Question

3．某同学想研究氨基酸的分离和鉴定的方法，已知实验室中有0.5%的赖氨酸、脯氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸溶液以及它们的混合液（各组份浓度均为0.5%　）；现提供如下器材和试剂：
A．器材：层析缸、毛细吸管、喷雾器、滤纸、其他相关器材（　剪刀、铅笔、透明胶带等）；
B．试剂：层析液（4份水饱和的正丁醇和1份醋酸的混合物）、0.1%茚三酮溶液．
若该同学想证明混合液确实含有上述5种氨基酸，请利用题目所给条件设计试验：
（1）实验原理：
①所有氨基酸和一切蛋白质都能和茚三酮发生颜色反应
②在一定条件下，不同的氨基酸在层析液中的溶解度不同，所以在滤纸上的扩散速度不同，从而出现在滤纸的不同位置上
（2）实验步骤：
①取层析滤纸一张，剪成20厘米长、14厘米宽的滤纸条，在纸的一端距边缘　2～3　厘米处用铅笔画一条直线，在此直线上每间隔2厘米作一记号，共需作6处记号；
②用毛细吸管吸取氨基酸样品点在标记上，干燥后重复2-3次．
③将处理好的滤纸条卷成筒状用透明胶带固定，放入加好了层析液的层析缸中，待层析液上升到一定阶段时取出滤纸，自然风干；本步骤需要注意的是：点样的一端在下；　层析液的液面要低于（　填“高于”或“低于”）点样线．
④用喷雾器向滤纸上均匀喷上0.1%茚三酮溶液，待干燥后观察并记录层析斑点的位置．
（3）已知5种氨基酸的扩散速度为：赖氨酸＜脯氨酸＜缬氨酸＜苯丙氨酸＜亮氨酸．如图为实验结果，不同氨基酸用1～5表示，请问图中标号为3的氨基酸是亮氨酸．

Answer 1

分析 1、层析技术是利用混合物中各组分的物理化学性质（分子的形状和大小，分子极性，吸附力，分子亲和力，分配系数等）的不同，使各组分以不同程度分布在固定相和流动相中，当流动相流过固定相时，各组分以不同的速度移动，而达到分离的技术．
2、本实验是以纸层析法来分离氨基酸的实验．

解答 解：（1）本实验的实验原理是：
①所有氨基酸和一切蛋白质都能和茚三酮发生颜色反应
②在一定条件下，不同的氨基酸在层析液中的溶解度不同，所以在滤纸上的扩散速度不同，从而出现在滤纸的不同位置上，溶解度越大，扩散速度越大，故答案为：溶解度．
（2）实验步骤：
①取层析滤纸一张，剪成20厘米长、14 厘米宽的滤纸条，在纸的一端距边缘 2～3 厘米处用铅笔画一条直线，在此直线上每间隔2厘米作一记号，需标记5种氨基酸和它们的混合液，共需作6处记号，故答案为：6；
②用毛细吸管吸取氨基酸样品点在标记上，干燥后重复2-3次，故答案为：毛细吸管；
③本步骤需要注意的是：点样的一端在下； 层析液的液面要低于点样线，防止氨基酸溶于层析液中，故答案为：低于；
④用喷雾器向滤纸上均匀喷上0.1%茚三酮溶液，待干燥后观察并记录层析斑点的位置，故答案为：0.1%茚三酮溶液；
（3）已知5种氨基酸的扩散速度为：赖氨酸＜脯氨酸＜缬氨酸＜苯丙氨酸＜亮氨酸．如图为实验结果，不同氨基酸用1～5表示，由于图中标号为3的氨基酸扩散的为第三位，所以是缬氨酸，故答案为：缬氨酸．

点评 本题考查纸层析的相关知识，意在考查考生能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力．