Question

（七）回答下列有關(guān)微生物和基因工程問(wèn)題．
I大腸桿菌的培養(yǎng)基配方如下：

瓊脂	蛋白胨	乳糖	蔗糖	K2HPO4	伊紅	美藍(lán)	蒸餾水	pH
15g	10g	5g	5g	2g	0.4g	0.065g	1000mL	7.2

（1）從培養(yǎng)基配方可以確定大腸桿菌的營(yíng)養(yǎng)類型是

 

；從培養(yǎng)基功能可以確定其類型是

 

培養(yǎng)基．
II．大腸桿菌pUC118質(zhì)粒的某限制酶唯一酶切序列，位于該質(zhì)粒的lacZ基因中．lacZ基因中如果沒(méi)有插入外源基因，便可表達(dá)出β-半乳糖苷酶．當(dāng)培養(yǎng)基中含有A物質(zhì)時(shí)，A物質(zhì)便會(huì)被β-半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達(dá)β-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的A物質(zhì)不會(huì)被水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成白色菌落．pUC118質(zhì)粒還攜帶了氨芐青霉素抗性基因．如圖是利用lacZ基因篩選重組質(zhì)粒示意圖．
（2）細(xì)菌結(jié)構(gòu)中質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是

 

（可多選）．
A．能復(fù)制    B．有限制酶切點(diǎn)   C．具有標(biāo)記基因D．它是環(huán)狀DNA
（3）圖中獲取人體基因時(shí)所用到的酶是

 

，這類酶的專一性很強(qiáng)，其作用特點(diǎn)是

 

；試管Ⅰ中必需加入的酶是

 

．
（4）作為受體大腸桿菌應(yīng)不含氨芐青霉素抗性基因，原因是

 

．
（5）圖中的培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無(wú)機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入

 

等物質(zhì)，用以篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌．
（6）將上述處理后的大腸桿菌置于圖中培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以檢測(cè)受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，請(qǐng)預(yù)測(cè)菌落的顏色，并分析結(jié)果：
①

 

．
②

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：分析題圖：題圖表示利用lacZ基因篩選重組質(zhì)粒的過(guò)程，其中試管Ⅰ中進(jìn)行的是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，試管Ⅱ是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的過(guò)程；培養(yǎng)基用于用于篩選含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌；試管Ⅲ表示擴(kuò)大培養(yǎng)重組菌．
分析表格：培養(yǎng)基中含有乳糖、蔗糖等有機(jī)碳源，說(shuō)明大腸桿菌自身不能合成有機(jī)物，所以其營(yíng)養(yǎng)類型是異養(yǎng)型；培養(yǎng)基中含有伊紅和美藍(lán)，說(shuō)明該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基．

解答： 解：（1）培養(yǎng)基中含有乳糖、蔗糖等有機(jī)碳源，說(shuō)明大腸桿菌的營(yíng)養(yǎng)類型是異養(yǎng)型；培養(yǎng)基中含有伊紅和美藍(lán)，說(shuō)明該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基．
（2）作為運(yùn)載體必須具備的條件：①要具有限制酶的切割位點(diǎn)；②要有標(biāo)記基因（如抗性基因），以便于重組后重組子的篩選；③能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制；④是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害，而且要易從供體細(xì)胞分離出來(lái)．故選：ABC．
（3）獲取目的基因需要限制酶，限制酶能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定脫氧核苷酸序列，并能切斷其中特定部位的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵．試管Ⅰ中進(jìn)行的是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，還需要DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接形成重組質(zhì)粒．
（4）PUC118質(zhì)粒攜帶了氨芐青霉素抗性基因（標(biāo)記基因），受體大腸桿菌應(yīng)不含氨芐青霉素抗性基因，這樣才能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌．
（5）由第（4）問(wèn)可知，培養(yǎng)基中還需加入氨芐青霉素以篩選已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌．
（6）lacZ基因中如果沒(méi)有插入外源基因，便可表達(dá)出β-半乳糖苷酶．當(dāng)培養(yǎng)基中含有A物質(zhì)時(shí)，A物質(zhì)便會(huì)被β-半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達(dá)β-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的A物質(zhì)不會(huì)被水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成白色菌落．如果長(zhǎng)出藍(lán)色菌落，說(shuō)明自連的運(yùn)載體PUC118質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但目的基因沒(méi)有接入運(yùn)載體或說(shuō)明重組質(zhì)粒沒(méi)導(dǎo)入受體大腸桿菌；如果長(zhǎng)出白色菌落，說(shuō)明重組質(zhì)料已導(dǎo)入受體大腸桿菌．
故答案：（1）異養(yǎng)型   選擇   
（2）A、B、C （2分）
（3）限制性核酸內(nèi)切酶     能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定脫氧核苷酸序列，并能切斷其中特定部位的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的鍵         DNA連接酶
（4）便于篩選已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌
（5）氨芐青霉素
（6）①如果長(zhǎng)出藍(lán)色菌落，說(shuō)明運(yùn)載體pUC118質(zhì)粒已轉(zhuǎn)入受體菌，但目的基因沒(méi)有接入運(yùn)載體（或說(shuō)明重組質(zhì)粒沒(méi)導(dǎo)入受體大腸桿菌）
②如果長(zhǎng)出白色菌落，說(shuō)明重組質(zhì)粒已導(dǎo)入受體大腸桿菌

點(diǎn)評(píng)：本題考查微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)、基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析圖表的能力和識(shí)記能力；理解知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論．