Question

一位科學(xué)家正在使用氨芐青霉素敏感型菌株進(jìn)行研究，該菌株不能利用乳糖，這是因?yàn)樗�的乳糖操縱基因異常．該科學(xué)家有兩種質(zhì)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(yùn)用限制酶和DNA連接酶，獲得了一些含有這兩個(gè)基因的重組質(zhì)粒．然后在一個(gè)僅以葡萄糖為唯一能源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)該細(xì)菌，并向其中加入高濃度的重組質(zhì)粒．使細(xì)菌增殖．再將實(shí)驗(yàn)組細(xì)菌（含重組質(zhì)粒）和對(duì)照組細(xì)菌（不含重組質(zhì)粒）放入下表所示環(huán)境中讓其生長(zhǎng)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

	葡萄糖 培養(yǎng)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(zhì)粒的菌株	1號(hào)	2號(hào)	3號(hào)
不含重組質(zhì)粒的菌株	4號(hào)	5號(hào)	6號(hào)

（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(shí)驗(yàn)中使用限制酶的作用是：

 

．
（2）在以葡萄糖為唯一能源的培養(yǎng)基中，為了促進(jìn)細(xì)菌更好的吸收重組質(zhì)粒，還應(yīng)用

 

處理細(xì)菌，使細(xì)菌處于

 

．
（3）若沒(méi)有新的突變發(fā)生，細(xì)菌最有可能在哪些培養(yǎng)基上生長(zhǎng)出菌落？

 

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

 

號(hào)和

 

號(hào)平板上長(zhǎng)出菌落．
（5）若該科學(xué)家用該培養(yǎng)基進(jìn)行另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)（下表），在該培養(yǎng)基中用乳糖為唯一能源，則細(xì)菌能在哪一培養(yǎng)基中長(zhǎng)出菌落

 

	乳糖培養(yǎng)基	乳糖和氨芐青霉素
含重組質(zhì)粒的菌株	7號(hào)	8號(hào)
不含重組質(zhì)粒的菌株	9號(hào)	10號(hào)

A．只有10號(hào)    B．只有8號(hào)    C．7和8號(hào)      D．8和10號(hào)．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專(zhuān)題：

分析：1、限制酶主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的，能夠識(shí)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(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)，因此具有專(zhuān)一性．用于切割目的基因和運(yùn)載體，從而形成重組質(zhì)粒．
2、用一定濃度的Ca2+處理微生物，可以使其細(xì)胞壁的通透性增加，使得微生物處于感受態(tài)細(xì)胞．一定溫度下，感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化．
【注】3、標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)，如抗性基因．如：在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能夠生存的細(xì)胞一定含有抗四環(huán)素基因，否則細(xì)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(lái)的，如大腸桿菌等．現(xiàn)有兩種質(zhì)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(shí)驗(yàn)運(yùn)用限制酶切割這兩種質(zhì)粒，再用DNA連接酶，獲得了一些含有這兩個(gè)基因的重組質(zhì)粒．
（2）用一定濃度的Ca²⁺處理細(xì)胞，可以使細(xì)菌的細(xì)胞壁的通透性增加，從而使細(xì)菌處于感受態(tài)，這樣就可以吸收周?chē)�的DNA分子．
（3）重組細(xì)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(xì)菌能夠在1、2、3號(hào)都能生存，但是未加入重組質(zhì)粒的細(xì)菌不能在5、6號(hào)培養(yǎng)基中生存．
（4）如果在準(zhǔn)備制作重組質(zhì)粒時(shí)未使用DNA連接酶，質(zhì)粒不能再細(xì)菌中正常復(fù)制和表達(dá)，只能在1、4號(hào)培養(yǎng)基中生存．
（5）如果培養(yǎng)基中用乳糖為唯一能源，則含有重組質(zhì)粒的細(xì)菌能過(guò)利用乳糖，并能抵抗氨芐青霉素的作用；但未加入重組質(zhì)粒的細(xì)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(xì)菌能在7、8號(hào)培養(yǎng)基中長(zhǎng)出菌落．
故答案為：
（1）大腸桿菌    對(duì)質(zhì)粒DNA進(jìn)行切割
（2）Ca²⁺    感受態(tài)   
（3）C   
（4）1   4
（5）C

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基因工程過(guò)程和應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題的能力和從題目所給的圖表中獲取有效信息的能力．