2019-2020学年生物人教版选修1同步检测：专题5.课题3 血红蛋白的提取和分离 Word版含解析

课题3血红蛋白的提取和分离理一理判一判1.凝胶色谱法和电泳法分别利用了蛋白质的相对分子质量的大小和所带电荷性质的不同，实现了对蛋白质的分离。

(√) 2．相对分子质量大的蛋白质会被排阻在凝胶颗粒之外而不能通过凝胶。

(×)3．缓冲溶液可以抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响。

(√) 4．电泳过程中蛋白质的运动速率只与带电性质有关。

(×)5．测定蛋白质相对分子质量时常用琼脂糖凝胶电泳。

(×)6．蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率仅与其电荷多少有关。

(×)7．添加了SDS后的蛋白质电泳结果只跟蛋白质的分子量有关。

(√)8．血红蛋白存在于血浆中，是内环境的组成部分。

(×)9．洗涤红细胞和血红蛋白的释放所用的液体分别是生理盐水和蒸馏水。

(√)10．装填色谱柱时要先把凝胶物质填充进去，而后立即用高压缓冲液洗涤以使凝胶紧密。

(√)悟一悟1.在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，影响分离效果。

2．在凝胶色谱操作过程中，不能发生洗脱液流干，露出凝胶颗粒的现象。

一旦发生上述两种情况，凝胶色谱柱需要重新装填。

3．小心加入磷酸缓冲液到适当高度后，再连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，进行洗脱，不能边加缓冲液边洗脱，这样会扰乱洗脱顺序。

4．待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，再用试管收集流出液．此时收集到的才是纯度较高的血红蛋白溶液。

收集时间不要过早或过晚，若收集时间过早，血红蛋白还未洗脱出，若收集时间过晚，则血红蛋白早已经洗脱出，得不到血红蛋白。

感悟体会：练一练1.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，则分子甲也一定存在于沉淀中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，则分子甲和分子丙形成的电泳带相距最远解析：分子戊分子量大于甲，以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子甲不存在于沉淀中，A项错误。

丙的分子量最大，用凝胶色谱柱分离时，丙的移动速度最快，B项错误。

透析12 h，由于甲分子量较小，若分子乙保留在袋内，则分子甲不保留在袋内，C项错误。

分子甲和分子丙相差最大，移动速度相差最大，D项正确。

答案：D2．已知蛋白质混合液中硫酸铵浓度的不同可以使不同种类的蛋白质析出(或沉淀)，随着硫酸铵浓度增加，混合液中蛋白质析出的种类和总量增加。

下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开(1)若只完全析出甲蛋白，混合液中最合适的硫酸铵浓度应为________。

(2)向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵)，使混合液中的硫酸铵浓度达到30%，会析出若干种蛋白质，它们分别是________________________。

(3)通过改变混合液中硫酸铵的浓度________(能、不能)从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白质的乙蛋白，原因是________________________________________________________ ________________。

(4)简要写出从该蛋白质混合液中分离出全部丁蛋白的实验设计思路。

____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ____________________。

(5)如果蛋白质析出物中还含有一定量的硫酸铵，可用半透膜除去析出物中的硫酸铵。

用半透膜能除去析出物中硫酸铵的原理是________________________________________________________。

解析：(1)从析出到完全析出甲蛋白质所需要的硫酸铵浓度范围为15%～20%，故只完全析出甲蛋白时，混合液中的硫酸铵的浓度最好为20%。

(2)从开始析出到完全析出乙的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围为23%～30%，从开始析出到完全析出丙蛋白混合液中的硫酸铵浓度范围为25%～35%，故混合液中的硫酸铵浓度达到30%时，可以同时析出乙蛋白和丙蛋白。

(3)由于乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠，故通过改变混合液中硫酸铵的浓度不能从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白质的乙蛋白。

(4)向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵)，使其浓度达到35%(或35%≤硫酸铵溶液≤38%范围内任意一个浓度)，分离析出物与溶液，保留溶液。

取保留溶液，再加入硫酸铵溶液(或加入硫酸铵)，使硫酸铵在溶液中的浓度达到40%(或40%以上)，分离析出物与溶液，析出物即为丁蛋白。

(5)半透膜是一种选择透过性膜，只允许小分子的硫酸铵通过，不允许大分子蛋白质通过，故可以用半透膜除去析出物中的硫酸铵。

答案：(1)20%(2)甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白(3)不能乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠(4) 向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵)，使其浓度达到35%(或35%≤硫酸铵溶液≤38%范围内任意一个浓度)，分离析出物与溶液，保留溶液。

取保留溶液，再加入硫酸铵溶液(或加入硫酸铵)，使硫酸铵在溶液中的浓度达到40%(或40%以上)，分离析出物与溶液，析出物即为丁蛋白(5)半透膜是一种选择透过性膜，只允许小分子的硫酸铵通过，不允许大分子蛋白质通过考点1 实验原理1.[2019·武汉市钢城第四中学高二期中]利用凝胶色谱法分离蛋白质时，蛋白质洗脱出来的顺序是()①相对分子质量最大的②相对分子质量最小的③相对分子质量适中的A．①②③B．③②①C．①③②D．②①③解析：当不同相对分子质量的蛋白质通过凝胶柱时，分子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，洗脱出来的时间最长，而分子量大的蛋白质分子不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，最先洗脱出来，时间最短，相对分子质量适中的蛋白质洗脱出来的时间介于中间，故蛋白质洗脱顺序是①③②，C项正确。

答案：C2．[2019·山西高二期中]在血红蛋白的分离过程中，使用缓冲液的作用是()A．维持溶液浓度B．维持溶液酸碱度不变C．催化蛋白质分离过程顺利完成D．无实际意义解析：分离蛋白质时加入缓冲液，其原因是缓冲液在一定范围内能抵制外界酸和碱对反应溶液pH的影响，保持pH基本不变，故选B项。

答案：B3．[2019·全国高二课时练习]蛋白质的各种特性的差异，可以用来分离不同种类的蛋白质，下列对这种特性的描述中，正确的一项是()A．分子的形状、大小和溶解度B．所带电荷的性质和多少、吸附性质C．对其他分子的亲和力D．以上三项都是解析：蛋白质的形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等的千差万别，据此可提取和分离各种蛋白质。

答案：D考点2 实验操作4.[2019·全国高二课时练习]制作凝胶色谱柱时，橡皮塞顶部凹穴内插入的移液管的部位及长度是()A．移液管头部5 cm B．移液管尾部5 cmC．移液管头部3 cm D．移液管尾部3 cm解析：凝胶柱色谱也称为凝胶过滤色谱，它主要是利用凝胶网状结构的分子筛作用，根据被分离物分子大小不同进行分离。

凝胶柱色谱的支持物是多孔凝胶，当不同分子流经凝胶色谱柱时，每个分子不仅是向下移动，而且还在做无定向的扩散运动。

分子直径比凝胶孔径大的蛋白质分子，不能进入凝胶颗粒的微孔，只能通过凝胶颗粒之间的空隙，这样的分子是随溶剂一起移动而分子直径比凝胶孔径小的蛋白质分子，能够自由进入凝胶颗粒的微孔，故此最先流出柱外。

答案：A5．[2019·广西桂林十八中高二期中]下列关于蛋白质提取过程中有关透析的叙述，错误的是()A．透析膜一般是用硝酸纤维素制成的B．用于透析的薄膜要具有选择透过性C．透析能使小分子自由出入，而将大分子保留在袋内D．透析可用于更换样品的缓冲液解析：透析膜一般是用硝酸纤维素制成，是一种半透膜，而不是选择透过性膜，A项正确、B项错误；透析能使小分子自由出入，而将大分子保留在袋内，可用于更换样品的缓冲液，C项、D项正确。

答案：B6．[2019·广西桂林十八中高二期中]下列是关于血红蛋白的提取和分离实验中的关键步骤，其中正确的是()A．蛋白质的提取和分离一般可分为粗分离、样品处理、纯化、纯度鉴定等4步B．蛋白质的提取和分离实验可以以猪、牛、羊、蛙等动物的血液为材料分离血红蛋白C．对蛋白质的纯化和纯度鉴定的方法使用最多的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳D．对样品的处理过程分为红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、透析和分离血红蛋白等解析：蛋白质的提取和分离过程中，应先进行样品处理再进行粗分离，A项错误；蛋白质的提取和分离实验一般用哺乳动物的成熟的红细胞作为实验材料分离血红蛋白，一般不要蛙等动物血液为材料分离血红蛋白，B项错误；对蛋白质的纯化和纯度鉴定的方法使用最多的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳，C项正确。

对样品的处理过程分为红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液和透析，D项错误。

答案：C7．[2019·全国高二课时练习]下列关于样品的加入和洗脱的操作等说法中，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．用吸管小心的将1 mL透析后的样品加到色谱柱的顶端，不要破坏凝胶面C．加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶床内D．等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口解析：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(而不是下面)，关闭出口。

用吸管小心的将1 mL透析后的样品加到色谱柱的顶端，注意不要破坏凝胶面。

加样后，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。

答案：A8.[2019·安徽高考模拟]蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定，每一种蛋白质的分离纯化方法因其来源和性质的不同会有很大差异。

请回答下列有关提取和分离血红蛋白的问题：(1)在样品处理过程中，首先要洗涤红细胞，其目的是________________________，以利于后续步骤的分离纯化。