Question

【题目】某化工厂的污水池中含有一种有害的、难以降解的有机化合物A，研究人员利用以下两种方法获得了能高效降解化合物A的细菌。

Ⅰ 方法一：研究人员利用有机化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基成功筛选到能高效降解化合物A的细菌。实验的主要步骤如下图所示，请分析回答：

(1)培养基中加入化合物A的目的是__________________。

(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的_______________。实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是_________________。

(3)在上述实验操作过程中，获得纯净“目的菌”的关键是________________________。

(4)转为固体培养时，常采用_____________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

(5)若研究“目的菌”的群体生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用显微直接计数法进行计数。若以一个大方格(体积为0.4mm3)有25个中方格的计数板为例进行计算，设五个中方格中总菌数为B，菌液稀释倍数为C，那么原菌液的菌群密度为_________________个/mL。

Ⅱ 方法二：研究人员通过化学方法合成了高效降解化合物A的某种酶的基因，利用PCR扩增后，采用一定方法导入细菌细胞中，经筛选、培养获得高效降解化合物A的细菌。请分析回答：

(1)在利用PCR扩增该酶的基因时，在扩增缓冲液中添加4种脱氧核苷三磷酸作为原料而不是脱氧核苷酸，从而使反应体系不需要再加入ATP提供能量，请推测PCR反应合成DNA子链时能量来源于______________________。

(2)假如PCR反应所用的引物含有放射性、模板不具有放射性,且引物不被切除,则经过n次循环,具有放射性的脱氧核苷酸链占总链数的比值为_____________。

Answer 1

【答案】 筛选目的菌 化合物A 异养需氧型 防止外来杂菌入侵 平板划线 12500BC 所用原料水解产生相应脱氧核苷酸时所释放的能量

【解析】Ⅰ（1）由题意“用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基成功筛选到能高效降解化合物A的细菌”可知，培养基中加入化合物A的目的是筛选出能分解化合物A的目的菌。

（2）由培养基成分可知，有机化合物A提供氮源和碳源。实验需要振荡培养，目的提供氧气，需要有机物A，故该细菌为异养需氧型。

（3）获得纯净“目的菌”的关键是防止外来杂菌入侵，需要灭菌。

（4）获得单菌落的方法常用平板划线法。

（5）若研究“目的菌”的群体生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用显微直接计数法进行计数；由题意可知，一个大方格内的菌种数量是B÷5×25=5B，换算成每毫升的菌种数目应是5B÷（0.4×1000）×C=12500BC个/mL。

Ⅱ（1）由题意可知在扩增缓冲液中添加4种脱氧核苷三磷酸作为原料而不是脱氧核苷酸，可以推测脱氧核苷三磷酸水解成脱氧核苷酸时化学键断裂能释放出等同于ATP水解的能量。

（2）DNA复制n次产生2n个DNA,共有2n+1条脱氧核苷酸链,由于母链不具有放射性,所以具有放射性的脱氧核苷酸链占总链数的比值为。