Question

chlL基因是野生型蓝藻中控制叶绿素合成的基因，科学家为研究其功能，需要构建缺失chlL基因的突变型蓝藻，实验过程如图所示。图中细菌质粒pUCll8带有氨苄青霉素的抗性基因(ampR)；其上的lacZ基因编码的蛋白质可以让细菌在含有半乳糖的培养基上形成蓝色菌落，该基因被切断时菌落呈白色。细菌质粒pRL—425带有红霉素的抗性基因(Er)。请回答。
   
(1)与酵母菌相比较，蓝藻在结构上最主要的特点是      ，二者均具有的细胞器是        。
(2)研究中科学家首先通过       扩增出大量野生型蓝藻chlL基因，其反应体系主要包括模板DNA、dCTP、dATP、dGTP、dTTP、含酶促反应离子的缓冲液、      和      。
(3)将chlL基因导入质粒PUCll8，在含有半乳糖的培养基上，成功导入重组质粒l的菌体形成的菌落呈现    色。使用含有      的培养基可筛选出缺失chlL基因的突变型蓝藻。
(4)已知蓝藻叶绿素的合成有两条途径——依赖光的合成和不依赖光的合成。分别提取光下和黑暗环境中培养的野生型和突变型蓝藻的叶绿素，其含量见下表：

项目 蓝藻	叶绿素含量／
	光下培养	黑暗中培养
野生型	4.22	3.34
突变型	4.22	0.08

由上表数据可以推测：蓝藻chlL基因控制的是叶绿素      的合成途径。

Answer 1

（1）没有由核膜包被的细胞核  核糖体  （2）PCR（聚合酶链式反应）  引物  热稳定DNA聚合酶（Taq酶）   （3）白   红霉素   （4）不依赖光

解析试题分析：（1）蓝藻属于原核生物，酵母菌属于真核生物，故蓝藻在结构上最主要的特点是没有由核膜包被的细胞核，原核生物和真核生物唯一共有的细胞器是核糖体。
（2）在体外进行基因大量扩增的技术是PCR技术，其反应体系需模板、dCTP、dATP、dGTP、dTTP、含酶促反应离子的缓冲液、引物和热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
（3）由图和题意可知，目的基因（chlL）插入质粒pUC118后，lacZ基因被破坏（lacZ基因编码的蛋白质可以让细菌在含有半乳糖的培养基上形成蓝色菌落，该基因被切断时菌落呈白色），因此导入重组质粒1的细菌在含有半乳糖的平板上，形成白色菌落。野生型蓝藻不含红霉素抗性基因，而突变型蓝藻含有红霉素抗性基因，所以将野生型蓝藻和突变型蓝藻分别放在含有红霉素的液体培养基中培养时，野生型蓝藻会死亡，所以利用含红霉素的培养基可以可筛选出缺失chlL基因的突变型蓝藻。
（4）由表格可知，野生型蓝藻在光下培养和在黑暗中培养时，叶绿素的含量相差不大，而突变型蓝藻蓝藻在光下培养和在黑暗中培养时，叶绿素的含量相差很大，说明蓝藻的chlL基因调控的是叶绿素不依赖光的合成途径。
考点：本题结合图表，考查基因工程及探究实验，意在考查考生分析图表提取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。