Question

【题目】随着石油工业的迅速发展，石油这种有多种烃类的物质不断地对陆地、海洋造成污染。目前世界上不少国家的近海都遭到了石油污染，导致海洋生物数量减少。基因工程可用于被污染环境的净化。1975年，科学家用基因工程的方法，把能分解三种烃类的基因都转移到分解另一种烃类的似单胞杆菌内。创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”，用超级细菌分解石油，可以大大提高细菌分解石油的效率。根据以上材料，回答下列问题。

(1)石油污染导致海洋生物数量减少的重要原因是 （______）。

A．富营养化

B．生物富集

C．引起海洋生物中毒

D．形成油膜，改变了海水的理化性质

(2)科学家能将不同种基因移植在一起，且不影响各基因信息的表达，这说明了不同生物的DNA_________________________。

(3)基因工程中最常用的运载体是质粒，作为运载体，需有标记基因，如抗青霉素基因、抗四环素基因等。现欲鉴别某种细菌质粒抗药性基因的类别，设计如下实验：

材料用具：青霉素、四环素的10万单位溶液，菌种试管，已经灭菌的含细菌培养基的培养皿，酒精灯，接种环，一次性注射器，蒸馏水，恒温箱。

方法步骤：

第一步：取3个含细菌培养基的培养皿并分别标上1、2、3号，在酒精灯旁，用3只注射器分别注入1mL蒸馏水、青霉素溶液、四环素溶液，并使之分布在整个培养基表面；

第二步：将接种环放在酒精灯的火焰_____（填“上”或“旁”）灼烧，并在酒精灯的火焰_____（填“上”或“旁”）取菌种，对3个培养皿分别接种；

第三步：将接种后的3个培养皿放入37℃恒温箱中培养24h。

请对结果进行预测：

①若 _______________号培养基中细菌存活，说明该细菌质粒上有两种抗性基因；

②若1号培养基中细菌存活，2、3号培养基中没有细菌存活，说明 _________ ；

③ _________________________________________________________ ；

④ _________________________________________________________ 。

Answer 1

【答案】 D 结构相同 上 旁 1、2、3 该细菌质粒上两种抗性基因都没有 1、2号培养基中细菌存活，3号培养基中没有细菌存活，说明该细菌质粒上有青霉素抗性基因 1、3号培养基中细菌存活，2号培养基中没有细菌存活，说明该细菌质粒上有四环素抗性基因

【解析】本题考查海上石油污染带来的危害、无菌操作技术、转基因工程菌质粒中标记基因种类的鉴定实验设计和分析，要求考生能根据所学知识解释石油污染可能带来的危害，能根据对照实验设计的原则设计实验鉴定工程菌质粒中标记基因的种类，根据探究性实验的特点并结合实验操作分析、讨论可能的实验结果并得出正确的实验结论。

(1)石油污染可导致海洋生物数量减少，其重要原因是污染的石油在海面会形成大面积的油膜，改变了海水的理化性质，导致海洋生物无法生存。

(2)科学家能将不同种基因移植在一起，且不影响各基因信息的表达，这说明了不同生物的DNA结构相同，都呈规则的双螺旋结构。

(3)根据题意可知，本实验的目的是鉴别某种细菌质粒抗药性基因的类别，即检测转基因细菌在何种培养基中能正常生长、繁殖；根据已有的步骤安排，按照无菌操作的要求，第二步中应将接种环放在酒精灯的火焰上灼烧，并在酒精灯的火焰旁（无菌区）取菌种，对3个培养皿分别接种。若基因工程中构建完成的目的细菌中含有某种抗生素抗性基因（标记基因），该基因正常表达，则会赋予该工程菌抵抗此抗生素的能力，这样该工程菌就可以在含有该种抗生素的培养基中正常生长、繁殖，否则工程菌不能在含有该抗生素的培养基生存；因此①若该工程菌质粒上有两种抗性基因，则细菌可在1、2、3号培养基中细菌存活；②若该工程菌质粒上两种抗性基因都没有，则细菌可在1号培养基中细菌存活，而2、3号培养基中没有细菌存活；③若该工程菌质粒上仅含有青霉素抗性基因，则细菌能在1、2号培养基中细菌存活，而在3号培养基中没有细菌存活；④若该工程菌质粒上仅含有四环素抗性基因，则细菌可在1、3号培养基中细菌存活，而2号培养基中没有细菌存活。