Question

（13分）大肠杆菌是生物学及医学实验研究中最有代表性的模式生物之一。

（1）大肠杆菌与饮水安全。

    国家规定，每升饮用水中大肠菌数不得超过3个。有人测定某饮用水中的大肠杆菌（群）数：先将1升饮用水水样浓缩至10毫升，然后各取浓缩水样的2毫升，涂布到5个培养皿中进行培养，培养后计数的菌落数分别是9、12、5、8、6。请回答下列问题：

1）根据上述结果计算，被检水样大肠菌群数为________，水样________ （能、不能）达标。2）检测过程中需要培养大肠菌菌群，培养基配方如下：

琼脂	蛋白胨	乳糖	蔗糖	K2HPO4	伊红	美蓝	蒸馏水	pH
15 g	10 g	5 g	5 g	2 g	0.4 g	0. 065 g	1000 mL	7.2

    从培养基配方可以确定大肠杆菌的营养类型是                 ；从培养基功能可以确定其类型是              培养基，理由是                                    。

3）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_______________________________________________________。

（2）大肠杆菌与基因工程。

大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中。lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因筛选重组质粒示意图。据图回答问题：

1）质粒结构特点是                       。

2）作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，原因是                             。

3）试管Ⅱ中用氯化钙溶液处理（增加其细胞壁的通透性）过的受体大肠杆菌，并在培养基中加入                                   。

3）将上述处理后的大肠杆菌置于图中培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：

①                                                                               。

②                                                                               。

（3）选择大肠杆菌作为研究材料，主要原因是：它体积小、结构简单、             、

             等。

 

Answer 1

【答案】

（1）1）30、不能           

     2）异养型      选择      大肠杆菌菌落能被伊红美蓝染色成为金属光泽的紫黑色

     3）将未接种的培养基在适宜的温度下放置一段时间，观察培养基上是否有菌落产生

（2）1）双链闭环DNA分子

2）便于筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌     

3）IPTG、X-gal、氨苄青霉素

4）①如果长出蓝色菌落，说明运载体pUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体（或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌）

②如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌

（3）易培养、生活周期短、变异类型容易选择等

【解析】