Question

3．某同學想研究氨基酸的分離和鑒定的方法，已知實驗室中有0.5%的賴氨酸、脯氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸溶液以及它們的混合液（各組份濃度均為0.5%�。�；現(xiàn)提供如下器材和試劑：
A．器材：層析缸、毛細吸管、噴霧器、濾紙、其他相關(guān)器材（　剪刀、鉛筆、透明膠帶等）；
B．試劑：層析液（4份水飽和的正丁醇和1份醋酸的混合物）、0.1%茚三酮溶液．
若該同學想證明混合液確實含有上述5種氨基酸，請利用題目所給條件設計試驗：
（1）實驗原理：
①所有氨基酸和一切蛋白質(zhì)都能和茚三酮發(fā)生顏色反應
②在一定條件下，不同的氨基酸在層析液中的溶解度不同，所以在濾紙上的擴散速度不同，從而出現(xiàn)在濾紙的不同位置上
（2）實驗步驟：
①取層析濾紙一張，剪成20厘米長、14厘米寬的濾紙條，在紙的一端距邊緣　2～3　厘米處用鉛筆畫一條直線，在此直線上每間隔2厘米作一記號，共需作6處記號；
②用毛細吸管吸取氨基酸樣品點在標記上，干燥后重復2-3次．
③將處理好的濾紙條卷成筒狀用透明膠帶固定，放入加好了層析液的層析缸中，待層析液上升到一定階段時取出濾紙，自然風干；本步驟需要注意的是：點樣的一端在下；　層析液的液面要低于（　填“高于”或“低于”）點樣線．
④用噴霧器向濾紙上均勻噴上0.1%茚三酮溶液，待干燥后觀察并記錄層析斑點的位置．
（3）已知5種氨基酸的擴散速度為：賴氨酸＜脯氨酸＜纈氨酸＜苯丙氨酸＜亮氨酸．如圖為實驗結(jié)果，不同氨基酸用1～5表示，請問圖中標號為3的氨基酸是亮氨酸．

Answer 1

分析 1、層析技術(shù)是利用混合物中各組分的物理化學性質(zhì)（分子的形狀和大小，分子極性，吸附力，分子親和力，分配系數(shù)等）的不同，使各組分以不同程度分布在固定相和流動相中，當流動相流過固定相時，各組分以不同的速度移動，而達到分離的技術(shù)．
2、本實驗是以紙層析法來分離氨基酸的實驗．

解答 解：（1）本實驗的實驗原理是：
①所有氨基酸和一切蛋白質(zhì)都能和茚三酮發(fā)生顏色反應
②在一定條件下，不同的氨基酸在層析液中的溶解度不同，所以在濾紙上的擴散速度不同，從而出現(xiàn)在濾紙的不同位置上，溶解度越大，擴散速度越大，故答案為：溶解度．
（2）實驗步驟：
①取層析濾紙一張，剪成20厘米長、14 厘米寬的濾紙條，在紙的一端距邊緣 2～3 厘米處用鉛筆畫一條直線，在此直線上每間隔2厘米作一記號，需標記5種氨基酸和它們的混合液，共需作6處記號，故答案為：6；
②用毛細吸管吸取氨基酸樣品點在標記上，干燥后重復2-3次，故答案為：毛細吸管；
③本步驟需要注意的是：點樣的一端在下； 層析液的液面要低于點樣線，防止氨基酸溶于層析液中，故答案為：低于；
④用噴霧器向濾紙上均勻噴上0.1%茚三酮溶液，待干燥后觀察并記錄層析斑點的位置，故答案為：0.1%茚三酮溶液；
（3）已知5種氨基酸的擴散速度為：賴氨酸＜脯氨酸＜纈氨酸＜苯丙氨酸＜亮氨酸．如圖為實驗結(jié)果，不同氨基酸用1～5表示，由于圖中標號為3的氨基酸擴散的為第三位，所以是纈氨酸，故答案為：纈氨酸．

點評 本題考查紙層析的相關(guān)知識，意在考查考生能獨立完成“生物知識內(nèi)容表”所列的生物實驗，包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用的能力．