Question

【题目】大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可以通过合成β-半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用。将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中，测定其细胞总数及细胞内β-半乳糖苷酶的活性变化，如下图。下列叙述合理的是

A. 0～50 min，细胞内无β-半乳糖苷酶基因

B. 50～100 min，细胞内无分解葡萄糖的酶

C. 培养基中葡萄糖缺乏时，β-半乳糖苷酶基因开始表达

D. 葡萄糖和乳糖同时存在时，β-半乳糖苷酶基因开始表达

Answer 1

【答案】C

【解析】

据题意可知：大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，只有环境中没有葡萄糖了，它才通过合成β一半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用，这说明大肠杆菌的基因选择性表达与环境有关，据此答题。

A. 大肠杆菌细胞内含有全部的基因，只是基因选择性表达，因此在0～50min，细胞内有β-半乳糖苷酶基因，但β-半乳糖苷酶基因没有表达，A错误；

B. 在50～100min，由于β-半乳糖苷酶基因表达合成了β-半乳糖苷酶，将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用，所以细胞内仍有分解葡萄糖的酶，B错误；

C. 在培养基中没有葡萄糖只有乳糖存在时，β-半乳糖苷酶基因开始表达，合成β-半乳糖苷酶，将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用，C正确；

D. 培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，大肠杆菌细胞内β-半乳糖苷酶基因没有表达，不能合成β-半乳糖苷酶，只有在葡萄糖不存在时，β-半乳糖苷酶基因才开始表达，D错误。