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跟踪练(37) 生物技术在其他方面的应用
1.红细胞含有大量的血红蛋白,我们可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液来提取和分离血红蛋白,请回答下列有关问题:
(1)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,经处理并离心,收集血红蛋白溶液。以上所述的过程为样品处理,它包括红细胞的洗涤、____________________、分离血红蛋白溶液。
(2)收集的血红蛋白溶液可以在透析袋中透析,这就是样品的粗分离。透析的目的是______________________________或用于更换样品的缓冲液。
(3)通过____________法将样品进一步纯化,该方法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的。
(4)判断纯化的蛋白质是否达到要求,使用最多的鉴定方法是____________________。
答案:(1)血红蛋白的释放
(2)去除样品中分子量较小的杂质
(3)凝胶色谱
(4)SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳
解析:(1)样品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。(2)透析是为了去除样品中分子量较小的杂质,或用于更换样品的缓冲液。(3)通过凝胶色谱法,根据相对分子质量的大小分离纯化蛋白质。(4)判断纯化的蛋白质是否达到要求,使用最多的鉴定方法是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。
2.如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置,请回答下列问题:
(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分,其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有________功能。我们通常选用猪、牛、羊等动物的血液进行实验,实验前取新鲜的血液时,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________________。
(2)甲装置中,B是血红蛋白溶液,则A是__________;乙装置中,C溶液的作用是
________________________________________________________________________。
(3)甲装置用于____________,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。
(4)最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行__________。
答案:(1)运输 防止血液凝固
(2)磷酸缓冲液 洗脱血红蛋白
(3)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
(4)纯度鉴定
解析:(1)血红蛋白能携带氧气,体现了蛋白质具有运输功能。实验前取新鲜的血液时,要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠,柠檬酸钠具有防止血液凝固的作用。(2)甲装置中,B是血红蛋白溶液,则A是磷酸缓冲液;乙装置中,C溶液的作用是洗脱血红蛋白。(3)甲装置用于透析(粗分离),目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质。用乙装置分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。(4)经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
3.(2023·江西上饶模拟)随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成,人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质进行研究时,首先要获得纯度较高的蛋白质。如图是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中,准备从猪的血液中初步提取血红蛋白,设计的“血红蛋白提取、分离流程图”,请回答下列有关问题:
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用________________反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是_____________
________________。
(2)血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是____________________,若要尽快达到理想的透析效果,可以____________________(写出一种方法)。
(3)血红蛋白的纯化是通过____________法将相对分子质量大的杂质蛋白除去。
(4)电泳利用了待分离样品中各种分子的________________________________等的差异,而产生不同迁移速度,实现各种分子的分离。
答案:(1)生理盐水 渗透作用(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时,细胞吸水涨破)
(2)除去小分子杂质 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液
(3)凝胶色谱
(4)带电性质以及分子本身大小、形状
解析:(1)生理盐水能维持细胞形态,样品处理中红细胞的洗涤要用生理盐水反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度缓冲液并充分搅拌,这样红细胞会由于渗透吸水而涨破,从而获