Question

【題目】1.如圖是從土壤中篩選產脲酶細菌的過程。

（1）圖中選擇培養基應以_____為 唯一氮源；鑒別培養基還需添加_____作指示劑，產脲酶細菌在該 培養基上生長一段時間后，其菌落周圍的指示劑將變____________________色。

（2）在5個細菌培養基平板上，均接種稀釋倍數為 105 的土壤樣品溶液0.1mL，培養一段時間后，平板上長出的細菌菌落數分別為13、156、462、178 和 191。該過程采取的接種方法是_____，每克土壤樣品中的細菌數量為____________×108 個； 與血細胞計數板計數法相比，此計數方法測得的細菌數較_____。DNA疫苗是指將編碼保護性抗原蛋白的基因(圖甲)插入到適宜的質粒(圖乙)中得到的重組 DNA分子，將其導入人體內，在人體細胞內表達的產物可直接誘導機體免疫反應。圖中BglⅡ、EcoRⅠ和 Sau3AⅠ分別是限制性核 酸內切酶的酶切位點。試回答下列問題：

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

（4）DNA疫苗表達的產物稱之為_____，人體是否產生免疫應答，需檢測血漿中的_____。

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

（6）編碼保護性抗原蛋白的基因(圖甲)和質粒(圖乙)構建重組 DNA，即 DNA 疫苗。限制性核 酸內切酶的切點分別是 BglⅡ、EcoRⅠ和 Sau3AⅠ。下列分析錯誤的是_____。

A.構建 DNA 疫苗時，可用 BglⅡ和 Sau3AⅠ切割目的基因和質粒

B.構建 DNA 疫苗時，可用 EcoRⅠ和 Sau3AⅠ切割目的基因和質粒

C.圖乙中的質粒只用 EcoRⅠ切割后，含有 2 個游離的磷酸基團

D.用 EcoRⅠ切割目的基因和質粒，再用 DNA 連接酶連接，只能產生一種連接產物

Answer 1

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

【解析】

1、培養基選擇分解尿素的微生物的原理：培養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為不能分解尿素，缺乏氮源而不能生長發育繁殖而受到抑制所以用此培養基就能夠選擇出分解尿素的微生物。

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

基因工程的基本操作程序：

1、目的基因的獲取：（1）目的基因是指： 編碼蛋白質的結構基因。（2）獲取方法：①從基因文庫中獲取；②人工合成（反轉錄法和化學合成法）；③PCR技術擴增目的基因。

2、基因表達載體的構建:（1）目的：使目的基因在受體細胞中穩定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發揮作用。（2）組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因。①啟動子：是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質。②終止子：也是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的尾端。③標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。常用的標記基因是抗生素基因。

3、將目的基因導入受體細胞:（1）轉化的概念：是目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩定和表達的過程。（2）常用的轉化方法：常用方法有農桿菌轉化法、顯微注射技術、Ca2+處理法。（3）重組細胞導入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據是標記基因是否表達。

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

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

（2）圖中過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菌數量為：(156+178+191)/3÷0.1×105=1.75×108，血細胞計數板計數法所得數據包括死的細菌，且稀釋涂布平板法計數時所計菌落數少于真正的活細菌數，故與血細胞計數板計數法相比，此計數法測得的細菌數較少。

（3）基因工程的核心步驟是構建重組DNA分子(質粒)。基因工程中要用DNA連接酶將編碼保護性抗原蛋白的基因與質粒連接在一起；DNA連接酶的化學本質是蛋白質。

（4）據題意可知，DNA疫苗是指將編碼保護性抗原蛋白的基因插入適宜的質粒中得到的重組DNA分子，其表達的產物是蛋白質，又因為該產物可直接誘導機體免疫反應，由此推知該產物是抗原；人體是否產生免疫應答，需檢測血漿中是否含相應抗體。

（5）不同種生物的基因可在人體細胞中成功表達，從分子水平上說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切割圖乙所示質粒，質粒的兩端也將形成這樣兩種相同的粘性末端，它們可構成重組DNA分子，A正確；據圖甲可知，Sau3AⅠ的切割位點在EcoRⅠ的左側，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切割圖乙所示質粒，質粒的兩端也將形成這樣兩種相同的粘性末端，它們也可構成重組DNA分子，B正確；據圖乙可知，質粒為環狀DNA分子，其上只含有一個EcoRⅠ的切點，因此用EcoRⅠ切割后，該環狀DNA分子變為線性雙鏈DNA分子，含有兩個游離的磷酸基團，C正確；由圖甲看出，用EcoRⅠ切割目的基因后，兩端各有一個切口，與圖乙質粒中EcoRⅠ切口對接時，可有兩種可能，即可產生兩種重組DNA分子，D錯誤。

故選D。