PAGEPAGE7課題3血紅蛋白的提取和分別一、選擇題1．SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳法中加入的SDS的作用是()A．增大蛋白質的相對分子質量B．將蛋白質分解成單個氨基酸C．掩蓋不同蛋白質分子間的電荷差別D．增加不同蛋白質分子間的電荷差別解析：選CSDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳法中加入SDS的目的是使蛋白質完全變性，解聚成單條肽鏈；同時SDS所帶負電荷的量大大超過了蛋白質分子原有的電荷量，因而掩蓋了不同蛋白質間的電荷差別。2．下列敘述中錯誤的是()A．變更NaCl溶液的濃度只能使DNA溶解而不能使其析出B．在沸水浴中，DNA遇二苯胺試劑會呈現藍色C．用電泳法可分別帶電性質、分子大小和形態不同的蛋白質D．用透析法可除去蛋白質樣品中的小分子物質解析：選A在不同濃度的NaCl溶液中DNA的溶解度不同，在物質的量濃度為0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小，DNA析出，呈絲狀物，過濾后存在于黏稠物中；在物質的量濃度為2mol/L的NaCl溶液中溶解度最大，DNA呈溶解狀態，過濾后存在于濾液中。3．如凝膠色譜柱取長為40cm，內徑為1.6cm，下列有關說法不正確的是()A．凝膠色譜柱直徑的大小不影響分別的效果，但直徑過大造成洗脫液體積增大，樣品的稀釋度過大B．凝膠色譜柱過超群過1m，不影響分別的效果，但耗用洗脫液過多，樣品的稀釋度過大C．凝膠色譜柱過矮，則影響混合物的分別度D．以上說法有兩種正確解析：選B凝膠色譜柱直徑的大小不影響分別的效果，但是直徑過大會造成洗脫液體積增大，樣品的稀釋度過大，因此應選擇直徑不超過2cm的色譜柱。凝膠色譜柱的高度與分別度有關，一般不超過1m，過短也會影響混合物的分別。4．下列說法不正確的是()A．血紅蛋白在釋放時，加蒸餾水到原血液的體積，再加40%體積的甲苯，充分攪拌10min，紅細胞裂開釋放出血紅蛋白B．血紅蛋白溶液離心后分為4層，第1層為白色薄層固體C．血紅蛋白溶液離心后分為4層，第4層為其他雜質的暗紅色沉淀物D．血紅蛋白溶液離心后分為4層，第3層為紅色透亮液體，這是血紅蛋白的水溶液解析：選B血紅蛋白溶液離心后分為4層，其中第1層為無色透亮甲苯層；第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質沉淀層；第3層為紅色透亮的血紅蛋白的水溶液層；第4層為暗紅色雜質沉淀層。5．凝膠色譜柱制作的程序一般是()①橡皮塞打孔②挖凹穴③裝玻璃管④蓋尼龍網⑤蓋尼龍紗⑥將橡皮塞插入玻璃管⑦接尼龍管、裝螺旋夾⑧柱頂插入安裝了玻璃管的橡皮塞A．①→③→④→⑤→⑥→⑧→⑦→②B．①→②→③→④→⑤→⑥→⑦→⑧C．①→②→③→④→⑥→⑤→⑧→⑦D．①→②→③→⑦→⑥→⑤→⑧→④解析：選B凝膠色譜柱制作的一般流程是：選擇玻璃管→選擇合適的橡皮塞→打孔→挖凹穴→裝玻璃管→蓋尼龍網→蓋尼龍紗→將橡皮塞插入玻璃管→接尼龍管→裝螺旋夾→柱頂插入安裝了玻璃管的橡皮塞。6．(2024·佛山質檢)關于電泳的說法，不正確的是()A．電泳是指帶電粒子在電場的作用下發生遷移的過程B．帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動C．蛋白質在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少D．用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳，蛋白質的電泳遷移率完全取決于分子的大小解析：選C蛋白質在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素。SDS能與各種蛋白質形成蛋白質—SDS復合物，SDS所帶負電荷的量大大超過了蛋白質分子原有的電荷量，因而掩蓋了不同種蛋白質間的電荷差異，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。7．以下關于豬血紅蛋白的分別與提取的描述，不正確的是()A．血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分別過程的監測B．透析的目的是去除樣品中分子量較小的雜質C．血紅蛋白的釋放應加入生理鹽水和甲苯，在攪拌器上充分攪拌D．蛋白質通過凝膠時，相對分子質量較大的移動速度快解析：選C血紅蛋白的釋放中加入的是蒸餾水和甲苯。8．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()①防止血紅蛋白被氧氣氧化②血紅蛋白是一種堿性物質，須要酸中和③防止色譜柱內產生氣泡，影響洗脫效果④讓血紅蛋白處在穩定的pH范圍內，維持其結構和功能A．①② B．②③C．②④ D．③④解析：選D在血紅蛋白的提取過程中，不斷用磷酸緩沖液處理的目的是防止色譜柱內產生氣泡，影響洗脫效果，同時也是為了讓血紅蛋白處在穩定的pH范圍內，以維持其結構和功能。9．(2024·武漢模擬)下列有關提取和分別豬血紅蛋白的試驗，敘述錯誤的是()A．用生理鹽水洗滌紅細胞，以防止紅細胞裂開B．用蒸餾水和甲苯處理紅細胞，使其釋放出血紅蛋白C．用生理鹽水透析血紅蛋白溶液，以保持血紅蛋白活性D．用磷酸緩沖液洗脫，有利于血紅蛋白在凝膠柱中移動解析：選C洗滌紅細胞時要用生理鹽水，以防止紅細胞裂開，A正確；在蒸餾水和甲苯的作用下，紅細胞裂開，釋放出血紅蛋白，B正確；透析用的是磷酸緩沖液，C錯誤；洗脫用的是磷酸緩沖液，有利于血紅蛋白在凝膠柱中移動，D正確。10．下面是血紅蛋白提取和分別試驗中對樣品的處理措施，不正確的是()A．采集血樣后要高速短時間離心獲得血細胞B．洗滌三次后若上清液仍有黃色，可增加洗滌次數，否則血漿蛋白無法除凈C．在蒸餾水和甲苯的作用下，紅細胞裂開，釋放出血紅蛋白D．釋放血紅蛋白后再經過離心，就可以使血紅蛋白和其他雜質分別開來解析：選A采集血樣后要低速短時間離心獲得血細胞，否則會使淋巴細胞、血小板等混雜在紅細胞中。11．(2024·蘇州檢測)相對分子質量不同的蛋白質在凝膠中的行進過程(如圖)可表示為()解析：選B用凝膠色譜法分別蛋白質時，相對分子質量較大的蛋白質簡單通過凝膠間隙，先被洗脫出來；相對分子質量較小的蛋白質簡單進入凝膠內部，后被洗脫出來。12．(2024·綿陽期中)如圖為凝膠色譜法分別蛋白質的示意圖和SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳示意圖。據圖分析不正確的是()A．在裝填圖甲中凝膠色譜柱時一旦發覺柱內有氣泡存在，就須要重裝B．圖甲中大分子蛋白質因阻力大而移動得慢，所以最終從層析柱中流出來C．圖乙中凝膠中加入的SDS可以使蛋白質遷移速率完全取決于分子大小D．已知凝膠中的SDS帶負電，則應在電泳槽的①處接電源負極，②處接電源正極解析：選B在裝填凝膠色譜柱時，凝膠裝填在色譜柱內要勻稱，不能有氣泡存在，因為氣泡會影響蛋白質洗脫的次序，A正確；圖甲中大分子蛋白質因不簡單進入凝膠內部的通道，路程短，移動速度快，所以最先從層析柱中流出來，B錯誤；圖乙中凝膠中加入的SDS所帶負電荷的量大大超過蛋白質分子原有的電荷量，故可以使蛋白質遷移速率完全取決于分子大小，C正確；凝膠中的SDS帶負電，所以電泳槽的①處接電源負極，②處接電源正極，D正確。二、非選擇題13．(2024·銀川期末)對蛋白質進行探討和應用，首先須要獲得高純度的蛋白質。請回答下列問題：(1)蛋白質的提取和分別一般分為四步：____________、____________、____________和純度鑒定。(2)在血紅蛋白的提取與分別試驗中，采集簇新血液前在采血容器中加入檸檬酸鈉溶液的目的是__________________________________。(3)樣品的處理過程又可以細分為：紅細胞的洗滌、__________________和分別血紅蛋白溶液。其中分別血紅蛋白溶液時須要用到________(填儀器)分出下層的紅色透亮液體。(4)收集的血紅蛋白溶液在透析袋中可以經過透析進行粗分別。①透析的目的是________________________________________；②透析的原理是_________________________________________。(5)通過凝膠色譜法將樣品進一步純化。①樣品純化的目的是___________________________________________；②血紅蛋白的特點是____________________，這一特點對分別血紅蛋白的意義是_____________________________________________________。解析：(1)蛋白質的提取和分別一般分為樣品處理、粗分別、純化和純度鑒定四個步驟。(2)檸檬酸鈉有抗凝血的作用，在采血容器中加入檸檬酸鈉可以防止采集的血液凝固。(3)血紅蛋白分別和提取中，樣品處理又可細分為紅細胞的洗滌、血紅蛋白的釋放和分別血紅蛋白溶液，其中分別血紅蛋白溶液時用到分液漏斗。(4)透析袋能使小分子物質自由進出，而大分子物質被保留在袋內，所以透析可以除去分子量較小的雜質。(5)樣品純化的目的是將相對分子質量大的雜蛋白除去。血紅蛋白呈現紅色，在用凝膠色譜法分別時可以通過視察顏色來推斷收集洗脫液的時期，使血紅蛋白的分別過程更直觀，大大簡化了試驗操作。答案：(1)樣品處理粗分別純化(2)防止血液凝固(3)血紅蛋白的釋放分液漏斗(4)①去除樣品中分子量較小的雜質②透析袋能使小分子自由進出，而大分子則被留在袋內(5)①將相對分子質量大的雜蛋白除去②呈現紅色在用凝膠色譜法分別血紅蛋白時，可以通過視察顏色來推斷什么時期該收集洗脫液，這使血紅蛋白的分別過程特別直觀，大大簡化了試驗操作14．目前，凝膠色譜技術不僅應用于科學試驗探討，而且已經大規模地用于工業生產。如圖所示為凝膠色譜柱示意圖，請據圖回答下列問題：(1)若選用SephadexG－75，則“G”表示________________________，“75”表示_______________________________________________。(2)a、b均為蛋白質分子，其中最終從層析柱中洗脫出來的是________，緣由是_________________________________________________________________。(3)在加樣前，應先打開色譜柱下端的流出口，目的是使_______________。加樣后，打開下端出口，目的是使_____________________________。(4)裝填凝膠色譜柱時，色譜柱內不能有氣泡存在，緣由是____________。(5)利用凝膠色譜法提取血紅蛋白時，運用的洗脫液為________________，待_____________________________________時，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續收集。解析：(1)SephadexG－75中的“G”表示凝膠的交聯程度、膨脹程度及分別范圍；75表示凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時吸水7.5g。(2)凝膠色譜法是依據相對分子質量的大小分別蛋白質的有效方法。相對分子質量較小的蛋白質簡單進入凝膠內部的通道，路程較長，移動速度較慢。(3)加樣前，應先打開色譜柱下端的流出口，目的是使柱內凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊；加樣后，要打開下端出口，目的是使樣品滲入凝膠床內。(4)因為氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質的洗脫次序，降低分別效果，所以裝填凝膠色譜柱時，色譜柱內不能有氣泡存在。(5)利用凝膠色譜法提取血紅蛋白時，運用的洗脫液為磷酸緩沖液，待紅色的蛋白質接近色譜柱的底端時，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續收集。答案：(1)凝膠的交聯程度、膨脹程度及分別范圍凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時吸水7.5g(2)bb的相對分子質量小，須要進入凝膠內部的通道，路程較長，移動速度較慢(3)柱內凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊樣品滲入凝膠床內(4)氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質的洗脫次序，降低分別效果(5)磷酸緩沖液紅色的蛋白質接近色譜柱的底端15．PCR技術是把某一DNA片段在酶的作用下，在體外合成很多相同片段的一種方法，利用它能快速而特異地擴增任何要求的目的基因或DNA分子片段；電泳技術則是在外電場作用下，利用分子攜帶的凈電荷不同，把待測分子的混合物放在肯定的介質(如瓊脂糖凝膠)中進行分別和分析的試驗技術，利用它可分別氨基酸、多肽、蛋白質、核苷酸、核酸等物質作親子鑒定。圖中是電泳裝置及相應電泳結果。(1)電泳和葉綠體色素分別采納的紙層析法比較，后者運用的介質是________，葉綠體中的色素能夠在濾紙上彼此分別開的緣由是______________。(2)PCR技術能把某一DNA片段進行擴增，依據的原理是___________。PCR試驗步驟主要包括______________________。(3)圖3是把含21個氨基酸的多肽進行水解，得到的氨基酸混合物進行電泳的結果，據圖可推知該多肽由________種氨基酸構成。(4)圖4通過提取某小孩和其母親以及待測定的四位男性的DNA，分別由酶處理后，生成含有若干DNA片段，并進行擴增得到的混合物，然后進行電泳所得到的一組DNA指紋圖譜。請分析：F1～F4中，誰是該小孩真正生物學上的父親？___________________________________________________________。為什么？______________________________________