Question

20．某生物興趣小組在“蛋白質(zhì)的提取和分離”實驗中，準備從豬的血液中初步提取血紅蛋白，設計的“血紅蛋白提取、分離流程圖”如圖1：

試回答下列有關問題：
（1）樣品處理中紅細胞的洗滌要用生理鹽水反復沖洗、離心．向紅細胞懸液中加入一定量的低濃度pH=7.0的緩沖液并充分攪拌，可以破碎紅細胞，破碎細胞的原理是滲透原理（當外界溶液濃度低于動物細胞內(nèi)液濃度時，細胞吸水漲破）．
（2）血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是除去小分子雜質(zhì)．
（3）電泳利用了待分離樣品中各種分子的帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀等的差異，而產(chǎn)生不同的遷移速度，實現(xiàn)各種分子的分離．
（4）一同學通過血紅蛋白醋酸遷維薄膜電泳，觀察到正常人和鐮刀型細胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結(jié)果如圖所示．由如圖2可知攜帶者有2種血紅蛋白，從分子遺傳學的角度作出的解釋攜帶者具有（控制血紅蛋白的）一對等位基因，可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)．

Answer 1

分析 血紅蛋白的提取和分離：
1、原理：凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小來分離蛋白質(zhì)的有效方法，相對分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)容易進入凝膠內(nèi)部的通道，路程長，移動的速度慢，相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)不容易進入凝膠內(nèi)部的通道，路程短，移動的速度快，因此相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)得以分離．
2、用磷酸緩沖液處理的目的是讓血紅蛋白處在穩(wěn)定的pH范圍內(nèi)，維持其結(jié)構(gòu)和功能．
3、分離血紅蛋白溶液時，將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中，經(jīng)過中速長時離心后，可明顯看到試管中溶液分為4層，從上往下數(shù)，第1層為甲苯層，第2層為脂溶性物質(zhì)的沉淀層，第3層為血紅蛋白水溶液，第4層為雜質(zhì)沉淀層．
4、氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果．
5、血紅蛋白的提取與分離的實驗步驟主要有：（1）樣品處理：①紅細胞的洗滌，②血紅蛋白的釋放，③分離血紅蛋白溶液．（2）粗分離：①分離血紅蛋白溶液，②透析．（3）純化：調(diào)節(jié)緩沖液面→加入蛋白質(zhì)樣品→調(diào)節(jié)緩沖液面→洗脫→收集分裝蛋白質(zhì)．（4）純度鑒定--SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳．6、電泳法是利用待測樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異和分子本身的大小、形狀不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離或鑒定．

解答 解：（1）樣品處理中紅細胞的洗滌要用生理鹽水反復沖洗、離心．向紅細胞懸液中加入一定量的低濃度pH=7.0的緩沖液并充分攪拌，可以破碎紅細胞，破碎細胞的原理是滲透原理（當外界溶液濃度低于動物細胞內(nèi)液濃度時，細胞吸水漲破）．
（2）血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是除去小分子雜質(zhì)．
（3）電泳利用了待分離樣品中各種分子的帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀等的差異，而產(chǎn)生不同的遷移速度，實現(xiàn)各種分子的分離．
（4）由如圖2可知攜帶者有2種血紅蛋白，因為攜帶者具有（控制血紅蛋白的）一對等位基因，可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)．
故答案為：
（1）生理鹽水     滲透原理（當外界溶液濃度低于動物細胞內(nèi)液濃度時，細胞吸水漲破）
（2）除去小分子雜質(zhì)     增加緩沖液的量或及時更換緩沖液
（3）帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀
（4）2    攜帶者具有（控制血紅蛋白的）一對等位基因，可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)

點評 本題結(jié)合圖解，考查蛋白質(zhì)的提取和分離，對于此類試題，需要考生注意的細節(jié)較多，如實驗的原理、實驗過程、實驗采用的試劑及試劑的作用等，需要考生在平時的學習過程中注意積累．