Question

一位科學家正在使用氨芐青霉素敏感型菌株進行研究，該菌株不能利用乳糖，這是因為它的乳糖操縱基因異常．該科學家有兩種質粒，一種含有正常的乳糖操縱基因，另一種含有氨芐青霉素抗性基因．她運用限制酶和DNA連接酶，獲得了一些含有這兩個基因的重組質粒．然后在一個僅以葡萄糖為唯一能源的培養基中培養該細菌，并向其中加入高濃度的重組質粒．使細菌增殖．再將實驗組細菌（含重組質粒）和對照組細菌（不含重組質粒）放入下表所示環境中讓其生長．請回答下列問題：

	葡萄糖 培養基	葡萄糖和 氨芐青霉素	葡萄糖、乳糖和 氨芐青霉素
含重組質粒的菌株	1號	2號	3號
不含重組質粒的菌株	4號	5號	6號

（1）限制酶是基因工程中常用的工具，若要提取限制酶，可選擇的生物是

 

（舉出一例）．本實驗中使用限制酶的作用是：

 

．
（2）在以葡萄糖為唯一能源的培養基中，為了促進細菌更好的吸收重組質粒，還應用

 

處理細菌，使細菌處于

 

．
（3）若沒有新的突變發生，細菌最有可能在哪些培養基上生長出菌落？

 

A．只有1、2和4號           B．只有3、5和6號
C．只有1、2、3和4號        D．只有4、5和6號
（4）如果在準備制作重組質粒時未使用DNA連接酶，則細菌最可能在

 

號和

 

號平板上長出菌落．
（5）若該科學家用該培養基進行另一項實驗（下表），在該培養基中用乳糖為唯一能源，則細菌能在哪一培養基中長出菌落

 

	乳糖培養基	乳糖和氨芐青霉素
含重組質粒的菌株	7號	8號
不含重組質粒的菌株	9號	10號

A．只有10號    B．只有8號    C．7和8號      D．8和10號．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：1、限制酶主要是從原核生物中分離純化出來的，能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性．用于切割目的基因和運載體，從而形成重組質粒．
2、用一定濃度的Ca2+處理微生物，可以使其細胞壁的通透性增加，使得微生物處于感受態細胞．一定溫度下，感受態細胞吸收DNA分子，完成轉化．
【注】3、標記基因的作用是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來，如抗性基因．如：在含有四環素的培養基中，能夠生存的細胞一定含有抗四環素基因，否則細胞不能生存．

解答： 解：（1）限制酶主要從原核生物中分離純化出來的，如大腸桿菌等．現有兩種質粒，一種含有正常的乳糖操縱基因，另一種含有氨芐青霉素抗性基因．本實驗運用限制酶切割這兩種質粒，再用DNA連接酶，獲得了一些含有這兩個基因的重組質粒．
（2）用一定濃度的Ca²⁺處理細胞，可以使細菌的細胞壁的通透性增加，從而使細菌處于感受態，這樣就可以吸收周圍的DNA分子．
（3）重組細菌含有乳糖操縱基因和氨芐青霉素抗性基因，而且以葡萄糖為唯一能源，這樣的細菌能夠在1、2、3號都能生存，但是未加入重組質粒的細菌不能在5、6號培養基中生存．
（4）如果在準備制作重組質粒時未使用DNA連接酶，質粒不能再細菌中正常復制和表達，只能在1、4號培養基中生存．
（5）如果培養基中用乳糖為唯一能源，則含有重組質粒的細菌能過利用乳糖，并能抵抗氨芐青霉素的作用；但未加入重組質粒的細菌不能利用乳糖作為能源，并不能抵抗氨芐青霉素的作用，所以細菌能在7、8號培養基中長出菌落．
故答案為：
（1）大腸桿菌    對質粒DNA進行切割
（2）Ca²⁺    感受態   
（3）C   
（4）1   4
（5）C

點評：本題考查了基因工程過程和應用的相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系；理論聯系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力和從題目所給的圖表中獲取有效信息的能力．