【高三生物新题专项汇编】考点19 DNA和蛋白质技术（精品试题+答案详解）

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高三生物新题专项汇编2
考点19
DNA和蛋白质技术
1．（2020·安徽金安·六安一中月考）通常用哺乳动物的血液来提取和分离血红蛋白，下列叙述中正确的是（
）
A．实验时向新鲜的血液中加入柠檬酸钠的目的是防止血红蛋白变性
B．洗涤红细胞的目的是避免细胞粘连在一起
C．分离红细胞时要进行较长时间的高速离心
D．粗分离后的血红蛋白还要通过凝胶色谱法将样品进一步纯化
2．（2020·宁夏银川·长庆高中月考）下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（
）
A．用菜花替代鸡血做实验，其实验操作步骤相同
B．向鸡血细胞液中加蒸馏水是为了释放出DNA
C．向浓盐溶液中加蒸馏水是为了析出DNA
D．DNA既溶于2
mol/L的NaCl溶液也溶于蒸馏水
3．（2020·张家界市民族中学高三月考）下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是
A．用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近
B．DNA析出过程中，搅拌操作要轻柔以防DNA断裂
C．预冷的乙醇可用来进一步纯化粗提的DNA
D．用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热
4．（2020·四川成都·石室中学高三开学考试）蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述不正确的是（
）
A．根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性，可将样品中各种不同的蛋白质分离
B．根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳分离蛋白质
C．可通过凝胶色谱法分离蛋白质
D．根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质
5．（2020·四川成都·石室中学高三开学考试）已知某样品中存在甲、乙、丙、丁和戊五种蛋白质分子,其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示,下列有关蛋白质分离的叙述正确的是
A．分子甲与分子戊所带电荷性质相同
B．若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质,则分子甲移动速度最快
C．将样品装入透析袋中透析12
h，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内
D．用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子,则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最远
6．（2020·四川成都·石室中学高三开学考试）在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是
A．防止血红蛋白被氧化
B．血红蛋白是一种两性物质，需要酸中和
C．磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程
D．让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能
7．（2020·江西上高二中高三月考）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柠檬酸钠
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NaCl对血红蛋白溶液的透析12小时，可以去除小分子杂质
D．在凝胶柱中加入蛋白样品后即可连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收集样品
8．（2020·江西上高二中高三月考）镰刀型细胞贫血症是一种由基因突变引起的遗传病，患者的红细胞是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。某科学兴趣小组计划从血红蛋白的成分是否变化来开展研究性学习。下列是该小组成员获得纯度很高的血红蛋白的实验过程，不正确的一项是
A．对红细胞进行洗涤，在加入蒸馏水和甲苯使红细胞破裂释放出血红蛋白后，将混合液静置一段时间后分层获得血红蛋白溶液
B．将血红蛋白溶液装入透析袋中透析，可达到粗分离的目的
C．利用凝胶色谱操作对血红蛋白进行纯化
D．使用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定，以获得纯度很高的血红蛋白
9．（2020·沙坪坝·重庆一中月考）下列关于血红蛋白提取和分离的过程及原理的叙述，错误的是（
）
A．为了防止血液凝固，应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠
B．SDS能使蛋白质完全变性，使电泳迁移率完全取决于电荷的性质和多少
C．利用0.9%的NaCl对血红蛋白溶液透析12小时，可以去除小分子杂质
D．在凝胶柱中加入蛋白样品后即可连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收集样品
10．（2020·山东青岛·高三期末）下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验原理与方法的叙述，正确的是(　　)
A．向鸡血细胞液中加入蒸馏水的目的是使其吸水涨破，释放出其中的DNA
B．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在氯化钠中的溶解度
C．调节NaCl溶液浓度至0.14mol/L，过滤后取滤液进行后续步骤的操作
D．用体积分数为95%的冷却酒精可以进一步纯化DNA
11．（2020·江苏高三开学考试）如图是“DNA粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图，下列叙述错误的是（
）
A．图1中溶液a可以选用含DNA的0.014mol·L-1的NaCl溶液
B．图1所示操作的原理是DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质溶于酒精
C．图2试管1的作用是证明2mol·L-1NaCl溶液遇二苯胺出现蓝色
D．图2所示实验操作中有一处错误，可能导致试管2中蓝色变化不明显
12．（2020·江苏海陵·泰州中学高三月考）利用鸡血进行DNA的粗提取与鉴定，有关叙述错误的是（
）
A．将鸡血离心后取上清液进行实验
B．DNA在0.14
mol·L-1
NaCl溶液中溶解度最大
C．可用95%的冷酒精进行DNA的纯化
D．在沸水浴条件下，提纯的DNA直接与二苯胺试剂反应呈蓝色
13．（2020·江苏如皋·高三开学考试）下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（
）
A．大肠杆菌、洋葱和鸡血细胞均可作为提取DNA的材料
B．由于DNA对高温耐受性差，故提取时需加入体积分数为95%的冷酒精
C．可用木瓜蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNA
D．加水稀释2
mol·L-1的NaCl过程中，加水量与DNA析出的量成正相关
14．（2020·四川青羊·树德中学月考）几丁质是构成植物病原真菌和昆虫外骨骼的组分，高等动植物和人类体内不含几丁质。某些微生物能合成几丁质酶（胞外酶），将几丁质降解为
N-乙酰氨基葡萄糖（是生物细胞中许多重要多糖的基本组成单位，化学式为C8H15NO6）科研人员通过微生物培养获得几丁质酶，用于生物防治。回答下列问题。
（l）几丁质酶用于植物病虫害防治的优势是_____。
（2）欲筛选几丁质酶高产菌株，应在培养基中加入几丁质，为微生物提供_____。菌株接种前对培养基灭菌，目的是_____。菌株筛选成功后，可将培养的菌液与_____混合，在-20℃长期保存。
（3）将筛选出的菌株接种到培养基中，30℃恒温振荡培养至几丁质降解完全，得到几丁质酶发酵液，将其离心，保留__（填“上清液”或“沉淀”），获得粗酶样品；在胶体几丁质固体培养基上打孔，将粗酶样品加入孔内，恒温静置
8h，根据透明圈的大小可判断_。
（4）通过SDS_____法可对几丁质酶样品进行纯度检测，加入SDS的目的是_____。
15．（2020·全国其他）血红蛋白是哺乳动物红细胞内含量最多的蛋白质，在氧气多的情况下，血红蛋白与氧结合与二氧化碳分离，形成鲜红色的血液，在氧气少二氧化碳多的情况下，血红蛋白与氧气分离与二氧化碳结合形成暗红色的血液。研究表明，血红蛋白可作为天然的红色着色剂，在鲜肉、火腿等食品中使用。请分析回答：
（1）人体内血红蛋白呈现红色的原因是四条肽链均含有___________。欲对血红蛋白进行提取和鉴定，需经过样品处理、_______________、纯化和纯度鉴定四步，样品处理过程中分离血红蛋白溶液时需过滤除去__________________________，分离出的红色透明液体需进行透析，透析的目的是____________________________，或用于更换样品的缓冲液。
（2）由题可知，血红蛋白的功能是负责血液中____________________的运输。某同学为验证血红蛋白的特性，利用相关材料设计了如下实验方案，请将实验方案补充完整。
①将采集的新鲜血液分装在含有抗凝剂________________________的三支试管中，混匀后分别贴上A、B、C三张标签。
②静置一段时间后，将三支试管中的血浆、白细胞和血小板倒出，只剩下红细胞。调整三支试管中的红细胞量，使之相等。
③把封装有氧气的注射器里的气体注入A试管中，把封装有二氧化碳的注射器里的气体注入B试管中，C试管不做任何处理，观察三支试管中的_______________．
（3）传统的肉制品加工一般使用亚硝酸盐作为着色剂，现代工艺中一般添加亚硝基血红蛋白作为着色剂，可减少亚硝酸盐的使用量，尽可能避免亚硝酸盐在人体内转化为________________，而致癌、致畸、致突变等。
16．（2020·四川高三其他）三孢布拉氏霉为单细胞的霉菌，能产生β-胡萝卜素，可用于工业生产。回答下列问题:
（1）工业生产中发酵罐内的培养基属于______
（填“液体”或“固体”）培养基，有利于营养物质与三孢布拉氏霉充分接触，菌丝体生长迅速。培养三孢布拉氏霉时需将培养基pH调至____（填“酸性”“中性”或“碱性”）。在接入菌种前，应对培养基进行______灭菌，以避免杂菌污染。
（2）三孢布拉氏霉含有β-胡萝卜素合成的关键酶——八氢番茄红素合成酶（PSY），可根据________（答出一点即可）等特性的差异将PSY与其他蛋白质分离。再采用_________（答出两种方法）固定化PSY，应用于工业生产。
（3）提取到的胡萝卜素粗品，在实验室中通常需通过______法进行鉴定。若观察到____则说明β-胡萝卜素提取成功。
17．（2020·河南高三月考）硒为人体所必需的微量元素之一，人体缺硒会引起多种疾病。研究表明，某些微生物能将硒酸钠或亚硒酸钠还原为红色的纳米硒。纳米硒比其他形式的硒具有更高的生物活性和更低的毒性。研究人员从某富硒矿区土壤中成功分离了一株能将亚硒酸钠还原为红色产物的富硒菌株。回答下列问题：
（1）利用蛋白胨、琼脂、亚硒酸钠、NaCl和蒸馏水分别配制所需的固体和液体培养基；其中，蛋白胨可为目的菌提供的营养成分有_________和维生素；液体培养基和固体培养基的灭菌方法_________（填“相同”或“不同”）。
（2）将从矿区采集的土壤样品1
g置于培养液中进行选择培养，目的是__________________；然后再将培养液进行_________，用滴管取不超过0.1
mL的菌液，用_________将其接种到固体培养基上。
（3）将接种后的平板置于30℃恒温培养箱内培养，72h后，挑选_________菌落再进行纯化。
（4）固定化富硒菌一般采用_________法。采用凝胶色谱法分离纯化还原亚硒酸钠的酶时，先从层析柱中洗脱出来的是相对分子质量较_________的蛋白质。
18．（2020·辽宁葫芦岛·高三二模）硒是一种生命活动必需的微量元素。亚硒酸钠对细菌的生长有明显的毒害作用，土壤中的一些富硒细菌可将其还原为红色单质硒。下图为土壤中富硒细菌的筛选和纯化过程。
请回答下列问题：
（1）若②中出现________的现象，则说明培养基中的亚硒酸钠被富硒细菌还原。
（2）将细菌从②接种至③以及从④接种至⑤的方法分别是________和________。
（3）采用_________法分离纯化还原亚硒酸钠酶时，先从层析柱中洗脱出来的是相对分子质量________的蛋白质分子。
（4）研究人员筛选出一种具有较强富硒能力的菌株，现欲通过观察菌落来判断菌株对亚硒酸钠的耐受值，请将下列实验补充完整：
①配制系列浓度梯度的亚硒酸钠___________(填“液体”或“固体”)培养基；
②向培养基中分别接种___________的该菌株菌液，在适宜条件下培养一段时间；
③观察菌落生长情况，___________的培养基对应的最高亚硒酸钠浓度即为该菌株的最高耐受值。
19．（2020·江西上高二中高三月考）血红蛋白是人和其他脊椎动物负责血液中O2或CO2运输的蛋白质。请回答以下有关问题：
（1）蛋白质的提取和分离分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步，凝胶色谱法一般用于____________这一步，凝胶色谱法是____________的有效方法；所用凝胶的化学本质大多为____________。
（2）科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白，这种蛋白质具有极强的抗菌能力，受到研究者重视。分离该抗菌蛋白可用电泳法，其原理是根据蛋白质分子的___________________、大小及形状不同，在电场中的____________不同而实现分离。
（3）血红蛋白是一种含铁的蛋白质，它存在于____________中。若要根据某人血红蛋白的含量数据来判断其健康状况，则体检时____________（选填“要”或“不要”）空腹做____________。若某人患有慢性贫血，则体检单上会显示血红蛋白含量____________。
（4）人口腔上皮细胞中____________（选填“含有”或“不含有”）血红蛋白，____________（选填“含有”或“不含有”）控制血红蛋白合成的基因，判断是否含有该基因的依据是____________。
20．（2020·沙坪坝·重庆一中月考）请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题：
（1）将实验流程按先后顺序补充完整：A：_____、B：_____。
（2）凝胶色谱法的基本原理是根据_____分离蛋白质。
（3）洗涤红细胞的目的是去除_____，洗涤干净的标志是_____。
（4）下列样品的加入和洗脱的正确顺序是_____。
（5）在装填色谱柱时不得有气泡存在，因为_____。在凝胶色谱操作过程中，不能发生的情况，一旦发生这种情况，需重新装填凝胶色谱柱。如果红色区带_____说明色谱柱制作成功。
21．（2020·四川省绵阳南山中学高三月考）凝胶色谱技术是六十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，对高分子物质有很好的分离效果，目前已被生物化学，分子免疫学等有关领域广泛应用。请根据血红蛋白的提取和分离流程图及操作装置图回答问题。
（1）凝胶色谱法是根据_______________________________________分离蛋白质的有效方法，也称作___________________。
（2）样品处理中红细胞的洗涤要使用_______________________反复冲洗、离心，直到__________________________，表明红细胞已洗涤干净。实验流程图中A操作要用到的试剂是________________________。
（3）血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是__________________________。
（4）甲图中，实验流程B代表______________。进行乙图操作时，如果_____________________，说明色谱柱制作成功。其中，C试剂是______________。
22．（2020·贵州省思南中学高三月考）2019年1月10日，施一公教授研究团队在《科学》上报道了人源γ-分泌酶结合淀粉样前体蛋白（APP）的高分辨率冷冻电镜结构，揭示了结合底物后γ-分泌酶发生的构象变化，并对这些构象变化的功能进行了生化研究，从而为研究与癌症以及阿尔兹海默症相关的特异性药物设计提供了重要的结构信息。回答下列问题：
（1）该项研究进行时，需控制温度、酸碱度等条件，因为高温、过酸、过碱会使γ-分泌酶的___________遭到破坏，失去活性。
（2）根据蛋白质的各种特性，如蛋白质分子的____________、所带电荷的___________、以及溶解度、吸附性、对其他分子亲和力等，可用来分离不同种类蛋白质，从而得到γ-分泌酶。
（3）γ-分泌酶由4个跨膜蛋白亚基组成，分别为PS1、Pen-2、Aph-1和Nicastrin。若对γ-分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定，需采用_____________及电泳技术。前者是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，相对分子质量较__________（填“大”或“小”）的跨膜蛋白移动速度较慢。
（4）电泳是指_____________在电场的作用下发生迁移的过程。对γ-分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行分子量测定时，通常采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法，该方法测定的结果只是_____________的分子量。该电泳迁移率完全取决于相对分子量的大小，原因是______________________。
高三生物新题专项汇编2
考点19
DNA和蛋白质技术
1答案：D
蛋白质的提取和分离：1、原理：凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来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，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，因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离。2、血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有：（1）样品处理：①红细胞的洗涤，②血红蛋白的释放，③分离血红蛋白溶液。（2）粗分离：①分离血红蛋白溶液，②透析。（3）纯化：调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。（4）纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
A、实验时向新鲜的血液中加入柠橡酸钠的目的是防止血液凝固，A错误；
B、洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，B错误；
C、分离红细胞时要进行低速短时离心，C错误；
D、粗分离后的血红蛋白还要通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，D正确。
故选D。
2答案：A
DNA粗提取和鉴定过程：
（1）实验材料的选取凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。
（2）破碎细胞，获取含DNA的滤液
动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
（3）去除滤液中的杂质
方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同．方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
（4）DNA的析出与鉴定
①将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA．用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。
②取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
A、用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤不完全相同，如植物细胞有细胞壁，破碎细胞时需要研磨并加入食盐和洗涤剂，A错误；
B、向鸡血细胞液中加蒸馏水是为了让鸡血细胞吸水胀破，从而释放出DNA，B正确；
C、向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水是为了降低DNA的溶解度，进而析出DNA，C正确；
D、DNA既溶于2mol/L的NaCl溶液也溶于蒸馏水，D正确。
故选A。
3答案：A
DNA粗提取选材的标准：DNA含量高，并且材料易得．由于哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，因此不采用哺乳动物的血液。DNA粗提取和鉴定的原理：
1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同（DNA在0.14mol/L的氯化钠中溶解度最低）；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。3、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
兔属于哺乳动物，其红细胞没有细胞核及各种细胞器，提取不到DNA，而鸡属于鸟类，其红细胞内含有细胞核与各种细胞器，DNA含量较多，A错误；DNA分子从细胞中被释放出来且除去蛋白后是非常容易断裂的,如果太过剧烈的搅拌，DNA链可能会被破坏，因此轻柔搅拌的目的是为了获得较完整的DNA分子，B正确；在冷的95%酒精溶液中DNA的溶解度最低，DNA的沉淀量最大。如果用热的95%酒精会提高DNA的溶解度,不能完全使DNA沉淀，C正确；将析出的DNA溶解在2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后需要水浴加热才会呈现蓝色，D正确。
4答案：A
蛋白质的提取与分离的原理是根据蛋白质的理化性质，即：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，由此提取和分离各种蛋白质。胶色谱法的原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢．蛋白质的提取与分离的步骤为：（1）样品处理：①红细胞的洗涤，②血红蛋白的释放；（2）粗分离：①分离血红蛋白溶液，②透析；（3）纯化：调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质；（4）纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
A、蛋白质分子不能透过半透膜，而溶液中的小分子物质则可以透过半透膜，因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离，A错误；
B、根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳使带电分子产生不同的迁移速度而分离蛋白质，B正确；
C、根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法使大分子的蛋白质先洗脱出来，小分子的物质后洗脱出来而分离蛋白质，C正确；
D、根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法使不同密度的分子位于不同层次的离心液体中而分离蛋白质，D正确。
故选A。
5答案：C
1、凝胶色谱法分离蛋白质的原理：凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来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，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，因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离。
2、电泳法是利用待测样品中各种分子带电性质的差异和分子本身的大小、形状不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离或鉴定。
分析图示可知，分子甲与分子戊所带电荷性质不相同，A错误；分子甲的相对分子质量最小，会进入凝胶内部通道而移动速度慢，B错误；若分子乙留在透析袋内，说明其相对分子质量比较大，分子丙比分子乙相对分子质量大，所以分子丙也留在袋内，C正确；SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中的样品，其电泳迁移率完全取决于分子的大小，相对分子质量相差越大，形成的电泳带相距越远，故分子甲和分子丙形成的电泳带相距最远，D错误。
故选C。
6答案：D
磷酸缓冲液的作用是维持反应体系的pH不变。在生物体内进行的各种生物化学过程都是在精确的pH下进行的，受到氢离子浓度的严格调控。为了在实验室条件下准确地模拟生物体内的天然环境，就必须保持体外生物化学反应过程有与体内过程完全相同的pH。利用磷酸缓冲液模拟细胞内的pH环境，保证血红蛋白的正常结构和功能，便于分离观察和研究。
故选D。
7答案：A
A、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正确；
B、红细胞洗涤使用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错误；
C、利用磷酸缓冲液对血红蛋白溶液的透析12小时，可以去除小分子杂质，C错误；
D、在凝胶柱中加入蛋白样品后，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错误。
故选A
点睛：
8答案：A
对样品进行处理时，应先通过低速短时间离心的方法对红细胞进行洗涤，再加入蒸馏水和甲苯使红细胞破裂释放出血红蛋白后，将混合液置于离心管中，以2
000
r/min的转速离心10
min后分层获得血红蛋白溶液，A项错误；将血红蛋白溶液装入透析袋中，再将透析袋放入盛有300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中（pH为7.0），透析12h，可达到粗分离的目的，B项正确；可利用凝胶色谱操作对血红蛋白进行纯化，C项正确；使用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定，以获得纯度很高的血红蛋白，D项正确。
9答案：BCD
血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有：样品处理：①红细胞的洗涤，②血红蛋白的释放，③分离血红蛋白溶液。粗分离：①分离血红蛋白溶液，②透析。纯化：调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
A、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正确；
B、在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质-SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小，B错误；
C、利用磷酸缓冲液对血红蛋白溶液的透析12小时，可以去除小分子杂质，C错误；
D、在凝胶柱中加入蛋白样品后，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错误。
故选BCD。
10答案：AD
1、DNA粗提取和鉴定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
2、DNA粗提取和鉴定的过程：
（1）实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。
（2）破碎细胞，获取含DNA的滤液：
动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
（3）去除滤液中的杂质：
方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
（4）DNA的析出与鉴定：
①将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。
②取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
动物细胞在蒸馏水中可吸水涨破，故向鸡血细胞液中加入蒸馏水的目的是使其吸水涨破，释放出其中的DNA，A正确；洗涤剂能瓦解细胞膜，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，B错误；DNA在0.14mol/LNaCl溶液中的溶解度最低，因此用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L时，应该除去滤液，保留析出物，对析出物进行后续步骤的操作，C错误；利用某些蛋白质在酒精中的溶解度大于DNA在酒精中的溶解度的原理，可以用体积分数为95%的冷却酒精进一步纯化DNA，D正确。
故选AD。
点睛：
本题考查DNA的粗提取和鉴定，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验步骤、实验采用的试剂及试剂的作用等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
11答案：AC
DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：
①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；
②DNA不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；
③DNA对于酶、高温和洗涤剂的耐受性，蛋白酶能水解蛋白质，但是不能水解DNA
；蛋白质不能耐受较高温度，DNA能耐受较高温度；洗涤剂能瓦解细胞膜，但是对DNA没有影响；
④在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
A、图1中溶液a是2mol?L-1的NaCl溶液，A错误；
B、图1所示操作的原理是DNA不能溶于酒精，而蛋白质等杂质能溶，B正确；
C、图2试管1的作用是证明2
mol?L-1
NaCl溶液遇二苯胺不会出现蓝色，C错误；
D、图2所示实验操作中有一处明显错误（试管2中未将DNA溶于2mol?L-1的NaCl溶液中），可能导致试管2中蓝色变化不明显，D正确。
故选AC。
12答案：ABD
1、DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
2、DNA粗提取和鉴定的过程：
（1）实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。
（2）破碎细胞，获取含DNA的滤液：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
（3）去除滤液中的杂质：方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
（4）DNA的析出与鉴定①将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA．用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。②取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
A、将鸡血离心后取沉淀物进行实验，因为沉淀物中含有鸡血细胞，A错误；
B、DNA在0.14mol?L-1NaCl溶液中溶解度最低，DNA析出，去掉可溶解的杂质，B错误；
C、可用95%的冷酒精进行DNA的纯化，因为DNA不溶于酒精，而其他杂质溶解于酒精，C正确；
D、提纯的DNA与二苯胺试剂沸水浴冷却后呈蓝色，而不是直接反应呈蓝色，D错误。
故选ABD。
13答案：AC
DNA的粗提取与鉴定的实验原理：①DNA在氯化钠溶液中的溶解度，是随着氯化钠的浓度变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时，DNA的溶解度最低。利用这一原理，可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出；②DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA；③洗涤剂能瓦解细胞膜但是对DNA没有影响；④蛋白质不能耐受较高温度，在80℃条件下会变性，而DNA对温度的耐受性较高；⑤DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
A、理论上只要含有DNA的生物组织均可作为该实验的材料，故大肠杆菌、洋葱和鸡血细胞均可作为提取DNA的材料，A正确；
B、由于DNA不能溶解于酒精，而蛋白质可溶解，故提取时需加入95%的冷酒精，B错误；
C、木瓜蛋白酶能分解蛋白质，但不能分解DNA，因此可用木瓜蛋白酶纯化过滤后研磨液中的DNA，C正确；
D、向溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液中缓缓加蒸馏水，开始时析出物会不断增加，当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时，析出物达到最多，之后随着加水，析出物会逐渐减少，D错误。
14答案：能杀死植物病原微生物，且无毒、无污染
碳源、氮源
杀死培养基中所有的微生物，包括芽孢和孢子
灭菌后的甘油
上清液
几丁质酶活力的高低
聚丙烯酰胺凝胶电泳
SDS与各种蛋白质形成蛋白质-SDS复合物，掩盖不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小
1、培养基的成分：碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等。培养基按照用途可分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基具有能够满足筛选微生物正常生长所需的营养物质或条件，而不利于非筛选微生物的生长。而获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，因此采用无菌技术避免杂菌的污染，对培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理，目的是杀伤物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
2、凝胶色谱法原理：凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来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，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，因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离。
（1）几丁质酶的本质是蛋白质，其作用主要是降解几丁质，而几丁质是构成植物病原真菌和昆虫外骨骼的组分，且高等动植物和人类体内不含几丁质，几丁质酶用于植物病虫害防治的优势是无污染。
（2）培养微生物的培养基必不可少的条件是碳源、氮源、无机盐、水、适宜pH以及温度等。要筛选几丁质酶高产菌株，应在培养基中加入几丁质作为微生物营养来源，几丁质为N-乙酰葡糖胺通过β-1，4-糖苷键连接聚合而成的多糖，为其提供碳源和氮源。微生物的接种过程需要严格无菌操作，防止菌株受到污染，在菌株接种前应对培养基灭菌，杀死培养基内外所有微生物，包括芽孢和孢子。污染菌液的长期保存应隔绝空气，防止受到其他污染，通常在菌株筛选成功后，将培养的菌液与灭菌的甘油混合，在-20℃长期保存。
（3）将几丁质发酵液离心，重的菌株沉淀在底部，而粗酶样品分布于上清液；通过观察固体培养基上是否产生透明圈来确定菌株是否具有降解几丁质的酶活性，而透明圈的大小指几丁质酶活力的高低。
（4）几丁质酶的本质是蛋白质，蛋白质样品纯度检测采用的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法。SDS与各种蛋白质形成蛋白质-SDS复合物，掩盖不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小，可以在凝胶中加入SDS。
点睛：
本题考查微生物的筛选和培养以及蛋白质的纯度的鉴定方法的知识点，要求学生掌握培养基的成分和类型，把握选择培养基的作用及其特点，能够根据题意判断该题中微生物选择的方法，识记灭菌的目的和生物防治的优点，理解蛋白质纯度的鉴定方法和原理，这是该题考查的重点。
15答案：血红素
粗分离
脂溶性沉淀层
除去样品中分子量较小的杂质
O2和CO2
柠檬酸钠
颜色/颜色变化
亚硝胺
血红蛋白提取和分离的步骤包括：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品的处理；再经过透析去除分子量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化；最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
（1）血红蛋白呈现红色的原因是四条肽链均含有血红素。由分析可知，对血红蛋白进行提取和鉴定，需经过样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步。样品处理过程中离心后分为四层，第一层为无色透明的甲苯层，第二层为脂溶性沉淀层，第三层为血红蛋白的水溶液，第四层为其他杂质的暗红色沉淀物。分离血红蛋白溶液时需过滤除去脂溶性沉淀层，分离出的红色透明液体需进行透析，透析的目的是除去样品中分子量较小的杂质。
（2）由题可知，血红蛋白在氧气多的情况下，血红蛋白与氧结合与二氧化碳分离，在氧气少二氧化碳多的情况下，血红蛋白与氧气分离与二氧化碳结合，故血红蛋白的功能是负责血液中O2和CO2的运输。
①柠檬酸钠作为抗凝剂具有抗凝血的作用。
③验证血红蛋白的特性，可观察在氧气浓度不同的情况下红细胞的颜色变化。
（3）亚硝酸盐在人体内转化为亚硝胺，会致癌、致畸、致突变等。
点睛：
答题关键在于掌握血红蛋白的提取和分离的步骤和原理。
16答案：液体
酸性
高压蒸汽灭菌法
分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力
化学结合法或物理吸附法
纸层析法
样品具有与标准样对应的色素带
各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性。
固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法（将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上）和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。
蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力，等等，可以用来分离不同种类的蛋白质。
胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑有机溶剂萃取的方法。将提取的胡萝卜素粗品通过纸层析进行鉴定，观察标准样品中位于展开剂前沿的胡萝卜素层析带，萃取样品中是否也出现了对应的层析带，则说明β-胡萝卜素提取成功。
⑴工业生产中发酵罐内的培养基属于液体培养基，有利于营养物质与三孢布拉氏霉充分接触，菌丝体生长迅速。培养三孢布拉氏霉时需将培养基pH调至酸性。在接入菌种前，应对培养基进高压蒸汽灭菌法灭菌，以避免杂菌污染。
⑵三孢布拉氏霉含有β-胡萝卜素合成的关键酶——八氢番茄红素合成酶（PSY），可根据分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等特性的差异将PSY与其他蛋白质分离。再采用化学结合法或物理吸附法固定化PSY，应用于工业生产。
⑶提取到的胡萝卜素粗品，在实验室中通常需通过纸层析法进行鉴定。若观察到样品具有与标准样对应的色素带则说明β-胡萝卜素提取成功。
点睛：
本题综合考查生物技术实践内容，掌握培养基的制备、蛋白质的分离、固定化酶技术和提取鉴定胡萝卜素等知识是解题的基础。
17答案：碳源、氮源
相同
增加富硒菌的浓度(数量)
梯度稀释
涂布器
红色
包埋
大
培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
（1）蛋白陈可为微生物提供碳源
、氮源和维生索等；液体培养基和固体培养基都是用高压蒸汽灭菌法灭菌。
（2）通过选择培养可以增加目的菌的浓度；培养后，将培养液进行梯度稀释；用滴管取菌液后，需要用涂布器进行涂布接种。
（3）由于目的菌可将砥酸钠或亚硒酸钠还原为红色的纳米硒，故能够产生纳米硒的月的菌落显红色，所以应挑选红色的菌落继续纯化。
（4）由于细胞体积大，难以被吸附或结合，多采用包埋法进行周定化；采用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量较大的蛋白质无法进人凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快，因此先从层析柱中洗脱出来的是相对分子质量较大的蛋白质。
点睛：
本题以筛选可还原亚硒酸钠的富硒菌株为情境，考查微生物的培养，曾在考查考生的理解能力、实验与探究能力，以及生命观念和科学探究的核心素养。
思路点拨：
18答案：培养基变红
稀释涂布平板法
平板划线法
凝胶色谱
较大
固体
等量
有菌落(正常)生长
微生物常见的接种的方法：
1.平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
2.稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3.凝胶色谱法：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。所用的凝胶实际上是一-些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成的，如葡聚糖或琼脂糖。在小球体内部有许多贯穿的通道，当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进人凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进人凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
（1）由题干信息“土壤中的富硒细菌可将亚硒酸钠还原为红色单质硒”分析可知，若②中出现培养基变红的现象，则说明培养基中的亚硒酸钠被富硒细菌还原。
（2）由图分析可知，从②接种至③采用的是稀释涂布平板法，④接种至⑤时是在④中挑取单个菌落进行分离纯化的，故从④接种至⑤的方法为平板划线法。
（3）采用凝胶色谱法分离纯化还原亚硒酸钠酶（蛋白质）时，先从层析柱中洗脱出来的是相对分子质量较大的蛋白质分子，因为大分子蛋白质不能进入凝胶颗粒的内部，因而路程短，洗脱出来较快。
（4）①由题干信息分析可知，实验的目的是观察菌落来判断菌株对亚硒酸钠的耐受值，故进行培养时采用的是固体培养基。
②向培养基中分别接种等量的该菌株菌液（遵循实验中的等量原则），在适宜条件下培养一段时间。
③观察菌落生长情况，有菌落正常生长的培养基对应的最高亚硒酸钠浓度即为该菌株的最高耐受值。
点睛：
熟知微生物培养和筛选的操作流程及其原理是解答本题的关键，掌握凝胶色谱法的原理以及操作要点是解答本题的另一关键，主要辨析两种接种方法是使用目的。
19答案：纯化
根据蛋白质的相对分子质量的大小分离蛋白质
糖类化合物
带电情况
迁移速度
红细胞
是
血液检查
低于正常值范围
不含有
含有
同一生物体的所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的，含有相同的基因，且每个体细胞都含有该生物全部的遗传物质
试题分析：凝胶电泳法：①原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。②分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。③分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质—SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。
（1）凝胶色谱法一般用于蛋白质的提纯，凝胶色谱法是根据蛋白质的相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法；所用凝胶的化学本质大多为糖类化合物。
（2）抗菌活性蛋白是一种蛋白质，可利用电泳法分离蛋白质的原理进行分离，其原理是根据蛋白质分子的电荷（带电情况）、大小及形状不同，在电场中的迁移速度不同而实现分离的，分子量越大，其迁移速度越快。
（3）血红蛋白存在于红细胞中；若要根据某人血红蛋白的含量数据来判断其健康状况，则体检时应该空腹做血液检查。若某人患有慢性贫血，则体检单上会显示血红蛋白含量低于正常值范围。
（4）同一生物体的所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来的，含有相同的基因，且每个体细胞都含有该生物全部的遗传物质，所以人的口腔上皮细胞中含有控制血红蛋白合成的基因，但是该基因没有选择性表达，因此不含血红蛋白。
20答案：血红蛋白的释放样品的加入和洗脱
相对分子质量的大小
杂蛋白（或血浆蛋白）
离心后的上清液中没有黄色。
④①②③
气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果
洗脱液流干、露出凝胶颗粒
均匀一致地移动
血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有：（1）样品处理：①红细胞的洗涤，②血红蛋白的释放，③分离血红蛋白。（2）粗分离：①分离血红蛋白溶液，②透析。（3）纯化：调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。（4）纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
（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，凝胶色谱操作包括:凝胶色谱柱的制作、凝胶色谱柱的装填、样品的加入和洗脱。
（2）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。相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部，移动速度较快，相对分子质量较小的蛋白质不能进入凝胶内部，移动速度较慢。
（3）洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于后续步聚的分离纯化。洗涤干净的标志是离心后的上清液不再呈现黄色。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，其比例是每100
mL血液加入3.0
g柠檬酸钠。
（4）纯化血红蛋白时，步骤依次是调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质，故顺序为④①②③。
（5）在装填凝胶色谱柱时,不得有气泡产生，因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱顺序，降低分离效果。在凝胶色谱操作过程中不能发生洗脱液流干、露出凝胶蛋白颗粒的现象。如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。
点睛：
本题考查血红蛋白的提取和分离，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验步骤等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
21答案：相对分子质量的大小
分配色谱法
生理盐水
上清液中没有黄色
蒸馏水和甲苯
除去小分子杂质
样品的加入和洗脱
红色区带均匀一致地移动
磷酸缓冲液
1、血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有：（1）样品处理：①红细胞的洗涤，②血红蛋白的释放，③分离血红蛋白。（2）粗分离：①分离血红蛋白溶液，②透析。（3）纯化：调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。（4）纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
2、凝胶色谱法（分配色谱法）原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。
3、据图分析：A表示血红蛋白的释放，B表示样品的加入和洗脱。
（1）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，也称作分配色谱法。
（2）样品处理中红细胞的洗涤要使用生理盐水反复冲洗、离心，直到离心后的上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。实验流程图中A血红蛋白的释放操作要用到的试剂是蒸馏水和甲苯。
（3）血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去小分子杂质。
（4）甲图中，实验流程B代表样品的加入和洗脱，进行乙图操作时，如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。其中，C试剂是20mmol/L的磷酸缓冲液。
点睛：
本题考查蛋白质的提取和分离，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验操作步骤、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。解题的关键是强化学生对相关实验操作流程的识记、理解与运用。
22答案：空间结构
形状和大小
性质和多少
凝胶色谱
小
带电粒子
单条肽链
SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别
凝胶色谱法指根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
电泳利用了待测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度，从而实现样品中各种分子的分离。
（1）酶需要适宜的温度和pH，高温、过酸、过碱会使γ-分泌酶的空间结构遭到破坏，失去活性。
（2）根据蛋白质的形状和大小、所带电荷的性质和多少、以及溶解度、吸附性、对其他分子亲和力等，可用来分离不同种类蛋白质，从而得到γ-分泌酶。
（3）可以用凝胶色谱法和电泳技术对γ-分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定。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，相对分子质量大的蛋白质无法进行凝胶内部的通道，只能在凝胶外移动，路程较短，移动速度较快。相对分子质量小的蛋白质进入凝胶内部，经过的路程较长，移动速度较慢。
（4）电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。对γ-分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行分子量测定时，通常采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法，SDS能使蛋白质发生完全变性，由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会分解成单条肽链，因此测定的结果只是单条肽链的分子量。SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别，故该电泳迁移率完全取决于相对分子量的大小。
点睛：
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定的结果只是单条肽链的分子量，电泳迁移率完全取决于相对分子量的大小。
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精品试卷·第
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