Question

【題目】近年，由于全球氣候變暖，南極北極部分冰川融化，一些埋藏在冰層中的遠古細菌暴露出來，生物科學(xué)家對這些遠古細菌展開研究。根據(jù)有關(guān)知識，分析回答下列問題:

（1）已知冰層中的細菌非常稀少，科學(xué)家從冰層中取出冰塊并融化成液體后，最好用___________（方法）來測定細菌的數(shù)目。

（2）科學(xué)家采用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌時要倒置培養(yǎng)的原因是___________。

（3）科學(xué)家在做微生物實驗時，不小心把自養(yǎng)型細菌和酵母菌混在一起，請寫出用選擇培養(yǎng)基分離得到自養(yǎng)型細菌的實驗原理___________。

（4）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，某遠古細菌能產(chǎn)生分解有機磷的酶，可應(yīng)用于污水的凈化處理。獲得該酶的粗提取液后，可用緩沖液進行___________處理，此方法的作用是___________。依據(jù)該酶相對分子量大于其他蛋白質(zhì)的特點，可采用___________方法純化。

（5）分離得到的有機磷分解酶通常采用___________法固定至凈水器濾芯中發(fā)揮作用。如果某種有機磷是一種大分子化合物，___________（能/不能）用固定化細胞的方法來分解有機磷。

Answer 1

【答案】濾膜法 防止冷凝后皿蓋上的的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基；防止培養(yǎng)基中水分過快揮發(fā) 自養(yǎng)型細菌能在不含有機碳源的培養(yǎng)基上生長繁殖，而酵母菌則不能 透析 去樣品中分子量較小的雜質(zhì)，或用于更換樣品中的緩沖液 凝膠色譜 化學(xué)結(jié)合或物理吸附 不能

【解析】

1、蛋白質(zhì)的提取與分離的原理是根據(jù)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)，即：蛋白質(zhì)的形狀、大小、電荷性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)、親和力等的千差萬別，由此提取和分離各種蛋白質(zhì)。膠色譜法的原理：分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快；分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內(nèi)部，路程長，流動慢。如血紅蛋白質(zhì)的提取與分離的步驟為：（1）樣品處理：①紅細胞的洗滌，②血紅蛋白的釋放；（2）粗分離：①分離血紅蛋白溶液，②透析；（3）純化：調(diào)節(jié)緩沖液面→加入蛋白質(zhì)樣品→調(diào)節(jié)緩沖液面→洗脫→收集分裝蛋白質(zhì)；（4）純度鑒定--SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳。

2、固定化酶、固定化細胞的比較：

	固定化酶	固定化細胞
酶的種類	一種	一系列酶
制作方法	吸附法、交聯(lián)法、包埋法	吸附法、包埋法
是否需要營養(yǎng)物質(zhì)	否	是
缺點	不利于催化一系列的酶促反應(yīng)	反應(yīng)物不宜與酶接近，尤其是大分子物質(zhì)，反應(yīng)效率下降
優(yōu)點	①既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離②可以反復(fù)利用	成本低，操作容易

（1）由于冰層中的細菌數(shù)量很少，因此最好用濾膜法來測量其中的細菌數(shù)目。

（2）在微生物的培養(yǎng)過程中，為了防止冷凝后皿蓋上的的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基或者為了防止培養(yǎng)基中水分過快揮發(fā)，在培養(yǎng)時培養(yǎng)基要倒置培養(yǎng)。

（3）自養(yǎng)型細菌能在不含有機碳源的培養(yǎng)基上生長繁殖，而酵母菌則不能，因此用不含有機碳源的培養(yǎng)基便可分離出自養(yǎng)型細菌。

（4）酶的化學(xué)本質(zhì)主要是蛋白質(zhì)，粗提蛋白質(zhì)后，可采用透析進行粗分離，透析袋中盛有的是緩沖溶液，透析的作用是去樣品中分子量較小的雜質(zhì)，或用于更換樣品中的緩沖液。蛋白質(zhì)的純化可以采用凝膠色譜法，其分離蛋白質(zhì)的依據(jù)是相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠的速度不同，從而將大小不同的蛋白質(zhì)分開。

（5）由于酶分子較小，常用化學(xué)結(jié)合或物理吸附進行固定。若發(fā)酵底物是大分子，由于大分子物質(zhì)不易進入細胞，因此不用固定化細胞來分解有機磷，而采用固定化酶分解有機磷。