课时跟踪检测(三十八)固定化酶、蛋白质的分离及PCR技术
一、选择题
1.右图是应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置，下列说法中不．
正确的是()
A．为使固定化酵母可以反复使用，实验过程一定要在无菌条件
下进行
B．加入反应液后应保持活塞1始终打开，活塞2则必须关闭
C．装置的长导管主要是为了释放CO2并防止杂菌进入反应柱
D．加入反应液的浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡
2．(2014·宿州检测)酶的固定化是将酶束缚或限制于一定区域内，使其进行酶促反应后可回收及重复利用的一类技术，下列关于固定化酶技术的叙述不．正确的是() A．为使葡萄糖液与葡萄糖异构酶充分接触生产果糖，葡萄糖液应从固定化酶反应柱下端注入
B．制备固定化酶的方法主要有化学结合法和物理吸附法
C．固定化酶固定时可能会对酶造成损伤而影响其活性
D．用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆可以大幅度提高产量
3.右图为某同学利用海藻酸钠固定化酵母细胞的实验结果，出现此结果的原因不．可能是()
A．海藻酸钠浓度过高
B．酵母细胞已经死亡
C．注射器中的溶液推进速度过快
D．注射器距离CaCl2溶液液面太近
4．试分析下图中，与用海藻酸钠作载体制备固定化酵母细胞相似的是()
5．某校学生尝试用琼脂作载体，用包埋法固定α淀粉酶来探究固定化酶的催化效果。
实验结果见下表(假设加入试管中的固定化淀粉酶量与普通α淀粉酶量相同)。
实验表明1号试管中淀粉未被水解，你认为最可能的原因是()
A
B．淀粉是大分子物质，难以通过琼脂与淀粉酶接触
C．水浴保温时间过短，固定化淀粉酶未将淀粉水解
D．实验程序出现错误，试管中应先加入碘液后保温
6．红细胞中含有大量血红蛋白，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白。
下列对血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是() A．血红蛋白提取和分离一般按照“样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定”的顺序进行B．纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液
C．粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质
D．可经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定
7．有关PCR技术的说法，不．正确的是()
A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术
B．PCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA
C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列
D．PCR技术依据的是DNA双链复制的原理
8．下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不．正确的是()
A．首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质
B．图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质
C．用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，收集流出液，每管
收集5 mL，连续收集
D．图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动
二、非选择题
9．下图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。
请回答下列问题：
(1)图1中X溶液为________，其作用是使__________________________________。
(2)图1中制备的凝胶珠用________洗涤后再转移到图2装置中。
图2发酵过程中搅拌的目的是使____________。
(3)在用海藻酸钠包埋酵母菌形成凝胶珠的过程中，加热溶解海藻酸钠时需注意用________________加热，然后将溶化好的海藻酸钠溶液________________后，加入酵母菌充分搅拌混合均匀。
(4)研究发现，固定化强度强的酵母颗粒发酵效果好，且稳定性高、使用寿命长。
某机构利用上述装置，将2%、2.5%、3%的海藻酸钠分别利用2%、3%、4%的X溶液进行凝胶化处理，所得到的固定化酵母颗粒的强度及在28 ℃下发酵48 h后的酒精产量见下表：
藻酸钠与X溶液浓度分别是____________、____________。
10．红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的，血红蛋白的主要功能是携带O2和CO2。
我们可以选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。
根据材料回答下列问题：
(1)实验前取新鲜血液，要在采血器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行破碎离心，收集血红蛋白溶液。
加入柠檬酸钠的目的是________________。
(2)在对样品进行处理时，主要包括________、血红蛋白的释放；对样品进行粗分离时主
要包括：分离血红蛋白溶液、透析等步骤。
其中透析技术的原理是___________________。
(3)同学甲利用琼脂糖凝胶电泳技术，将得到的蛋白质进行分离，在电泳过程中，影响蛋白质迁移速度的因素包括蛋白质分子的________、________以及分子的形状等。
而加入SDS 后，使得蛋白质的迁移率只取决于________________。
(4)下图是同学乙利用样品分离得到的结果，则下图中蛋白质分子量最小的是________。
11．某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”如下：
实验准备(配制缓冲液血细胞悬液)
⇓
样品处理(洗涤、破碎、离心等)
⇓
蛋白质粗分离(透析)
⇓
纯化、纯度鉴定(凝胶色谱法、电泳等)
请回答下列有关问题：
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用____________________反复冲洗、离心。
向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是________________。
(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)电泳利用了待分离样品中各种分子的____________________________________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。
(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。
由图可知携带者有______________种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案
1．选B加入反应液后应保持活塞1关闭，为酵母菌的厌氧发酵提供无氧环境。
2．选A葡萄糖液应从固定化酶反应柱的上端注入，使葡萄糖液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖。
制备固定化酶的方法主要有化学结合法和物理吸附法。
固定化酶固定时可能会对酶造成损伤而影响其活性。
3．选B题图中把海藻酸钠与酵母细胞混合后注射到CaCl2中形成的凝胶珠大小不均匀，可能是由A、C、D选项中的原因造成的，但酵母细胞死亡不会导致此结果。
4．选D A是吸附法；B是化学结合法；C和D是包埋法，C一般是将酶包埋在细微网格里，D是将酶包埋在凝胶中。
制备固定化酵母细胞用的是包埋法，将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶中，所以与D相似。
5．选B由于固定化酶是用包埋法固定的，而淀粉是大分子物质，它不能通过琼脂与酶接触，导致淀粉不能被水解而遇碘液呈现蓝色。
6．选B纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水。
7．选B PCR扩增技术在加热的条件下，可以解开双链DNA，不需要解旋酶。
8．选A图甲装置是透析装置，利用半透膜的半透性可去除相对分子量较小的杂质；图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程，相对分子质量较大的蛋白质分子被排阻在凝胶颗粒的外面，在颗粒之间迅速通过，故图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质；图丙装置中利用电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷。
9．(1)CaCl2溶液海藻酸钠形成凝胶珠(2)蒸馏水培养液与酵母菌充分接触(3)小火(或间断)冷却至室温
(4)固定化强度2%4%
10．(1)防止血液凝固(2)红细胞的洗涤小分子可以自由进出透析袋(半透膜)，而大分子不能通过(3)大小带电性质分子的大小(4)丙
11．(1)生理盐水渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破)
(2)除去小分子杂质增加缓冲液的量或及时更换缓冲液
(3)带电性质以及分子大小、形状
(4)2携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质。
