高中生物人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题3 血红蛋白的提取和分离巩固练习

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基础过关练
题组一 蛋白质提取与分离的原理和方法
1.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
2.下列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可用于蛋白质相对分子质量的测定,还可用于蛋白质混合组分的分离
D.凝胶中加入SDS可以消除净电荷对迁移率的影响
3.在血红蛋白的整个提取过程中,不断用磷酸缓冲液处理的目的是( )
A.防止血红蛋白被氧气氧化
B.血红蛋白是一种碱性物质,需要酸中和
C.磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程
D.让血红蛋白处在稳定的pH范围内,维持其结构和功能
4.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到血红蛋白溶液
B.通过透析可以去除样品中相对分子质量较大的杂质,此为样品的粗提取
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
5.下列关于从细胞中提取分离血红蛋白的说法中错误的是 ( )
A.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
B.洗涤血红蛋白的目的是去除一些杂蛋白,所用试剂为生理盐水
C.凝胶色谱法分离血红蛋白时,相对分子质量大的蛋白质通过色谱柱的速度快
D.将样品加入色谱柱顶端时,下端的流出口应处于打开状态
6.施一公研究团队在《科学》上报道了人源γ-分泌酶结合淀粉样前体蛋白(APP)的高分辨率冷冻电镜结构,揭示了结合底物后γ-分泌酶发生的构象变化,并对这些构象变化的功能进行了生化研究,从而为研究与癌症以及阿尔茨海默病相关的特异性药物设计提供了重要的结构信息。回答下列问题:
(1)该项研究进行时,需控制温度、酸碱度等条件,因为高温、过酸、过碱会使γ-分泌酶的 遭到破坏,失去活性。
(2)根据蛋白质的各种特性,如蛋白质分子的 、所带电荷的 、以及溶解度、吸附性、对其他分子的亲和力等,可用来分离不同种类的蛋白质,从而得到γ-分泌酶。
(3)γ-分泌酶由4个跨膜蛋白亚基组成。若对γ-分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及相对分子质量测定,需采用 及电泳技术。前者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 (填“大”或“小”)的跨膜蛋白移动速度较慢。
(4)电泳是指 在电场的作用下发生迁移的过程。对γ-分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行相对分子质量测定时,通常采用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,该方法测定的结果只是 的相对分子质量。该电泳迁移率完全取决于分子的大小,原因是
。
题组二 凝胶色谱柱的装填及样品的加入和洗脱
7.在装填凝胶色谱柱时,不得有气泡存在的原因是( )
A.气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果
B.气泡阻碍蛋白质的运动
C.气泡能与蛋白质发生化学反应
D.气泡会在装填凝胶的时候使凝胶不紧密
8.下列关于样品的加入和洗脱的操作,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.用吸管小心地将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
答案全解全析
课题3 血红蛋白的提取和分离
基础过关练
1.B 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,B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,从而达到分离不同蛋白质的目的,C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正确。
2.A 蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率取决于分子的大小和所带电荷等,A错误;SDS可使蛋白质发生完全变性,解聚成单条肽链,同时SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别,因此蛋白质在SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于其分子的大小,B、D正确;SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳不仅可用于蛋白质相对分子质量的测定,还可用于蛋白质混合组分的分离,C正确。
3.D 在血红蛋白的整个提取过程中,不断用磷酸缓冲液处理,是为了维持pH相对稳定,防止血红蛋白的结构和功能发生改变。
4.B 样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液,A正确;通过透析可以去除样品中相对分子质量较小的杂质,此为样品的粗提取,B错误;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,C正确;SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法是蛋白质纯化鉴定使用最多的方法,D正确。
5.D 血红蛋白的提取实验中,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,A正确;洗涤血红蛋白的目的是去除一些杂蛋白,所用试剂为生理盐水,B正确;凝胶色谱法分离血红蛋白时,相对分子质量大的蛋白质通过色谱柱的速度快,因为相对分子质量较小的蛋白质会进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢,而相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快,C正确;将样品加入色谱柱顶端时,下端的流出口应处于关闭状态,加样完成后再打开下端出口,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,D错误。
6.答案 (1)空间结构 (2)形状和大小 性质和多少 (3)凝胶色谱法 小 (4)带电粒子 单条肽链 SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别
解析 (1)酶需要在适宜的温度和pH下发挥作用,高温、过酸、过碱会使γ-分泌酶的空间结构遭到破坏,失去活性。(2)根据蛋白质分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、以及溶解度、吸附性、对其他分子的亲和力等,可用来分离不同种类的蛋白质,从而得到γ-分泌酶。(3)可以用凝胶色谱法和电泳技术对γ-分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及相对分子质量测定。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。相对分子质量大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。相对分子质量小的蛋白质进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢。(4)电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。对γ-分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行相对分子质量测定时,通常采用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法。SDS能使蛋白质发生完全变性,由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链,因此测定的结果只是单条肽链的相对分子质量。SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别,故该电泳迁移率完全取决于分子的大小。
7.A 装填凝胶色谱柱时,若产生气泡,则其会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,从而影响分离效果,A正确。
8.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与凝胶面平齐,关闭出口,A错误。用吸管小心地将1 mL透析后的样品加到色谱柱的顶端,不要破坏凝胶面,B正确。加样后,打开下端出口,使样品渗入凝胶床内,C正确。等样品完全进入凝胶层后,关闭下端出口,D正确。
1.B
2.A
3.D
4.B
5.D
7.A
8.A