Question

3．一位科學(xué)家正在使用氨芐青霉素敏感型菌株進(jìn)行研究，該菌株不能利用乳酸，這是因?yàn)樗�的乳糖操縱基因異常．該科學(xué)家有兩種質(zhì)粒，一種含有正常的乳糖操縱基因，另一種含有氨芐青霉素抗性基因．她運(yùn)用限制酶和DNA連接酶，獲得了一些含有這兩個(gè)基因的重組質(zhì)粒．然后在一個(gè)僅以葡萄糖為唯一能源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)該細(xì)菌，并向其中加入高濃度的重組質(zhì)粒．使細(xì)菌增殖．再將實(shí)驗(yàn)組細(xì)菌（含重組質(zhì)粒）和對(duì)照組細(xì)菌（不含重組質(zhì)粒）放入下表所示環(huán)境中讓其生長(zhǎng)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
表一

	葡萄糖培養(yǎng)基	葡萄糖氨芐青霉素	葡萄糖、乳糖和氨芐青霉素
含重組質(zhì)粒的菌株	1號(hào)	2號(hào)	3號(hào)
不含重組質(zhì)粒的菌株	4號(hào)	5號(hào)	6號(hào)

表二

	乳糖培養(yǎng)基	乳糖和氨芐青霉素
含重組質(zhì)粒的菌株	7號(hào)	8號(hào)
不含重組質(zhì)粒的菌株	9號(hào)	10號(hào)

（1）在基因工程的基本操作程序中，基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心．限制酶是基因工程中常用的工具，若要提取限制酶，可選擇的生物是大腸桿菌（舉出一例）．本實(shí)驗(yàn)中使用限制酶的作用是：在質(zhì)粒DNA上進(jìn)行切割．
（2）在以葡萄糖為唯一能源的培養(yǎng)基中加入高濃度的質(zhì)粒，為了促進(jìn)細(xì)菌更好的吸收重組質(zhì)粒，還應(yīng)用Ca²⁺處理細(xì)菌，使細(xì)菌處于感受態(tài)．該培養(yǎng)基以葡萄糖為能源是因?yàn)槠咸烟鞘菃翁�，可被�?xì)菌吸收，確保細(xì)菌均能在此培養(yǎng)基中均能正常生長(zhǎng)．
（3）若沒(méi)有新的突變發(fā)生，細(xì)菌最有可能在哪些培養(yǎng)基上生長(zhǎng)出菌落C．
A．只有1，2和4號(hào)      B．只有3，5和6號(hào)
C．只有1，2，3和4號(hào)   D．只有4，5和6號(hào)
（4）如果在準(zhǔn)備制作重組質(zhì)粒時(shí)未使用DNA連接酶，則細(xì)菌最可能在1號(hào)和4號(hào)平板上長(zhǎng)出菌落．
（5）若該科學(xué)家用該培養(yǎng)基進(jìn)行另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)如表2，在該培養(yǎng)基中用乳糖為唯一能源，則細(xì)菌能在哪一培養(yǎng)基中長(zhǎng)出菌落C．
A．只有10號(hào) B．只有8號(hào) C．7和8號(hào) D．8利10號(hào)．

Answer 1

分析 原細(xì)菌是氨芐青霉素敏感型菌株，且不能利用乳糖，因此不能在4和5號(hào)培養(yǎng)基上生存；重組細(xì)菌含正常的乳糖操縱基因、氨芐青霉素抗性基因，且能在以葡萄糖為唯一能源的培養(yǎng)基中生存，因此能在1、2、3和4號(hào)培養(yǎng)基上生存．

解答 解：（1）基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建．限制酶是基因工程中常用的工具，若要提取限制酶，可選擇大腸桿菌，本實(shí)驗(yàn)中使用限制酶的作用是在質(zhì)粒DNA上進(jìn)行切割．
（2）將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞時(shí)常采用感受態(tài)細(xì)胞法，即用Ca²⁺處理細(xì)菌，使細(xì)菌處于易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)．由于葡萄糖是單糖，可被細(xì)菌吸收，確保細(xì)菌均能在此培養(yǎng)基中均能正常生長(zhǎng)，因此該培養(yǎng)基以葡萄糖為能源．
（3）重組細(xì)菌含有乳糖操縱基因和氨芐青霉素抗性基因，而且以葡萄糖為唯一能源，這樣的細(xì)菌在1、2、3和4號(hào)培養(yǎng)基中都能夠生存，但是未加入重組質(zhì)粒的細(xì)菌不能在5、6號(hào)培養(yǎng)基中生存．
（4）如果在準(zhǔn)備制作重組質(zhì)粒時(shí)未使用DNA連接酶，則質(zhì)粒不能在細(xì)菌中正常復(fù)制和表達(dá)，只能在1、4號(hào)培養(yǎng)基中生存．
（5）如果培養(yǎng)基中以乳糖為唯一能源，則含有重組質(zhì)粒的細(xì)菌能利用乳糖，并能抵抗氨芐青霉素的作用；但未加入重組質(zhì)粒的細(xì)菌不能利用乳糖且不能抵抗氨芐青霉素的作用，所以細(xì)菌能在7、8號(hào)培養(yǎng)基中長(zhǎng)出菌落．
故答案為：
（1）基因表達(dá)載體的構(gòu)建     大腸桿菌（答出的生物屬于原核生物即可給分，只答原核生物不給分）   在質(zhì)粒DNA上進(jìn)行切割
（2）Ca²⁺?感受態(tài)
葡萄糖是單糖，可被細(xì)菌吸收，確保細(xì)菌均能在此培養(yǎng)基中均能正常生長(zhǎng)
（3）C
（4）1號(hào)　 4號(hào)
（5）C

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖表，考查基因工程的原理及技術(shù)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、操作工具及操作步驟，掌握各步驟的相關(guān)細(xì)節(jié)，能結(jié)合題中和表中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．