Question

5．根據實驗原理和材料用具，設計實驗選擇運載體質粒，明確質粒的抗菌素基因所抗的抗菌素類別．
①實驗原理：作為運載體的質粒，須有標記基因，這一標記基因是抗菌素抗性基因．故只有具有抗菌素抗性的細菌，其質粒才可用做運載體．
②材料用具：青霉素、四環素的10萬單位溶液、菌種試管、滅菌的含細菌培養基的培養皿、酒精燈、接種環、一次性注射器、蒸餾水、恒溫箱．
③方法步驟：
第一步：取3個含細菌培養基的培養皿并標為1、2、3號，在酒精燈旁，用3支注射器，分別注入1mL蒸餾水、青霉素、四環素液，并使之分布在整個培養基表面．
第二步：將接種環在酒精燈上灼燒，并在酒精燈火焰旁取菌種，對三個培養皿分別接種（或答在三個培養皿中無菌接種）．
第三步：將接種后的三個培養皿放入37℃恒溫箱培養24h．
④預期結果：
A．1號培養皿細菌正常生長；2、3號培養皿中，僅2號中細菌能存活，說明細菌有青霉素抗性基因，而沒有四環素抗性基因．
B．1號培養皿細菌正常生長；2、3號培養皿中，僅3號中細菌能存活，說明細菌有四環素抗性基因，而沒有青霉素抗性基因．
C．1號培養皿細菌正常生長；2、3號培養皿中都有存活，說明該菌質粒上有兩種抗菌素的抗性基因．

Answer 1

分析 分析實驗目的“明確質粒的抗菌素基因所抗的抗菌素類別”，結合所給的實驗材料和實驗的第一步可知，實驗的自變量為注射器注射的物質（蒸餾水、青霉素、四環素液），實驗的因變量為是否含有某種抗生素抗性基因，該變量通過觀察培養基中細菌的存活情況進行確定，并且和第一個培養基進行對照．

解答 解：方法步驟：實驗的第一步中已經在三個培養基中分別注入1mL蒸餾水、青霉素、四環素液，因此實驗的第二步需要進行接種，在接種時為了避免感染需要將接種環在酒精燈上灼燒，并在酒精燈火焰旁取菌種，對三個培養皿分別接種；
接種后需要將培養皿放在適宜的條件下培養一段時間，即三個培養皿放入37℃恒溫箱培養24h，然后通過觀察培養皿中的菌落生長情況得出相應結論．
預期結果：
由于1號培養皿加入的是蒸餾水，屬于空白對照實驗，因此1號培養皿中細菌生長是正常的；
如果細菌中同時含有兩種抗生素抗性基因，則2、3號培養皿細菌都能存活；如果細菌中不含有兩種抗生素抗性基因，則2、3號培養皿中細菌都不存活；如果只含有青霉素抗性基因，則2號存活，3號死亡；如果只含有四環素抗性基因，則2號死亡，3號存活．
因此書寫結果時可以分四種情況，寫出三種即可．
故答案為：
第二步：將接種環在酒精燈上灼燒，并在酒精燈火焰旁取菌種，對三個培養皿分別接種（或答在三個培養皿中無菌接種，）
第三步：將接種后的三個培養皿放入37℃恒溫箱培養24h．
預期結果：（以下任意三種都可以，各一分．）
A.1號培養皿細菌正常生長；2、3號培養皿中，僅2號中細菌能存活，說明細菌有青霉素抗性基因，而沒有四環素抗性基因．
B.1號培養皿細菌正常生長；2、3號培養皿中，僅3號中細菌能存活，說明細菌有四環素抗性基因，而沒有青霉素抗性基因．
C.1號培養皿細菌正常生長；2、3號培養皿中都有存活，說明該菌質粒上有兩種抗菌素的抗性基因．
D.1號培養皿細菌正常生長；2、3號培養皿中都不存活，說明該菌質粒上沒有這兩種抗菌素的抗性基因．

點評 本題考察試驗設計，根據試驗目的、原理、所提供材料用具完成相關實驗步驟．第二、三步應為接種和進行相同處理，對于探究性實驗應該有不同結果的預測．