Question

9．如圖所示是從土壤中篩選產脲酶細菌的過程，圖乙是脲酶基因轉錄的mRNA部分序列．

（1）圖中選擇培養基應以尿素為唯一，鑒別培養基還需添加酚紅作指示劑，產脲酶細菌在該培養基上生長一段時間后，其菌落周圍的指示劑將變成紅色；
（2）在5個細菌培養基平板上，均接種稀釋倍數為10⁵的土壤樣品溶液0.1mL，培養一段時間后，平板上長出的細菌菌落數分別為13、156、462、178和191．該過程采取的接種方法是稀釋涂布平板法，每克土壤樣品中的細菌數量為1.75×10⁸個，與血細胞計數板計數法相比，此計數方法測得的細菌數較少；
（3）現有一菌株的脲酶由于基因突變而失活，突變后基因轉錄的mRNA在圖乙箭頭所示位置增加了70個核苷酸，使圖乙序列中出現終止密碼，終止密碼有UAG、UGA和UAA，突變基因轉錄的mRNA中，終止密碼為UGA，突變基因表達的蛋白含115個氨基酸．

Answer 1

分析 1、鑒定分解尿素的細菌：細菌合成的脲酶將尿素分解成氨，氨會使培養基的堿性增強．在以尿素為唯一氮源的培養基中加入酚紅指示劑培養細菌，若指示劑變紅，可確定該種細菌能夠產生脲酶，并分解尿素．
2、mRNA是以DNA的一條鏈為模板轉錄形成的，翻譯過程中，mRNA中每3個堿基決定一個氨基酸，所以經翻譯合成的蛋白質分子中氨基酸的數目是mRNA堿基數目的$\frac{1}{3}$，是DNA（基因）中堿基數目的$\frac{1}{6}$．即DNA（或基因）中堿基數：mRNA上堿基數：氨基酸個數=6：3：1．

解答 解：（1）脲酶能夠催化尿素分解為氨，故圖中選擇培養基應以尿素為唯一氮源，鑒別培養基還需添加酚紅作指示劑．由于尿素被脲酶分解成氨，氨會使培養基的堿性增強，pH升高，從而使酚紅指示劑變紅．
（2）用于計數細菌菌落數的常用方法是稀釋涂布平板法，統計的菌落數應介于30～300之間，故選擇細菌菌落數為156、178和191的平板計數．每克該土壤樣品中的菌落數對應的應該是每毫升菌液中的細菌數目，所以每克該土壤樣品中的菌落數為（156+178+191）÷3÷（10÷100）×10⁵=1.75×10⁸．由于兩個或多個細菌連接在一起時，往往統計的是一個菌落，所以用此計數方法測得的細菌數較少．
（3）密碼子是由三個相鄰的堿基組成，271個堿基和后面2個堿基一起共構成91個密碼子，插入的70個核苷酸和后面2個堿基一起共構成24個密碼子，后面是UGA，為終止密碼，表示翻譯結束，所以表達的蛋白質含有115個氨基酸．
故答案為：
（1）尿素   酚紅   紅  
（2）稀釋涂布平板法   1.75    少  
（3）UGA   115

點評 本題考查微生物的分離和轉錄、翻譯的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查．