物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12 h,以使凝胶装填紧密;凝胶溶胀时,应使用蒸馏水将其充分溶胀,制成凝胶悬浮液。答案:D7.下列
6、各项中,一般不影响在凝胶色谱法分离蛋白质中的分离度的是()。A.层洗柱高B.层洗柱的直径C.缓冲溶液D.样品的分布解析:分离度取决于柱高,为分离不同组分,凝胶柱床必须有适宜的高度。样品的分布也影响分离度。缓冲溶液的pH影响蛋白质所带的电荷,因此也影响分离度。只有层洗柱的直径一般不影响分离度。答案:B8.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、电荷的性质和电荷量情况如下图所示,下列有关蛋白质分离的叙述正确的是()。A.若将样品以2 000 rmin-1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
7、C.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D.若用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子,则分子甲和分子丙形成的电泳带相距最远解析:若用离心法分离蛋白质,则相对分子质量大的分子先沉淀下来,即丙在沉淀中。若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质,则相对分子质量越小,移动越慢,即甲的移动速度最慢。将样品装入透析袋中透析12 h,若分子乙保留在袋内,则相对分子质量更大的丙也保留在袋内。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以及分子的大小等因素,据图无法判断五种蛋白质在凝胶上的电泳带距离;为消除净电荷对迁移率的影响,可在凝胶中加入SDS使电泳的迁移率完全取
8、决于分子的大小。答案:C9.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解析:凝胶色谱法是根据相对分子质量大小不同分离蛋白质的有效方法。凝胶是由多糖类化合物构成的,其内部有很微细的多孔网状结构,小分子蛋白质可以进入凝胶内部,路程较长,移动速度慢,而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝
9、胶内部,路程较短,移动速度快,因此在洗脱过程中分离。选用不同种凝胶,其网状结构不同,孔隙大小不同,可分离的分子大小不同,二者是相关的,故C项不正确。答案:C10.在装填色谱柱时,不得有气泡存在的原因是()。A.气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果B.气泡阻碍蛋白质的运动C.气泡能与蛋白质发生化学反应D.气泡会在装填凝胶的时候使凝胶不紧密解析:装填凝胶柱时,产生的气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,从而影响分离效果。答案:A11.下面说法不正确的是()。A.在一定范围内,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B.缓冲溶液通常由12种缓冲剂溶解于水中配制而成C.
10、电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D.透析袋能使大分子自由进出,而将小分子保留在袋内解析:透析袋一般是用硝酸纤维素(又叫玻璃纸)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。透析可以除去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:D12.下列关于样品的加入和洗脱的操作,不正确的是()。A.加样前,打开色谱柱下端的流出口,使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到凝胶面的下面B.用吸管小心地将1 mL透析后的样品加到色谱柱的顶端,不要破坏凝胶面C.加样后,打开下端出口,使样品渗入凝胶床内D.等样品完全进入凝胶层后,关闭下端出口解析:选项A中,应该是使缓冲液缓慢下降到与凝
11、胶面平齐,而不是下降到凝胶面的下面。其他选项符合凝胶色谱法的基本操作。答案:A13.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和部分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。凝胶色谱法的基本原理是根据而分离蛋白质。(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。解析:本题考查血红蛋白提取和分
12、离的实验步骤和基本操作。答案:(1)血红蛋白的释放样品的加入和洗脱蛋白质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)准确模拟生物体内的生理环境,保持体外的pH和体内的一致均匀一致地移动14.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
13、集流出液,每5 mL收集一管,连续收集。解析:A表示磷酸缓冲液,B表示血红蛋白溶液,C表示缓冲液。甲装置可对血红蛋白粗分离,血红蛋白留在透析袋中,而小分子物质进入缓冲液。乙装置中的缓冲液(C)可对色谱柱中的血红蛋白进行洗脱。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15.下面是某研究小组开展的“猪血浆某白蛋白的提取及相对分子质量测定”研究,请协助完成有关问题。材料仪器:新鲜猪血、低速冷冻离心机、透析袋、电泳仪等。化学试剂:pH为7.4的缓冲液、柠檬酸钠、奈氏试剂(与NH4+反应出现
14、黄色或红棕色沉淀)、饱和(NH4)2SO4溶液、生理盐水等。实验步骤:(1)样品获取:向新鲜猪血中加入,静置一段时间后取上层血浆。(2)盐析法粗提蛋白质。向血浆中加入一定体积的饱和(NH4)2SO4溶液,使(NH4)2SO4的浓度达到50%,充分混合后静置、离心,取沉淀物。向沉淀物中加入适量生理盐水使之溶解,再向其中加入一定体积的饱和(NH4)2SO4溶液,使(NH4)2SO4的浓度达到33%,充分混合后静置、离心,取沉淀物。重复步骤23次,最后用生理盐水将沉淀溶解即得粗提品。盐析粗提取“血浆某白蛋白”的主要原理是,重复步骤的主要目的是。(3)透析除盐:将粗提品装入透析袋,以pH为7.4的缓冲
15、液做透析液,每隔4 h更换一次透析液,每次更换前利用奈氏试剂检测透析液中NH4+的量。利用缓冲液做透析液的目的是。检测中,若观察到透析液时,即可终止透析。(4)凝胶色谱法分离:透析后的样品经凝胶柱洗脱,获得纯净血浆某白蛋白样品。(5)相对分子质量测定:化学物质SDS能使蛋白质变性,解聚成单条肽链。在聚丙烯酰胺凝胶电泳中加入一定量的SDS,使电泳迁移率完全取决于肽链的分子大小。上图为本实验中用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血浆某白蛋白的结果。根据电泳结果,某同学得出“提取的血浆某白蛋白有两条肽链”的结论,这种说法可靠吗?理由是。解析:(1)为防止血液凝固,在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸钠。(2)利用血浆某白蛋白在一定浓度(NH4)2SO4溶液中的溶解度低的特性去除杂蛋白。(3)过酸、过碱、温度过高都会使蛋白质变性。(5)电泳的原理是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度。本实验只能判断肽链的大小,而不能判断其条数。答案:(1)(适量的)柠檬酸钠(2)该血浆白蛋白在50%和33%的(NH4)2SO4溶液中溶解度低除去更多的杂蛋白(3)防止pH变化对蛋白质结构的影响不出现黄色或红棕色沉淀(5)不可靠,只能得出提取的血浆某白蛋白含有两种大小不同的肽链,不一定是两条
