Question

5．根据实验原理和材料用具，设计实验选择运载体质粒，明确质粒的抗菌素基因所抗的抗菌素类别．
①实验原理：作为运载体的质粒，须有标记基因，这一标记基因是抗菌素抗性基因．故只有具有抗菌素抗性的细菌，其质粒才可用做运载体．
②材料用具：青霉素、四环素的10万单位溶液、菌种试管、灭菌的含细菌培养基的培养皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、蒸馏水、恒温箱．
③方法步骤：
第一步：取3个含细菌培养基的培养皿并标为1、2、3号，在酒精灯旁，用3支注射器，分别注入1mL蒸馏水、青霉素、四环素液，并使之分布在整个培养基表面．
第二步：将接种环在酒精灯上灼烧，并在酒精灯火焰旁取菌种，对三个培养皿分别接种（或答在三个培养皿中无菌接种）．
第三步：将接种后的三个培养皿放入37℃恒温箱培养24h．
④预期结果：
A．1号培养皿细菌正常生长；2、3号培养皿中，仅2号中细菌能存活，说明细菌有青霉素抗性基因，而没有四环素抗性基因．
B．1号培养皿细菌正常生长；2、3号培养皿中，仅3号中细菌能存活，说明细菌有四环素抗性基因，而没有青霉素抗性基因．
C．1号培养皿细菌正常生长；2、3号培养皿中都有存活，说明该菌质粒上有两种抗菌素的抗性基因．

Answer 1

分析 分析实验目的“明确质粒的抗菌素基因所抗的抗菌素类别”，结合所给的实验材料和实验的第一步可知，实验的自变量为注射器注射的物质（蒸馏水、青霉素、四环素液），实验的因变量为是否含有某种抗生素抗性基因，该变量通过观察培养基中细菌的存活情况进行确定，并且和第一个培养基进行对照．

解答 解：方法步骤：实验的第一步中已经在三个培养基中分别注入1mL蒸馏水、青霉素、四环素液，因此实验的第二步需要进行接种，在接种时为了避免感染需要将接种环在酒精灯上灼烧，并在酒精灯火焰旁取菌种，对三个培养皿分别接种；
接种后需要将培养皿放在适宜的条件下培养一段时间，即三个培养皿放入37℃恒温箱培养24h，然后通过观察培养皿中的菌落生长情况得出相应结论．
预期结果：
由于1号培养皿加入的是蒸馏水，属于空白对照实验，因此1号培养皿中细菌生长是正常的；
如果细菌中同时含有两种抗生素抗性基因，则2、3号培养皿细菌都能存活；如果细菌中不含有两种抗生素抗性基因，则2、3号培养皿中细菌都不存活；如果只含有青霉素抗性基因，则2号存活，3号死亡；如果只含有四环素抗性基因，则2号死亡，3号存活．
因此书写结果时可以分四种情况，写出三种即可．
故答案为：
第二步：将接种环在酒精灯上灼烧，并在酒精灯火焰旁取菌种，对三个培养皿分别接种（或答在三个培养皿中无菌接种，）
第三步：将接种后的三个培养皿放入37℃恒温箱培养24h．
预期结果：（以下任意三种都可以，各一分．）
A.1号培养皿细菌正常生长；2、3号培养皿中，仅2号中细菌能存活，说明细菌有青霉素抗性基因，而没有四环素抗性基因．
B.1号培养皿细菌正常生长；2、3号培养皿中，仅3号中细菌能存活，说明细菌有四环素抗性基因，而没有青霉素抗性基因．
C.1号培养皿细菌正常生长；2、3号培养皿中都有存活，说明该菌质粒上有两种抗菌素的抗性基因．
D.1号培养皿细菌正常生长；2、3号培养皿中都不存活，说明该菌质粒上没有这两种抗菌素的抗性基因．

点评 本题考察试验设计，根据试验目的、原理、所提供材料用具完成相关实验步骤．第二、三步应为接种和进行相同处理，对于探究性实验应该有不同结果的预测．