Question

I．将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。回答下列问题：

（1）M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制______的生长，加入了链霉素的培养基属于______培养基。

（2）M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有________（答出两点即可）。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有________（答出两点即可）。

（3）若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是______，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是______。

（4）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是______。

II．（1）博耶（H． Boyer）和科恩（S． Cohen）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了______（答出两点即可）。

（2）体外重组的质粒可通过Ca²⁺参与的______方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与______组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是______。

（3）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用______的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加_______的抑制剂。

Answer

细菌 选择 碳源、无机盐 蛋白质、核酸 碘液 淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈 ​乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差 体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达 转化 外壳蛋白（或答噬菌体蛋白） 细菌 蛋白酶缺陷型 蛋白酶

【解析】

1、从混合样品中获得某种微生物的方法通常有两种：

（1）可利用该分离对象对某一营养物质有一“嗜好”的原理，专门在培养基中加入或不加该营养物质，从而使它成为一种选择培养基（如在含高浓度NaCl的培养基上分离金黄色葡萄糖球菌，在不含N的培养基上分离圆褐固氮菌）；或根据分离对象对pH、温度和氧气浓度的喜好，改变培养环境的理化性质，使环境条件最适宜该微生物的生存，从而达到分离的目的。

（2）可利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性，在混合培养物中加入该抑制物，经培养后，原来占优势的微生物生长受抑制，而分离对象却可乘机大大增殖，使之在数量上占优势（如在加入青霉素的培养基上分离真核微生物）。

2、培养基的成分：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。

3、微生物培养的计数过程中，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。

4、基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

I．（1）M培养基若用于真菌的筛选，抗生素能够杀菌，因此培养基中应加入链霉素以抑制细菌的生长，加入了链霉素的培养基属于选择培养基。

（2）M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，包括水，无机盐，碳源，氮源等。生物大分子包括蛋白质，核酸，多糖，由于糖类的元素组成中只有C，H ，O，因此氮源进入细胞后可参与蛋白质，核酸等的合成。

（3）淀粉可以用碘液鉴定产生蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈，因此可通过加入显色剂选出能产淀粉酶的微生物。

（4）乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差，因此其可信度差。

II．（1）博耶（H.Boyer）和科恩（S.Cohen）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达。

（2）体外重组的质粒可通过Ca2+参与的转化方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与外壳蛋白（或答噬菌体蛋白）组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。噬菌体属于病毒，寄生在细菌内，因此细菌可作为重组噬菌体的宿主细胞。

​（3）由于表达出的蛋白质可能会被降解，为防止蛋白质被降解，在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加蛋白酶的抑制剂。