Question

【题目】在大肠杆菌培养过程中，科学家得到组氨酸缺陷型的大肠杆菌突变株（在缺失组氨酸的培养基中不能生存，缩写为His-），继续培养过程中该突变株可能发生功能恢复（缩写为His＋）如图所示。（组氨酸的密码子：CAU、CAC；色氨酸的密码子：UGG；苏氨酸的密码子：ACC、ACU、ACA、ACG；终止密码子：UGA 、UAA、UAG）

（1）控制产生组氨酸所需酶的基因中发生突变，据图可知该酶一定含有的氨基酸是_________，从基因表达的角度分析，His-突变株中该酶不能被合成的原因是_________。

（2）从培养基的功能分析，第③步使用的缺失组氨酸的培养基属于_________，该培养基使用前应采用_________法进行灭菌。

（3）第②步重复培养的目的是_________。第③步中为了获取单个菌落，可用_________法将样本接种于_________培养基表面。采用这种方法接种时需要先灼烧接种环，其目的是_________，一次接种结束时，应该需要灼烧_________次接种环。

（4）一个His+大肠杆菌在培养基上形成的菌落可以称为一个_________。

Answer 1

【答案】色氨酸 控制该酶的基因发生突变，导致翻译提前终止 选择培养基 高压(或高压蒸汽) 获得更多的His+大肠杆菌 划线法或涂布法 固体 灭菌（防止杂菌污染） 划线次数+1 种群（或：克隆）

【解析】

图His+型大肠杆菌在缺失组氨酸的培养基可以产生组氨酸所需要的酶是因为其转录的密码子为UGG，是色氨酸的密码子；His-突变株中该酶不能被合成的原因是His-突变后的基因碱基为ACT，转录后的密码子为UGA，而UGA为终止密码，导致翻译提前终止。

（1）根据以上分析已知，突变前mRNA上的密码子UGG决定的是色氨酸，说明该酶一定含有的氨基酸是色氨酸；而突变后mRNA上的密码子变成了终止密码子UGA，说明控制该酶的基因发生突变，导致翻译提前终止。

（2）从培养基的功能分析，第③步使用的缺失组氨酸的培养基属于选择培养基，其可以让His+型大肠杆菌生存下来，而His-型大肠杆菌不可以；培养基制作完成后，应该使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理。

（3）第②步重复培养的目的是为了获得更多的His+大肠杆菌；获得单菌落常用的接种方法有平板划线法或稀释涂布平板法，接种所用的培养基为固体培养基；采用平板划线法接种时，需要先灼烧接种环，杀灭接种环上的微生物，以防止杂菌污染；每一次接种前后都需要灼烧灭菌，因此一次接种结束时，应该需要灼烧划线次数+1次接种环。

（4）菌落是由一个细胞繁殖所形成的，一个His+大肠杆菌在培养基上形成的菌落可以称为一个种群。