Question

【題目】1.如圖是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過(guò)程。

（1）圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以_____為 唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需添加_____作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該 培養(yǎng)基上生長(zhǎng)一段時(shí)間后，其菌落周圍的指示劑將變____________________色。

（2）在5個(gè)細(xì)菌培養(yǎng)基平板上，均接種稀釋倍數(shù)為 105 的土壤樣品溶液0.1mL，培養(yǎng)一段時(shí)間后，平板上長(zhǎng)出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178 和 191。該過(guò)程采取的接種方法是_____，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為____________×108 個(gè)； 與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法相比，此計(jì)數(shù)方法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)較_____。DNA疫苗是指將編碼保護(hù)性抗原蛋白的基因(圖甲)插入到適宜的質(zhì)粒(圖乙)中得到的重組 DNA分子，將其導(dǎo)入人體內(nèi)，在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的產(chǎn)物可直接誘導(dǎo)機(jī)體免疫反應(yīng)。圖中BglⅡ、EcoRⅠ和 Sau3AⅠ分別是限制性核 酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。試回答下列問(wèn)題：

（3）基因工程的核心步驟是______________。將編碼保護(hù)性抗原蛋白的基因與質(zhì)粒連接在一起 要用到_____酶，該酶的本質(zhì)是_________。

（4）DNA疫苗表達(dá)的產(chǎn)物稱之為_____，人體是否產(chǎn)生免疫應(yīng)答，需檢測(cè)血漿中的_____。

（5）從分子水平上分析，不同種生物的基因可在人體細(xì)胞中成功表達(dá)，可以說(shuō)明__________。

（6）編碼保護(hù)性抗原蛋白的基因(圖甲)和質(zhì)粒(圖乙)構(gòu)建重組 DNA，即 DNA 疫苗。限制性核 酸內(nèi)切酶的切點(diǎn)分別是 BglⅡ、EcoRⅠ和 Sau3AⅠ。下列分析錯(cuò)誤的是_____。

A.構(gòu)建 DNA 疫苗時(shí)，可用 BglⅡ和 Sau3AⅠ切割目的基因和質(zhì)粒

B.構(gòu)建 DNA 疫苗時(shí)，可用 EcoRⅠ和 Sau3AⅠ切割目的基因和質(zhì)粒

C.圖乙中的質(zhì)粒只用 EcoRⅠ切割后，含有 2 個(gè)游離的磷酸基團(tuán)

D.用 EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒，再用 DNA 連接酶連接，只能產(chǎn)生一種連接產(chǎn)物

Answer 1

【答案】尿素 酚紅 紅 涂布分離法 1.75 少 構(gòu)建重組DNA分子(質(zhì)粒)　 DNA連接 蛋白質(zhì) 抗原 抗體 它們共用一套遺傳密碼 D

【解析】

1、培養(yǎng)基選擇分解尿素的微生物的原理：培養(yǎng)基的氮源為尿素只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素以尿素作為氮源缺乏脲酶的微生物因?yàn)椴荒芊纸饽蛩兀�缺乏氮源而不能生長(zhǎng)發(fā)育繁殖而受到抑制所以用此培養(yǎng)基就能夠選擇出分解尿素的微生物。

2、鑒定分解尿素的細(xì)菌:細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成氨氨會(huì)使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)。在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)細(xì)菌若指示劑變紅可確定該種細(xì)菌能夠產(chǎn)生脲酶，并分解尿素。

基因工程的基本操作程序：

1、目的基因的獲�。海�1）目的基因是指： 編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。（2）獲取方法：①?gòu)幕�因文�?kù)中獲��；②人工合成（反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法）；③PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。

2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建:（1）目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。（2）組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。①啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。②終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端。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)。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。

3、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞:（1）轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。（2）常用的轉(zhuǎn)化方法：常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、顯微注射技術(shù)、Ca2+處理法。（3）重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。

4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)：（1）首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術(shù)。（2）其次還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，方法是用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交。（3）最后檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原--抗體雜交。（4）有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。

（1）篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的選擇培養(yǎng)基應(yīng)以尿素為唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需要添加酚紅作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌產(chǎn)生的脲酶可以將尿素分解成氨，導(dǎo)致培養(yǎng)基的pH升高，菌落周圍的指示劑將變成紅色。

（2）圖中過(guò)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(xì)菌數(shù)量為：(156+178+191)/3÷0.1×105=1.75×108，血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法所得數(shù)據(jù)包括死的細(xì)菌，且稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)時(shí)所計(jì)菌落數(shù)少于真正的活細(xì)菌數(shù)，故與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法相比，此計(jì)數(shù)法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)較少。

（3）基因工程的核心步驟是構(gòu)建重組DNA分子(質(zhì)粒)�；�因工程中要用DNA連接酶將編碼保護(hù)性抗原蛋白的基因與質(zhì)粒連接在一起；DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。

（4）據(jù)題意可知，DNA疫苗是指將編碼保護(hù)性抗原蛋白的基因插入適宜的質(zhì)粒中得到的重組DNA分子，其表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，又因?yàn)樵摦a(chǎn)物可直接誘導(dǎo)機(jī)體免疫反應(yīng)，由此推知該產(chǎn)物是抗原；人體是否產(chǎn)生免疫應(yīng)答，需檢測(cè)血漿中是否含相應(yīng)抗體。

（5）不同種生物的基因可在人體細(xì)胞中成功表達(dá)，從分子水平上說(shuō)明了不同生物共用一套遺傳密碼。

（6）用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因，目的基因的兩端將形成不同的粘性末端，若用BglⅡ和Sau3AⅠ切割圖乙所示質(zhì)粒，質(zhì)粒的兩端也將形成這樣兩種相同的粘性末端，它們可構(gòu)成重組DNA分子，A正確；據(jù)圖甲可知，Sau3AⅠ的切割位點(diǎn)在EcoRⅠ的左側(cè)，因此用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因，目的基因的兩端將形成不同的粘性末端，若用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割圖乙所示質(zhì)粒，質(zhì)粒的兩端也將形成這樣兩種相同的粘性末端，它們也可構(gòu)成重組DNA分子，B正確；據(jù)圖乙可知，質(zhì)粒為環(huán)狀DNA分子，其上只含有一個(gè)EcoRⅠ的切點(diǎn)，因此用EcoRⅠ切割后，該環(huán)狀DNA分子變?yōu)榫�性雙鏈DNA分子，含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，C正確；由圖甲看出，用EcoRⅠ切割目的基因后，兩端各有一個(gè)切口，與圖乙質(zhì)粒中EcoRⅠ切口對(duì)接時(shí)，可有兩種可能，即可產(chǎn)生兩種重組DNA分子，D錯(cuò)誤。

故選D。