2020-2021學(xué)年高二生物人教版選修1學(xué)案：專(zhuān)題5　課題3　血紅蛋白的提取和分離 Word版含解析

1、課題3血紅蛋白的提取和分離知識(shí)點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與方法1分離不同種類(lèi)蛋白質(zhì)的原理蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)(如形狀、大小、電荷性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)、對(duì)其他分子的親和力等)千差萬(wàn)別，由此可提取和分離各種蛋白質(zhì)。2凝膠色譜法(分配色譜法)(1)凝膠：實(shí)際上是一些微小的多孔球體，大多數(shù)是由多糖類(lèi)化合物構(gòu)成的，如葡聚糖、瓊脂糖。(2)原理：凝膠小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道，相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，只能分布在顆粒之間，通過(guò)的路程較短，移動(dòng)速度較快；相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，通過(guò)的路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢，因此可將各種相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)分離。(3)分離過(guò)程

2、：蛋白質(zhì)混合物上柱洗脫大分子蛋白質(zhì)移動(dòng)快、小分子蛋白質(zhì)移動(dòng)慢收集大分子蛋白質(zhì)收集小分子蛋白質(zhì)說(shuō)明：洗脫是從色譜柱上端不斷注入緩沖液，促進(jìn)蛋白質(zhì)分子的差速流動(dòng)。3凝膠電泳法(1)原理：許多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解離的基團(tuán)，在一定的ph下，這些基團(tuán)會(huì)帶上正電或負(fù)電。在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極移動(dòng)。電泳利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。(2)常見(jiàn)分離方法：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳。1凝膠色譜法的原理總結(jié)蛋白質(zhì)比較相對(duì)分子質(zhì)量大相對(duì)分子質(zhì)量小凝膠內(nèi)

3、部不能進(jìn)入能進(jìn)入運(yùn)動(dòng)方式垂直向下垂直向下和無(wú)規(guī)則擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)路程較短較長(zhǎng)洗脫次序先流出后流出2.緩沖溶液(1)原理：由弱酸和相應(yīng)的強(qiáng)堿弱酸鹽組成(如h2co3/nahco3、nah2po4/na2hpo4等)，調(diào)節(jié)酸和鹽的用量，可配制在不同ph范圍內(nèi)使用的緩沖液。(2)作用：抵抗外界酸、堿對(duì)溶液ph的干擾而保持ph穩(wěn)定?！镜漕}精練1】下圖表示對(duì)某蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行sds聚丙烯酰胺凝膠電泳的結(jié)果(相似于紙層析法分離色素)，下列相關(guān)敘述不正確的是()a蛋白質(zhì)上某些基團(tuán)解離后可使蛋白質(zhì)帶電，電場(chǎng)中帶電的蛋白質(zhì)分子(或多肽)會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極移動(dòng)b蛋白質(zhì)在sds聚丙烯酰胺凝膠中的遷移速度完全取決

4、于其所帶凈電荷多少c蛋白質(zhì)在sds聚丙烯酰胺凝膠中的遷移速度基本取決于其相對(duì)分子質(zhì)量的大小d電泳結(jié)果表明溶液中的蛋白質(zhì)可能有兩種，也可能只有一種【答案】b【解析】蛋白質(zhì)的氨基與羧基可發(fā)生解離，使其帶正電或負(fù)電，在電場(chǎng)中發(fā)生遷移。sds聚丙烯酰胺凝膠電泳中所加的sds可完全掩蓋蛋白質(zhì)本身所帶的電荷，故其移動(dòng)速度與本身所帶電荷多少無(wú)關(guān)，而由其分子大小決定。sds可使蛋白質(zhì)變性形成肽鏈，故結(jié)果所示可能是一種蛋白質(zhì)(有兩種肽鏈)，也可能是兩種蛋白質(zhì)。解題歸納 蛋白質(zhì)在凝膠色譜柱中遷移的速度和途徑主要與蛋白質(zhì)的大小相關(guān)；在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度和方向除了與蛋白質(zhì)的大小相關(guān)外，蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀都影響

5、其在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度?！镜漕}精練2】下列關(guān)于物質(zhì)提取、純化原理的敘述，不正確的是()a采用凝膠色譜法分離果膠酶的原理是蛋白質(zhì)分子的相對(duì)分子質(zhì)量不同，在色譜柱中的移動(dòng)速度不同b使用透析法可以去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)c電泳法是利用樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及樣品分子大小不同，使帶電分子產(chǎn)生的遷移速度不同而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離d離心法分離蛋白質(zhì)的依據(jù)是密度不同的物質(zhì)離心時(shí)沉降速度不同【答案】b【解析】用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，通過(guò)的路程長(zhǎng)，移動(dòng)的速度慢；相對(duì)分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)不容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，通過(guò)的路程短，移動(dòng)的速度快，

6、因此相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)得以分離，a正確；使用透析法可以去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，b錯(cuò)誤；電泳法是利用樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及樣品分子大小不同，使帶電分子產(chǎn)生的遷移速度不同而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離，c正確；離心法分離蛋白質(zhì)的依據(jù)是密度不同的物質(zhì)離心時(shí)沉降速度不同，d正確。知識(shí)點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)操作與分析評(píng)價(jià)1實(shí)驗(yàn)操作蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為四步：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。2.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)對(duì)部分操作的深度分析1紅細(xì)胞洗滌的要求。紅細(xì)胞洗滌時(shí)，洗滌次數(shù)、離心速度與離心時(shí)間十分重要。洗滌次數(shù)過(guò)少，無(wú)法除去血漿蛋白；離心速度過(guò)高和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果。

7、洗滌三次后，若上清液仍有黃色，可增加洗滌次數(shù)，否則紅細(xì)胞洗滌不干凈。2凝膠色譜柱的裝填。(1)在色譜柱中填凝膠的時(shí)候要盡量緊密，以降低凝膠顆粒之間的空隙。如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會(huì)在色譜柱內(nèi)形成無(wú)效的空隙，使本該進(jìn)入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過(guò)，攪亂洗脫液的流動(dòng)次序，影響分離的效果。(2)一旦發(fā)生以下兩種情況，凝膠色譜柱需要重新裝填。一是在裝填凝膠柱時(shí)，有氣泡存在，氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果；二是在凝膠色譜操作過(guò)程中，發(fā)生洗脫液流干，露出凝膠顆粒的現(xiàn)象。3樣品的加入和洗脫。滴加樣品時(shí)，吸管管口貼著管壁環(huán)繞移動(dòng)加樣，不要破壞凝膠面。在蛋白質(zhì)分離過(guò)程中，仔細(xì)觀察

8、紅色區(qū)帶在洗脫過(guò)程中的移動(dòng)情況，如果紅色區(qū)帶均勻一致地移動(dòng)，說(shuō)明色譜柱制作成功。根據(jù)紅色區(qū)帶的移動(dòng)狀況判斷收集流出液的時(shí)間，待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí)，用試管收集流出液，每5 ml收集一試管，連續(xù)收集?！镜漕}精練3】下列關(guān)于樣品的加入和洗脫的操作不正確的是()a加樣前，打開(kāi)色譜柱下端的流出口，使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到凝膠面的下面b加樣后，打開(kāi)下端出口，使樣品滲入凝膠床內(nèi)c等樣品完全進(jìn)入凝膠層后，關(guān)閉下端出口d用吸管小心地將1 ml透析后的樣品加到色譜柱的頂端，不要破壞凝膠面【答案】a【解析】加樣前，打開(kāi)色譜柱下端的流出口，使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊。解題歸納 樣品

9、的加入和洗脫的步驟及操作要求步驟操作要求調(diào)整緩沖液液面打開(kāi)出口緩沖液液面緩慢下降關(guān)閉出口滴加透析樣品用吸管吸1 ml樣品加到色譜柱的頂端樣品滲入凝膠床打開(kāi)出口樣品滲入凝膠床關(guān)閉出口洗脫加入磷酸緩沖液連接洗脫瓶打開(kāi)出口收集待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí)，用試管收集流出液【典題精練4】在蛋白質(zhì)的提取和分離中，關(guān)于對(duì)樣品處理過(guò)程的分析，正確的是()a洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無(wú)機(jī)鹽b洗滌時(shí)離心速度過(guò)低和時(shí)間過(guò)短會(huì)使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果c洗滌過(guò)程選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的生理鹽水d透析的目的是去除樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)【答案】d【解析】本題主要考查了血紅蛋白提取和分離中的

10、樣品處理的操作。洗滌紅細(xì)胞的目的主要是除去血漿中的雜蛋白；洗滌時(shí)離心速度過(guò)高和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使白細(xì)胞等一同沉淀，達(dá)不到分離的效果；洗滌過(guò)程用到的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的nacl溶液。一、選擇題1凝膠色譜法是分離蛋白質(zhì)分子的一種常用方法。但并非所有的蛋白質(zhì)都可用此方法進(jìn)行分離。能分離的蛋白質(zhì)分子之間必須(d)a具有相同的相對(duì)分子質(zhì)量b相對(duì)分子質(zhì)量不同，但都是相對(duì)分子質(zhì)量較大的分子c相對(duì)分子質(zhì)量不同，但都是相對(duì)分子質(zhì)量較小的分子d具有不同的相對(duì)分子質(zhì)量解析：對(duì)于分子大小不同，但同屬于凝膠分離范圍內(nèi)的各種分子，根據(jù)其相對(duì)分子質(zhì)量不同，通過(guò)凝膠色譜柱的快慢程度不同進(jìn)行分離。2血紅蛋白的提取和分離一般分為四步

11、，符合要求的是(c)a粗分離樣品處理純化純度鑒定b粗分離純化樣品處理純度鑒定c樣品處理粗分離純化純度鑒定d純化純度鑒定粗分離樣品處理解析：血紅蛋白的提取和分離一般可分為四大步，包括樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定，首先通過(guò)洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品處理；再經(jīng)過(guò)透析法去除分子量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過(guò)凝膠色譜法將相對(duì)分子質(zhì)量較大的雜蛋白除去，即樣品的純化；最后經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。3凝膠色譜分離法分離蛋白質(zhì)時(shí)，凝膠的種類(lèi)較多，但其作用的共同點(diǎn)是(a)a改變蛋白質(zhì)分子通過(guò)凝膠時(shí)的路徑b吸附一部分蛋白質(zhì)，從而影響蛋白質(zhì)分子的移動(dòng)速度c將酶

12、或細(xì)胞固定在凝膠中d與蛋白質(zhì)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而影響其移動(dòng)速度解析：凝膠的種類(lèi)較多，但每一種凝膠內(nèi)部都有孔隙。相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過(guò)凝膠時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢；相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)只能在凝膠外部移動(dòng)，路程較短，移動(dòng)速度較快。相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)分子因此得以分離。4下列有關(guān)凝膠色譜法的敘述，不正確的是(c)a凝膠色譜法是根據(jù)分子大小分離蛋白質(zhì)的有效方法b目前經(jīng)常使用的凝膠有交聯(lián)葡聚糖、聚丙烯酰胺凝膠和瓊脂糖等c大分子物質(zhì)后被洗脫出來(lái)，小分子物質(zhì)先被洗脫出來(lái)d凝膠色譜法的原理是不同大小的分子所經(jīng)的路徑不同而得以分離解析：相對(duì)分子質(zhì)

13、量較小的蛋白質(zhì)由于擴(kuò)散作用進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部而使所經(jīng)過(guò)的路程較長(zhǎng)；相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)被排阻在凝膠顆粒外面，在顆粒之間迅速通過(guò)。因此，大分子物質(zhì)先被洗脫出來(lái)，小分子物質(zhì)后被洗脫出來(lái)。5分離血紅蛋白時(shí)，將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中，以2 000 r/min的速度離心10 min后，可以明顯看到試管中的溶液分為4層。下列描述中，正確的是(a)a第1層為無(wú)色透明的甲苯層b第2層為紅色透明層，含血紅蛋白c第4層為白色薄層固體，是脂溶性沉淀物d第3層為暗紅色沉淀物，含未破裂的細(xì)胞解析：采集的血樣先經(jīng)處理分離出紅細(xì)胞，然后在蒸餾水和甲苯的作用下，使紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白。分離血紅蛋白時(shí)，將攪拌好的混

14、合液轉(zhuǎn)移到離心管中，以2 000 r/min的速度離心10 min后，可以明顯看到試管中的溶液分成4層：第1層為無(wú)色透明的甲苯層：第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質(zhì)的沉淀層；第3層為紅色透明液體，是血紅蛋白的水溶液；第4層是其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物。將試管中的液體用濾紙過(guò)濾，除去脂溶性沉淀層，于分液漏斗靜置片刻后，分出下層的紅色透明液體，即為血紅蛋白溶液。6在血紅蛋白分離過(guò)程中，如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，與其有關(guān)的是(b)a血紅蛋白釋放 b色譜柱的裝填c洗脫過(guò)程 d樣品的處理解析：如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話(huà)，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流

15、出；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說(shuō)明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。7下列敘述正確的是(b)a不同類(lèi)型的凝膠吸水量不同，凝膠膨脹體積的倍數(shù)也不同b不同類(lèi)型的凝膠膨脹所需的時(shí)間不同c若凝膠中含有空氣、細(xì)菌等不影響分離度d可以用高溫、高壓的方法來(lái)加速凝膠的膨脹解析：不同類(lèi)型的凝膠其吸水量不同，但凝膠吸水后體積膨脹基本上都是吸水量的2倍。不同類(lèi)型的凝膠膨脹所需時(shí)間不同，如使用軟膠時(shí)，自然膨脹需24小時(shí)至數(shù)天。加熱可加速凝膠的膨脹，但不能采用高溫高壓的方式。8下面關(guān)于對(duì)血紅蛋白提取和分離實(shí)驗(yàn)的樣品的處理措施中，不正確的是(a)a采集血樣后要高速短時(shí)離心獲得血細(xì)胞b洗滌三次后如上清液仍有黃色

16、，可增加洗滌次數(shù)，否則血漿蛋白無(wú)法除凈c在蒸餾水和甲苯的作用下，細(xì)胞破裂，釋放出血紅蛋白d釋放血紅蛋白后再經(jīng)過(guò)離心，就可以使血紅蛋白和其他雜質(zhì)分離開(kāi)來(lái)解析：本題考查血紅蛋白提取和分離實(shí)驗(yàn)的樣品處理。采集血樣后要低速短時(shí)離心獲得血細(xì)胞，否則，會(huì)使淋巴細(xì)胞、血小板等細(xì)胞混雜在紅細(xì)胞中。二、非選擇題9科學(xué)家發(fā)現(xiàn)家蠅體內(nèi)存在一種抗菌活性蛋白。這種蛋白質(zhì)具有極強(qiáng)的抗菌能力，受到研究者重視。(1)分離該抗菌蛋白可用電泳法，其原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子的電荷(帶電情況)、大小及形狀不同，在電場(chǎng)中的遷移速度不同而實(shí)現(xiàn)分離。(2)可用金黃色葡萄球菌來(lái)檢驗(yàn)該蛋白的體外抗菌特性?？咕鷮?shí)驗(yàn)所用培養(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白胨主要為

17、細(xì)菌生長(zhǎng)提供碳源和氮源。(3)分別在加入和未加入該抗菌蛋白的培養(yǎng)基中接種等量菌液。培養(yǎng)一定時(shí)間后，比較兩種培養(yǎng)基中菌落的數(shù)量，確定該蛋白質(zhì)的抗菌效果。(4)細(xì)菌培養(yǎng)常用的接種方法有平板畫(huà)線(xiàn)法和稀釋涂布平板法(稀釋混合平板法)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理。解析：電泳利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。牛肉膏主要為微生物提供碳源、磷酸鹽和維生素，蛋白胨主要為微生物提供氮源和維生素。細(xì)菌培養(yǎng)中常用的接種方法有平板畫(huà)線(xiàn)法和稀釋涂布平板法，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理，以防造成細(xì)

18、菌擴(kuò)散，帶來(lái)危害。10血紅蛋白是人和其他脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的主要組成成分，負(fù)責(zé)血液中o2或co2的運(yùn)輸。請(qǐng)根據(jù)血紅蛋白的提取和分離流程圖回答問(wèn)題。(1)將實(shí)驗(yàn)流程補(bǔ)充完整：a為血紅蛋白的釋放，b為樣品的加入和洗脫。凝膠色譜法是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小來(lái)分離蛋白質(zhì)的有效方法。(2)洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白(血漿蛋白)，洗滌次數(shù)過(guò)少，無(wú)法除去血漿蛋白；離心速度過(guò)高和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使白細(xì)胞一同沉淀，達(dá)不到分離的效果。洗滌干凈的標(biāo)志是離心后的上清液不再呈現(xiàn)黃色。釋放血紅蛋白的過(guò)程中起作用的是蒸餾水和甲苯。(3)在洗脫過(guò)程中加入物質(zhì)的量濃度為20 mmol/l的磷酸緩沖液(ph為7.0)的目的是準(zhǔn)確模擬生物體

19、內(nèi)的生理環(huán)境，保證血紅蛋白的正常結(jié)構(gòu)和功能。如果紅色區(qū)帶均勻一致地移動(dòng)，說(shuō)明色譜柱制作成功。解析：凝膠色譜法是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。在蛋白質(zhì)分離與提取過(guò)程中包括樣品的處理、粗分離、純化和純度鑒定四步，每一步均應(yīng)用了不同的操作技術(shù)，需要注意?！九詸谒伎碱}】點(diǎn)撥(教材p70)凝膠實(shí)際上是一些微小的多孔球體，小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道。相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，只能分布在顆粒之間，通過(guò)的路程較短，移動(dòng)速度較快；相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)的通道，通過(guò)的路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢。因此，樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)先流出，相對(duì)分子質(zhì)量中等的

20、分子后流出，相對(duì)分子質(zhì)量最小的分子最后流出，從而使各種相對(duì)分子質(zhì)量不同的分子得以分離。如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會(huì)在色譜柱內(nèi)形成無(wú)效的空隙，使本該進(jìn)入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過(guò)，攪亂洗脫液的流動(dòng)次序，影響分離的效果。1凝膠色譜法也稱(chēng)為分配色譜法，它是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的方法之一。所用的凝膠實(shí)際上是一些微小的多孔球體，這些小球體大多數(shù)是由多糖類(lèi)化合物構(gòu)成，小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道，當(dāng)一個(gè)含有各種分子的樣品溶液緩慢流經(jīng)時(shí)，各分子在色譜柱內(nèi)進(jìn)行兩種不同的運(yùn)動(dòng)，即垂直向下的運(yùn)動(dòng)和無(wú)規(guī)則的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，只能分布在顆粒之間，通過(guò)的

21、路程較短，移動(dòng)速度較快；相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，通過(guò)的路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢。因此，樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)先流出，相對(duì)分子質(zhì)量中等的分子后流出，相對(duì)分子質(zhì)量最小的分子最后流出，這種現(xiàn)象又叫分子篩現(xiàn)象。此外，凝膠本身具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)分子質(zhì)量大的分子通過(guò)這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上的空隙時(shí)阻力大，而相對(duì)分子質(zhì)量小的分子通過(guò)時(shí)阻力小，因此不同相對(duì)分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)分子可以獲得分離。2在一定范圍內(nèi)，能對(duì)抗外來(lái)少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋不引起溶液ph發(fā)生明顯變化的作用叫做緩沖作用，具有緩沖作用的溶液叫做緩沖溶液。緩沖溶液通常是由12種緩沖劑溶解于水中制得，調(diào)節(jié)緩沖劑的比例就可

22、制得在不同ph范圍內(nèi)使用的緩沖液。緩沖溶液的作用是維持反應(yīng)體系的ph基本不變。在生物體內(nèi)進(jìn)行的各種生物化學(xué)過(guò)程都是在精確的ph下進(jìn)行的，受到氫離子濃度的嚴(yán)格調(diào)控。為了在實(shí)驗(yàn)室條件下準(zhǔn)確地模擬生物體內(nèi)的天然環(huán)境，就必須保持體外生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程有與體內(nèi)過(guò)程完全相同的ph。3電泳是指帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過(guò)程。許多重要的生物大分子，如多肽、蛋白質(zhì)、核酸等都具有可解離的基團(tuán)，它們?cè)谀硞€(gè)特定的ph下會(huì)帶上正電或負(fù)電；在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極方向移動(dòng)。電泳技術(shù)就是在電場(chǎng)的作用下，利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異，使帶電分子產(chǎn)生不同

23、的遷移速度，從而達(dá)到對(duì)樣品進(jìn)行分離、鑒定或提純的目的。4血紅蛋白提取和分離的程序可分為四大步，包括：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。首先通過(guò)洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品的處理；再經(jīng)過(guò)透析去除分子量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過(guò)凝膠色譜法將相對(duì)分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去，即樣品的純化；最后經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。5血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時(shí)可以通過(guò)觀察顏色來(lái)判斷什么時(shí)候應(yīng)該收集洗脫液。這使血紅蛋白的分離過(guò)程非常直觀，大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作。專(zhuān)題整合與評(píng)估知識(shí)建網(wǎng) 要語(yǔ)必背1dna不溶于酒精，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，可利用酒精將

24、dna和蛋白質(zhì)分開(kāi)。2dna在0.14 mol/l nacl溶液中溶解度最低。3pcr原理：dna熱變性原理。pcr每次循環(huán)都包括變性、復(fù)性和延伸三步。4dna聚合酶不能從頭開(kāi)始合成dna，只能從3端延伸dna鏈。dna的合成方向總是從子鏈的5端向3端延伸。5利用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量大的先洗脫出來(lái)，相對(duì)分子質(zhì)量小的后洗脫出來(lái)。6在電泳中，待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀都會(huì)影響分子的遷移速度。7sds聚丙烯酰胺凝膠電泳的遷移率完全取決于分子的大小。8蛋白質(zhì)提取和分離的一般步驟是：樣品處理與粗分離、純化和純度鑒定。9在對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行純度鑒定時(shí)，使用最多的方

25、法是sds聚丙烯酰胺凝膠電泳。知識(shí)整合促貫通一、dna的粗提取與鑒定和蛋白質(zhì)的提取和分離的比較大分子物質(zhì)的提取與分離，一般是根據(jù)其固有的理化性質(zhì)，用不同的物理或化學(xué)方法，達(dá)到不同成分分離的目的。對(duì)于dna與血紅蛋白的提取和分離的相關(guān)知識(shí)，可通過(guò)下表來(lái)辨析掌握?！镜漕}精練1】下列關(guān)于dna和蛋白質(zhì)提取與分離實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的有()a提取細(xì)胞中的dna和蛋白質(zhì)都需用蒸餾水漲破細(xì)胞b用同濃度nacl溶液反復(fù)溶解與析出dna可去除蛋白質(zhì)c蛋白質(zhì)提取和分離過(guò)程中進(jìn)行透析可去除溶液中的dnad蛋白質(zhì)和dna都可以用電泳的方法進(jìn)行分離純化【答案】d【解析】本題考查dna和蛋白質(zhì)提取與分離的實(shí)驗(yàn)原理。提取植物

26、細(xì)胞中的dna時(shí)不用蒸餾水漲破細(xì)胞。蛋白質(zhì)提取和分離過(guò)程中透析的目的是除去溶液中相對(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。dna在不同濃度的氯化鈉溶液中溶解度不同，在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/l的氯化鈉溶液中dna的溶解度最低，dna可以析出，通過(guò)過(guò)濾可以除去蛋白質(zhì)。用電泳的方法可以將蛋白質(zhì)、dna進(jìn)行分離純化?！镜漕}精練2】現(xiàn)代生物學(xué)已向兩個(gè)方面發(fā)展，即宏觀研究的生態(tài)系統(tǒng)水平和微觀研究的分子水平。對(duì)于分子的研究，相關(guān)物質(zhì)的提取和分離顯得尤為重要。下面是物質(zhì)提取和分離的相關(guān)問(wèn)題，請(qǐng)回答：.dna分子的提取和分離(1)在提取菜花細(xì)胞中的dna時(shí)，采用的是研磨法，為什么不能像用雞血那樣，用蒸餾水使其破裂？_。

27、(2)在提取實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到兩種濃度的nacl溶液，說(shuō)明其作用：2 mol/l nacl溶液：_；0.14 mol/l nacl溶液：_。(3)在獲取新鮮雞血后，每100 ml血液中加入3 g檸檬酸鈉的作用是_。(4)鑒定dna所用的試劑是_。.血紅蛋白的提取和分離(1)在血紅蛋白的提取和分離過(guò)程中：粗分離、純化和純度鑒定時(shí)，都會(huì)用到緩沖溶液，其作用是_。(2)在洗脫過(guò)程中，對(duì)洗脫液的流速要求穩(wěn)定的目的是_?！敬鸢浮?(1)植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，不會(huì)吸水漲破，只有通過(guò)研磨，才能釋放出dna(2)溶解dna分子，過(guò)濾除去不溶于nacl溶液的雜質(zhì)使dna分子析出，過(guò)濾除去溶于nacl溶液中的雜質(zhì)(3)

28、防止血液凝固(4)二苯胺試劑.(1)維持血紅蛋白環(huán)境中ph的穩(wěn)定(2)維持操作壓的穩(wěn)定【解析】.(1)提取dna分子的理想材料為富含dna的細(xì)胞。雞血紅細(xì)胞具有細(xì)胞核，放入蒸餾水中會(huì)使細(xì)胞漲破，釋放出dna，而植物細(xì)胞含有細(xì)胞壁，不能因吸水而漲破。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩次用到nacl溶液，初次為2 mol/l的nacl溶液，用于溶解dna，而0.14 mol/l的nacl溶液會(huì)使dna析出。(3)為了防止血液凝固，應(yīng)在新采取的血液中加入檸檬酸鈉。(4)鑒定dna所用的試劑為二苯胺試劑。.(1)為保持蛋白質(zhì)的生理活性，應(yīng)用緩沖液保持ph的恒定。(2)洗脫液的流速變化過(guò)快，操作壓變化過(guò)大，會(huì)使洗脫物質(zhì)的下降速度變化過(guò)大，導(dǎo)致分離純化不充分。二、dna的提取、pcr技術(shù)、蛋白質(zhì)分離實(shí)驗(yàn)的比較【典題精練3】蛋白質(zhì)的分離與純化技術(shù)是蛋白質(zhì)研究的重要技術(shù)。下列有關(guān)敘述不正確的是()a根據(jù)蛋白質(zhì)分子不能透過(guò)半透膜的特性，可將樣品中各種不同的蛋白質(zhì)分離b根據(jù)蛋白質(zhì)所帶電荷