2019-2020学年生物人教版选修1同步检测：专题5-课题3　血红蛋白的提取和分离 16页

课题 3 血红蛋白的提取和分离 理一理 判一判 1.凝胶色谱法和电泳法分别利用了蛋白质的相对分子质量的 大小和所带电荷性质的不同，实现了对蛋白质的分离。(√) 2．相对分子质量大的蛋白质会被排阻在凝胶颗粒之外而不能 通过凝胶。(×) 3．缓冲溶液可以抵制外界的酸和碱对溶液 pH 的影响。(√) 4．电泳过程中蛋白质的运动速率只与带电性质有关。(×) 5．测定蛋白质相对分子质量时常用琼脂糖凝胶电泳。(×) 6．蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率仅与其电荷多少有 关。(×) 7．添加了 SDS 后的蛋白质电泳结果只跟蛋白质的分子量有 关。(√) 8．血红蛋白存在于血浆中，是内环境的组成部分。(×) 9．洗涤红细胞和血红蛋白的释放所用的液体分别是生理盐水 和蒸馏水。(√) 10．装填色谱柱时要先把凝胶物质填充进去，而后立即用高 压缓冲液洗涤以使凝胶紧密。(√) 悟一悟 1.在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，因为气泡会搅乱洗脱液 中蛋白质的洗脱次序，影响分离效果。 2．在凝胶色谱操作过程中，不能发生洗脱液流干，露出凝胶 颗粒的现象。 一旦发生上述两种情况，凝胶色谱柱需要重新装填。 3．小心加入磷酸缓冲液到适当高度后，再连接缓冲液洗脱瓶， 打开下端出口，进行洗脱，不能边加缓冲液边洗脱，这样会扰乱 洗脱顺序。 4．待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，再用试管收集流出液． 此时收集到的才是纯度较高的血红蛋白溶液。收集时间不要过早 或过晚，若收集时间过早，血红蛋白还未洗脱出，若收集时间过 晚，则血红蛋白早已经洗脱出，得不到血红蛋白。 感悟体会： 练一练 1.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 2 000 r/min 的速度离心 10 min，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 12 h，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 解析：分子戊分子量大于甲，以 2 000 r/min 的速度离心 10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子甲不存在于沉淀中，A 项错 误。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 项错误。透析 12 h，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 项错误。分子甲和分子丙相差最大， 移动速度相差最大，D 项正确。 答案：D 2．已知蛋白质混合液中硫酸铵浓度的不同可以使不同种类的 蛋白质析出(或沉淀)，随着硫酸铵浓度增加，混合液中蛋白质析出 的种类和总量增加。下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开 始析出到完全析出所需要的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围。 蛋白质混合液中的硫酸铵 浓度(%) 析出的蛋白质 15～20 23～30 25～35 38～40 甲蛋白质 乙蛋白质 丙蛋白质 丁蛋白质 请据表回答： (1)若只完全析出甲蛋白，混合液中最合适的硫酸铵浓度应为 ________。 (2)向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵)，使混合液 中的硫酸铵浓度达到 30%，会析出若干种蛋白质，它们分别是 ________________________。 (3)通过改变混合液中硫酸铵的浓度________(能、不能)从混合 液 中 得 到 所 有 的 、 不 含 有 其 他 蛋 白 质 的 乙 蛋 白 ， 原 因 是 ________________________________________________________ ________________。 (4)简要写出从该蛋白质混合液中分离出全部丁蛋白的实验设 计思路。 ____________________________________________________ ____________________ ____________________________________________________ ____________________ ____________________________________________________ ____________________。 (5)如果蛋白质析出物中还含有一定量的硫酸铵，可用半透膜 除去析出物中的硫酸铵。用半透膜能除去析出物中硫酸铵的原理 是 ________________________________________________________ 。 解析：(1)从析出到完全析出甲蛋白质所需要的硫酸铵浓度范 围为 15%～20%，故只完全析出甲蛋白时，混合液中的硫酸铵的 浓度最好为 20%。(2)从开始析出到完全析出乙的蛋白质混合液中 的硫酸铵浓度范围为 23%～30%，从开始析出到完全析出丙蛋白 混合液中的硫酸铵浓度范围为 25%～35%，故混合液中的硫酸铵 浓度达到 30%时，可以同时析出乙蛋白和丙蛋白。(3)由于乙蛋白 和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠，故通过改变混合液 中硫酸铵的浓度不能从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白质 的乙蛋白。(4)向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵)，使 其浓度达到 35%(或 35%≤硫酸铵溶液≤38%范围内任意一个浓 度)，分离析出物与溶液，保留溶液。取保留溶液，再加入硫酸铵 溶液(或加入硫酸铵)，使硫酸铵在溶液中的浓度达到 40%(或 40% 以上)，分离析出物与溶液，析出物即为丁蛋白。(5)半透膜是一种 选择透过性膜，只允许小分子的硫酸铵通过，不允许大分子蛋白 质通过，故可以用半透膜除去析出物中的硫酸铵。 答案：(1)20% (2)甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白 (3)不能 乙蛋 白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠 (4) 向该蛋白质 混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵)，使其浓度达到 35%(或 35%≤硫酸铵溶液≤38%范围内任意一个浓度)，分离析出物与溶 液，保留溶液。取保留溶液，再加入硫酸铵溶液(或加入硫酸铵)， 使硫酸铵在溶液中的浓度达到 40%(或 40%以上)，分离析出物与溶 液，析出物即为丁蛋白 (5)半透膜是一种选择透过性膜，只允许 小分子的硫酸铵通过，不允许大分子蛋白质通过 考点 1 实验原理 1.[2019·武汉市钢城第四中学高二期中]利用凝胶色谱法分离 蛋白质时，蛋白质洗脱出来的顺序是( ) ①相对分子质量最大的 ②相对分子质量最小的 ③相对分 子质量适中的 A．①②③ B．③②① C．①③② D．②①③ 解析：当不同相对分子质量的蛋白质通过凝胶柱时，分子量 较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， 洗脱出来的时间最长，而分子量大的蛋白质分子不容易进入凝胶 内部的通道，路程短，移动的速度快，最先洗脱出来，时间最短， 相对分子质量适中的蛋白质洗脱出来的时间介于中间，故蛋白质 洗脱顺序是①③②，C 项正确。 答案：C 2．[2019·山西高二期中]在血红蛋白的分离过程中，使用缓冲 液的作用是( ) A．维持溶液浓度 B．维持溶液酸碱度不变 C．催化蛋白质分离过程顺利完成 D．无实际意义 解析：分离蛋白质时加入缓冲液，其原因是缓冲液在一定范 围内能抵制外界酸和碱对反应溶液 pH 的影响，保持 pH 基本不变， 故选 B 项。 答案：B 3．[2019·全国高二课时练习]蛋白质的各种特性的差异，可以 用来分离不同种类的蛋白质，下列对这种特性的描述中，正确的 一项是( ) A．分子的形状、大小和溶解度 B．所带电荷的性质和多少、吸附性质 C．对其他分子的亲和力 D．以上三项都是 解析：蛋白质的形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸 附性质、亲和力等的千差万别，据此可提取和分离各种蛋白质。 答案：D 考点 2 实验操作 4.[2019·全国高二课时练习]制作凝胶色谱柱时，橡皮塞顶部凹 穴内插入的移液管的部位及长度是( ) A．移液管头部 5 cm B．移液管尾部 5 cm C．移液管头部 3 cm D．移液管尾部 3 cm 解析：凝胶柱色谱也称为凝胶过滤色谱，它主要是利用凝胶 网状结构的分子筛作用，根据被分离物分子大小不同进行分离。 凝胶柱色谱的支持物是多孔凝胶，当不同分子流经凝胶色谱柱时， 每个分子不仅是向下移动，而且还在做无定向的扩散运动。分子 直径比凝胶孔径大的蛋白质分子，不能进入凝胶颗粒的微孔，只 能通过凝胶颗粒之间的空隙，这样的分子是随溶剂一起移动而分 子直径比凝胶孔径小的蛋白质分子，能够自由进入凝胶颗粒的微 孔，故此最先流出柱外。 答案：A 5．[2019·广西桂林十八中高二期中]下列关于蛋白质提取过程 中有关透析的叙述，错误的是( ) A．透析膜一般是用硝酸纤维素制成的 B．用于透析的薄膜要具有选择透过性 C．透析能使小分子自由出入，而将大分子保留在袋内 D．透析可用于更换样品的缓冲液 解析：透析膜一般是用硝酸纤维素制成，是一种半透膜，而 不是选择透过性膜，A 项正确、B 项错误；透析能使小分子自由 出入，而将大分子保留在袋内，可用于更换样品的缓冲液，C 项、 D 项正确。 答案：B 6．[2019·广西桂林十八中高二期中]下列是关于血红蛋白的提 取和分离实验中的关键步骤，其中正确的是( ) A．蛋白质的提取和分离一般可分为粗分离、样品处理、纯化、 纯度鉴定等 4 步 B．蛋白质的提取和分离实验可以以猪、牛、羊、蛙等动物的 血液为材料分离血红蛋白 C．对蛋白质的纯化和纯度鉴定的方法使用最多的是 SDS—聚 丙烯酰胺凝胶电泳 D．对样品的处理过程分为红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、 透析和分离血红蛋白等 解析：蛋白质的提取和分离过程中，应先进行样品处理再进 行粗分离，A 项错误；蛋白质的提取和分离实验一般用哺乳动物 的成熟的红细胞作为实验材料分离血红蛋白，一般不要蛙等动物 血液为材料分离血红蛋白，B 项错误；对蛋白质的纯化和纯度鉴 定的方法使用最多的是 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳，C 项正确。 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，D 项错误。 答案：C 7．[2019·全国高二课时练习]下列关于样品的加入和洗脱的操 作等说法中，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．用吸管小心的将 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 解析：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(而不是下面)，关闭出口。用吸 管小心的将 1 mL 透析后的样品加到色谱柱的顶端，注意不要破坏 凝胶面。加样后，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。 答案：A 8. [2019·安徽高考模拟]蛋白质的提取和分离一般分为四步：样 品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定，每一种蛋白质的分离纯化方 法因其来源和性质的不同会有很大差异。请回答下列有关提取和 分离血红蛋白的问题： (1)在样品处理 过程中，首先要洗涤红 细胞，其目的是 ________________________，以利于后续步骤的分离纯化。在重 复洗涤过程中，用的洗涤液是________________________。红细 胞破碎后，通过离心法将血红蛋白从混合液中分离出来，图是分 离结果示意图，其中________(填图中序号)是血红蛋白，若图分层 不 明 显 ， 分 析 其 原 因 是 ________________________________________________。 (2) 对 血 红 蛋 白 进 行 凝 胶 色 谱 操 作 属 于 上 述 步 骤 中 的 ________。此步骤中凝胶色谱柱的制作是关键，若制作过程中出 现 以 下 两 种 现 象 则 需 要 重 新 装 填 凝 胶 色 谱 柱 ： ①______________________________________________________ __________________， ②__________________________________________________ ______________________。 (3)为进一步提高凝胶色谱操作分离出的血红蛋白的纯度，可 采用________的方法。 解析：(1)因血液中的红细胞表面粘有血浆蛋白，因此需用生 理盐水反复冲洗以去除杂蛋白，若冲洗不彻底或洗涤次数过少， 未能除去血浆蛋白时，就会导致离心分层时各种成分分离不明显； 红细胞破碎经离心处理后，可得图示结果，其中③为血红蛋白。(2) 通过凝胶色谱法可以分离相对分子质量不同的蛋白质，属于上述 流程中的纯化环节；此步骤要注意凝胶的装填要紧密、均匀，若 出现①色谱柱内出现气泡或②洗脱液流干，露出凝胶颗粒时的情 况时，则需要重新装填凝胶色谱柱。(3)电泳可进一步提高凝胶色 谱操作分离出的血红蛋白的纯度。 答案：(1)去除杂蛋白(或去除粘在红细胞上的血浆蛋白) 生理盐水 ③ 洗涤次数过少，未能除去血浆蛋白 (2)纯化 ①色谱柱内出现气泡 ②洗脱液流干，露出凝胶颗 粒 (3)电泳 一、选择题 1．[2019·青海平安一中高一期中]下列关于蛋白质性质的叙述 中，不会影响到蛋白质在凝胶电泳中运动速度的是( ) A．蛋白质分子的大小 B．蛋白质分子的密度 C．蛋白质分子的形状 D．蛋白质分子所带电荷量 解析：蛋白质在凝胶电泳中运动速度受到蛋白质的带电性质、 电量、形状和大小的影响，与蛋白质分子的密度无关，故 B 项正 确。 答案：B 2．[2019·四川高二期末]如图为几种蛋白质通过 SDS—聚丙烯 酞胺凝胶电泳后的图谱，据图分析，相对分子质量最大的蛋白质 以及用凝胶色谱法分离它们时最后流出的蛋白质依次是( ) A．γ球蛋白，清蛋白 B．γ球蛋白，γ球蛋白 C．清蛋白，清蛋白 D．清蛋白，γ球蛋白 解析：通过据题可知，相对分子质量最大的蛋白质是γ球蛋白； 用凝胶色谱法分离它们时最后流出的蛋白质是清蛋白，综上所述 A 项正确。 答案：A 3．[2019·四川阆中中学高二月考]下列有关血红蛋白的提取过 程，叙述正确的是( ) A．磷酸缓冲液可防止血红蛋白被氧气氧化 B．样品处理的过程中不需使用磷酸缓冲液 C．为防止血液凝固，应在采集好的血样中加入适量的柠檬酸 钠 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 解析：磷酸缓冲液可使血红蛋白处在稳定的 pH 范围内，维持 其结构和功能，A 项错误；样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋 白的释放和分离血红蛋白溶液，均不需使用磷酸缓冲液，B 项正 确；为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸 钠，C 项错误；加样前，打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶 而上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐，关闭出口，再用吸管将 样品加到色谱柱顶端，D 项错误。 答案：B 4．[2019·山西大同一中高二期中]红细胞中含有大量血红蛋 白，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验来 提取和分离血红蛋白。下列对血红蛋白提取和分离的叙述，正确 的是( ) A．重复洗涤直到上清液呈红色为止 B．取血回来后，马上进行高速长时间离心 C．将离心后的血细胞加入清水缓慢搅拌 D．可经 SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定 解析：离心后的血细胞加入蒸馏水缓慢搅拌，使红细胞破裂， 红细胞重复洗涤直到上清液没有黄色为止，A 项错误； 取血后， 应进行低速短时间离心，高速、长时间会破坏血红蛋白，B 项错 误；离心后的血细胞加入蒸馏水缓慢搅拌，使红细胞破裂，C 项 错误； 可经 SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳可以对蛋白进行分离、纯 度鉴定，D 项正确。 答案：D 5．[2019·黑龙江大庆四中高二月考]下列关于血红蛋白提取和 分离的过程及原理叙述，正确的是( ) A．为了防止血液凝固，应在采血器中预先加入抗凝血剂 B．红细胞洗涤使用 5 倍体积的蒸馏水，直到离心后上清液不 呈现黄色为止 C．利用 0.9%的氯化钠溶液对血红蛋白溶液透析 12 小时，可 以去除大分子杂质 D．在凝胶柱中加入蛋白质样品后，即可连接缓冲溶液洗脱瓶 进行洗脱和收集样品 解析：为了防止血液凝固，应在采血器中预先加入抗凝血剂 柠檬酸钠，A 项正确；红细胞洗涤应使用 5 倍体积的生理盐水， 直到离心后上清液不呈现黄色为止，B 项错误；利用 20 mmol/L 的磷酸缓冲液对血红蛋白溶液透析 12 小时，可以去除样品中相对 分子质量较小的杂质，C 项错误；在凝胶柱中加入蛋白质样品后， 等样品完全进入凝胶层后才能连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收 集样品，D 项错误。 答案：A 二、非选择题 6．[2019·云南师大附中高三月考]某同学选用鸡血提取和分离 血红蛋白。回答下列问题： (1)取新鲜的血液前，要在采血容器中预先加入________作为 抗凝剂，用________反复洗涤红细胞，红细胞已洗涤干净的标志 是 ________________________________________________________ ________________。 (2)在洗涤好的红细胞中加入______________________(试剂)， 使红细胞破裂，释放出血红蛋白。所得混合液再经过较高速离心、 过滤和________，即完成血红蛋白的粗分离。 (3) 利 用 凝 胶 色 谱 法 纯 化 血 红 蛋 白 时 ， 用 ________________________液进行洗脱，如果洗脱过程中红色区 带________________________，说明色谱柱制作成功，分离效果 较好。洗脱时，相对分子质量大的蛋白质比小分子________(填 “先”或“后”)被洗脱出来。 解析：(1)取新鲜的血液前，在采血容器中要预先加入柠檬酸 钠，目的是防止血液凝固；洗涤红细胞时要用生理盐水(填溶液) 反复洗涤、离心，红细胞是否已洗涤干净的判断依据是上清液没 有黄色。(2)释放血红蛋白时，要加入蒸馏水和甲苯让红细胞破裂； 完成血红蛋白的粗分离，还需要经过较高速离心、过滤和透析， 透析的目的是去除样品中分子量较小的杂质。(3)利用凝胶色谱法 纯化血红蛋白时，应该用缓冲液进行洗脱，如果洗脱过程中红色 区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功，分离效果较好；凝 胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质，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，所以洗脱时，相对分子质量大的蛋白质比小分子先 被洗脱出来。 答案：(1)柠檬酸钠 生理盐水 上清液不再呈现黄色 (2)蒸 馏水和甲苯 透析 (3)缓冲液(洗脱) 均匀一致地移动 先 7．[2019·吉林白城一中高二期末]选用猪、牛、羊或其他脊椎 动物的血液进行实验可提取和分离血红蛋白。 (1)实验前取新鲜血液，要在采血器中预先加入柠檬酸钠，取 血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目 的是________________________。 (2) 在 对 样 品 进 行 处 理 时 ， 主 要 包 括 ________________________________________________________ ________________、 血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、透析等步骤。其中透 析 技 术 的 原 理 是 ________________________________________________________ ________________。 (3)利用凝胶色 谱法进行血红蛋白的分 离，基本原理是 ____________________(填“相对分子质量大”或“相对分子质量 小”)的蛋白质，路程较短，移动速度较快。 解析：(1)加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固。(2)对样品的 处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液、 透析等步骤，透析的原理是小分子可以自由进出透析袋(半透膜)， 而大分子不能通过，这样可以除去相对分子质量较小的杂质。(3) 利用凝胶色谱法进行血红蛋白分离的基本原理是根据相对分子质 量的大小来分离蛋白质。其中相对分子质量大的蛋白质，路程较 短，移动速度较快，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。 答案：(1)防止血液凝固 (2)红细胞的洗涤 小分子可以自由 进出透析袋(半透膜)，而大分子不能通过 (3)相对分子质量大 8．[2019·新疆兵团农八师一四三团第一中学高二期中]红细胞 含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红 蛋白的主要功能是携带 O2 和 CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其 他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下 列有关问题： (1)血红蛋白的提取和分离一般可分为四步：________、粗分 离、纯化和________。 (2)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬 酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。 ①加入柠檬酸钠的目的是______________________。 ②以上所述的过程即是样品处理，它包括红细胞的洗涤、 ________________________ 、 ________________________________________。 (3) 收 集 的 血 红 蛋 白 溶 液 要 进 行 粗 分 离 ， 其 方 法 是 ________________________________________________________ ________________。 (4)然后通过________________________将样品进一步纯化， 最后经________________________进行纯度鉴定。 (5)电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及 ____________、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速率， 从而实现样品中各种分子的分离。 解析：(1)血红蛋白的提取和分离一般分为 4 步：样品处理、 粗分离、纯化和纯度鉴定。(2)①采取血液时要在采血容器中预先 加入柠檬酸钠以防止血液凝固。②以上所述的过程即是样品处理， 包括红细胞洗涤、血红蛋白释放、分离血红蛋白溶液和透析 4 步。 (3)收集的血红蛋白溶液要进行粗分离，其方法是透析，透析的目 的是除去分子量较小的杂蛋白。(4)样品的纯化是通过胶色谱法将 相对分子质量大的杂质蛋白除去，最后经 SDS－聚丙烯酰胺凝胶 电泳进行纯度鉴定。(5)电泳利用了待分离样品中各种分子带电性 质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不 同的迁移速率，从而实现样品中各种分子的分离。 答案：(1)样品的处理 纯度鉴定 (2)①防止血液凝固 ②血红蛋白释放 分离血红蛋白 (3)透析 (4)凝胶色谱法 SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳 (5)分子大小 9．[2019·江西南昌二中高二期末]请回答下列蛋白质的提取和 分离实验相关问题： (1)凝胶色谱法是根据________________分离蛋白质的有效方 法。 (2) 蛋 白 质 的 提 取 和 分 离 实 验 中 洗 涤 红 细 胞 的 目 的 ________________________。 (3)重复洗涤三次，直至________________________，表明红 细胞已洗涤干净。在该过程中离心速度过高和时间过长会导致 ______________________________。 (4)在凝胶色谱柱装填时不得有气泡存在，原因为气泡会 ________________________________。在操作中不能发生洗脱液 流 干 漏 出 凝 胶 颗 粒 的 现 象 ， 如 果 发 生 则 ________________________。 (5) 在 蛋 白 质 的 分 离 过 程 中 如 果 观 察 到 ________________________________，说明色谱柱制作成功。 解析：(1)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，分子量大的路径短、速度快。(2)蛋白质的提取和分离 实验中，首先要用生理盐水洗涤红细胞，其目的是去除杂蛋白。(3) 洗涤红细胞后有利于后续步骤的分离纯化，洗涤干净的标志是离 心后的上清液不再呈现黄色；该实验的目的是分离白细胞，离心 速度过高和时间过长会导致白细胞等一同沉淀，而达不到分离效 果，使实验失败。(4)由于气泡的存在会搅乱洗脱液中蛋白质的洗 脱次序，降低分离效果，所以在装填凝胶色谱柱时，不得有气泡 产生。在操作中不能发生洗脱液流干漏出凝胶颗粒的现象，如果 发生则凝胶色谱柱需要重新装填。(5)在蛋白质分离过程中，如果 红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。 答案：(1)相对分子质量的大小 (2)去除杂蛋白 (3)上清液不 再呈现黄色 白细胞等一同沉淀，达不到分离效果 (4)搅乱洗脱 液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果 凝胶色谱柱需要重新装填 (5)红色区带均匀一致地移动 10．[2019·吉林长春市田家炳实验中学高二期末]如今人类已 跨入了蛋白质时代，对蛋白质的研究和应用，首先需要获得高纯 度的蛋白质。请回答下列问题： (1)装填凝胶色谱柱时，要注意色谱柱内不能有气泡存在，一 旦发现有气泡必须重新装。这是因为气泡会搅乱洗脱液中 ________，降低分离效果。 (2)如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请据图回 答下列问题： ① 甲 装 置 用 于 ________ ， 其 目 的 是 ________________________________。用乙装置分离蛋白质的方 法叫________________，是根据________________分离蛋白质的 有效方法。 ②用乙装置分离血红蛋白时，待________________________ 接近色谱柱的底端时，用试管收集流出液，每 5 mL 收集一管，连 续收集。 解析：(1)装填凝胶色谱柱时，若产生气泡，则气泡会搅乱洗 脱液中蛋白质的洗脱次序，从而降低分离效果。(2) ①甲是透析装 置，用于透析，其目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质， 使大分子蛋白质保留在袋中。乙是利用凝胶色谱法分离蛋白质的 装置，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。②由 于血红蛋白带有红色，当红色的蛋白质接近色谱柱的底端时，用 试管收集血红蛋白，每 5 mL 收集一管，连续收集。 答案：(1)蛋白质的洗脱次序 (2)①透析(粗分离) 去除样品 中相对分子质量较小的杂质 凝胶色谱法 相对分子质量的大小 ②红色的蛋白质接近色谱柱的底端 11．[2019·河北高考模拟]某同学对“血红蛋白的提取和分 离”实验进行改进和研究，实验步骤如图 1 所示。请回答下列问 题： 收集样品 ―→ 红细胞的洗涤 ―→ 血红蛋白的释放 ―→ 分离血红蛋白 图 1 (1)血红蛋白由 4 条肽链组成，包括________，血红蛋白因含 有________而呈红色，这有利于对提取过程的监测。 (2) 洗 涤 红 细 胞 的 目 的 是 ________________________________________________。将样品 稀释后转移至离心管中，离心后选取________(填“上层”或“下 层”)暗红色的红细胞液体并将其转入烧杯中，加入 5 倍体积的 ________________________进行洗涤。 (3)待红细胞破裂释放血红蛋白后，将得到的混合溶液充分搅 拌并离心，结果如图 2 所示。血红蛋白分布在图 2 的________(填 序号)层，用滤纸过滤，可得到含血红蛋白的滤液。 (4)将滤液装入透析袋中，可除去________的杂质。 解析：(1)血红蛋白由 4 条肽链组成，包括 2 条α肽链和 2 条β 肽链；血红蛋白因含有血红素而呈红色，这有利于对提取过程的 观察及监测。(2)红细胞浸润在血浆中，血浆中含丰富的血浆蛋白， 洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于血红蛋白的分离和纯化； 将样品稀释后转移至离心管中，离心后选取下层暗红色的红细胞 液体并将其转入烧杯中，加入 5 倍体积的生理盐水进行洗涤。(3) 将搅拌好的混合液转移到离心管中，离心后，可以明显看到试管 中的溶液分为 4 层，从上向下依次是有机溶剂层、脂类物质层、 血红蛋白溶液和红细胞破碎物沉淀层，即第三层为红色透明的血 红蛋白溶液层，由分析可知，血红蛋白分布在图 2 的③层。(4)将 滤液装入透析袋中，透析袋具有选择透过性，分子量小的可以通 过，分子量大的蛋白质等则不能通过，故透析可除去分子量较小 的杂质。 答案：(1)2 条α肽链和 2 条β肽链 血红素 (2)去除杂蛋白， 以利于血红蛋白的分离和纯化 下层 生理盐水 (3)③ (4)分子 量较小