1、高中生物试卷第 1 页，共 3 页专题 5 课题 3 血红蛋白的提取和分离1.使用凝胶色谱法分离蛋白质实验中，相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程，可表示为图中（ ） 。 A. B. C. D. 2.分离血红蛋白溶液时,离心后试管中的溶液分四层,血红蛋白在第_层（ ） A. 一 B. 二 C. 三 D. 四3.血红蛋白由_个肽链组成（ ） A.2 B.4 C.3 D.54.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的，血红蛋白的主要功能是携带 O2 或 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，请完成下列有关问题： (1) 血红蛋白提
2、取和分离的程序可分为四步：_、_、_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。 加入柠檬酸钠的目的是_。 以上所述的过程即是样品处理，它包括、_、_收集血红蛋白溶液。 (3) 收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析，这就是样品的粗分离。 透析的目的是_。 透析的原理是_。 (4) 然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。 样品纯化的目的是_。 血红蛋白有什么特点？ 。这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义？ 。 5.随着人类基因组计划的进展以及多种生物基因测序工作的完成，人类跨入了
3、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) 蛋白质的提取和分离一般分为四步：_、_、_和纯度鉴定。 (2) 如果要从红细胞中分离出血红蛋白，实验前取新鲜血液要在采血容器中预先加入柠檬酸钠，这样做的目的是_。 (3) 血红蛋白的提取又可以细分为：红细胞的洗涤、_、分离血红蛋白溶液和_。其中分离血红蛋白溶液时需要用到_（仪器）分出下层的红色透明液体。 6. 凝胶色谱技术是 20 世纪 60 年代初发展起来的一种快速而又简单的分离技术，由于设备简单、操作方便、不需要有机溶剂、对高分子物质有很高的分离效果，目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学
4、以及医学等有关领域广泛采用，不但应用于科学实验研究，而且已经大规模地用于工业生产。 高中生物试卷第 2 页，共 3 页参照上图，完成问题： (1) a、b 均为蛋白质分子，其中先从层析柱中洗脱出来的是_，原因是 。 (2) 自己制作凝胶色谱柱时，在色谱柱底部 d 位置相当于多孔板的结构可由_替代。 (3) 装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存在，原因是_。 (4) 若选用 SephadexG100，则“G”表示 ，100 表示_。 (5) 洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体_（相同/不同） ，洗脱时，对洗脱液的流速要求是_ _。 7.对血红蛋白的研究结果表明，血红蛋白实际上是由珠蛋白、原
5、卟啉和二价铁离子（Fe 2+）所组成的结合蛋白质。有 4 条肽链各结合一个辅基即血红素，O 2 结合于Fe2+上，血红蛋白与氧疏松结合形成氧合血红蛋白（HbO 2） ，这种氧合作用于氧分压高时容易进行，于氧分压低时易于解离。红细胞结合和携带 O2 的过程并不影响二价铁离子，也就是说不使之氧化为三价铁离子（Fe 3+无携带 O2 的能力） 。CO 与 Hb的亲和力大于 O2，结合成 HbCO 后不能重新分离，致使 Hb 丧失运输 O2 和 CO2 的机能，此称一氧化碳中毒即煤气中毒。 (1) 用凝胶色谱法分离出血红蛋白时，待_接近色谱柱底端时，才用试管收集。血红蛋白因含_而呈现红色。 (2) 要
6、使血红蛋白从红细胞中释放出来，可选用_的方法。(3) 红细胞具有运输氧的功能，是因为具有_的特性。(4) 亚硝酸盐为强氧化剂，进入人体后，可使血红蛋白失去运输氧的功能，导致组织缺氧，其可能的原因是 。 8.科学家研究发现，人的血液 pH 通常在 7.357.45 之间变化，其变化范围很小，这是由于血液中含有许多对缓冲物质，如 H2CO3/NaHCO3、NaH 2PO4/Na2HPO4 等，其中 H2CO3/NaHCO3 在血液中浓度最高，缓冲能力最强，对维持血液正常最重要。 (1) 当人体内碱性物质（如 Na2CO3）增加时，H 2CO3/NaHCO3 缓冲液中的_就与之作用，生成_，过多的该
7、物质可由肾脏排出，从而维持 pH 基本不变。 (2) 若人体内酸性物质（如无氧呼吸产物乳酸）增加时，则该缓冲对中的_就会与乳酸作用，从而维持 pH 基本不变。 9.凝胶色谱技术是 20 世纪 60 年代初发展起来的一种快速而又简单的分离技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很高的分离效果，目前已经被广泛应用于多个领域，请回答问题。 (1) 若选用 Sephadex G100，则 G 表示_。(2) 通过凝胶色谱法可将从红细胞中分离出的血红蛋白样品进一步_，在血红蛋白的提取和分离实验中有以下操作，试回答： 实验时要对采集到的血液中的红细胞进行洗涤，洗涤的目的是_ _。在_的
8、作用下，红细胞会破裂释放出血红蛋白。 将释放出的血红蛋白收集到透析袋中透析，这是样品的_，而透析的目的是_。实验最后经过 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行_。 (3) 装填凝胶色谱柱时，要注意色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现气泡必须重装。这是因为_。高中生物试卷第 3 页，共 3 页专题 5 课题 3 血红蛋白的提取和分离【答案】1. B 2. C 3. B 4.（1）样品处理 粗分离 纯化 纯度鉴定 （2）防止血液凝固 红细胞的洗涤 血红蛋白的释放 （3）去除相对分子质量较小的杂质 透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内 （4）通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去 血红蛋白呈现红
9、色，在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液 这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作 5.（1）样品处理 粗分离 纯化 （2）防止血液凝固 （3）血红蛋白的释放 透析 分液漏斗 6.（1）a a 相对分子质量大，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 （2）尼龙网和尼龙纱 （3）气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果 （4）凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围 凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水 10 g （5）相同 保持稳定 7.（1）红色区带 血红素 （2）将红细胞置于蒸馏水中，加体积分数为 40%的甲苯，并搅拌使之破裂 （
10、3）红细胞中的血红蛋白与氧在氧分压高时容易结合，在氧分压低时又容易分离 （4）亚硝酸盐可使血中低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白 8.（1）H 2CO3 NaHCO 3 （2）NaHCO 3 9.（1）凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围 （2）纯化 去除血浆蛋白 蒸馏水和甲苯 粗分离 去除相对分子质量较小的杂质 纯度鉴定 （3）气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果 【解析】1.本题考查对凝胶色谱法分离蛋白质原理的理解，相对分子质量较大的蛋白质留在颗粒外面，相对分子质量较小的蛋白质进入颗粒内部；蛋白质相对分子质量大的通过凝胶间隙先被洗脱，蛋白质相对分子质量小的进入凝胶内部而后被洗脱。2.
11、分离血红蛋白溶液：目的是从红细胞破碎混合液中分离出血红蛋白溶液. 将红细胞破碎混合液进行高速离心处理后,离心管中从上到下依次是：无色透明的甲苯层、白色固体的脂溶性沉淀层、红色透明的血红蛋白溶液层和暗红色的破碎物沉淀层.用滤纸过滤以除去脂溶性沉淀层,于分液漏斗中静置后分离出血红蛋白溶液.3.人的血红蛋白由四条肽链组成人的血红蛋白由四条肽链组成 4.这是一道综合题，考查的知识点包括：血红蛋白提取和分离的程序、加入柠檬酸钠的目的、样品的处理、凝胶色谱法纯化的目的、血红蛋白的特点等知识。6. 考查凝胶色谱法分离蛋白质的原理、色谱柱的制作材料、装填色谱柱的注意事项、洗脱液的使用等知识。7.考查的知识点包括：凝胶色谱法分离蛋白质的操作步骤和方法、血红蛋白的分离与作用、亚硝酸盐对人体的危害。8.生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的 pH 下进行的，血液的 pH 之所以保持在 7.357.45 之间，是因为血液中存在缓冲物质，从而调节血液的 pH。9.本题考查血红蛋白的分离和提取。血红蛋白分离和提取实验的操作分为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步。整个实验的原理是依据蛋白质的各种特性分离蛋白质。
