2019年高中生物 血紅蛋白的提取和分離雙基限時練 新人教版選修1.doc

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2019年高中生物 血紅蛋白的提取和分離雙基限時練 新人教版選修1 一、選擇題 1．凝膠色譜法所用的凝膠的化學(xué)本質(zhì)大多是(　　) A．糖類化合物　　　　　 B．脂質(zhì) C．蛋白質(zhì) D．核酸 解析　在用于蛋白質(zhì)分離的凝膠色譜法中所用凝膠是一些微小的多孔球體，它們多是由多糖類化合物構(gòu)成的。 答案　A 2．分離血紅蛋白溶液時，離心后試管的溶液分四層，血紅蛋白在第________層(　　) A．一 B．二 C．三 D．四 解析　分離血紅蛋白溶液時，離心后可明顯觀察到試管中液體分四層，從上向下數(shù)依次為：無色透明的甲苯層，白色薄層固體(脂溶性物質(zhì)的沉淀層)、紅色透明液體(血紅蛋白水溶液)、暗紅色沉淀物(其他雜質(zhì))，故血紅蛋白分布于第三層。 答案　C 3．________的蛋白質(zhì)能進入凝膠內(nèi)部通道(　　) A．相對分子質(zhì)量大的 B．吸附性高的 C．相對分子質(zhì)量小的 D．溶解度低的 解析　由多糖類化合物構(gòu)成的凝膠是微小的多孔球體，球體內(nèi)有許多貫穿的通道，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)易進入通道，路程較長，移動速度慢。 答案　C 4．下列試劑可用于血紅蛋白釋放的是(　　) ①0.9%的生理鹽水　②甲苯?、哿姿峋彌_液　④蒸餾水?、輽幟仕徕c A．②④ B．①④ C．④⑤ D．①③ 解析　甲苯作用為溶解，脂類物質(zhì)，也有利于紅細胞破裂和血紅蛋白的釋放，蒸餾水作用是使紅細胞吸水漲破。 答案　A 5．洗滌紅細胞時，離心所采用的方法是(　　) A．低速長時間離心 B．低速短時間離心 C．高速長時間離心 D．高速短時間離心 解析　洗滌紅細胞時，轉(zhuǎn)速要低，時間要短，否則白細胞會與之一起沉淀，達不到分離目的。 答案　B 6．下列各項中，一般不影響凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)中的分離度的是(　　) A．層析柱高 B．層析柱的直徑 C．緩沖溶液 D．樣品的分布 解析　分離度取決于柱高，為分離不同組分，凝膠柱必須有適宜的高度，分離度與柱高相關(guān)。樣品的分布也影響分離度，緩沖溶液的pH影響蛋白質(zhì)所帶的電荷，因此也影響分離度。只有層析柱的直徑一般不會影響分離度。 答案　B 7．在蛋白質(zhì)的提取和分離中，關(guān)于對樣品處理過程中，分析無誤的是(　　) A．洗滌紅細胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機鹽 B．洗滌時離心速度過小，時間過短，白細胞等會沉淀，達不到分離的效果 C．洗滌過程選用0.1%的生理鹽水 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　洗滌紅細胞目的是使血漿中血漿蛋白、白細胞等與紅細胞分離，如果洗滌次數(shù)過少，無法除去血漿蛋白，如離心速度過高和時間過長，會使白細胞等一同沉淀，達不到分離的效果，洗滌時選用0.9%的生理鹽水。 答案　D 8．蛋白質(zhì)的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　蛋白質(zhì)的提取和分離分為樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定四步。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 9．SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳法中加入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的作用是使蛋白質(zhì)完全變性，SDS所帶負電荷量大大超過蛋白質(zhì)分子原有的電荷量，因而掩蓋不同種類蛋白質(zhì)間電荷差別。 答案　C 10．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胞內(nèi)pH環(huán)境，保證血紅蛋白的正常結(jié)構(gòu)和功能，便于分離觀察和研究。 答案　D 11．使用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時，洗滌紅細胞、釋放血紅蛋白和透析過程中，分別使用下列哪些試劑(　　) ①蒸餾水?、谏睇}水?、?0 mmol/L的磷酸緩沖液?、芮逅、輽幟仕徕c A．①③⑤ B．①②③ C．②①③ D．④①③ 解析　在分離蛋白質(zhì)時，用生理鹽水洗滌紅細胞，以去除雜蛋白，然后將其加入蒸餾水中使紅細胞破裂，釋放血紅蛋白，透析需用磷酸緩沖液，以維持pH穩(wěn)定。 答案　C 12．關(guān)于血紅蛋白分子組成的敘述正確的是(　　) A．兩條α－肽鏈、兩條β－肽鏈、一個亞鐵血紅素基團 B．一條α－肽鏈、三條β－肽鏈、四個亞鐵血紅素基團 C．兩條α－肽鏈、兩條β－肽鏈、四個亞鐵血紅素基團 D．兩條α－肽鏈、兩條β－肽鏈、兩個亞鐵血紅素基團 解析　血紅蛋白由四條肽鏈組成，包括兩條α－肽鏈和兩條β－肽鏈，其中每條肽鏈環(huán)繞一個亞鐵血紅素基團，共四個。 答案　C 13．下面說法不正確的是(　　) A．在一定范圍內(nèi)，緩沖溶液能夠抵制外界的酸和堿對溶液pH的影響，維持pH基本不變 B．緩沖溶液通常由1～2種緩沖劑溶解于水中配制而成 C．電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程 D．透析袋能使大分子自由進出，而將小分子保留在袋內(nèi) 解析　透析袋一般是用硝酸纖維素(又叫玻璃紙)制成的。透析袋能使小分子自由進出，而將大分子保留在袋內(nèi)。透析可以除去樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，或用于更換樣品的緩沖液。 答案　D 14．下列關(guān)于凝膠色譜法的正確認識是(　　) A．凝膠實際上是一些微小的多孔球體，這些多孔球體是由脂類化合物構(gòu)成的 B．蛋白質(zhì)通過凝膠時，相對分子質(zhì)量較小的移動速度快，先分離出來 C．在色譜柱中裝填凝膠的時候要盡量緊密，以降低凝膠顆粒之間的空隙 D．蛋白質(zhì)通過凝膠時，相對分子質(zhì)量較大的移動速度慢，后分離出來 解析　凝膠多為多糖類物質(zhì)，蛋白質(zhì)通過凝膠時，相對分子質(zhì)量小的所經(jīng)路程遠，移動速度慢，分離出來晚。 答案　C 15．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、電荷的性質(zhì)和數(shù)量情況如下圖所示，下列有關(guān)蛋白質(zhì)分離的敘述正確的是(　　) A．將樣品裝入透析袋中透析12小時，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 解析　由圖可排列出分子質(zhì)量由大到小依次為：丙>丁>乙>戊>甲，透析法可除去樣品中分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，若分子乙保留在袋內(nèi)，則丙和丁也在袋內(nèi)，A項正確；凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時，分子質(zhì)量越大的分離越快，則丙的移動速度最快，B項錯；如果戊存在于沉淀中，則丙、丁、乙也在沉淀中，甲不能確定，C項錯；“SDS”電泳過程中只和蛋白質(zhì)的分子量大小有關(guān)，而與所帶電荷無關(guān)，而分子量相差最遠的是甲與丙，D項錯。 答案　A 二、非選擇題 16．某生物興趣小組在學(xué)習(xí)完“蛋白質(zhì)的提取和分離”后，聯(lián)系相關(guān)實驗，準備從豬肝研磨液中初步提取過氧化氫酶，設(shè)計的“過氧化氫酶提取、分離流程圖”如下： ―→―→―→ 試回答下列有關(guān)問題： (1)向肝細胞懸液中加入一定量pH＝7.0的緩沖液并充分攪拌，可以破碎肝細胞，破碎細胞的原理是____________。與使用蒸餾水相比，使用緩沖液的優(yōu)點是____________。 (2)蛋白質(zhì)粗分離階段透析的目的是______________。 (3)電泳利用了待分離樣品中各種分子的__________________等的差異，而產(chǎn)生不同的遷移速度，實現(xiàn)各種分子的分離。 (4)實驗小組以3%過氧化氫溶液和獲得的過氧化氫酶為材料進行溫度對酶催化活性影響的探究，得到下圖所示結(jié)果。 根據(jù)實驗結(jié)果得出“過氧化氫酶能耐受100 ℃高溫”的結(jié)論，請問這一結(jié)論是否可靠？為什么？______________________。 解析　破碎細胞方法為使細胞吸水漲破，所應(yīng)用原理為滲透作用，為了保證所提取H2O2酶活性，要保證液體pH等條件穩(wěn)定，故此應(yīng)加入緩沖液而不用蒸餾水。蛋白質(zhì)分離時透析的目的是除去小的雜質(zhì)，在研究溫度對酶的活性的影響時，一般不用H2O2酶對H2O2的分解作用，因為溫度本身對H2O2分解有影響。 答案　(1)滲透原理　可以保證酶溶液pH基本穩(wěn)定，避免因pH變化影響H2O2酶活性 (2)除去小分子化合物(雜質(zhì)) (3)帶電性質(zhì)、分子大小、形狀(答對兩項得分) (4)不可靠，高溫也能促使過氧化氫分解 17．紅細胞含有大量血紅蛋白，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗，來提取和分離血紅蛋白，血紅蛋白提取和分離的程序可分為四步：樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。請回答下列有關(guān)問題： (1)樣品處理，它包括______、____、收集血紅蛋白溶液。 (2)收集的血紅蛋白溶液在透析袋中經(jīng)過透析，這就是樣品的粗分離。透析的目的是________________________________。透析的原理是_______________________________________________________ _________________。 (3)通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最后經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。樣品純化的目的是__________________________。 解析　樣品的處理包括紅細胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液。透析的目的是除去相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)；應(yīng)用的原理是半透膜的選擇透過性，具體說就是小分子能自由出入，大分子保留在袋中。純化的目的是將分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去。 答案　(1)紅細胞的洗滌　血紅蛋白的釋放 (2)去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)　透析袋能使小分子自由進出，而大分子則保留在透析袋內(nèi) (3)通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去 18．測定蛋白的相對分子質(zhì)量是研究蛋白的一項重要技術(shù)，常用凝膠(由多孔性網(wǎng)狀物質(zhì)構(gòu)成的顆粒，其孔能讓小分子物質(zhì)進出)過濾法測定，即在一根垂直的玻璃柱中裝滿凝膠，然后在其上端加入蛋白混合液并用緩沖液進行洗脫。根據(jù)各種蛋白質(zhì)洗脫的先后順序可以比較它們的相對分子質(zhì)量大小。利用下列材料，鑒定樣品液(含有A、B兩種相對分子質(zhì)量大小不同的蛋白質(zhì))中蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的大小。 材料用具：支架臺、符合要求的凝膠柱、吸管、緩沖液洗脫瓶、帶有開關(guān)的玻璃導(dǎo)管、橡膠軟管、夾子、試管若干、足量的緩沖液等。 (1)實驗步驟： ①加樣前先___________________________________________ _____________________________； ②加樣：________________________________________________ ___________________； ③洗脫：________________________________________________ ____________________； ④收集并檢測它們洗脫的先后順序。 (2)實驗結(jié)果及結(jié)論： ________________________________________________________________________。 (3)請用坐標圖表示出不同蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量大小與洗脫液體積的關(guān)系。 解析　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，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進入凝膠內(nèi)部通道，在凝膠外部移動，速度快、路程短；而相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)，擴散進入凝膠內(nèi)部而被滯留，需要更多的緩沖液將它們洗脫出來，這樣相對分子質(zhì)量不同的分子得以分離，這是凝膠色譜法的實驗原理。加樣前，應(yīng)先使凝膠柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊；加樣時，注意不要破壞凝膠面，緩沖液洗脫前，應(yīng)先使樣品滲入凝膠床，加緩沖液洗脫。根據(jù)實驗原理，誰先洗脫出來，誰的相對分子質(zhì)量大，洗脫液消耗少；反之洗脫液消耗多。 答案　(1)①將凝膠柱垂直固定在支架臺上，打開色譜柱下端的流出口，使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊，關(guān)閉出口　②用吸管小心將1 mL含有A、B兩種蛋白質(zhì)的混合樣液加到色譜柱頂端，注意不要破壞凝膠面；打開下端出口，使樣品滲入凝膠床內(nèi)后關(guān)閉下端出口　③小心加入緩沖液到適當高度，連接緩沖液洗脫瓶，打開下端出口，用緩沖液進行洗脫 (2)經(jīng)過檢測若A先于B洗脫出來，則A的相對分子質(zhì)量大于B；若B先于A洗脫出來，則B的相對分子質(zhì)量大于A (3) 19．回答下列有關(guān)提取生物體內(nèi)物質(zhì)的問題： (1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成部分，其在紅細胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有________功能。我們應(yīng)選用________的血液進行實驗。取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入________。 (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)最后經(jīng)SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳進行________。 (5)圖丙為用SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳的結(jié)果。根據(jù)結(jié)果，某同學(xué)得出：“提取的血紅蛋白有兩條肽鏈”的結(jié)論，這種說法可靠嗎？并說明理由_________________________________ _______________________________________。 解析　(1)血紅蛋白可運輸氧氣，以供給組織細胞利用。因哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核及其他細胞器，所以是提取血紅蛋白的良好實驗材料。 (2)在一定范圍內(nèi)，磷酸緩沖液可維持pH基本不變，從而保持血紅蛋白的活性正常。磷酸緩沖液還可洗脫血紅蛋白。 (3)透析袋相當于半透膜，可除去樣品中相對分子量較小的雜質(zhì)。 (4)電泳利用樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，可進行純度的鑒定。 答案　(1)運輸　哺乳動物(豬、牛、羊)　檸檬酸鈉(抗凝劑) (2)磷酸緩沖液　洗脫血紅蛋白(洗脫) (3)透析(粗分離)　去除樣品中分子量較小的雜質(zhì)　凝膠色譜法　相對分子質(zhì)量的大小 (4)純度鑒定 (5)不可靠。只能得出提取的血紅蛋白含有兩種大小不同的肽鏈，不一定是兩條