用含蔗糖、葡萄糖和乳糖作碳源的固体培养基培养大肠杆菌，随着培养时间的延长，培养基中3种糖类物质含量变化如图所示。请分析回答：

（1）大肠杆菌利用蔗糖的酶为              。

（2）大肠杆菌利用乳糖的酶是        共同控制合成的。大肠杆菌这种代谢调节方式为            ，增强微生物对环境的适应能力。

（3）要想得知大肠杆菌在培养基上的存在状况，可加入____________试剂，观察大肠杆菌的___________特征；

（4）若在该培养基上加入一定量的青霉素，结果发现仍有大量的大肠杆菌生存，说明该大肠杆菌具有________基因，该基因位于大肠杆菌的_________中。

（13分）大肠杆菌是生物学及医学实验研究中最有代表性的模式生物之一。
（1）大肠杆菌与饮水安全。
国家规定，每升饮用水中大肠菌数不得超过3个。有人测定某饮用水中的大肠杆菌（群）数：先将1升饮用水水样浓缩至10毫升，然后各取浓缩水样的2毫升，涂布到5个培养皿中进行培养，培养后计数的菌落数分别是9、12、5、8、6。请回答下列问题：
1）根据上述结果计算，被检水样大肠菌群数为________，水样________ （能、不能）达标。2）检测过程中需要培养大肠菌菌群，培养基配方如下：

琼脂	蛋白胨	乳糖	蔗糖	K2HPO4	伊红	美蓝	蒸馏水	pH
15 g	10 g	5 g	5 g	2 g	0.4 g	0. 065 g	1000 mL	7.2

   从培养基配方可以确定大肠杆菌的营养类型是                ；从培养基功能可以确定其类型是             培养基，理由是                                   。
3）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_______________________________________________________。
（2）大肠杆菌与基因工程。
大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中。lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因筛选重组质粒示意图。据图回答问题：

1）质粒结构特点是                      。
2）作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，原因是                            。
3）试管Ⅱ中用氯化钙溶液处理（增加其细胞壁的通透性）过的受体大肠杆菌，并在培养基中加入                                  。
3）将上述处理后的大肠杆菌置于图中培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
①                                                                              。
②                                                                              。
（3）选择大肠杆菌作为研究材料，主要原因是：它体积小、结构简单、            、
            等。

多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损。成熟的番茄果实中，PG合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。利用基因工程减少PG基因的表达，可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如下图。据图回答下列问题：

(1)若已获取PG的mRNA，可通过________获取PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是____________。

(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有________的培养基进行筛选，理由是______________。之后，还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞________现象来鉴别细胞壁是否再生。

(3)由于导入的目的基因能转录出反义RNA，且能与________互补结合，因此可抑制PG基因的正常表达。若________，则可确定转基因番茄培育成功。

(4)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株，需要用________技术；其中，愈伤组织经________形成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加____________________。

（10分）多聚半乳糖醛酸酶（PG）能降解果胶使细胞壁破损。番茄果实成熟中，PG合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。利用基因工程的方法减少PG基因的表达，可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，导入到番茄细胞中，得到转基因番茄。请根据下图回答：

 

（1）提取目的基因

①若已获取PG的mRNA，可通过                 获取PG基因。

②在该基因上游加结构A可确保基因的反向转录，结构A上应具有            结合位点。得到的目的基因两侧需人工合成BamHI黏性末端。已知BamHI的识别序列如图甲所示，请在下图乙相应位置上，画出目的基因两侧的黏性末端。

③重组质粒转化到大肠杆菌中的目的是                                。

（2）用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有           的培养基进行筛选，与此同时，为能更好地达到培养目的，还需在培养基中加入                       。培养24～48h后取样，在质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞              现象来鉴别细胞壁是否再生。

（3）由于导入的目的基因能转录反义RNA，且能与                         互补结合，抑制PG基因的正常表达。若转基因番茄的保质期比非转基因番茄        ，则可确定转基因番茄成功。

（4）获得的转基因番茄产生的种子不一定保留目的基因，科研人员常采用         方法使子代保持转基因的优良性状。

 

6．（12分）多聚半乳糖醛酸酶(PG)，能降解果胶使细胞壁破损。番茄果实成熟中，PG合成显著增加，能使果实交红变软，但不利于保鲜，可利用基因工程的方法以其进行改造。请据图l回答：

提取目的基因

①若已获取PG的mRNA，可通过______获取PG基因。

②在该基因上游加结构A可确保基因的反义转录，结构A上应具有________酶结合位点。得到的目的基因两侧需人工合成BamHI黏性末端。已知BamHI的识别序列如图2-甲所示，请在图2-乙相应位置上，画出目的基因两侧的黏性末端。

③重组质粒转化到大肠杆菌中的目的是_____________________________________.

(2)用含目的基因的农秆菌感染番茄原生质体后，可用培养基进行筛选。培养24-48h后取样，在质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞__________现象来鉴别细胞壁是否再生。

(3)由于导入的目的基因能转录反义RNA，且能与_____________互补结合，抑制PG基因的正常表达。若转基因番茄的保质期比非转基因番茄__________，则可确定转基因番茄成功。

(4)获得的转基因番茄产生的种子不一定保留目的基因，科研人员常采用__________技术手段使子代保持转基因的优良性状。

(5)改造过程需要的工具酶有_______________，如果在此过程中形成的是平末端，则起“缝合作用的酶是_________________________.

(6)在构建基因表达载体时，除了插入目的基因外，基因表达载体中还需含有___________，在该番茄薪品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做___________。