Question

20．根據(jù)實驗原理和材料用具，設計實驗選擇運載體質粒，探究質粒所含的抗菌素基因類別．
實驗原理：作為運載體的質粒，須有標記基因，這一標記基因是抗菌素抗性基因．故凡有抗菌素抗性的細菌，其質粒才可用作運載體．
材料用具：青霉素、四環(huán)素的10萬單位溶液、菌種試管、滅菌的含細菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿、酒精燈、接種環(huán)、一次性注射器、蒸餾水、恒溫箱．
方法步驟：
第一步：取三個含細菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿并標為1、2、3號，在酒精燈旁，用三支注射器，分別注入1mL蒸餾水、1mL青霉素液、1mL四環(huán)素液，并使之分布在整個培養(yǎng)基表面．
第二步：將接種環(huán)在酒精燈上灼燒，并在酒精燈火旁取菌種，對三個培養(yǎng)皿分別接種．
第三步：將接種后的三個培養(yǎng)皿放入37℃恒溫箱培養(yǎng)24h．
請為本研究擬一個研究課題探究某細菌質粒所含抗菌素基因類別．
預期結果：
（1）1號培養(yǎng)皿細菌正常生長；
（2）2、3號培養(yǎng)皿中，僅2號培養(yǎng)皿中細菌能存活，說明細菌有青霉素抗性基因，而沒有四環(huán)素抗性基因．
（3）2、3號培養(yǎng)皿中，僅3號培養(yǎng)皿中細菌能存活，說明細菌有四環(huán)素抗性基因，而沒有青霉素抗性基因．
（4）2、3號培養(yǎng)皿中都有存活，說明該菌質粒上有這兩種抗菌素的抗性基因．
（5）2、3號培養(yǎng)皿中都不存活，說明該菌質粒上沒有這兩種抗菌素的抗性基因．

Answer 1

分析 分析實驗目的“探究質粒所含的抗菌素基因類別”，結合所給的實驗材料和實驗的第一步可知，實驗的自變量為注射器注射的物質（蒸餾水、青霉素、四環(huán)素液），實驗的因變量為是否含有某種抗生素抗性基因，該變量通過觀察培養(yǎng)基中細菌的存活情況進行確定，并且和第一個培養(yǎng)基進行對照．

解答 解：本實驗的目的是質粒所含的抗菌素基因類別，方法步驟：實驗的第一步中已經在三個培養(yǎng)基中分別注入1mL蒸餾水、青霉素、四環(huán)素液，因此實驗的第二步需要進行接種，在接種時為了避免感染需要將接種環(huán)在酒精燈上灼燒，并在酒精燈火焰旁取菌種，對三個培養(yǎng)皿分別接種；接種后需要將培養(yǎng)皿放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，即三個培養(yǎng)皿放入37℃恒溫箱培養(yǎng)24h，然后通過觀察培養(yǎng)皿中的菌落生長情況得出相應結論．
預期結果：
由于1號培養(yǎng)皿加入的是蒸餾水，屬于空白對照實驗，因此1號培養(yǎng)皿中細菌生長是正常的；如果細菌中同時含有兩種抗生素抗性基因，則2、3號培養(yǎng)皿細菌都能存活；如果細菌中不含有兩種抗生素抗性基因，則2、3號培養(yǎng)皿中細菌都不存活；如果只含有青霉素抗性基因，則2號存活，3號死亡；如果只含有四環(huán)素抗性基因，則2號死亡，3號存活．
故答案為：
第一步：1mL青霉素液；課題：探究某細菌質粒所含抗菌素基因類別．
（2）2、3號培養(yǎng)皿中，僅2號培養(yǎng)皿中細菌能存活，說明細菌有青霉素抗性基因，而沒有四環(huán)素抗性基因．
（3）2、3號培養(yǎng)皿中，僅3號培養(yǎng)皿中細菌能存活，說明細菌有四環(huán)素抗性基因，而沒有青霉素抗性基因．

點評 本題考察試驗設計，根據(jù)試驗目的、原理、所提供材料用具完成相關實驗步驟．第二、三步應為接種和進行相同處理，對于探究性實驗應該有不同結果的預測．