2023_全国甲卷
11. 为了研究蛋白质的结构与功能，常需要从生物材料中分离纯化蛋白质。某同学用凝胶色谱法从某种生物材料中分离纯化得到了甲、乙、丙3种蛋白质，并对纯化得到的3种蛋白质进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极）。已知甲的相对分子质量是乙的2倍，且甲、乙均由一条肽链组成。回答下列问题。
（1）图中甲、乙、丙在进行SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳时，迁移的方向是$\_\_\_\_\_$（填“从上向下”或“从下向上”）。
（2）图中丙在凝胶电泳时出现2个条带，其原因是
（3）凝胶色谱法可以根据蛋白质$\_\_\_\_\_$的差异来分离蛋白质。据图判断，甲、乙、丙3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是$\_\_\_\_\_$，最后从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是
（4）假设甲、乙、丙为3种酶，为了减少保存过程中酶活性的损失，应在$\_\_\_\_\_$（答出1点即可）条件下保存。
(1) 从上向下; (2) 丙由两条肽链组成; (3) ①. 相对分子质量 ②. 丙 ③. 乙; (4) 低温
【答案】（1）从上向下
（2）丙由两条肽链组成
（3） ①. 相对分子质量 ②. 丙 ③. 乙
（4）低温
【解析】
【分析】1.样品纯化的目的是通过凝胶色谱法将相对分子质量大的蛋白质除去；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。
2.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH 下，这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。电泳利用了待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，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。
【小问1详解】
电泳利用了待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，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。电泳时，分子质量越大，迁移距离越小，根据题中给出甲蛋白质的分子质量是乙的2倍，故甲的迁移距离相对乙较小，可判断出迁移方向是从上到下。
【小问 2 详解】
题中给出甲、乙均由一条肽链构成，图示凝胶电泳时甲、乙分别出现1个条带，故丙出现2个条带，说明丙是由2条肽链构成。
【小问 3 详解】
凝胶色谱法主要根据蛋白质的相对分子质量差异来分离蛋白质，相对分子质量大的蛋白质只能进入孔径较大的凝胶孔隙内，故移动距离较短，会先被洗脱出来，分子质量较小的蛋白质进入较多的凝胶颗粒内，移动距离较长，会后被洗脱出来。据图判断，丙的分子质量最大，最先被洗脱出来，乙的分子质量最小，最后被洗脱出来。
【小问 4 详解】
为了减少保存过程中酶活性的损失，应在酶的保存在低温条件下进行。