新课标版生物选修一(课件)限时14高考调研精讲精练

限时规范训练十四
1.下列有关凝胶色谱法的叙述,错误的是( )
A.凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法
B.目前经常使用的凝胶有交联葡聚糖、聚丙烯酰胺和琼脂糖等
C.大分子物质后被洗脱出来,小分子物质先被洗脱出来
D.凝胶色谱法的原理是不同大小的分子所经的路径不同而得以分离答案C
解析相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用易进入凝胶颗粒内部,其所经过的路程较长,移动速度较慢；相对分子质量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面,在颗粒之间迅速通过。

因此,大分子物质先被洗脱出来,小分子物质后被洗脱出来。

2.下列关于血红蛋白提取和分离实验中样品处理步骤的描述,正确的是( )
A.红细胞的洗涤：加入蒸馏水,缓慢搅拌,低速短时间离心
B.血红蛋白的释放：加入生理盐水和甲苯,置于磁力搅拌器上充分搅拌
C.分离血红蛋白：将搅拌好的混合液离心、过滤后,用分液漏斗分离
D.透析：将血红蛋白溶液装入透析袋,然后置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12 h
答案C
解析红细胞洗涤过程中应该用生理盐水洗涤以维持红细胞正常形态,不能用蒸馏水；血红蛋白的释放应该加入蒸馏水和甲苯,使红细胞吸水涨破,释放其中的血红蛋白；将搅拌好的混合液通过离心、过滤后,用分液漏斗分离出血红蛋白溶液；透析所用的磷酸缓冲液的pH为7.0。

3.(2019·福建名校月考)下列有关提取和分离血红蛋白的叙述,错误的是( )
A.样品的处理就是通过一系列操作收集血红蛋白溶液的过程
B.通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质,此为样品的粗分离
C.可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
D.可通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度
答案B
解析透析是通过透析袋(半透膜)使样品中较小的分子自由进出,较大的分子保留在透析袋内,因此通过透析可以去除样品中分子质量较小的杂质,此为样品的粗分离。

4.下列有关凝胶色谱操作的叙述,错误的是( )
A.干的凝胶要用蒸馏水充分溶胀后,才能装填
B.在装填凝胶色谱柱时,不得有气泡产生
C.在装填凝胶色谱柱时,下端的尼龙管先打开后关闭
D.在样品洗脱过程中,不能让洗脱液流干
答案C
解析在装填凝胶色谱柱时,下端的尼龙管应始终打开。

5.下列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.为了防止血液凝固,应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠
B.红细胞洗涤使用5倍体积的蒸馏水,直到离心后上清液不呈现黄色
C.利用质量分数为0.9%的NaCl溶液对血红蛋白溶液透析12 h,可以去除小分子杂质
D.在凝胶色谱柱中加入蛋白质样品后即可连接缓冲液洗脱瓶进行洗脱和收集样品
答案A
解析为了防止血液凝固,应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠；红细胞洗涤时应该用生理盐水洗涤,维持红细胞正常的形态,不能用蒸馏水；将血红蛋白溶液通过透析进行粗分离时应该用pH为7.0的磷酸缓冲液,不能用质量分数为0.9%的NaCl溶液；在凝胶色谱柱中加入蛋白质样品后,要使样品完全进入凝胶层后,关闭下端出口,小心加入缓冲液到适当高度后才可连接缓冲液洗脱瓶进行洗脱。

6.下列关于蛋白质的纯化方法的叙述,错误的是( )
A.纯化主要是根据蛋白质以及蛋白质与其他物质之间的理化性质的差异进行的
B.透析法可去除小分子化合物杂质,原理是不同分子所携带净电荷不同
C.通过控制离心速率,可使分子大小、密度不同的蛋白质沉降分层,从而分离不同的蛋白质
D.不同的物质在同一电场中的移动速度不同,因此可用电泳法分离蛋白质
答案B
解析蛋白质纯化主要是依据蛋白质及蛋白质与其他物质间理化性质的差异进行的,A项正确；透析法利用蛋白质分子不能透过半透膜,将蛋白质与其他小分子化合物分离开来,B项错误；通过控制离心速率,可使分子大小、密度不同的蛋白质沉降分层,从而达到分离蛋白质的目的,C项正确；不同物质在同一电场中的移动速度不同,可通过电泳法分离蛋白质,D项正确。

7.对在凝胶柱上加入样品和洗脱的操作,错误的是( )
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,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,小心加入适量的20 mmol/L的磷酸缓冲液,然后再连接缓冲液洗脱瓶,打开下端出口,开始洗脱。

8.对蛋白质进行研究和应用,首先需要获得高纯度的蛋白质。

请回答
下列问题：
(1)蛋白质的提取和分离一般分为四步：________、________、________和纯度鉴定。

(2)在血红蛋白的提取与分离实验中,采集新鲜血液前要在采血容器中加入柠檬酸钠溶液的目的是__________________________________________________________ ______________。

(3)样品的处理过程又可以细分为：红细胞的洗涤、______________和分离血红蛋白溶液。

其中分离血红蛋白溶液时需要用到________(仪器)分出下层红色透明液体。

(4)收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析进行粗分离。

①透析的目的是____________________________________________ _______________________________；
②透析的原理是____________________________________________ ______________________________。

(5)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化,最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。

①样品纯化的目的是________________________________________ ____________________________________________；
②血红蛋白的特点是________,这一特点对分离血红蛋白的意义是__________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________。

答案(1)样品处理粗分离纯化
(2)防止血液凝固
(3)血红蛋白的释放分液漏斗
(4)①去除相对分子质量较小的杂质②透析袋能使小分子自由进出,而大分子则被留在袋内
(5)①通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂蛋白除去②呈现红色在用凝胶色谱法分离血红蛋白时,可以通过观察颜色来判断什么时期该收集洗脱液,这使血红蛋白的分离过程非常直观,大大简化了实验操作
解析透析袋能使小分子物质自由进出,而大分子物质被保留在袋内,所以透析可以除去相对分子质量较小的杂质。

样品纯化的目的是通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂蛋白除去。

血红蛋白呈现红色,在用凝胶色谱法分离血红蛋白时可以通过观察颜色来判断收集洗脱液的时期,使血红蛋白的分离过程更直观,大大简化了实验操作。

9.蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。

下列有关叙述错误的是( )
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答案A
解析透析的原理是小分子可以自由通过透析袋,而大分子保留在透析袋内,因此可以将蛋白质和溶液中相对分子质量较小的杂质分离。

10.凝胶色谱柱制作的程序一般是( )
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柱顶插入安装了玻璃管的橡皮塞
A.①→③→④→⑤→⑥→⑧→⑦→②
B.①→②→③→④→⑤→⑥→⑦→⑧
C.①→②→③→④→⑥→⑤→⑧→⑦
D.①→②→③→⑦→⑥→⑤→⑧→④
答案B
解析凝胶色谱柱制作的一般流程是：选择玻璃管→选择合适的橡皮塞→橡皮塞打孔→挖凹穴→装玻璃管→盖尼龙网→盖尼龙纱→将橡皮塞插入玻璃管→接尼龙管→装螺旋夹→柱顶插入安装了玻璃管的橡皮塞。

11.生物产品的分离、纯化是现代生物技术中一种常见的技术。

下列关于物质提取、纯化原理的叙述中,不正确的是( )
A.采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同,在色谱柱中的移动速度不同
B.蛋白质的提取和分离中洗涤时离心速度过小,时间过短,白细胞会沉淀达不到分离效果
C.电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同,产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离
D.离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同答案B
解析凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法,相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢,相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快,因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离,A 项正确；蛋白质的提取和分离中洗涤时离心速度过高,时间过长,白细胞会沉淀达不到分离效果,B项错误；电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同,产生的
迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离,C项
正确；离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分
子离心时沉降速度不同,D项正确。

12.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
解析透析的原理是小分子能自由进出透析袋,而大分子则保留在袋内,若乙保留在透析袋内,甲则不一定保留在袋内；用凝胶色谱柱分离蛋白质时,相对分子质量小的物质路程长,移动慢,故甲移动速度最慢；离心时相对分子质量大的物质先沉淀,若戊沉淀,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蛋白质分子大小。

13.(2019·河北唐山一中期中考试)凝胶色谱技术不仅应用于
科学实验研究,而且已经大规模地用于工业生产。

如图所示为
凝胶色谱法示意图,请据图回答下列问题：
(1)若选用交联葡聚糖凝胶(Sephadex G－75),则“G”表示
__________________________,“75”表示_________________
__________________________。

(2)a、b均为蛋白质分子,其中最后从层析柱中洗脱出来的是____________,原因是_______________________________________ __________________________________________________________ _____________________________________________________。

(3)在加样前,应先打开色谱柱下端的流出口,目的是使
__________________________________________________________ ______________。

加样后,打开下端出口,目的是使_______________ ________________________________________________________。

(4)装填凝胶色谱柱时,色谱柱内不能有气泡存在,原因是__________________________________________________________ ______________。

(5)利用凝胶色谱法提取血红蛋白时,使用的洗脱液为________,待__________________________________________________________ ______________时,用试管收集流出液,每5 mL收集一管,连续收集。

答案(1)凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围凝胶得水值,即每克凝胶膨胀时吸水7.5 g
(2)b b的相对分子质量小,容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢
(3)柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐样品渗入凝胶床内
(4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果
(5)磷酸缓冲液红色的蛋白质接近色谱柱底端
解析(1) Sephadex G－75中的“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。

(2)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容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢,分离时最后从层析柱中洗脱出来。

(3)在加样前,应先打开色谱柱下端的流出口,目的是使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐；加样后,要打开下端出口,目的是使样品渗入凝胶床内。

(4)因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果,所以装填凝胶色谱柱时,色谱柱内不能有气泡存在。

(5)利用凝胶色谱法提取血红蛋白时,使用的洗脱液为磷酸缓冲液,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。

14.如图表示血红蛋白提取和分离实验的部分装置或操作方法。

请回答下列问题：
(1)为了提取和分离血红蛋白,首先对红细胞进行洗涤以去除杂质蛋白,洗涤时应使用生理盐水而不使用蒸馏水的原因是________________。

(2)图甲表示________过程,该操作目的是去除样品中__________________的杂质。

现有一定量的血红蛋白溶液,进行上述操作时若要尽快达到理想的实验效果,可以_____________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ _________________(写出一种方法)。

一段时间后,若向烧杯中加入双缩脲试剂,透析袋内溶液是否出现紫色,并说明判断的依据：_____________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ ___________________。

(3)图乙为用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________(填“可靠”或“不可靠”),理由是_________
__________________________________________________________ __________________________________________________________ ___________________。

(4)图丙是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入示意图,正确的加样顺序是________。

在进行④操作时要________(填“打开”或“关闭”)下端出口。

答案(1)防止红细胞吸水破裂
(2)透析(或粗分离) 相对分子质量较小增加缓冲液的量(或及时更换缓冲液) 出现紫色,因为双缩脲试剂可以透过半透膜,与透析袋内血红蛋白反应,生成紫色物质
(3)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
(4)②③④①关闭
解析(1)生理盐水与红细胞内液为等渗溶液,故用生理盐水洗涤红细胞主要是防止红细胞吸水破裂。

(2)图甲表示血红蛋白粗提取过程,也称为透析过程。

透析可以去除样品中相对分子质量较小的杂质；若要尽快达到理想的透析效果,可采用增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法。

透析袋是一种半透膜,双缩脲试剂可以透过半透膜,进入透析袋内与血红蛋白反应,生成紫色物质。

(3)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、形状等的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法鉴定蛋白质分子时,其电泳迁移率完全取决于分子的大小,故本实验只能
判断肽链的大小,而不能判断其条数。

(4)凝胶色谱法分离血红蛋白时样品加入的正确顺序为②③④①；图中进行④操作是在样品上部添加缓冲液,此时要关闭下端出口。

15.随着人类基因组计划和多种生物基因组测序工作的完成,人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。

对蛋白质进行研究时,首先要获得纯度较高的蛋白质。

下图是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中,准备从猪的血液中初步提取血红蛋白,设计的“血红蛋白提取、分离流程图”。

配制缓冲液血细胞悬液→样品处理――-------------------→洗涤、破碎、离心等蛋白质粗分离、透析
――-------------------→凝胶色谱法、电泳等纯化、纯度鉴定
请回答下列有关问题：
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用________反复冲洗、离心。

向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH ＝7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是____________________。

(2)血红蛋白的纯化是通过________法将相对分子质量大的杂质蛋白除去。

(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的____________________等的差异,而产生不同迁移速度,实现各种分子的分离。

(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳,观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。

由图可知携带者有________种血红蛋白,从分子遗传学的角度作出的解释是____________________________________________________ __________________________________________________________ _______________________________________。

答案(1)生理盐水渗透作用(或当外界溶液浓度低于红细胞内溶液浓度时,细胞吸水涨破)
(2)凝胶色谱
(3)带电性质以及分子大小、形状
(4)两携带者具有(控制血红蛋白合成的)一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质
解析(1)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水；根据渗透作用原理,将红细胞置于低渗溶液中,红细胞会吸水涨破,释放出血红蛋白。

(2)样品纯化是通过凝胶色谱法(分配色谱法)去除分子质量较大的杂质。

凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢；相对分子质量较大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快。

(3)由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异,在电泳过程中会产生不同的迁移速度,从而实现各种分子的分离。

(4)根据图示可知,镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白,
原因是携带者具有(控制血红蛋白合成的)一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质。