用含蔗糖、葡萄糖和乳糖作碳源的固體培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，培養(yǎng)基中3種糖類物質(zhì)含量變化如圖所示。請(qǐng)分析回答：

（1）大腸桿菌利用蔗糖的酶為              。

（2）大腸桿菌利用乳糖的酶是        共同控制合成的。大腸桿菌這種代謝調(diào)節(jié)方式為            ，增強(qiáng)微生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。

（3）要想得知大腸桿菌在培養(yǎng)基上的存在狀況，可加入____________試劑，觀察大腸桿菌的___________特征；

（4）若在該培養(yǎng)基上加入一定量的青霉素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)仍有大量的大腸桿菌生存，說(shuō)明該大腸桿菌具有________基因，該基因位于大腸桿菌的_________中。

（13分）大腸桿菌是生物學(xué)及醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中最有代表性的模式生物之一。
（1）大腸桿菌與飲水安全。
國(guó)家規(guī)定，每升飲用水中大腸菌數(shù)不得超過(guò)3個(gè)。有人測(cè)定某飲用水中的大腸桿菌（群）數(shù)：先將1升飲用水水樣濃縮至10毫升，然后各取濃縮水樣的2毫升，涂布到5個(gè)培養(yǎng)皿中進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)后計(jì)數(shù)的菌落數(shù)分別是9、12、5、8、6。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
1）根據(jù)上述結(jié)果計(jì)算，被檢水樣大腸菌群數(shù)為_(kāi)_______，水樣________ （能、不能）達(dá)標(biāo)。2）檢測(cè)過(guò)程中需要培養(yǎng)大腸菌菌群，培養(yǎng)基配方如下：

瓊脂	蛋白胨	乳糖	蔗糖	K2HPO4	伊紅	美藍(lán)	蒸餾水	pH
15 g	10 g	5 g	5 g	2 g	0.4 g	0. 065 g	1000 mL	7.2

   從培養(yǎng)基配方可以確定大腸桿菌的營(yíng)養(yǎng)類型是                ；從培養(yǎng)基功能可以確定其類型是             培養(yǎng)基，理由是                                   。
3）培養(yǎng)大腸桿菌時(shí)，在接種前需要檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染。對(duì)于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測(cè)方法是_______________________________________________________。
（2）大腸桿菌與基因工程。
大腸桿菌pUC118質(zhì)粒的某限制酶唯一酶切序列，位于該質(zhì)粒的lacZ基因中。lacZ基因中如果沒(méi)有插入外源基因，lacZ基因便可表達(dá)出b-半乳糖苷酶。當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時(shí)，X-gal便會(huì)被b-半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達(dá)b-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X-gal不會(huì)被水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成白色菌落。pUC118還攜帶了氨芐青霉素抗性基因。下圖是利用lacZ基因篩選重組質(zhì)粒示意圖。據(jù)圖回答問(wèn)題：

1）質(zhì)粒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是                      。
2）作為受體大腸桿菌應(yīng)不含氨芐青霉素抗性基因，原因是                            。
3）試管Ⅱ中用氯化鈣溶液處理（增加其細(xì)胞壁的通透性）過(guò)的受體大腸桿菌，并在培養(yǎng)基中加入                                  。
3）將上述處理后的大腸桿菌置于圖中培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以檢測(cè)受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，請(qǐng)預(yù)測(cè)菌落的顏色，并分析結(jié)果：
①                                                                              。
②                                                                              。
（3）選擇大腸桿菌作為研究材料，主要原因是：它體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、            、
            等。

多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果膠使細(xì)胞壁破損。成熟的番茄果實(shí)中，PG合成顯著增加，能使果實(shí)變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工程減少PG基因的表達(dá)，可延長(zhǎng)果實(shí)保質(zhì)期�？茖W(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入番茄細(xì)胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄，具體操作流程如下圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

(1)若已獲取PG的mRNA，可通過(guò)________獲取PG基因。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是____________。

(2)用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有________的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，理由是______________。之后，還需將其置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞________現(xiàn)象來(lái)鑒別細(xì)胞壁是否再生。

(3)由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與________互補(bǔ)結(jié)合，因此可抑制PG基因的正常表達(dá)。若________，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。

(4)將轉(zhuǎn)入反向鏈接PG基因的番茄細(xì)胞培育成完整的植株，需要用________技術(shù)；其中，愈傷組織經(jīng)________形成完整植株，此過(guò)程除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還必須向培養(yǎng)基中添加____________________。

（10分）多聚半乳糖醛酸酶（PG）能降解果膠使細(xì)胞壁破損。番茄果實(shí)成熟中，PG合成顯著增加，能使果實(shí)變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工程的方法減少PG基因的表達(dá)，可延長(zhǎng)果實(shí)保質(zhì)期�？茖W(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入到番茄細(xì)胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄。請(qǐng)根據(jù)下圖回答：

 

（1）提取目的基因

①若已獲取PG的mRNA，可通過(guò)                 獲取PG基因。

②在該基因上游加結(jié)構(gòu)A可確�；�因的反向轉(zhuǎn)錄，結(jié)構(gòu)A上應(yīng)具有            結(jié)合位點(diǎn)。得到的目的基因兩側(cè)需人工合成BamHI黏性末端。已知BamHI的識(shí)別序列如圖甲所示，請(qǐng)?jiān)谙聢D乙相應(yīng)位置上，畫(huà)出目的基因兩側(cè)的黏性末端。

③重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到大腸桿菌中的目的是                                。

（2）用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有           的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，與此同時(shí)，為能更好地達(dá)到培養(yǎng)目的，還需在培養(yǎng)基中加入                       。培養(yǎng)24～48h后取樣，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞              現(xiàn)象來(lái)鑒別細(xì)胞壁是否再生。

（3）由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄反義RNA，且能與                         互補(bǔ)結(jié)合，抑制PG基因的正常表達(dá)。若轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄        ，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄成功。

（4）獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因，科研人員常采用         方法使子代保持轉(zhuǎn)基因的優(yōu)良性狀。

 

6．（12分）多聚半乳糖醛酸酶(PG)，能降解果膠使細(xì)胞壁破損。番茄果實(shí)成熟中，PG合成顯著增加，能使果實(shí)交紅變軟，但不利于保鮮，可利用基因工程的方法以其進(jìn)行改造。請(qǐng)據(jù)圖l回答：

提取目的基因

①若已獲取PG的mRNA，可通過(guò)______獲取PG基因。

②在該基因上游加結(jié)構(gòu)A可確�；�因的反義轉(zhuǎn)錄，結(jié)構(gòu)A上應(yīng)具有________酶結(jié)合位點(diǎn)。得到的目的基因兩側(cè)需人工合成BamHI黏性末端。已知BamHI的識(shí)別序列如圖2-甲所示，請(qǐng)?jiān)趫D2-乙相應(yīng)位置上，畫(huà)出目的基因兩側(cè)的黏性末端。

③重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到大腸桿菌中的目的是_____________________________________.

(2)用含目的基因的農(nóng)稈菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。培養(yǎng)24-48h后取樣，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞__________現(xiàn)象來(lái)鑒別細(xì)胞壁是否再生。

(3)由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄反義RNA，且能與_____________互補(bǔ)結(jié)合，抑制PG基因的正常表達(dá)。若轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄__________，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄成功。

(4)獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因，科研人員常采用__________技術(shù)手段使子代保持轉(zhuǎn)基因的優(yōu)良性狀。

(5)改造過(guò)程需要的工具酶有_______________，如果在此過(guò)程中形成的是平末端，則起“縫合作用的酶是_________________________.

(6)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，除了插入目的基因外，基因表達(dá)載體中還需含有___________，在該番茄薪品種的培育過(guò)程中，將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法叫做___________。