PAGEPAGE11課題3血紅蛋白的提取和分別題型一血紅蛋白的提取與分別的原理1．利用凝膠色譜法分別蛋白質的原理是()A．蛋白質分子與凝膠的親和力的大小B．蛋白質相對分子質量的大小C．蛋白質所帶電荷的多少D．蛋白質溶解度的大小答案B解析凝膠色譜法是依據相對分子質量的大小來分別蛋白質的有效方法，相對分子質量小的蛋白質簡單進入凝膠內部的通道，路程長，移動的速度慢，相對分子質量大的蛋白質不簡單進入凝膠內部的通道，路程短，移動的速度快，因此相對分子質量不同的蛋白質得以分別。2．凝膠色譜分別法分別蛋白質時，凝膠的種類較多，但其作用的共同點是()A．變更蛋白質分子通過凝膠時的路徑B．吸附一部分蛋白質，從而影響蛋白質分子的移動速度C．將酶或細胞固定在凝膠中D．與蛋白質分子進行化學反應，從而影響其移動速度答案A解析凝膠的種類較多，但每一種凝膠內部都有孔隙。相對分子質量不同的蛋白質通過凝膠時，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；相對分子質量較大的蛋白質只能在凝膠外部移動，路程較短，移動速度較快，相對分子質量不同的蛋白質分子因此得以分別，A正確。3．如圖能正確表示相對分子質量不同的蛋白質在凝膠中的行進過程的是()答案B解析相對分子質量小的蛋白質簡單進入凝膠內部的通道，路程長，移動的速度慢；相對分子質量大的蛋白質不簡單進入凝膠內部的通道，路程短，移動的速度快，B正確。4．下列有關電泳的敘述，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．待測樣品中各種分子的形態、大小及帶電性質的差異等會影響其在電泳中的遷移速度C．進行電泳時，帶電粒子會向著與其所帶電荷相同的電極移動D．常用的電泳方法是瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳答案C解析電泳是指帶電粒子在電場的作用下發生遷移的過程，在電場的作用下，帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動，A正確，C錯誤；由于待分別樣品中各種分子帶電性質的差異以及分子本身的大小、形態的不同，會使帶電分子產生不同的遷移速度，從而實現樣品中各種分子的分別，B正確；瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳是兩種常見的電泳方法，D正確。5．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答案C解析SDS－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，C正確。6．下列有關透析的敘述，錯誤的是()A．用于透析的薄膜要具有選擇透過性B．透析膜一般是用硝酸纖維素制成的C．透析袋能使小分子自由進出，而將大分子保留在袋內D．透析可用于更換樣品的緩沖液答案A解析透析袋一般是用硝酸纖維素(又稱玻璃紙)制成的，它沒有生物活性，故不具有選擇透過性(活的生物膜才具有選擇透過性)，B正確，A錯誤；透析袋能使小分子自由進出，而將大分子保留在袋內，C正確；透析可以去除樣品中相對分子質量較小的雜質，或用于更換樣品的緩沖液，D正確。題型二血紅蛋白的提取與分別的試驗過程7．下列關于血紅蛋白提取和分別試驗的描述，正確的是()A．紅細胞的洗滌：加入蒸餾水，緩慢攪拌，低速短時間離心B．血紅蛋白的釋放：加入生理鹽水和甲苯，置于磁力攪拌器上充分攪拌C．分別血紅蛋白：將攪拌好的混合液離心、過濾后，用分液漏斗分別D．透析：將血紅蛋白溶液裝入透析袋，然后置于pH為4.0的磷酸緩沖液中透析12h答案C解析紅細胞洗滌過程中應當用生理鹽水，不能用蒸餾水，A錯誤；血紅蛋白的釋放應當加入蒸餾水和甲苯，使紅細胞吸水漲破，釋放其中的血紅蛋白，B錯誤；將攪拌好的混合液通過離心、過濾后，用分液漏斗分別出血紅蛋白溶液，C正確；透析所用的磷酸緩沖液的pH為7.0，D錯誤。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()A．磷酸緩沖液會加速血紅蛋白的提取過程B．血紅蛋白是一種兩性物質，須要酸進行中和C．防止血紅蛋白被氧氣氧化D．讓血紅蛋白處在穩定的pH范圍內，以維持其結構和功能答案D解析在肯定范圍內，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，防止血紅蛋白的結構發生變更，從而有利于血紅蛋白的分別。9．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答案B解析凝膠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。10．下列關于凝膠色譜柱的操作，不正確的是()A．在色譜柱中裝填凝膠的時候要盡量緊密B．凝膠用酒精充分溶脹后，配成凝膠懸浮液C．加樣前，打開色譜柱下端的流出口D．在凝膠色譜制作過程中，不能發生洗脫液流干，露出凝膠顆粒的現象答案B解析凝膠應用蒸餾水充分溶脹后，配成凝膠懸浮液，B錯誤。11．將處理裂開后的紅細胞混合液以2000r/min的速度離心10min后，離心管中的溶液分為四層，從上到下的依次依次是()A．血紅蛋白、甲苯層、脂質物質層、細胞裂開物沉淀層B．甲苯層、細胞裂開物沉淀層、血紅蛋白、脂質物質層C．脂質物質層、血紅蛋白、甲苯層、細胞裂開物沉淀層D．甲苯層、脂質物質層、血紅蛋白、細胞裂開物沉淀層答案D解析將處理裂開后的紅細胞混合液以2000r/min的速度離心10min后，離心管中的溶液分為四層，從上到下的依次依次是甲苯層、脂質物質層、血紅蛋白、細胞裂開物沉淀層。12．在裝填凝膠柱時，不得有氣泡存在的緣由是()A．氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質的洗脫次序，降低分別效果B．氣泡阻礙蛋白質的運動C．氣泡能與蛋白質發生化學反應D．氣泡會在裝填凝膠的時候，使凝膠不緊密答案A解析在裝填凝膠柱時，不得有氣泡存在的緣由是氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質的洗脫次序，降低分別效果，A正確。13．紅細胞含有大量血紅蛋白，紅細胞的機能主要是由血紅蛋白完成的，血紅蛋白的主要功能是攜帶O2或CO2，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行試驗，來提取和分別血紅蛋白，請完成下列有關問題：(1)血紅蛋白提取和分別的程序可分為四步：__________、________、________和________。(2)試驗前取簇新的血液，要切記在采血容器中預先加入檸檬酸鈉，取血回來，立刻進行離心，收集血紅蛋白溶液。①加入檸檬酸鈉的目的是____________________________________。②以上所述的過程即是樣品處理，它包括______________、__________________、分別血紅蛋白溶液。(3)收集的血紅蛋白溶液在透析袋中透析，這就是樣品的粗分別。①透析的目的是________________________________________________。②透析的原理是________________________________________________。(4)然后通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最終經SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。①樣品純化的目的是_____________________________________________。②血紅蛋白有什么特點？__________________________________________。這一特點對進行蛋白質的分別有什么意義？__________________________。答案(1)樣品處理粗分別純化純度鑒定(2)①防止血液凝固②紅細胞的洗滌血紅蛋白的釋放(3)①去除相對分子質量較小的雜質②透析袋能使小分子自由進出，而大分子則保留在袋內(4)①通過凝膠色譜法將相對分子質量大的雜質蛋白除去②血紅蛋白呈現紅色在凝膠色譜分別時可以通過視察顏色來推斷什么時候應當收集洗脫液；這使血紅蛋白的分別過程特別直觀，大大簡化了試驗操作程序解析(1)血紅蛋白的提取和分別一般分為四步：樣品處理、粗分別、純化和純度鑒定。(2)①實行血液時要在采血容器中預先加入檸檬酸鈉以防止血液凝固。②樣品處理包括紅細胞洗滌、血紅蛋白釋放、分別血紅蛋白溶液。(3)①透析即是血紅蛋白的粗分別，透析的目的是除去分子量較小的雜蛋白。②透析的原理是透析袋能使小分子自由進出，而大分子則保留在袋內。(4)①樣品的純化是通過凝膠色譜法將相對分子質量大的雜質蛋白除去。②血紅蛋白呈紅色，在凝膠色譜分別時可以通過視察顏色來推斷什么時候應當收集洗脫液，使血紅蛋白的分別過程特別直觀，大大簡化了試驗操作程序。14．下面是凝膠色譜法分別血紅蛋白時樣品的加入(圖Ⅰ)和洗脫(圖Ⅱ)示意圖，請據圖回答下列問題：(1)在加樣示意圖中，正確的加樣依次是________。(2)用吸管加樣時，應留意正確操作，分別是①________、②貼著管壁加樣、③___________________________________________________________。(3)等樣品___________時，才加入緩沖液，待____________________接近色譜柱底端時，用試管收集流出液，每________mL收集一管，連續收集。答案(1)④→①→②→③(2)①不要破壞凝膠面③使吸管管口沿管壁環繞移動(3)完全進入凝膠層紅色的蛋白質5解析加樣品時應嚴格按要求進行操作，吸管應貼著管壁，管口沿著管壁環繞移動，還應留意不要破壞凝膠面。等樣品完全進入到凝膠層時，才加入緩沖液進行洗脫。待紅色的蛋白質接近色譜柱底端時，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續收集。1．分別不同種類的蛋白質依據的原理不包括()A．分子的形態和大小B．所帶電荷的性質和多少、吸附性質C．對其他分子的親和力D．蛋白質分子的組成元素答案D解析分別不同種類的蛋白質依據的原理包括分子的形態和大小、所帶電荷的性質和多少、吸附性質、對其他分子的親和力和蛋白質分子的溶解度等。蛋白質分子的組成元素不是分別不同蛋白質的依據。2．下面說法不正確的是()A．在肯定范圍內，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．血紅蛋白由4條肽鏈組成D．透析袋能使大分子自由進出，而將小分子保留在袋內答案D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。透析可以除去樣品中相對分子質量較小的雜質，或用于更換樣品的緩沖液。3．關于電泳的說法不正確的是()A．瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳是兩種常用的電泳方法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答案C解析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。4．在血紅蛋白的提取過程中，下列有關敘述不正確的是()A．要使紅細胞中的血紅蛋白釋放出來，需蒸餾水和甲苯的共同作用B．離心后的血紅蛋白混合液第1層為白色薄層固體C．豬成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核，提純時雜蛋白較少D．洗滌紅細胞時，運用生理鹽水可防止紅細胞裂開答案B解析血紅蛋白的釋放須要蒸餾水和甲苯的共同作用，A正確；離心后的血紅蛋白混合液第1層為無色透亮的甲苯層，B錯誤；哺乳動物成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核，可獲得較純凈的血紅蛋白，C正確；洗滌紅細胞時，洗滌的目的是去除雜蛋白以利于后續步驟的分別純化，加入的生理鹽水，可防止細胞裂開，D正確。5．取1mL血紅蛋白溶液裝入透析袋中進行透析，相關說法不正確的是()A．透析液為300mL20mmol/L的磷酸緩沖液B．透析時間至少為1～2h，時間過長血紅蛋白也會滲漏出去C．除去了相對分子質量較小的雜質，實現了樣品的粗分別D．透析也可用于更換樣品的緩沖液答案B解析透析過程除去了相對分子質量較小的雜質，實現了樣品的粗分別，透析也可用于更換樣品的緩沖液，C、D正確；進行血紅蛋白溶液的透析時燒杯中加入300mL20mmol/L的磷酸緩沖液，透析時間為12小時，充分讓小分子雜質與血紅蛋白分別，A正確，B錯誤。6．下列關于凝膠色譜柱的裝填的說法，不正確的是()A．在裝填凝膠柱時，不得有氣泡產生B．在操作過程中，不能讓洗脫液流干C．樣品洗脫結束后，剛好倒掉色譜柱中的凝膠D．干的凝膠要用蒸餾水充分溶脹后，才能裝填答案C解析已裝填好的凝膠柱可重復多次運用，在運用過程的間隔，要用蒸餾水保持凝膠潮濕。7．對在凝膠柱上加入樣品和洗脫的操作，不正確的是()A．加樣前要使柱內凝膠面上的緩沖液下降到與凝膠面平齊B．讓吸管管口沿管壁環繞移動貼壁加樣至色譜柱頂端，不要破壞凝膠面C．打開下端出口，待樣品完全進入凝膠層后，干脆連接緩沖液洗脫瓶起先洗脫D．待紅色的蛋白質接近色譜柱底端時，每5mL收集一管，連續收集流出液答案C解析樣品完全進入凝膠層后，加入磷酸緩沖液到適當高度，再連接緩沖液洗脫瓶起先洗脫。8．下列各項中，一般不影響在凝膠色譜法分別蛋白質中的分別度的是()A．層析柱高 B．層析柱的直徑C．緩沖溶液 D．樣品的分布答案B解析分別度取決于柱高，為分別不同組分，凝膠柱床必需有相宜的高度，A不符合題意；樣品的分布也影響分別度，D不符合題意；緩沖溶液的pH影響蛋白質分子的結構與功能，因此也影響分別度，C不符合題意；只有層析柱的直徑一般不影響分別度，B符合題意。9．紅細胞含有大量血紅蛋白，紅細胞的機能主要是由血紅蛋白完成。我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行試驗，提取和分別血紅蛋白。下圖表示血紅蛋白提取和分別的部分試驗裝置，請回答下列問題：(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，其在紅細胞中的作用體現了蛋白質具有________功能。我們通常選用豬、牛、羊等動物的血液進行試驗，試驗時加入檸檬酸鈉的目的是______________。(2)甲裝置中，B是血紅蛋白溶液，則A是________________；該操作目的是去除樣品中______________。乙裝置中，操作壓肯定，保證C溶液的流速________(填“快”“慢”或“肯定”)。(3)用乙裝置分別蛋白質的方法叫________。(4)最終經SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳進行________。(5)還有同學將大腸桿菌裂開并提取得到大腸桿菌蛋白質，一同學利用瓊脂糖凝膠電泳技術將得到的蛋白質進行分別，在電泳過程中，影響蛋白質遷移速度的因素包括蛋白質分子的分子大小、________以及分子的形態等。而另一位同學則利用乙圖分別，待蛋白質接近色柱底端時，用試管連續收集流出液。先收集到的蛋白質與后收集到的蛋白質的區分是先收集到的蛋白質________。答案(1)運輸防止血液凝固(2)磷酸緩沖液分子量小的雜質肯定(3)凝膠色譜法(4)純度鑒定(5)帶電性質分子量大解析(1)血紅蛋白具有運輸氧氣的功能；在分別血紅蛋白的試驗中，加入檸檬酸鈉的目的是防止血液凝固。(2)在血紅蛋白的溶液中，加入相宜的磷酸緩沖溶液，可以除掉分子量較小的雜質；在利用凝膠色譜法分別蛋白質的時候，洗脫液的速度應當保持肯定。(3)裝置乙分別蛋白質的方法是凝膠色譜法。(4)最終用SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳對血紅蛋白進行純度鑒定。(5)利用瓊脂糖凝膠電泳進行蛋白質分別時，蛋白質的相對分子質量、帶電性質、分子形態等因素都能影響蛋白質的移動速度；采納凝膠色譜法進行蛋白質分別時，結果是相對分子質量較大的蛋白質，運動路程較短，先被洗脫出來。10．凝膠色譜法可測定蛋白質的相對分子質量，現有A、B兩種蛋白質，請運用凝膠色譜法完成下列試驗，確定A、B兩種蛋白質相對分子質量的大小。(1)凝膠色譜法的原理是__________________________。(2)材料用具：玻璃管、橡皮塞、打孔器、移液管、尼龍網、螺旋夾、凝膠、緩沖液。(3)試驗步驟：①凝膠色譜柱的制作：留意底塞中插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的________，否則難以鋪實________，還會導致液體殘留，蛋白質分別不徹底。②凝膠色譜柱的裝填：裝填時輕輕敲動色譜柱的緣由是_________________。③樣品的加入和洗脫：____________________________________。(4)預期結果及結論：_________________________________________。答案(1)依據相對分子質量的大小分別蛋白質(3)①凹穴底面尼龍網②使凝膠裝填勻稱③將A、B兩種蛋白質的混合液加到凝膠色譜柱的上端，用緩沖液進行洗脫，檢測它們洗脫的先后依次