济南市济钢高中人教版高中生物选修一专题五 课题三 血

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绝密★启用前 济南市济钢高中人教版高中生物选修一专题五 课题三 血红蛋白的提取和分离 同步测试 试卷副标题 xxx 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷（选择题) 请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题 1．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2000r/min 的速度离心10min ，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 C ．将样品装入透析袋中透析12h ，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内 D ．若用SDS ﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最远 2．在血红蛋白分离过程中如果红色带区歪曲、散乱、变宽，与其有关的是 （ ） A ．凝胶色谱柱的制作 B ．色谱柱的装填 C ．洗脱过程 D ．样品的处理

………线………线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 4．相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的分离过程可表示为下列哪一项（ ） A ． B ． C ． D ． 5．在蛋白质的提取和分离实验中,下列对样品处理过程中,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

6．以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是

A ．洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂

B ．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少

C ．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测

D ．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢

7．下列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，每5mL 收集一管，连续收集流出液

8．下列有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中，正确的是（ ）

A ．透析可去除样品中分子量较小的杂质

B ．血红蛋白释放后应低速短时间离心

C ．血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂

D ．洗脱液接近色谱柱底端时开始收集流出液

9．对凝胶电泳的相关认识错误的是（ ）

A ．蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率只取决于分子的大小

B ．蛋白质在SDS ﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小

C ．SDS ﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳不仅用于蛋白质相对分子质量的测定，还可用于蛋白质混

…………线…

………线合组分的分离 D ．凝胶中加入SDS 可以消除净电荷对迁移率的影响 10．相对分子质量不同的两种蛋白质在凝胶色谱柱中的行进过程，可表示为图中哪一个 （ ） （注：图中大圆点代表相对分子质量大的蛋白质） A ． B ． C ． D ．

第II卷（非选择题)

请点击修改第II卷的文字说明

二、非选择题

11．红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2和CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：

（1）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，加入柠檬酸钠的

目的是_____________。洗涤红细胞时要用______（填溶液）反复洗涤、离心。要让红细胞破裂，释放血红蛋白时要加入_________。

（2）得到的血红蛋白溶液装入透析袋中透析，即血红蛋白的粗分离，目的是除去_______。（3）然后通过_____（填方法）将样品进一步纯化，最后进行纯度鉴定，使用最多的是______（填方法）。

12．红细胞中含有大量的血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的，血红蛋白的主要功能是携带O2和CO2，可选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：

（1）血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：________、________、________和________。（2）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上

进行离心，收集血红蛋白溶液。①加入柠檬酸钠的目的是________。

②以上所述的过程即是________，它包括________、________、分离血红收溶液和

透析。

（3）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法进

行纯度鉴定。样品纯化的目的是________。

（4）电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及________、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。

13．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。

线…………○……线…………○…… （1）将实验流程补充完整:A 为_____,B 为____。凝胶色谱法是根据_______来分离蛋白质的有效方法。

（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。

参考答案

1．C

【解析】

【分析】

本题考查蛋白质分离技术的相关内容，主要考查学生的理解能力、图文转化能力、和逻辑思维能力。

【详解】

分析题图可知，丙的分子量最大，甲的分子量最小，如果将样品以2000r/min的速度离心10min，分子戊存在于沉淀中，分子甲可能存在于上清液中，A错误；甲的分子量最小，容易进入凝胶内部的通道，路程长，因此移动的速度最慢，B错误；分析题图可知，丙的分子量大于乙，因此将样品装入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内，C正确；SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳电泳的迁移速率完全决定于分子大小，甲和丙之间分子量差别最大，因此二者之间的电泳带相距最远，D错误。

故选：C。

【点睛】

本题是对透析法、凝胶色谱法、SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳法分离蛋白质的原理的考查，回忆透析法、凝胶色谱法、SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳法分离蛋白质的原理，然后结合题图信息分析选项进行解答．

2．B

【解析】

试题分析：色谱柱装填时不能有气泡的存在，气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，若色谱柱装填得很成功、分离操作也正确，则能清楚的看到红色区带均匀、狭窄、平整，随着洗脱液缓缓流出，如果出现红色带区域歪曲、散乱、变宽的现象，说明分离的效果不好，这与凝胶色谱柱的装填有关，B项正确，A、C、D三项均错误。

考点：本题考查血红蛋白的提取和分离的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

3．A

【解析】

试题分析：蛋白质分子不能通过半透膜，但溶液中的小分子物质则可以透过半透膜，因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离，A项错误；电泳是指带电粒子在电场的作用下发生

迁移的过程。根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现蛋白质分子的分离，B项正确；凝胶色谱法的原理是：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快，而分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢，所以可以根据蛋白质相对分子质量的大小，通过凝胶色谱法使大分子的蛋白质先洗脱出来，小分子的蛋白质后洗脱出来，从而实现蛋白质分子的分离，C项正确；根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法使不同密度的蛋白质分子位于不同层次的离心液中，从而实现蛋白质的分离，D项正确。

考点：本题考查蛋白质的提取和分离的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

4．B

【解析】

试题分析：凝胶色谱法是根据蛋白质相对分子质量大小来分离蛋白质的。相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，移动较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，只能在凝胶外移动，路程短，移动较快。图B表示正确。

考点：本题考查蛋白质分离技术凝胶色谱法的原理，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。

5．D

【解析】

【分析】

本题考查血红蛋白分离和纯化的相关内容，主要考查学生的识记能力及实验操作过程的掌握情况。

【详解】

洗涤红细胞的目的是去除血浆中的杂蛋白，A项错误；洗涤红细胞应用低速短时离心，B项错误；洗涤过程选用五倍体积的生理盐水（质量分数为0.9%的氯化钠溶液），C项错误。透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质，D项正确。

故答案选：D。

【点睛】

透析的原理是渗透,其目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质。

6．D

【解析】

试题分析：洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白以利于后续步骤的分离纯化，加入的生理盐水能维持细胞稳定形态，防止红细胞破裂，A项正确；猪成熟红细胞中无细胞核，缺少细胞器，提纯时杂蛋白质较少，B项正确；血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液（如果操作都正确），C 项正确；在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白的分子量比杂蛋白大，质量越大的蛋白质，通过凝胶色谱柱的速度越快，D项错误。

考点：本题考查蛋白质的提取和分离的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

7．C

【解析】

试题分析：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下降到与凝胶面平齐，再关闭出口；用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；打开下端出口，使样品渗入凝胶床内，等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口，加入磷酸缓冲液到适当的高度，然后连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，进行洗脱；待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，每5mL收集一管，连续收集流出液。故选C

考点：本题考查蛋白质的分离过程。

点评：本题难度中等，只需熟记蛋白质分离和提取过程中样品的加入和洗脱过程即可。8．A

【解析】试题分析：取血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中，透析12h。透析可以去除样品中分子量较小的杂质，A项正确；低速短时间离心是分离红细胞，在蒸馏水和甲苯作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白，B项错误；血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是溶解磷脂，加速血红蛋白的释放，C项错误；待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，开始用试管收集流出液，D项错误。

考点：本题考查蛋白质的提取和分离的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

9．A

【解析】

【分析】

本题考查凝胶电泳法分离蛋白质的相关内容，主要考查学生的理解能力。

【详解】

蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率决定于分子的大小和所带电荷等，A错误；由于加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质﹣SDS复合物”，蛋白质在SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小，B正确；SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳用于蛋白质混合组分的分离的原理就是不同蛋白质其相对分子质量不同，因此SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳可用于蛋白质相对分子质量的测定， C正确；凝胶中加入负电荷较多的SDS可以消除净电荷对迁移率的影响，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小，D正确。

故选：A。

【点睛】

凝胶电泳法：（1）原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同．（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等．（3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质﹣SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。

10．B

【解析】

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，A错误；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，B正确；相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，C错误；相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，且其路程短，移动的速度快，D错误。

【考点定位】本题主要考查蛋白质的提取和分离。

【名师点睛】解答本题的关键是区分四个选项中大圆点和小圆点在凝胶色谱柱中的位置，在凝胶色谱柱中的上端还是下端，是否进入凝胶内部。

11．（1）防止血液凝固生理盐水蒸馏水和甲苯

（2）去除样品中相对分子质量较小的杂质

（3）凝胶色谱法SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳

【解析】

【分析】

本题是对血红蛋白的提取和分离的实验的考查，回忆血红蛋白的提取和分离的实验的实验原理和操作步骤，然后结合题干信息进行解答。血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有：（1）

样品处理：①红细胞的洗涤，②血红蛋白的释放，③分离血红蛋白。（2）粗分离：①分离血红蛋白溶液，②透析。（3）纯化：调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。（4）纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。

【详解】

（1）血红蛋白的提取和分离一般分为4步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。采取血液时要在采血容器中预先加入柠檬酸钠以防止血液凝固。样品处理又包括红细胞洗涤、血红蛋白释放、分离血红蛋白溶液和透析4步。洗涤红细胞时要用生理盐水反复洗涤、离心。要让红细胞破裂，释放血红蛋白时要加入蒸馏水和甲苯。

（2）透析即是血红蛋白的粗分离，透析的目的是除去样品中分子量较小的杂质，透析的原理是透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内。

（3）样品的纯化是通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去。使用最多的是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。

【点睛】

对血红蛋白的提取和分离的实验的实验原理和具体操作方法的掌握是本题考查的重点。12．（1）样品处理粗分离纯化纯度鉴定

（2）①防止血液凝固②样品处理红细胞的洗涤血红蛋白的释放

（3）通过凝胶色谱法将相对分子量大的杂蛋白除去

（4）分子的大小

【解析】

血红蛋白提取和分离的程序可分为四步,分别是：样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。在实验中加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固；样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红收溶液和透析四步。样品纯化的目的是通过凝胶色谱法将相对分子量大的杂蛋白除去，进而使SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法中迁移速率只取决于分子大小。电泳法利用了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，从而实现样品中各种分子的分离。

考点：本题考查血红蛋白的相关知识，意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。

13．血红蛋白的释放样品的加入和洗脱相对分子质量的大小杂蛋白（血浆蛋白）血浆蛋白白细胞离心后的上清液中没有黄色蒸馏水和甲苯准确模

拟生物体内的生理环境,保持体外的pH和体内一致均匀一致地移动

【解析】

试题分析：血红蛋的提取与分离的实验步骤主要有(1)样品处理：红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液→透析；（2）粗分离；（3）纯化：凝胶色谱柱的制作→凝胶色谱柱的装填→→样品的加入和洗脱；（4）纯度鉴定——聚丙烯酰胺胶电泳。

（1）样品处理过程为：红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液→透析，所以A表示血红蛋白的释放，B表示样品的加入和洗脱。凝胶色谱法的原理是分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。所以凝胶色谱法是根据相对分子质量大小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杂质蛋白，释放血红蛋白的过程是让红细胞吸水胀破。如果分层不明显，可能是洗涤次数少，无法除去血浆蛋白。此外，离心速度过高和时间过长，会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，也得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度。重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净，因为甲苯是表面活性剂的一种，可将细胞膜溶解，从而使细胞破裂。释放血红蛋白的过程中起作用的是蒸馏水和甲苯。

（3）磷酸缓冲液（PH为7.0)能够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。如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确，能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀一致地移动，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。

【点睛】本题关键要熟悉血红蛋白的提取、分离和纯化以及鉴定的方法、原理。