Question

【题目】随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成，人类跨入了后基因组和蛋白质组时代，对蛋白质进行研究时首先要获得纯度较高的蛋白质。下图是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取分离流程图”：

回答下列有关问题：

（1）样品处理中红细胞的洗涤，要用______反复冲洗、离心。小红细胞悬液中加入一定量的pH7．0的低浓度缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎红细胞的原理是____________________。

（2）血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是__________________，若要尽快达到理想的透析结果，可以___________________（写出一种方法）。

（3）血红蛋白的纯化是通过________________法将相对分子质量大的杂质蛋白去除。

（4）电泳利用了待分离样品中各种分子的________________等的差异，从而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。

（5）一同学进行了血红蛋白电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如上图所示。由图可知携带者有_____种血红蛋白，从分子遗传学的角度做出的解释是____________。

Answer 1

【答案】（1）生理盐水 渗透（作用）原理（当外界溶液浓度低于细胞内液是细胞吸水胀破）

（2）除去小分子杂质 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液 （3）凝胶色谱法 （4）带电性质以及分子大小、形状 （5）2（1分） 携带者具有一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质

【解析】（1）洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水，根据渗透作用原理，将红细胞置于低渗溶液中，红细胞会吸水涨破，释放出血红蛋白．（2）血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去样品中的小分子杂质；可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间，能尽快达到理想的透析效果．

（3）样品纯化是通过凝胶色谱法（分配色谱法）去掉分子量较大的杂质．凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程长，移动的速度慢，相对分子质量较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．

（4）由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异，在电泳过程中会产生不同的迁移速度，从而实现各种分子的分离．

（5）根据图示可知，镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白，原因是携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因，分别控制合成两种不同的蛋白质．