题目内容
（6分）大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。右图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图。据图回答下列问题：
（1）作为受体大肠杆菌应______________________，以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。取用氯化钙溶液处理（目的是 ）过的受体大肠杆菌，置于试管Ⅱ中，并加入 。
（2）图中的培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入___________等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。
（3）将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导
入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
① 。
② 。
（12分）（1）不含氨苄青霉素抗性基因（或对氨苄青霉素敏感） 增加细胞壁的通透性 在试管Ⅰ中制备好的DNA
（2）IPTG、X-gal、氨苄青霉素
（3）①若长出蓝色菌落，说明 自连的运载体pUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有转入运载体（或说明重组质粒没有导入受体大肠杆菌）
②若长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌
【解析】PUC118质粒携带了氨苄青霉素抗性基因 ，受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，才能才能在含有氨苄青霉素的培养基上筛选出导入重组质粒的受体大肠杆菌。用氯化钙溶液处理增加其细胞壁的通透性过的受体大肠杆菌呈感受态，能吸收试管中的DNA，筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌，质粒lacZ基因中插入了外源基因，带有PUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β—半乳糖苷酶，培养基中的X—gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落，因此选择培养基中还应加入IPTG、X—gal，如果长出蓝色菌落，说明自连的运载体PUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌；如果长出白色菌落，说明重组质料已导入受体大肠杆菌。
大肠杆菌是生物学及医学实验研究中最有代表性的模式生物之一。
（1）大肠杆菌与饮水安全。
国家规定，每升饮用水中大肠菌数不得超过3个。有人测定某饮用水中的大肠杆菌（群）数：先将1升饮用水水样浓缩至10毫升，然后各取浓缩水样的2毫升，涂布到5个培养皿中进行培养，培养后计数的菌落数分别是9、12、5、8、6。请回答下列问题：
1）根据上述结果计算，被检水样大肠菌群数为________，水样________ （能、不能）达标。2）检测过程中需要培养大肠菌菌群，培养基配方如下：
| 琼脂 | 蛋白胨 | 乳糖 | 蔗糖 | K2HPO4 | 伊红 | 美蓝 | 蒸馏水 | pH |
| 15 g | 10 g | 5 g | 5 g | 2 g | 0.4 g | 0. 065 g | 1000 mL | 7.2 |
从培养基配方可以确定大肠杆菌的营养类型是 ；从培养基功能可以确定其类型是 培养基，理由是 。
3）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_______________________________________________________。
（2）大肠杆菌与基因工程。
大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中。lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因筛选重组质粒示意图。据图回答问题：
1）质粒结构特点是 。
2）作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，原因是 。
3）试管Ⅱ中用氯化钙溶液处理（增加其细胞壁的通透性）过的受体大肠杆菌，并在培养基中加入 。
3）将上述处理后的大肠杆菌置于图中培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
① 。
② 。
（3）选择大肠杆菌作为研究材料，主要原因是：它体积小、结构简单、 、
等。
