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课题3 血红蛋白的提取和分离
[学业水平层次(A)]
1．下列各项中，一般不影响凝胶色谱法分离蛋白质的分离度的是( ) A．层析柱的高度 C．缓冲溶液
B．层析柱的直径 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。只有层析柱的直径一般不会影响分离度。
【答案】 B
2．利用凝胶色谱法时什么样的蛋白质先洗脱出来( ) A．相对分子质量大的 C．相对分子质量小的
B．溶解度高的 D．所带电荷多的
【解析】 相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道运行，路程较长，移动速度较慢；相对分子质量大的蛋白质，运行路程较短，移动速度较快，首先被洗脱出来。
【答案】 A
3．选用猪、牛、羊成熟的红细胞作分离蛋白质的实验材料，下列是其优点的是( ) A．血红蛋白是无色蛋白 C．红细胞蛋白质含量高
B．红细胞有细胞核 D．红细胞DNA含量高
【解析】 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，核物质也消失，所以红细胞内几乎没有DNA。血红蛋白是有色蛋白。
【答案】 C
4．在蛋白质的提取和分离中，关于对样品处理过程中，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
【解析】 本题主要考查了血红蛋白提取和分离中的样品处理。洗涤红细胞的目的主要是除去血浆中的蛋白质；洗涤时离心速度过高，时间过长，会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果；洗涤过程用到的是质量分数为0.9%的NaCl溶液。
【答案】 D
5．下列关于电泳的说法，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 精品文档
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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 【解析】 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。SDS能与各种蛋白质形成蛋白质－SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差异，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。
【答案】 C
[能力提升层次(B)]
6．蛋白质的分离与纯化是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述不正确的是( ) A．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 B．根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳法分离蛋白质 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．根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质
【解析】 蛋白质分子是生物大分子，都不能通过半透膜，因此不能利用半透膜分离蛋白质；蛋白质分子所带电荷性质的差异及分子大小可以使蛋白质分子在电场中获得不同的迁移速度，因此可以利用电泳法分离蛋白质；蛋白质相对分子质量的大小不同，通过凝胶柱的时间不同，可通过凝胶色谱法分离蛋白质；蛋白质的分子大小，密度不同，具有不同的离心力，可通过离心沉降法分离蛋白质。
【答案】 A
7．将经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．血红蛋白溶液、甲苯层、脂溶性物质的沉淀层、暗红色沉淀物层 B．甲苯层、暗红色沉淀物层、血红蛋白溶液、脂溶性物质的沉淀层 C．脂溶性物质的沉淀层、血红蛋白溶液、甲苯层、暗红色沉淀物层 D．甲苯层、脂溶性物质的沉淀层、血红蛋白溶液、暗红色沉淀层
【解析】 混合液经离心后，在离心管中从上到下的顺序：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的沉淀层，第3层红色透明液体是血红蛋白溶液，第4层暗红色沉淀物主要是红细胞破碎物沉淀。
【答案】 D
8．以下关于血红蛋白提取和分离的过程及原理叙述正确的是( ) 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小时 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 精品文档
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【解析】 红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的生理盐水，重复洗涤3次的目的是除去杂蛋白。透析时使用物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液，而不是用0.9%的NaCl溶液。蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的在凝胶外部移动，移动速度快。在装填凝胶柱时，不能有气泡存在，气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。
【答案】 C
9．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 C．洗脱过程
B．色谱柱的装填 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
10．(2015·吉林高二检测)凝胶色谱技术由于设备简单，操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很高的分离效果，目前已被广泛应用于多个领域，请回答问题：
(1)若选用SephadexG－100，则“G”表示________________。
(2)通过凝胶色谱法可将从红细胞中分离出的血红蛋白样品进一步____________________。关于血红蛋白提取和分离的相关操作，回答下列问题：
①实验时要对采集到的血液中的红细胞进行洗涤，洗涤的目的是________________________。
②在________________的作用下，红细胞会破裂释放出血红蛋白。
③将释放出的血红蛋白收集到透析袋中透析，这是样品的_____________，而透析的目的是___________________________________________________。
④实验最后经过SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳进行____________________。
(3)若凝胶色谱操作最后观察到的红色区带歪曲、散乱、变宽，说明与________________有关。
【解析】 本题考查血红蛋白的提取和分离。(1)凝胶中“G”表示凝胶的交联程度、膨胀程度和分离范围，100表示每克凝胶膨胀时可吸水100 g。(2)血红蛋白的提取和分离实验，原理是依据蛋白质的各种特性分离蛋白质。实验步骤分为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步。(3)若最终红色区带歪曲、散乱、变宽，分离效果差，说明与色谱柱装填有关。
【答案】 (1)凝胶的交联程度、膨胀程度和分离范围
(2)纯化 ①去除杂蛋白 ②蒸馏水和甲苯 ③粗分离去除相对分子质量较小的杂质 ④纯度鉴定
(3)色谱柱装填
[拓展探究层次(C)]
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11．已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示，下列有关蛋白质分离的叙述正确的是( )
A．若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子戊在沉淀中，则丙也一定在沉淀中
B．若用凝胶色谱法分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快
C．将样品装入透析袋中透析12 h，若分子丙保留在袋内，则乙也一定保留在袋内 D．若用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子丁形成的电泳带相距最远
【解析】 分子丙的相对分子质量大于戊，所以，在离心时戊存在于沉淀中，丙也一定在沉淀中，A项正确。用凝胶色谱法分离蛋白质时，甲相对分子质量最小，容易进入凝胶内部，则移动速度最慢，B项错误。分子丙的相对分子质量大于乙，则丙保留在袋内，乙可能在袋外也可能在袋内，C项错误。SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速度完全取决于分子的大小，因此，分子甲与丙形成的电泳带相距最远，D项错误。
【答案】 A
12．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．加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶床内 C．等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口
D．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
【解析】 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与凝胶面平齐。
【答案】 A
13．(2015·杭州模拟)下图表示对某蛋白质溶液进行SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果(类似于纸层析法分离色素)，下列相关叙述不正确的是( )
A．蛋白质上某些基团解离后可使蛋白质带电，电场中带电的蛋白质分子(或多肽)会向
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