Question

【题目】1.如图是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程。

（1）图中选择培养基应以_____为 唯一氮源；鉴别培养基还需添加_____作指示剂，产脲酶细菌在该 培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变____________________色。

（2）在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为 105 的土壤样品溶液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178 和 191。该过程采取的接种方法是_____，每克土壤样品中的细菌数量为____________×108 个； 与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较_____。DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因(图甲)插入到适宜的质粒(图乙)中得到的重组 DNA分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫反应。图中BglⅡ、EcoRⅠ和 Sau3AⅠ分别是限制性核 酸内切酶的酶切位点。试回答下列问题：

（3）基因工程的核心步骤是______________。将编码保护性抗原蛋白的基因与质粒连接在一起 要用到_____酶，该酶的本质是_________。

（4）DNA疫苗表达的产物称之为_____，人体是否产生免疫应答，需检测血浆中的_____。

（5）从分子水平上分析，不同种生物的基因可在人体细胞中成功表达，可以说明__________。

（6）编码保护性抗原蛋白的基因(图甲)和质粒(图乙)构建重组 DNA，即 DNA 疫苗。限制性核 酸内切酶的切点分别是 BglⅡ、EcoRⅠ和 Sau3AⅠ。下列分析错误的是_____。

A.构建 DNA 疫苗时，可用 BglⅡ和 Sau3AⅠ切割目的基因和质粒

B.构建 DNA 疫苗时，可用 EcoRⅠ和 Sau3AⅠ切割目的基因和质粒

C.图乙中的质粒只用 EcoRⅠ切割后，含有 2 个游离的磷酸基团

D.用 EcoRⅠ切割目的基因和质粒，再用 DNA 连接酶连接，只能产生一种连接产物

Answer 1

【答案】尿素 酚红 红 涂布分离法 1.75 少 构建重组DNA分子(质粒)　 DNA连接 蛋白质 抗原 抗体 它们共用一套遗传密码 D

【解析】

1、培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素以尿素作为氮源缺乏脲酶的微生物因为不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖而受到抑制所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。

2、鉴定分解尿素的细菌:细菌合成的脲酶将尿素分解成氨氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌若指示剂变红可确定该种细菌能够产生脲酶，并分解尿素。

基因工程的基本操作程序：

1、目的基因的获取：（1）目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因。（2）获取方法：①从基因文库中获取；②人工合成（反转录法和化学合成法）；③PCR技术扩增目的基因。

2、基因表达载体的构建:（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。（2）组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。③标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

3、将目的基因导入受体细胞:（1）转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。（2）常用的转化方法：常用方法有农杆菌转化法、显微注射技术、Ca2+处理法。（3）重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

4、目的基因的检测和表达：（1）首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。（2）其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。（3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原--抗体杂交。（4）有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

（1）筛选产脲酶细菌的选择培养基应以尿素为唯一氮源；鉴别培养基还需要添加酚红作指示剂，产脲酶细菌产生的脲酶可以将尿素分解成氨，导致培养基的pH升高，菌落周围的指示剂将变成红色。

（2）图中过程采取的接种方法是稀释涂布平板法，每克土壤样品中的细菌数量为：(156+178+191)/3÷0.1×105=1.75×108，血细胞计数板计数法所得数据包括死的细菌，且稀释涂布平板法计数时所计菌落数少于真正的活细菌数，故与血细胞计数板计数法相比，此计数法测得的细菌数较少。

（3）基因工程的核心步骤是构建重组DNA分子(质粒)。基因工程中要用DNA连接酶将编码保护性抗原蛋白的基因与质粒连接在一起；DNA连接酶的化学本质是蛋白质。

（4）据题意可知，DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因插入适宜的质粒中得到的重组DNA分子，其表达的产物是蛋白质，又因为该产物可直接诱导机体免疫反应，由此推知该产物是抗原；人体是否产生免疫应答，需检测血浆中是否含相应抗体。

（5）不同种生物的基因可在人体细胞中成功表达，从分子水平上说明了不同生物共用一套遗传密码。

（6）用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因，目的基因的两端将形成不同的粘性末端，若用BglⅡ和Sau3AⅠ切割图乙所示质粒，质粒的两端也将形成这样两种相同的粘性末端，它们可构成重组DNA分子，A正确；据图甲可知，Sau3AⅠ的切割位点在EcoRⅠ的左侧，因此用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因，目的基因的两端将形成不同的粘性末端，若用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割图乙所示质粒，质粒的两端也将形成这样两种相同的粘性末端，它们也可构成重组DNA分子，B正确；据图乙可知，质粒为环状DNA分子，其上只含有一个EcoRⅠ的切点，因此用EcoRⅠ切割后，该环状DNA分子变为线性双链DNA分子，含有两个游离的磷酸基团，C正确；由图甲看出，用EcoRⅠ切割目的基因后，两端各有一个切口，与图乙质粒中EcoRⅠ切口对接时，可有两种可能，即可产生两种重组DNA分子，D错误。

故选D。