Question

【題目】以下是以大腸桿菌為材料的實驗．下表是大腸桿菌培養基的配方．

成分	蛋白胨	牛肉膏	NaCl	蒸餾水	pH
含量	10g	5g	10g	1000ml	7.0

（1）表中各項成分中，能承擔生長因子作用的是__能提供氮源的是__利用轉基因技術可以生產出更多廉價的胰島素．如圖為轉基因實驗過程示意圖，其中中數字表示相應過程．

天然大腸桿菌質粒一般含有lacZ基因而不含氨芐青霉素抗性基因；人工合成的大腸桿菌puc118質粒中含有lacZ基因外，還含有含氨芐青霉素抗性基因．

若lacZ基因完整，便可表達出β﹣半乳糖苷酶，β﹣半乳糖苷酶能將培養基中含有的IPTG和X﹣gal水解成藍色，形成藍色菌落圈；若lacZ基因中插入了外源基因，帶有puc118質粒的大腸桿菌便不能表達β﹣半乳糖苷酶，將形成白色菌落．此實驗方法可以用于鑒別轉基因實驗是否獲得成功．

（2）目的基因是__

（3）過程①②一般需要能產生__的限制性內切酶；過程③④需要__酶

（4）用于目的基因受體的大腸桿菌質粒應選擇不含氨芐青霉素抗性基因，原因是__

（5）圖中的培養基中除含有大腸桿菌必需營養成分外，還應加入__等物質，用以篩選導入了重組質粒的受體大腸桿菌．

（6）將上述處理后的大腸桿菌置于圖中培養皿內培養，為保證獲得單個菌落，常用的接種方法是__

（7）以檢測受體大腸桿菌是否導入重組質粒．培養一段時間后出現三種類型：菌落處有藍色、菌落處有白色、菌落不能生長．成功導入重組質粒的菌落圈的表現是__那些在培養基中不能生長的原因是__．

Answer 1

【答案】牛肉膏 蛋白胨（牛肉膏） 胰島素基因 相同粘性末端 DNA連接酶 以便篩選已導入重組質粒的受體大腸桿菌 IPTG、X﹣gal、氨芐青霉素 劃線接種法和稀釋涂布 長出白色菌落 未導入任何人工合成質粒的大腸桿菌或大腸桿菌中無人工合成的質粒

【解析】

1、微生物常見的接種的方法：

①平板劃線法：將已經熔化的培養基倒入培養皿制成平板，接種，劃線，在恒溫箱里培養．在線的開始部分，微生物往往連在一起生長，隨著線的延伸，菌數逐漸減少，最后可能形成單個菌落。

②稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經過大量稀釋后，均勻涂布在培養皿表面，經培養后可形成單個菌落。

2、分析題圖：圖示表示利用lacZ基因篩選重組質粒的過程，其中①②表示用限制酶切割運載體和含有目的基因的外源DNA分子；③④表示用DNA連接酶將目的基因與運載體連接形成重組DNA；⑤表示將目的基因導入受體細胞；⑥表示培養增殖；⑦表示分離純化；⑧表示擴大培養。

（1）表中各項成分中，能承擔生長因子作用的是牛肉膏，能提供氮源的是蛋白胨（牛肉膏）．

（2）由圖可知，目的基因是胰島素基因．

（3）過程①②一般需要用同種限制酶切割，以產生相同的粘性末端；過程③④需要DNA連接酶將目的基因與運載體連接形成重組質粒．

（4）氨芐青霉素抗性基因為標記基因，因此用于目的基因受體的大腸桿菌質粒應選擇不含氨芐青霉素抗性基因，以便篩選已導入重組質粒的受體大腸桿菌．

（5）本題是利用lacZ基因的插入失活篩選重組質粒，結合題干信息“若lacZ基因完整，便可表達出β﹣半乳糖苷酶，并能將培養基中含有的IPTG和X﹣gal水解成藍色，形成藍色菌落；若lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質粒的大腸桿菌便不能表達β﹣半乳糖苷酶，將形成白色菌落；pUC118還攜帶了氨芐青霉素抗性基因”可知，圖中的選擇培養基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機鹽、水、生長因子等營養物質外，還應加入IPTG、X﹣gal、氨芐青霉素等物質，用以篩選導入了重組質粒的受體大腸桿菌．

（6）接種微生物常用劃線接種法和稀釋涂布法．

（7）如果長出藍色菌落，說明自連的運載體PUC118質粒已轉入受體菌，但重組質粒沒導入受體大腸桿菌；如果長出白色菌落，說明重組質粒已導入受體大腸桿菌．那些在培養基中不能生長的原因是未導入任何人工合成質粒的大腸桿菌或大腸桿菌中無人工合成的質粒.