1、人教版高中生物选修1血红蛋白的提取与分 离 精编作业血红蛋白的提取与分离一、单选题1下列是有关血红蛋白提取和分离的相关操作，其中正确的是( )。A可采集猪血作为实验材料B用蒸馏水重复洗涤红细胞C血红蛋白释放后应低速短时间离心D洗脱液接近色谱柱底端时开始收集流出液【答案】A【解析】为防止细胞吸水涨破，洗涤时要用生理盐水；释放出血红蛋白后，以2 000 r/min进行高速离心；在分离时，要等到红色蛋白质接近色谱柱底端时开始收集流出液。2右图为凝胶色谱法分离蛋白质示意图和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳示意图。据图分析不正确的是 A在装填图甲中凝胶色谱柱时一旦发现柱内有气泡存在，就需要重装B图甲中大分子蛋
2、白质因阻力大而移动慢，所以最后从层析柱中流出来C图乙中凝胶中加入的SDS可以使蛋白质迁移速率完全取决于分子大小D已知凝胶中的SDS带负电，则应在电泳槽的处接电源负极，处接电源正极【答案】B【解析】试题分析：在装填凝胶色谱柱时，凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在，因为气泡会影响蛋白质洗脱的次序，A正确；图甲中大分子蛋白质因不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动速度快，所以最先从层析柱中流出来，B错误；SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速率完全取决于分子大小，因此图乙中凝胶中加入的SDS可以使蛋白质迁移速率完全取决于分子大小，C正确；凝胶中的SDS带负电，所以电泳槽的处接电源负极，处接电源正极
3、，D正确。考点：本题主要考查凝胶色谱法的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。3相对分子质量不同的两种蛋白质在凝胶色谱柱中的行进过程，可表示为图中哪一个 （ ）【注：图中大圆点代表相对分子质量大的蛋白质】A. A B. B C. C D. D【答案】B【解析】相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，A错误；相对分子质量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，相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，B正确；相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，C错误；相对分子质量大的蛋白质不容易进入
4、凝胶内部的通道，且其路程短，移动的速度快，D错误。【考点定位】本题主要考查蛋白质的提取和分离。【名师点睛】解答本题的关键是区分四个选项中大圆点和小圆点在凝胶色谱柱中的位置，在凝胶色谱柱中的上端还是下端，是否进入凝胶内部。4下列有关凝胶色谱法的叙述，不正确的是A. 凝胶色谱法的原理是不同大小的分子所经的路径不同而得以分离B. 目前经常使用的凝胶有交联葡聚糖、聚丙烯酰胺和琼脂糖等C. 大分子物质后被洗脱出来，小分子物质先被洗脱出来D. 血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测【答案】C【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，相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，
5、路程长，移动的速度慢；相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程短，移动的速度快，因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离，A正确；目前经常使用的凝胶有交联葡聚糖、聚丙烯酰胺和琼脂糖等，B正确；相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用进入凝胶颗粒内部而使其经过的路程较长；相对分子质量较大的蛋白质被阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过。因此大分子先被洗脱出来，小分子物质后被洗脱出来，C错误；由于血红蛋白有颜色，所以在凝胶色谱法分离过程中易分辨，可用于凝胶色谱法分离过程的监测，D正确。5脲酶能够将尿素分解为氨和，其活性位点上含有两个镍离子，在大豆、刀豆种子中含量较高，土壤中的
6、某些细菌也能够分泌脲酶。实验室从土壤中分离得到了能够分解尿素的细菌M，并分别研究了培养液中的、和尿素浓度对细菌M脲酶产量的影响（说明：研究某一项时其他条件相同且适宜），结果如下表。下列说法正确的是（ ）A所有脲酶都在核糖体上合成且在内质网上加工使其与镍结合才具有活性B实验表明培养液中和对脲酶的影响为低浓度促进，高浓度抑制C细菌M合成脲酶需要尿素诱导，尿素的最适诱导浓度在04%08%之间D凝胶色谱法分离脲酶时，脲酶比其他小分子蛋白质在凝胶柱中移动更慢【答案】C【解析】根据题意可知，细菌也能分泌脲酶，但细菌细胞内除核糖体外没有内质网等其他细胞器，故细菌分泌的脲酶的过程与内质网无关，A错误；分析表中
7、数据可知，培养液中尿素浓度在08时，培养液中和对脲酶的影响为低浓度促进，高浓度抑制，但培养液中尿素浓度大于08%而小于10%时，没有此规律，B错误；表中数据表明，培养液中尿素的浓度在04%08%之间时，脲酶的产量相对较高，说明细菌M合成脲酶需要尿素诱导，尿素的最适诱导浓度在04%08%之间，C正确；凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量较小的小分子蛋白质在凝胶柱中移动更慢，D错误。考点：生物实验数据分析和蛋白质的分离【名师点睛】1分析实验结果的数据记录时，应注意分析实验的自变量与因变量之间的关系，即在遵循单一变量原则的前提下，一次只分析一种自变量与因变量之间的数值规律，找出自变量对因变量的影响。
8、如分析培养液中尿素浓度对脲酶产量的影响是，镍离子和锰离子浓度都是无关变量，只分析尿素浓度变化与脲酶产量之间的数值变化规律，可得出尿素的最适诱导浓度在04%08%之间。2凝胶色谱法分离蛋白质时，小分子蛋白质会进入凝胶颗粒内部，故其移动的路径较长，在凝胶柱中移动更慢；而分子较大的蛋白质不进入凝胶颗粒，只在凝胶颗粒之间移动，故其移动的路径较短，移动速度较快，最先被分离出来。6在蛋白质的提取和分离中，对于样品的处理过程的分析正确的是A. 洗涤时离心速度过高、时间过长，白细胞等会沉淀，达不到分离的效果B. 洗涤红细胞的目的是除去血浆中的葡萄糖、无机盐C. 洗涤过程中用0.1%的生理盐水D. 透析的目的是
9、去除样品中相对分子质量较大的杂质【答案】A【解析】洗涤红细胞时，采用低速短时间离心法，否则达不到离心的效果，A正确；洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，B错误；洗涤过程中要用0.9%的生理盐水，C错误；透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质，D错误。7下列说法中正确的是（ ）A制酒和制醋的微生物进行细胞呼吸产生CO2的场所都是细胞质基质B探究麦芽糖酶的专一性实验中，可选择斐林试剂检验麦芽糖是否分解C低温诱导染色体数目加倍的实验原理是低温可抑制纺锤体的形成，从而抑制染色体着丝点分裂，使染色体不能分别移向两极D用凝胶色谱法分离蛋白质时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较小【答案】D【解
10、析】试题分析：制酒的微生物是酵母菌，进行无氧呼吸产生二氧化碳，场所是细胞质基质，而制醋的微生物是醋酸菌，不能产生二氧化碳；A错误；斐林试剂是鉴定还原性糖的，麦芽糖本身就是还原性糖，B错误；低温诱导染色体数目加倍的实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极，C错误；相对分子量大的蛋白质不能进入凝胶内部，路程短、速度快，先到达色谱柱的下端，而相对分子质量小的蛋白质则进入凝胶内部的通道，路程长、速度慢，最后达到色谱柱的下端，D正确。考点：本题考查基础实验的原理与操作相关知识的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解
11、实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。8下列关于红细胞和血红蛋白的叙述，不正确的是A. 哺乳动物成熟的红细胞可用于制备细胞膜和提取血红蛋白的生物材料B. 血红蛋白属于细胞外液的成分，其组成元素有C、H、O、N、FeC. 血红蛋白的纯化可用凝胶色谱法，其原理是根据相对分子质量大小分离蛋白质D. 蛙的红细胞可进行无丝分裂，其特征是没有出现纺锤丝和染色体的变化【答案】B【解析】试题分析：哺乳动物成熟的红细胞没有核膜和众多的细胞器，易吸水涨破，可用于制备细胞膜和提取血红蛋白的材料，A正确。血红蛋白是红细胞内的结构蛋白，其组成元素有C、H、
12、O、N、Fe，B错误。凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法，C正确。无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化，D正确。考点：本题考查红细胞的相关知识，意在考查考生识记能力、理解所学知识要点，把握知识间内在联系，构建知识网络结构的能力。99下面说法不正确的是（ ）A. 在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变B. 缓冲溶液通常由12种缓冲剂溶解于水中配制而成C. 电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D. 透析袋能使大分子自由进出，而将小分子保留在袋内【答案】D【解析】试题分析：缓冲溶液通常有一种弱酸和一种相应的强碱盐组成，能对酸性物质和
13、碱性物质起到一定的中和作用，但其调节能力有一定的限度，A项正确；缓冲溶液通常由12种缓冲剂溶解于水中配制而成，B项正确；电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程，C项正确；透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内，D项错误。考点：本题考查缓冲溶液、电泳和透析的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。10血红蛋白提取分离实验中，将搅拌好的混合液转移到离心管中，长时高速离心后，可以明显看到试管中的溶液分为4层，其中从上向下数第3层是A血红蛋白的水溶液 B无色透明的甲苯层C脂溶性物质的沉淀层 D其他杂质的暗红色沉淀物【答案】A【解析】试题分析
14、：血红蛋白的分离结果是：从上向下依次是有机溶剂、脂溶性物质、血红蛋白的水溶液和其他杂质的暗红色沉淀物，故A正确。考点：本题主要考查蛋白质的分离实验，意在考查考生能理解所学知识要点的能力。11下列有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中，正确的是()。A用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去除细胞表面杂蛋白B将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质C血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂D采用凝胶色谱法分离蛋白质的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同，在色谱柱中的移动速度不同【答案】D【解析】试题分析：为了防止红细胞破裂，用生理盐水进行红细胞的洗涤，A错误。将血红
15、蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质，B错误。细胞膜的主要成份是磷脂，易溶于甲苯等有机溶剂，血红蛋白释放时加入甲苯能加速红细胞破裂并释放出血红蛋白。C错误。凝胶色谱法分离蛋白质的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同，在色谱柱中的移动速度不同，D正确。考点：本题考查“血红蛋白提取和分离”实验的相关知识，意在考查考生独立完成生物实验，理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并将实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。12下列有关蛋白质提取和分离的说法，错误的是A. 透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性B. 采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来
16、C. 离心沉降法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离D. 蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷电性相同的电极方向移动【答案】D【解析】试题分析：蛋白质是生物大分子，不能通过半透膜，而其他小分子可以通过半透膜，可以利用半透膜进行分离得到蛋白质，AB正确。分子大小、密度不同的蛋白质其离心速率不同，通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离，C正确。蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷电性相反的电极方向移动，D错。考点：本题考查蛋白质提取和分离相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。13下列关于DNA的粗提取实验和血红蛋白的提取实验
17、的叙述正确的是A. 前者选择鸡血细胞作为实验材料较好，后者选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料较好B. 样品预处理时，前者静置1天除去上清液；后者需要加入清水，反复低速短时间离心洗涤，至上清液无黄色C. 可用蒸馏水涨破细胞的方法从猪的红细胞中提取到DNA和蛋白质D. 血红蛋白只能采用凝胶色谱法纯化，DNA可以采用电泳等方法纯化【答案】A【解析】鸡血细胞有细胞核，适于提取DNA，哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，适用于提取血红蛋白，A正确；提取血红蛋白的实验中，洗涤红细胞时，不能加清水，应该加入生理盐水，否则细胞会提早释放出血红蛋白与杂质混合，加大提取难度，B错误；猪是哺乳动物，不适合作为
18、提取DNA的材料，C错误；蛋白质也可以采用电泳、盐析等方法纯化，D错误。14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2000r/min的速度离心10min，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12h，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【答案】D【解析】试题分析：分子戊分子量大于甲，以2000r/min的速度离心
19、10min，若分子戊存在于沉淀中，则分子甲不存在于沉淀中，A错。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错。透析12h，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错。分子甲和分子丙相差最大，移动速度相差最大，D正确。考点：本题考查蛋白质提取和分裂相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。15相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程可表示为下图中的哪一个( )。【答案】B【解析】试题分析：凝胶色谱法是根据蛋白质相对分子质量大小来分离蛋白质的。相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，移动较慢；而相对分子质
20、量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，只能在凝胶外移动，路程短，移动较快。图B表示正确。考点：本题考查蛋白质分离技术凝胶色谱法的原理，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。二、非选择题16下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验装置，下列叙述不正确是( )A首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质B图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较小的蛋白质C用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5mL，连续收集D图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的
21、电荷，在电场的作用下向一极移动【答案】B【解析】试题分析：图甲装置为透析法，通过对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质，A正确；图乙装置为凝胶色谱法，试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质，B错误；用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5mL，连续收集，C正确；丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动，D正确。考点：本题考查了血红蛋白的提取与分离实验，对于血红蛋白的分离和提纯过程及蛋白质的功能的综合理解、记忆并把握知识点间的内在联系是解题的关键。17材料 饲料原料中的磷元
22、素有相当一部分存在于植酸中，猪禽等动物由于缺乏有关酶，无法有效利用植酸，造成磷源浪费，而且植酸随粪便排出后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成为目前重要的饲料添加剂之一。(1)商品化植酸酶主要来自微生物。在产酶菌株筛选过程中，常在基本培养基中添加不溶于水的植酸钙制成固体平板，植酸钙被植酸酶分解后可在平板上产生_，可根据其大小选择目的菌株，所得菌株需要进一步测定植酸酶活性。活性测定可以植酸钠作为底物，活性可用一定条件下单位时间内_表示。(2)利用上述所得菌株制备植酸酶的流程如图：中的主要成分为_；中包含植酸酶等多种蛋白质。请写出一种纯化得到植酸酶的方法及其依据。_。(3
23、)为制备基因工程菌，可用PCR等技术从上述菌株中克隆植酸酶基因。PCR反应包含多次循环，每次循环包括三步：_。反应过程中打开模板DNA双链的方法是_。【答案】(1)透明圈 植酸钠的消耗量(醇和磷酸的生成量)(2)小分子杂质 电泳法：根据蛋白质之间电荷、分子大小等差异进行纯化(3)高温变性、低温复性和中温延伸 加热【解析】(1)选择目的菌株，可采用选择培养基来操作。通过在培养基中添加特定成分，使其他微生物死亡或不能呈现特定现象来筛选。含有植酸酶基因的菌株可产生植酸酶分解培养基中的植酸钙，产生透明圈。(2)题干中的生产流程为酶纯化的过程。含酶的发酵液通过透析，即以半透膜过滤发酵液，使一些小分子物质
24、被过滤掉，再通过电泳法或凝胶色谱法分离纯化混合的酶液，获取纯的植酸酶。18生物界是个无穷宝库，人类从中获得了大量有用的物质。请回答下列有关问题。（1）利用谷氨酸棒状杆菌生产食用味精。欲纯化谷氨酸棒状杆菌并计数，将菌液接种到固体培养基上的方法是_。谷氨酸棒状杆菌的计数结果比实际值偏低，其原因是_。（2）动物血清中含白蛋白、球蛋白等多种蛋白质，从中依据相对分子质量大小分离出某种球蛋白最常用的方法是_。（3）辣椒素是辣椒中的辣味物质，可用于食品保健等领域。该物质不溶于水而易溶于有机溶剂，可以用_的方法提取，其提取效率主要取决于_。（4）提取玫瑰精油宜采用的方法是_，原因是玫瑰精油易挥发、难溶于水、化
25、学性质稳定。在最后分离的油层中加入无水硫酸钠的目的是_，一般采用_法除去固体硫酸钠。【答案】 稀释涂布平板法 2个或多个谷氨酸棒状杆菌形成一个菌落 凝胶色谱法 萃取 萃取剂的性质和使用量 水蒸气蒸馏法 除去少量的水 过滤【解析】【试题分析】本题主要考查了从生物中获取大量有用物质的相关知识。需要考生识记和掌握微生物的分离和计数、根据相对分子质量的大小分离蛋白质、植物有效成分的提取的相关知识，属于识记水平的试题。微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可以计数，也可以观察菌落特征。据此答题。（1）欲纯化谷氨酸棒状杆菌并计数，将菌液接种到固体培养基上的方法是稀释涂布平板法；谷氨酸棒状杆菌的计数结果比实际值偏低，其原因是2个或多个谷氨酸棒状杆菌形成一个菌落。（2）凝胶色谱法也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。（3）根据辣椒素不溶于水而易溶于有机溶剂的特点，可以用有机溶剂萃取的方法提取；其提取效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。（4）玫瑰精油易挥发、难溶于水、化学性质稳定，因此提取玫瑰精油宜采用的方法是水蒸气蒸馏法；在最后分离的油层中还会含有一定的水分，一般可以加入无水硫酸钠吸水，以除去少量的水；一般采用过滤除去固体硫酸钠。
