题目内容
【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”：
请回答下列有关问题：
（1）样品处理中红细胞的洗涤要用___________反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度PH7．0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是___________。
（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效果，可以增加缓冲液的量或及时更换缓冲液。
（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除去。
（4）电泳利用了待分离样品中各种分子的___________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。
（5）一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，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作出的解释是___________。
【答案】生理盐水 渗透（作用）原理（当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破） 除去小分子杂质 凝胶色谱法 带电性质以及分子大小、形状 2 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】
血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步，包括：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定.首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品的处理；再经过透析去除分子量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化；最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
（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。
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【题目】某学习小组利用“蔗糖溶液比重变化”来估测轮藻叶片细胞的细胞液浓度。请根据以下实验回答下列问题：
实验步骤
（一）取14支试管，平均分成①②两组，每组试管依次编为1~7号。配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液，按照浓度梯度依次向①组1~7号试管加入蔗糖溶液5mL，②组相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液5mL。向①组每支试管中均加入微量蓝色染液（不影响蔗糖溶液浓度），摇匀。
（二）取大小及生理状况相似的轮藻叶片70片，平均分为7组，分别加入①组的各个试管中，放置20min。期间多次摇动试管。
（三）用弯头毛细吸管从①组试管中吸取少量蓝色溶液，插入②组相同编号试管内的溶液中部，轻轻挤出1小滴蓝色溶液（如下图）。观察蓝色小滴的升降情况，记录如下表（实验结束后，各组轮藻叶片细胞仍保持活性）。
实验结果:
②组试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
蓝色小滴升降情况 | ↓ | ↓ | ↓ | → | ↑ | ↑ | ↑ |
（1）该实验用蔗糖溶液而不用葡萄糖溶液的原因是_________________。
（2）②组1号试管中蓝色小滴下降的原因可能是_________；在②组实验结果中，蓝色小滴上升最慢的是_______号试管。
（3）①组_______号试管中的轮藻叶片发生质壁分离的程度可能最大，轮藻细胞液的水分流失到细胞外至少需要穿过_____层磷脂双分子层。
（4）根据实验结果可知，______号试管的蔗糖溶液浓度最接近轮藻叶片细胞的细胞液浓度。
