高中生物选修一
血红蛋白的提取和分离
40分钟课时作业
基础过关
知识点一 蛋白质的分离技术
1.利用凝胶色谱法先洗脱出来的蛋白质是( ) A.相对分子质量大的 C.相对分子质量小的 [答案] A
[解析] 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。
2.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
[解析] 若在每种凝胶分离范围之外的分子，在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。对于分子大小不同，但同属于凝胶分离范围内的各种分子，在凝胶床中的分布情况是不同的，分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶。
3.凝胶色谱法分离蛋白质时，凝胶的种类较多，但其作用的共同点是( ) 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 [答案] A
[解析] 凝胶的种类较多，但每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，相对分子质量较小的蛋白质分子可以进入凝胶内部，通过的路程较长，洗脱时从凝胶柱
B.溶解度高的 D.所带电荷多的
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中出来的较晚，相对分子质量较大的蛋白质分子则可以较早地洗脱出来，从而达到分离蛋白质的目的。
4.已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种物质，其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋内，则分子甲也保留在袋内
B.若五种物质为蛋白质，则用凝胶色谱柱分离时，甲的移动速度最快
C.将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子丙也存在于沉淀中
D.若五种物质为蛋白质，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近 [答案] C
[解析] 透析的原理是相对分子质量小的物质能透过半透膜，相对分子质量大的物质不能透过，乙保留在袋内，甲则不一定保留在袋内；凝胶色谱柱分离时，相对分子质量小的物质路程长、移动慢；离心时相对分子质量大的物质先沉淀，戊沉淀，则乙、丁、丙均已沉淀；用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质时，电泳迁移率主要取决于分子大小。 知识点二 血红蛋白的提取和分离
5.洗涤红细胞时，离心所采用的方法是( ) A.低速长时间离心 C.高速长时间离心 [答案] B
[解析] 高速或长时间离心，会导致白细胞和淋巴细胞一同沉淀，得不到纯净的红细胞，而影响后面血红蛋白的提取纯度。
6.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，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集流出液 [答案] C
[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，再用同样的方法小心加
B.低速短时间离心 D.高速短时间离心
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入适量的20 mmol/L的磷酸缓冲液到适当高度，然后连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，开始洗脱。
7.在蛋白质的提取和分离中，关于对样品处理过程的分析正确的是( ) 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血浆中除血红蛋白以外的杂蛋白；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0.9%的生理盐水。 8.将处理破裂后的红细胞混合液以2 000 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、红细胞破碎物沉淀层 B.甲苯层、红细胞破碎物沉淀层、血红蛋白、脂质物质层 C.脂质物质层、血红蛋白、甲苯层、红细胞破碎物沉淀层 D.甲苯层、脂质物质层、血红蛋白、红细胞破碎物沉淀层 [答案] D
[解析] 混合液经离心后按密度大小排列，在离心管中从上到下的顺序依次是：第1层为无色透明的甲苯层，第2层白色薄层固体是脂溶性物质沉淀层，第3层红色透明液体是血红蛋白水溶液，第4层暗红色沉淀物主要是红细胞破碎物沉淀。 能力提升
9.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( )
[答案] B
[解析] 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；相对分子质量大的通过凝胶间隙先被洗脱，相对分子质量小的进入凝胶内部而后被洗脱。 10.下列有关蛋白质的提取和分离的说法，错误的是( ) A.透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性
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B.采用透析法可使蛋白质与其他小分子化合物分离开来
C.离心沉降法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离 D.蛋白质在电场中可以向与其所带电荷相同的电极方向移动 [答案] D
11.凝胶柱制作的顺序一般是( )
①橡皮塞打孔 ②挖凹穴 ③装玻璃管 ④盖尼龙网
⑤盖尼龙纱 ⑥将橡皮塞插入玻璃管 ⑦接尼龙管、装螺旋夹 ⑧柱顶插入安装玻璃管的橡皮塞
A.①③④⑤⑥⑧⑦② C.①②③④⑥⑤⑧⑦ [答案] B
[解析] 凝胶柱制作的一般流程是：选择玻璃管→选择合适的橡皮塞→打孔→挖凹穴→盖尼龙网→盖尼龙纱→将橡皮塞插到玻璃管→接尼龙管→装螺旋夹→柱顶插入安装玻璃管的橡皮塞。
12.使用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质相对分子质量时，可选用一组已知相对分子质量的标准蛋白同时进行电泳，根据已知相对分子质量的标准蛋白的电泳区带位置，用电泳迁移率和相对分子质量的对数作标准曲线，可以测出未知蛋白的相对分子质量。下列说法不正确的是( )
A.SDS能与蛋白质形成复合物而掩盖不同蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率取决于分子的大小
B.与已知相对分子质量的标准蛋白的电泳带相比，只能大概估计出待测蛋白质的相对分子质量
C.SDS在引发剂和催化剂的作用下参与构成聚丙烯酰胺凝胶
D.如果只是分离混合物而不需测定蛋白质的相对分子质量时，就无需加入SDS，此时蛋白质的电泳迁移率取决于所带电荷和分子的大小 [答案] C
[解析] 聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺和交联剂N，N′－亚甲基双丙烯酰胺在引发剂和催化剂的作用下聚合交联成的具有三维网状结构的凝胶。
13.如图是用除去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( )
B.①②③④⑤⑥⑦⑧ D.①②③⑦⑥⑤⑧④
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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小的杂质 B.图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较小的蛋白质
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] B
[解析] 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。
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 。凝胶色谱法是根据 而达到蛋白质分离的有效方法。
(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。
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高中生物选修一课时作业3：5.3血红蛋白的提取和分离
