Question

（13分）大腸桿菌是生物學及醫學實驗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。
國家規定，每升飲用水中大腸菌數不得超過3個。有人測定某飲用水中的大腸桿菌（群）數：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個培養皿中進行培養，培養后計數的菌落數分別是9、12、5、8、6。請回答下列問題：
1）根據上述結果計算，被檢水樣大腸菌群數為________，水樣________ （能、不能）達標。2）檢測過程中需要培養大腸菌菌群，培養基配方如下：

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

   從培養基配方可以確定大腸桿菌的營養類型是                ；從培養基功能可以確定其類型是             培養基，理由是                                   。
3）培養大腸桿菌時，在接種前需要檢測培養基是否被污染。對于固體培養基應采用的檢測方法是_______________________________________________________。
（2）大腸桿菌與基因工程。
大腸桿菌pUC118質粒的某限制酶唯一酶切序列，位于該質粒的lacZ基因中。lacZ基因中如果沒有插入外源基因，lacZ基因便可表達出b-半乳糖苷酶。當培養基中含有IPTG和X-gal時，X-gal便會被b-半乳糖苷酶水解成藍色，大腸桿菌將形成藍色菌落；如果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b-半乳糖苷酶，培養基中的X-gal不會被水解成藍色，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基因篩選重組質粒示意圖。據圖回答問題：

1）質粒結構特點是                      。
2）作為受體大腸桿菌應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（增加其細胞壁的通透性）過的受體大腸桿菌，并在培養基中加入                                  。
3）將上述處理后的大腸桿菌置于圖中培養基上培養，以檢測受體大腸桿菌是否導入重組質粒，請預測菌落的顏色，并分析結果：
①                                                                              。
②                                                                              。
（3）選擇大腸桿菌作為研究材料，主要原因是：它體積小、結構簡單、            、
            等。

Answer 1

（1）1）30、不能           
2）異養型     選擇     大腸桿菌菌落能被伊紅美藍染色成為金屬光澤的紫黑色
3）將未接種的培養基在適宜的溫度下放置一段時間，觀察培養基上是否有菌落產生
（2）1）雙鏈閉環DNA分子
2）便于篩選已導入重組質粒的受體大腸桿菌     
3）IPTG、X-gal、氨芐青霉素
4）①如果長出藍色菌落，說明運載體pUC118質粒已轉入受體菌，但目的基因沒有接入運載體（或說明重組質粒沒導入受體大腸桿菌）
②如果長出白色菌落，說明重組質粒已導入受體大腸桿菌
（3）易培養、生活周期短、變異類型容易選擇等

解析