Question

【題目】某生物興趣小組在“蛋白質(zhì)的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備從豬的血液中初步提取血紅蛋白，設(shè)計(jì)的“血紅蛋白提取、分離流程圖”如下：

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備(配制緩沖液、血細(xì)胞懸液)→樣品處理(洗滌、破碎、離心等)→蛋白質(zhì)粗分離(透析)→純化、純度鑒定(凝膠色譜法、電泳等)

請回答下列有關(guān)問題：

(1)樣品處理中紅細(xì)胞的洗滌要用________________反復(fù)沖洗、離心。向紅細(xì)胞懸液中加入一定量的低濃度pH＝7.0的緩沖液并充分?jǐn)嚢�，可以破碎紅細(xì)胞，破碎細(xì)胞的原理是________________。

(2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是________，若要盡快達(dá)到理想的透析效果，可以________________(寫出一種方法)。

(3)電泳利用了待分離樣品中各種分子的________等的差異，而產(chǎn)生不同遷移速度，實(shí)現(xiàn)各種分子的分離。

(4)一同學(xué)通過血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳，觀察到正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結(jié)果如下圖所示。由圖可知攜帶者有________種血紅蛋白，從分子遺傳學(xué)的角度作出的解釋是________________。

Answer 1

【答案】 生理鹽水 滲透原理(當(dāng)外界溶液濃度低于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水漲破) 除去小分子雜質(zhì) 增加緩沖液的量或及時(shí)更換緩沖液 帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀 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)

【解析】試題分析：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)過透析去除分子量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過凝膠色譜法將相對分子質(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。

（1）洗滌紅細(xì)胞所用的溶液是生理鹽水，根據(jù)滲透作用原理，將紅細(xì)胞置于低滲溶液中，紅細(xì)胞會吸水漲破，釋放出血紅蛋白。

（2）血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是除去樣品中的小分子雜質(zhì)；可通過增加緩沖液的量或及時(shí)更換緩沖液等方法縮短透析時(shí)間，能盡快達(dá)到理想的透析效果。

（3）由于各種分子帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀等的差異，在電泳過程中會產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)各種分子的分離。

（4）根據(jù)圖示可知，鐮刀型細(xì)胞貧血癥的攜帶者含有兩種血紅蛋白，原因是攜帶者具有（控制血紅蛋白的）一對等位基因，分別控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)。