生物选修1《生物技术实践》专题5 DNA和蛋白质技术课题3 血红蛋白的提取和分离达标测试

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1． 利用凝胶色谱法，什么样的蛋白质先洗脱出来（ ）
A．相对分子量大的 B.溶解度高的
C．相对分子量小的 D.所代电荷多的
2． 凝胶色谱法操作正确的是( )
A．将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴
B．将橡皮塞下部切出凹穴
C．插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面
D．将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片
3． 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5 mL收集一管，连续收集流出液
4． 下列关于现代生物技术应用的叙述，错误的是（ ）
A．在蛋白质的提取和分离实验中，凝胶色谱法可将不同相对分子质量的蛋白质分离
B．在PCR中，引物的结构和长度决定DNA子链从3′端向5′端延伸
C．在蛋白质的提取和分离实验中，透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质
D．在多聚酶链式反应中，Taq DNA聚合酶只能特异性地复制整个DNA的部分序列
5． 下列各项中，一般不影响在凝胶色谱法分离蛋白质中的分离度的是（ ）
A．层析柱高 B．层析柱的直径
C．缓冲溶液 D．样品的分布
6． 凝胶色谱法分离蛋白质时,凝胶的种类较多,但其作用的共同点是( )
A．改变蛋白质分子通过凝胶时的路径
B．吸附一部分蛋白质,从而影响蛋白质分子的移动速度
C．将酶或细胞固定在细胞中
D．与蛋白质分子进行化学反应,从而影响其移动速率
7． .用凝胶色谱法分离蛋白质时,相对分子质量大的蛋白质( )
A．路程较长,移动速度较慢 B.路程较长,移动速度较快
C．路程较短,移动速度较慢 D.路程较短,移动速度较快
8． 生物组织中有机物的提取方法有很多种．不同的有机物提取的方法各有不同．
（l）玫瑰精油称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，提取出的玫瑰精油要
求不含有任何添加剂或化学原料，其提取方法主要是 ．
（2）杏仁油富含矿物质和维生素，是一种质地轻柔、高渗透性的保温剂，主要通过 法提取．
（3）血红蛋白的提取方法可以采用 ，该方法主要是利用血红蛋白的 特性将它与其他物质分开的．
（4）提取胡萝卜素的主要步骤：
①选取500g新鲜的胡萝卜，用清水洗净，沥干、 ，然后在40℃的烘箱中烘干，时间约需2h，将干燥后的胡萝卜进一步粉碎过筛．注意胡萝卜的粉碎一定要彻底，主要目的是 ．
②将样品放入500mL圆底烧瓶中，加入200mL萃取剂混匀，用萃取方法提取，萃取30min，然后过滤萃取液，除去固体物质，萃取的效率主要取决于 ．
③用蒸馏装置，对萃取的样品进行 ．
④收集接收器中的样品．
9． 蛋白质分子中，氨基酸的α－氨基和α－羧基虽然大部分都能结合形成肽键，但是蛋白质分子内仍含有各种酸性基团和碱性基团，如肽链末端的α－氨基和α－羧基、天冬氨酸和谷氨酸残基中的羧基、赖氨酸和组氨酸残基中的各种碱性基团，所以蛋白质是两性电解质。在酸性溶液中，碱性基团的解离程度增大，使蛋白质带正电荷；在碱性溶液中，酸性基团的解离程度加强，使蛋白质带负电荷。当溶液到达某一pH时，蛋白质可因内部酸性或碱性基团的解离程度相等而呈等电状态，这时溶液的pH叫做蛋白质的等电点。不处于等电点状态的蛋白质分子的正、负电荷量是不相同的。试回答下列问题。
(1)多数蛋白质的等电点近于5，一般含碱性基团较多的蛋白质的等电点________(“偏高”还是“偏低”)
(2)根据等电点的不同，可用________方法将不同种类的蛋白质分子分开。
(3)简述根据等电点分离不同种类的蛋白质分子的原理。
____________________________________________________________________。
(4)在血红蛋白提取和分离实验中，对分离得到的血红蛋白溶液要进行透析，除去相对分子质量较小的杂质蛋白质。请利用所给的实验材料对该透析实验进行验证。
实验目的：验证透析的基本原理和操作。
实验原理：
①__________________________________________________________________；
②__________________________________________________________________。
实验材料：①透析管或透析袋 ②烧杯 ③玻璃棒
④电磁搅拌器 ⑤试管及试管架
实验试剂：①1 mL血红蛋白溶液 ②300 mL的物质的量浓度为20 mml/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)
实验步骤：
①__________________________________________________________________；
②__________________________________________________________________。
10． 凝胶色谱法可测定蛋白质的相对分子质量，现有A、B两种蛋白质，请运用凝胶色谱法完成下列实验，确定A、B两种蛋白质相对分子质量的大小。
(1)凝胶色谱法的原理是____________________________________________。
(2)材料用具：玻璃器，橡皮塞，打孔器，移液管，尼龙网，螺旋夹，凝胶，缓冲液。
(3)实验步骤
①凝胶色谱柱的制作：注意底塞中插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的_____，否则难以铺实_____，还会导致液体残留，蛋白质分离不彻底。
②凝胶色谱柱的装填：装填凝胶柱时，不得有气泡存在的原因是： ___________________。
③样品的加入和洗脱：_____________________________________________。
(4)预期结果及结论：______________________________________________。
参考答案：
1． 答案： A
解析： 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。相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度较慢；相对分子质量大的蛋白质，路程较短，移动速度较快，首先洗脱出来。
2． 答案： A
解析： 凝胶色谱柱制作时，首先选择合适封堵玻璃管口的橡皮塞，将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴；插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的凹穴底面；把尼龙网剪成与橡皮塞上部一样大小的圆片。
3． 答案： C
解析： 待样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口，小心加入缓冲液到适当高度，连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，进行洗脱。
4． 答案： B
解析： DNA复制时，DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，且和引物的结构和长短没有关系。
5． 答案： B
解析： 分离度取决于柱高，为分离不同组分，凝胶柱床必须有适宜的高度，分离度与柱高的平方根相关。样品是否分布均匀也影响分离度，缓冲溶液的pH影响蛋白质所带的电荷，因此也影响分离度。只有层析柱的直径一般不影响分离度。
6． 答案： A
解析： 凝胶是一些微小的多孔的球体,较小的蛋白质分子进入凝胶内部,所经过的路径长,所以洗脱出来较慢,而较大的蛋白质分子则相反,并且,由于凝胶种类多,孔径大小不同,可进一步改变进入凝胶内部不同大小蛋白质的路径
7． 答案： D
解析： 相对分子质量较小的蛋白质,易进入凝胶内部的通道,所以路径较长,移动速度慢。相对分子质量较大的蛋白质则相反。
8． 答案： （1）水蒸气蒸馏法
（2）压榨
（3）凝胶色谱法 相对分子质量的大小
（4）①切碎 可以增加与萃取剂的接触面积，加大萃取效率
②萃取剂的性质和使用量
③浓缩
解析： （1）玫瑰精油主要存在于玫瑰花中，提取玫瑰精油常用的方法是水蒸气蒸馏法．
（2）杏仁油主要存在于杏仁里面，用杏仁提取杏仁油常用压榨法．
（3）提取血红蛋白常用凝胶色谱法；凝胶色谱法主要是根据相对分子质量的大小不同在凝胶柱内移动的速度不同而将分子量不同的蛋白质分开．
（4）提取胡萝卜素的实验流程是：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素．
①选取500g新鲜的胡萝卜，用清水洗净，沥干、切碎，然后在40℃的烘箱中烘干；切碎胡萝卜的目的是以增加胡萝卜与萃取剂的接触面积，加大萃取效率，所以胡萝卜的粉碎一定要彻底．
②萃取和过滤，萃取时的影响萃取效率的主要因素是萃取剂的性质和使用量．
③用蒸馏装置，对萃取的样品进行浓缩，使萃取剂挥发，留下固体结晶胡萝卜素．
9． 答案： (1)偏高
(2)电泳
(3)调节电泳槽中缓冲液的pH，使某种蛋白质处于等电点状态，而其他蛋白质带有电荷，在电场作用下，带有正、负电荷的蛋白质分别移向两极，而不带电荷的蛋白质留在原处。
(4)实验原理：①蛋白质是大分子物质，不能透过透析袋，而小分子物质可以自由透过
②在分离提纯蛋白质的过程中，常利用透析的方法使蛋白质与其中夹杂的小分子物质分开
实验步骤：①取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量浓度为20mml/L的磷酸缓冲液的烧杯中
②不断更换烧杯中的缓冲液，并用电磁搅拌器不断搅动缓冲液，以加速透析过程，透析12 h
解析： 含碱性基团较多的蛋白质溶液，在pH近于5时解离程度较大，蛋白质带正电荷。要使蛋白质内部酸性和碱性基团解离程度相等，呈等电状态，必须提高溶液的pH，使酸性基团解离程度增大，故蛋白质的等电点提高。根据等电点不同，可以利用电泳法将特定的蛋白质分离出来。 透析是应用半透膜的选择性，去除分子质量相对较小的杂质，从而达到对血红蛋白的粗分离。
10． 答案： (1)根据相对分子质量的大小分离蛋白质
(3)①凹穴底面 尼龙网
②气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果
③将A、B两种蛋白质的混合液加到凝胶色谱柱的上端，用缓冲液进行洗脱，检测它们洗脱的先后顺序
(4)若A先于B洗脱出来，则A的相对分子质量大于B；若B先洗脱出来，则B的相对分子质量大于A
解析： 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。制作凝胶色谱柱时，选择橡皮塞打孔，然后将橡皮塞切出锅底状凹穴，然后插入玻璃管，注意不能超出橡皮塞凹穴底面以防难以铺实尼龙网。装填时如有气泡会扰乱洗脱次序。用吸管取混合液沿壁环绕加样后，即可用缓冲液洗脱。相对分子质量较小的蛋白质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。