Question

近年，由于全球气候变暖，南极北极部分冰川融化，一些埋藏在冰层中的远古细菌暴露出来，生物科学家对这些远古细菌展开研究。根据有关知识，分析回答下列问题:

（1）已知冰层中的细菌非常稀少，科学家从冰层中取出冰块并融化成液体后，最好用___________（方法）来测定细菌的数目。

（2）科学家采用固体培养基培养细菌时要倒置培养的原因是___________。

（3）科学家在做微生物实验时，不小心把自养型细菌和酵母菌混在一起，请写出用选择培养基分离得到自养型细菌的实验原理___________。

（4）科学家发现，某远古细菌能产生分解有机磷的酶，可应用于污水的净化处理。获得该酶的粗提取液后，可用缓冲液进行___________处理，此方法的作用是___________。依据该酶相对分子量大于其他蛋白质的特点，可采用___________方法纯化。

（5）分离得到的有机磷分解酶通常采用___________法固定至净水器滤芯中发挥作用。如果某种有机磷是一种大分子化合物，___________（能/不能）用固定化细胞的方法来分解有机磷。

Answer

滤膜法 防止冷凝后皿盖上的的水珠滴落在培养基上污染培养基；防止培养基中水分过快挥发 自养型细菌能在不含有机碳源的培养基上生长繁殖，而酵母菌则不能 透析 去样品中分子量较小的杂质，或用于更换样品中的缓冲液 凝胶色谱 化学结合或物理吸附 不能

【解析】

1、蛋白质的提取与分离的原理是根据蛋白质的理化性质，即：蛋白质的形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等的千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。胶色谱法的原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。如血红蛋白质的提取与分离的步骤为：（1）样品处理：①红细胞的洗涤，②血红蛋白的释放；（2）粗分离：①分离血红蛋白溶液，②透析；（3）纯化：调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质；（4）纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。

2、固定化酶、固定化细胞的比较：

固定化酶

固定化细胞

酶的种类

一种

一系列酶

制作方法

吸附法、交联法、包埋法

吸附法、包埋法

是否需要营养物质

否

是

缺点

不利于催化一系列的酶促反应

反应物不宜与酶接近，尤其是大分子物质，反应效率下降

优点

①既能与反应物接触，又能与产物分离②可以反复利用

成本低，操作容易

（1）由于冰层中的细菌数量很少，因此最好用滤膜法来测量其中的细菌数目。

（2）在微生物的培养过程中，为了防止冷凝后皿盖上的的水珠滴落在培养基上污染培养基或者为了防止培养基中水分过快挥发，在培养时培养基要倒置培养。

（3）自养型细菌能在不含有机碳源的培养基上生长繁殖，而酵母菌则不能，因此用不含有机碳源的培养基便可分离出自养型细菌。

（4）酶的化学本质主要是蛋白质，粗提蛋白质后，可采用透析进行粗分离，透析袋中盛有的是缓冲溶液，透析的作用是去样品中分子量较小的杂质，或用于更换样品中的缓冲液。蛋白质的纯化可以采用凝胶色谱法，其分离蛋白质的依据是相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶的速度不同，从而将大小不同的蛋白质分开。

（5）由于酶分子较小，常用化学结合或物理吸附进行固定。若发酵底物是大分子，由于大分子物质不易进入细胞，因此不用固定化细胞来分解有机磷，而采用固定化酶分解有机磷。