Question

20．隨著人類基因組計(jì)劃的進(jìn)展和多種生物基因組測序工作的完成，人類跨入了后基因組和蛋白質(zhì)組時代．對蛋白質(zhì)進(jìn)行研究時，首先要獲得純度較高的蛋白質(zhì)．下圖是某生物興趣小組在“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”：
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 配制緩沖液血細(xì)胞懸液→樣品處理 洗洗、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、電池等
請回答下列有關(guān)問題：
（1）樣品處理中紅細(xì)胞的洗滌要用生理鹽水反復(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)胞的原理是滲透（作用）原理．
（2）血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是除去小分子雜質(zhì)，若要盡快達(dá)到理想的透析效果，可以增加緩沖液的量或及時更換緩沖液（寫出一種方法）．
（3）血紅蛋白的純化是通過凝膠色譜法法將相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去，
（4）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)生不同遷移速度，實(shí)現(xiàn)各種分子的分離．
（5）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)果如圖所示．由圖可知攜帶者有2種血紅蛋白，從分子遺傳學(xué)的角度作出的解釋是攜帶者具有一對等位基因，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．

解答 解：（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更換緩沖液等方法縮短透析時間，能盡快達(dá)到理想的透析效果．
（3）樣品純化是通過凝膠色譜法（分配色譜法）去掉分子量較大的雜質(zhì)．凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量大小分離蛋白質(zhì)的有效方法，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程長，移動的速度慢，相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)不容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程短，移動的速度快．
（4）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．
（5）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)．
故答案為：（1）生理鹽水    滲透（作用）原理
（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）凝膠色譜法    
（4）帶電性質(zhì)以及分子大小、形狀
（5）2　 攜帶者具有一對等位基因，可以控制合成兩種不同的蛋白質(zhì)

點(diǎn)評 本題考查血紅蛋白提取和分離的相關(guān)知識，考查基本，來自課本，是基礎(chǔ)知識考試的理想題目，學(xué)生應(yīng)理解加記憶．