1、生物成分的分离与测定技术生物成分的分离与测定技术 基础过关基础过关 1在水蒸气蒸馏装置中，从进水口通入水的作用是( ) A加热 B防止过度沸腾 C过滤 D冷凝 答案 D 解析 在使用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油时，需要用到蒸馏装置，在装置中，进、出水口 之间的水是不断流动的，以降低装置温度，使水蒸气与芳香油混合物冷却成为液体，便于分 离。 2下列关于植物芳香油的说法，错误的是( ) A可溶于水，所以可以用蒸馏法提取 B具有较强的挥发性，能随水蒸气一起蒸发 C提取方法主要有蒸馏法、压榨法和萃取法 D蒸馏时，流入收集瓶中的乳浊液分层，上层为芳香油，下层为水 答案 A 解析 植物芳香油为脂溶性物质，不
2、溶于水，而易溶于有机溶剂。 3为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂( ) ANaCl B甲苯 C蒸馏水 D柠檬酸钠 答案 D 4下列各项中不属于电泳使样品中各分子分离原因的是( ) A分子带电性质的差异 B分子的大小 C分子的形状 D分子的变性温度 答案 D 解析 电泳是指带电粒子在电场作用下发生迁移的过程，样品分子的带电性质不同、分子的 大小和形状不同都会影响带电粒子在电场中的迁移速度， 与分子的变性温度无关， 故选D项。 5电泳过程中什么样的分子迁移速度最快( ) A纤维状、大分子 B纤维状、小分子 C球状、大分子 D球状、小分子 答案 D 解析 在电泳过程中，分子迁移速度主要取
3、决于分离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。一般来说，球状分子比纤维状分子易移动，小分子比大分子易 移动。 6用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量大的蛋白质( ) A路程较长，移动速度较慢 B路程较长，移动速度较快 C路程较短，移动速度较慢 D路程较短，移动速度较快 答案 D 解析 凝胶颗粒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入凝胶内部的通道，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入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。 能力提升能力提升 7 凝胶色谱法是分离蛋白质分子
4、的一种常用方法， 但并非所有的蛋白质都可以用此方法进行 分离，能分离的蛋白质分子之间必须( ) A具有相同的相对分子质量 B相对分子质量不同，但都是相对分子质量较大的分子 C相对分子质量不同，但都是相对分子质量较小的分子 D具有不同的相对分子质量 答案 C 解析 若在凝胶分离范围之外的分子，在不改变凝胶种类的情况下是很难被分离的。对于分 子的大小不同，但同属于凝胶分离范围内的各种分子，在凝胶床中的分布情况是不同的，分 子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶。 8如图是用已除去 DNA 的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正 确的是( ) A首先用图甲装置对滤液进行处理，其目
5、的是去除相对分子质量较大的杂质 B图乙装置的试管收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质 C用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液， 每管收集 5 mL，连续收集 D图丙装置可用于电泳法分离提纯血红蛋白 答案 A 解析 用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质；图乙装置表示 通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程，蛋白质的相对分子质量较大被排阻在凝胶颗粒的外面， 在颗粒之间迅速通过。 9工业生产上，植物芳香油的提取常采用水蒸气蒸馏法，其原因是( ) A利用水蒸气可将挥发性强的植物芳香油携带出来 B水蒸气蒸馏法可分为水中蒸馏、水上蒸馏和水
6、气蒸馏 C植物芳香油挥发性强，易溶于有机溶剂 D操作最简单，成本较低 答案 D 解析 在工业生产中，提取芳香油的原理与实验室提取的原理相同，只是在工业生产中，要 考虑生产成本和操作过程等问题。在各种提取方法中，因为水蒸气蒸馏法的成本低，操作简 单而常被工业生产采用。 10利用水蒸气蒸馏法提取茉莉精油的正确步骤是( ) A鲜茉莉花清水水蒸气蒸馏除水分离油层茉莉油 B鲜茉莉花清水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水茉莉油 C鲜茉莉花清水除水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层茉莉油 D鲜茉莉花清水分离油层除水水蒸气蒸馏茉莉油 答案 B 解析 用水蒸气蒸馏法提取茉莉精油时，应先将新鲜的茉莉花与清水共沸进行蒸馏，
7、然后在 得到的油水混合物中加入氯化钠使之分层，再进行分液，为除去茉莉油中仍存在的水分，可 加入无水硫酸钠，过滤后可以得到较纯的茉莉油。 11蛋白质分子中，氨基酸的 氨基和 羧基虽然大部分结合成为肽键，但是蛋白质分 子内仍含有各种酸性基团和碱性基团，如肽链末端的 氨基和 羧基、天冬氨酸和谷氨 酸残基中的羧基、赖氨酸和组氨酸残基中的各种碱性基团，所以蛋白质是两性电解质。在酸 性溶液中， 碱性基团的解离增大， 使蛋白质带正电荷； 在碱性溶液中， 酸性基团的解离加强， 使蛋白质带负电荷。当溶液到达某一 pH 时，蛋白质可因内部酸性和碱性基团的解离相等而 呈等电状态，这时的溶液 pH 叫做蛋白质的等电点
8、。不处于等电点状态的蛋白质分子的正、 负电荷量是不相同的。请回答下列问题： (1)多数蛋白质的等电点接近于 5， 一般含碱性基团较多的蛋白质的等电点 (填“偏高” 或“偏低”)。 (2)根据等电点的不同，可用 法将不同种类的蛋白质分子分开。 (3)简述根据等电点分离不同种类的蛋白质分子的原理。 。 答案 (1)偏高 (2)电泳 (3)不同蛋白质具有不同的等电点，当蛋白质混合物调到其中一种蛋白质的等电点时，这种蛋 白质大部分或全部被沉淀下来 解析 含碱性基团较多的蛋白质溶液，在 pH 接近于 5 时解离程度较大，蛋白质带正电荷。 要使蛋白质内部酸性和碱性基团解离相等呈等电状态， 必须提高溶液的
9、pH， 使酸性基团解离 增加， 故蛋白质的等电点提高。 根据等电点不同， 可以利用电泳法将特定的蛋白质分离出来。 12通过对橘皮芳香油提取过程的学习，请你自己设计一个提取茉莉油的过程，请回答下列 问题： (1)第一步，采摘原料，提炼茉莉油的原料为 ，要在盛花期采收，此时， 茉莉油的含量较高。 (2)提取茉莉油常采用 法，此方法是通过水分子向原料中渗透， 使 ，形成精油与水的共沸物，蒸馏出 的水蒸气与精油通过 、 后得到精油。 (3)下图是茉莉油的生产工艺，请回答： 茉莉花水 蒸馏器 A B 油水混合物 C 直接精油加 D 过滤茉莉油 向蒸馏器中加入原料时，茉莉花与清水的质量比大约为 。 A 表
10、示 过程，B 表示 过程，C 表示 。通过 C 提 取出的直接精油， 可能还混有一定的水分， 所以要向提取液中加入 D 吸水， 放置过夜，再过滤除去固体物质，即可得到茉莉油。 答案 (1)茉莉花 (2)水蒸气蒸馏 植物中精油成分向水中扩散 冷凝 油水分离 (3)14 水蒸气蒸馏 冷凝 分离油层 无水硫酸钠 13血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中 O2或 CO2的运输。 请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答下列问题： (1)将实验流程补充完整：A 为 ， B 为 。凝胶色谱法是根据 而达到蛋白质分离的有效方法。 (2)洗涤红细胞的目的是去除 ，洗涤次数过少，无法除去 ；离
11、心速 度过高和时间过长会使 一同沉淀，达不到分离的效果。洗涤干净 的标志是 。释放血红蛋白的过程中起作用的 是 。 (3)在洗脱过程中加入物质的量浓度为 20 mmol/L 的磷酸缓冲液(pH 为 7.0)的目的是 。 如果红色区带 ，说明色谱柱制作成功。 答案 (1)血红蛋白的释放 样品的加入和洗脱 相对分子质量的大小 (2)杂蛋白(血浆蛋白) 血浆蛋白 白细胞和淋巴细胞 离心后的上清液中没有黄色 蒸馏水 和甲苯 (3)准确模拟生物体内的生理环境，保持体外溶液的 pH 和体内环境中的 pH 基本一致 均匀 一致地移动 解析 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，在蛋白质提取
12、与分离 过程中包括样品的处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步，每一步均应用了不同的操作技术， 需要注意。 真题体验真题体验 14(2011 广东，5)以下关于猪血红蛋白提纯的描述中，不正确的是( ) A洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂 B猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少 C血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测 D在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢 答案 D 解析 生理盐水和红细胞内的溶液为等渗溶液，A 正确；各种细胞器和细胞核中都含有蛋白 质， 所以不含有细胞器和细胞核的红细胞内， 蛋白质种类较少， 提纯时杂蛋白较少， B 正确； 血红蛋
13、白有颜色，所以在凝胶色谱法分离过程中易分辨，可用于监测，C 正确；凝胶色谱法 分离蛋白质，分子量较小的易进入凝胶内部，移动速度比较慢，故血红蛋白比分子量较小的 杂蛋白移动快，D 错误。 15(2017 全国，37)绿色植物甲含有物质 W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶 剂，难溶于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲粉碎加溶剂振荡收集 提取液活性炭处理过滤去除活性炭蒸馏(含回收溶剂)重结晶成品。回答下列问题： (1)在提取物质 W 时，最好应选用的一种原料是 (填“高温烘干”“晾干”或“新 鲜”)的植物甲，不宜选用其他两种的原因是 。 (2)提取物质W时， 振荡的作用是 。 (3
14、)活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是 。 (4)现有丙酮(沸点 56 )、乙醇(沸点约 78 )两种溶剂，在提取物质 W 时，应选用丙酮作为 提取剂，理由是 。 (5)该实验操作过程中应注意的事项是 (答出两点即可)。 答案 (1)晾干 高温烘干过程中，植物甲中的物质 W 易被破坏；新鲜的植物甲含水量高， 用于提取的极性有机溶剂会被水稀释，进而降低对物质 W 的提取效果 (2)使原料和溶剂充分混匀 (3)去除提取液中的色素 (4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质 W 分解较少 (5)在温度较低的情况下操作，防火 解析 (1)依据题干信息受热、受潮物质 W 易分解，所以选择晾干的植物甲，因为高温烘干 过程中，植物甲中的物质 W 易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会 被水稀释，进而降低对物质 W 的提取效果。(2)振荡使原料和溶剂充分混匀。(3)根据题意， 活性炭具有吸附能力，杂质色素易被吸附。(4)根据题干信息，物质 W 受热易分解，所以选 择沸点低的丙酮。(5)根据题干信息，物质 W 受热易分解，所以实验操作过程中应注意控制 温度；又因为用了丙酮，所以要注意防火。