Question

一位科学家正在使用氨苄青霉素敏感型菌株进行研究，该菌株不能利用乳糖，这是因为它的乳糖操纵基因异常．该科学家有两种质粒，一种含有正常的乳糖操纵基因，另一种含有氨苄青霉素抗性基因．她运用限制酶和DNA连接酶，获得了一些含有这两个基因的重组质粒．然后在一个仅以葡萄糖为唯一能源的培养基中培养该细菌，并向其中加入高浓度的重组质粒．使细菌增殖．再将实验组细菌（含重组质粒）和对照组细菌（不含重组质粒）放入下表所示环境中让其生长．请回答下列问题：

	葡萄糖 培养基	葡萄糖和 氨苄青霉素	葡萄糖、乳糖和 氨苄青霉素
含重组质粒的菌株	1号	2号	3号
不含重组质粒的菌株	4号	5号	6号

（1）限制酶是基因工程中常用的工具，若要提取限制酶，可选择的生物是

 

（举出一例）．本实验中使用限制酶的作用是：

 

．
（2）在以葡萄糖为唯一能源的培养基中，为了促进细菌更好的吸收重组质粒，还应用

 

处理细菌，使细菌处于

 

．
（3）若没有新的突变发生，细菌最有可能在哪些培养基上生长出菌落？

 

A．只有1、2和4号           B．只有3、5和6号
C．只有1、2、3和4号        D．只有4、5和6号
（4）如果在准备制作重组质粒时未使用DNA连接酶，则细菌最可能在

 

号和

 

号平板上长出菌落．
（5）若该科学家用该培养基进行另一项实验（下表），在该培养基中用乳糖为唯一能源，则细菌能在哪一培养基中长出菌落

 

	乳糖培养基	乳糖和氨苄青霉素
含重组质粒的菌株	7号	8号
不含重组质粒的菌株	9号	10号

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

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：1、限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性．用于切割目的基因和运载体，从而形成重组质粒．
2、用一定浓度的Ca2+处理微生物，可以使其细胞壁的通透性增加，使得微生物处于感受态细胞．一定温度下，感受态细胞吸收DNA分子，完成转化．
【注】3、标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，如抗性基因．如：在含有四环素的培养基中，能够生存的细胞一定含有抗四环素基因，否则细胞不能生存．

解答： 解：（1）限制酶主要从原核生物中分离纯化出来的，如大肠杆菌等．现有两种质粒，一种含有正常的乳糖操纵基因，另一种含有氨苄青霉素抗性基因．本实验运用限制酶切割这两种质粒，再用DNA连接酶，获得了一些含有这两个基因的重组质粒．
（2）用一定浓度的Ca²⁺处理细胞，可以使细菌的细胞壁的通透性增加，从而使细菌处于感受态，这样就可以吸收周围的DNA分子．
（3）重组细菌含有乳糖操纵基因和氨苄青霉素抗性基因，而且以葡萄糖为唯一能源，这样的细菌能够在1、2、3号都能生存，但是未加入重组质粒的细菌不能在5、6号培养基中生存．
（4）如果在准备制作重组质粒时未使用DNA连接酶，质粒不能再细菌中正常复制和表达，只能在1、4号培养基中生存．
（5）如果培养基中用乳糖为唯一能源，则含有重组质粒的细菌能过利用乳糖，并能抵抗氨苄青霉素的作用；但未加入重组质粒的细菌不能利用乳糖作为能源，并不能抵抗氨苄青霉素的作用，所以细菌能在7、8号培养基中长出菌落．
故答案为：
（1）大肠杆菌    对质粒DNA进行切割
（2）Ca²⁺    感受态   
（3）C   
（4）1   4
（5）C

点评：本题考查了基因工程过程和应用的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图表中获取有效信息的能力．