1、生物技术实践1(2019年四川成都市七中二诊)成都七中的生物兴趣小组在寒假以“蛋白质的提取和分离”和“泡菜中亚硝酸盐含量的测定”为课题进行了研究性学习。分析并回答以下问题：(1)样品处理中红细胞的洗涤要用_反复冲洗、离心。影响红细胞洗涤效果的因素包括_。(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_(写出一种方法)。(3)蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率主要取决于_因素。(4)装填凝胶色谱柱时，要注意色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现气泡必须重装。这是因为_。(5)亚硝酸盐的定量测定可以用_法，在制备样品处理液过程中加入氢氧化铝乳液的作用是_。解析：(1)洗涤红
2、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。影响红细胞洗涤效果的因素包括洗涤次数、离心时间和离心速度。 (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)净电荷的多少和分子的大小可以决定蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率。 (4)装填凝胶色谱柱时，要注意色谱柱内不能有气泡存在，气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果，一旦发现气泡必须重装。 (5)测定亚硝酸盐的含量可以用比色法，在制备样品处理液过程中加入氢氧化铝乳液的作用是除
3、去滤液中的色素，使滤液变得无色透明。答案：(1)生理盐水洗涤次数、离心时间和离心速度(2)除去小分子杂质增加缓冲液的量或及时更换缓冲液(3)净电荷的多少和分子的大小(4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果(5)比色除去滤液中的色素，使滤液变得无色透明2回答下列与固定化酶和固定化细胞有关的问题：(1)利用固定化酶技术生产高果糖浆时，需要使用_酶，它能持续稳定地将葡萄糖转化为果糖。(2)固定化细胞时，通常采用_(填“包埋法”或“化学结合法”或“物理吸附法”)；与固定化酶相比固定化细胞的优势在于_(答两点即可)。(3)制备固定化酵母细胞时，需要将休眠状态的干酵母加入_，用玻璃棒搅拌，使
4、酵母细胞混合均匀，成糊状，放置一定的时间，使其_，此时酵母菌的细胞体积会变大。(4)固定化酵母细胞使用海藻酸钠作载体时，溶化后的海藻酸钠溶液需要经_，才可加入酵母细胞混合均匀。在制作凝胶珠时应缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的_溶液中，并观察液滴在溶液中形成凝胶珠的情形。如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母菌细胞数目会偏_。解析：(1)高果糖浆的生产需要使用葡萄糖异构酶，它能将葡萄糖转化成果糖。(2)因为细胞个大，酶分子较小，个大的细胞难以被吸附或结合，个小的酶容易从包埋材料中漏出，所以固定细胞常用包埋法，而固定酶则常用化学结合法或物理吸附法。与固定化酶相比固
5、定化细胞的优势在于：免去了破碎细胞提取酶的手续；酶在细胞内的稳定性高，完整细胞固定化后酶的活性损失少；固定化细胞制备的成本比固定化酶低。(3)制备固定化酵母细胞时，需要将休眠状态的干酵母加入蒸馏水中，用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀，成糊状，放置一定的时间，使其活化，即由休眠状态重新恢复正常的生活状态。(4)加热溶解海藻酸钠时需注意用小火间断加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温后，才能和酵母混合均匀，以免使酵母菌失去活性。在制作凝胶珠时应缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，CaCl2的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠。如果海藻酸钠溶液浓度过低，则制得的凝胶珠颜色偏浅，固定的酵
6、母菌数目偏少。答案：(1)葡萄糖异构酶(2)包埋法酶在细胞内的稳定性高，完整细胞固定化后酶的活性损失少；固定化细胞制备的成本比固定化酶低(3)蒸馏水活化(4)冷却至室温CaCl2少3(2019年四川省成都市二诊)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖在工业生产中具有重要价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如图。回答下列问题： (1)筛选产乳糖酶的微生物L时，培养基中的唯一碳源应该是_，在实验室培养微生物L时，一方面需要为L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要_，以获得纯净的培养物。(2)将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶，分离过程中，比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质
7、，在凝胶中的移动速度比乳糖酶_(填“快”或“慢”)，原因是_。(3)工业生产中，若要将乳糖酶固定化，一般_(填“适宜”或“不适宜”)采用包埋法原因是_，与使用游离酶相比，工业生产中使用固定化酶的优点是_。解析：(1)筛选产乳糖酶的微生物时应该用以乳糖为唯一碳源的培养基；在实验室培养微生物L时，一方面需要为L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要防止杂菌污染，以获得纯净的培养物。 (2)将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶分离过程中，由于相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，移动速度较慢，因此比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶慢。
8、(3)由于酶分子很小，容易从包埋物中漏出，因此工业生产中，将乳糖酶固定化一般不适宜采用包埋法；与使用游离酶相比，工业生产中使用固定化酶的优点是酶不易失活，可以重复用，能提高产品质量。 答案：(1)乳糖防止杂菌污染(2)慢相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，移动速度较慢(3)不适宜酶分子很小，容易从包埋物中漏出酶不易失活，可以重复用，能提高产品质量4回答与胡萝卜素有关的问题：(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是_(填“胡萝卜素”“胡萝卜素”或“胡萝卜素”)，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子_，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为_，胡萝卜素是_(填“挥发性”或“非挥
9、发性”)物质。(2)工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，_(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的_作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是_。解析：(1)胡萝卜中含有的主要是胡萝卜素，胡萝卜素可在人体内转变成维生素A。夜盲症是由于维生素A缺乏导致。胡萝卜素没有挥发性。(2)含水量会影响萃取的效率，因此，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，需要将新鲜的岩藻干燥。(3)作为萃取胡萝卜素的萃取剂要有较高的沸点、能充分溶解胡萝卜素且与水不混溶。胡萝卜素虽可溶于乙醇，但乙醇是水溶性有机溶剂，萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不能用乙醇做萃取剂。答案：(1)胡萝卜素 维生素A夜盲症非挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂。
