基因工程微生物的培养简答题(附参考答案)

基因工程、微生物的培养习题精选1、下图a示基因工程中经常选用的运载体——pBR322质粒，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。目的基因如果插入某抗性基因中，将使该基因失活，而不再具有相应的抗性。为了检查运载体是否导入原本没有Ampr和Tetr的大肠杆菌，将大肠杆菌培养在含氨苄青霉素的培养基上，得到如图b的结果（黑点表示菌落）。再将灭菌绒布按到图b的培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布平移按到含四环素的培养基上培养，得到如图c的结果（空圈表示与b对照无菌落的位置）。据此分析并回答：（1）pBR322质粒的基本组成单位是，其控制着等性状。该基因工程中，质粒上的Ampr、Tetr称为基因。（2）与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是，由此说明目的基因插入了中，此大肠杆菌导入了（填重组、没有重组）质粒。（3）将大肠杆菌培养在含氨苄青霉素、四环素培养基上的过程，属于基因工程基本操作步骤中的，该基因工程中的受体细胞是。（4）若用pBR322质粒作为载体，通过基因工程生产食品，是否存在食品安全性问题？试说明理由。。2、下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？，为什么？。（2）过程②必需的酶是酶，过程③必需的酶是酶。（3）在利用AB获得C的过程中，必须用切割A和B，使它们产生，再加入，才可形成C。（4）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶个。（5）为使过程⑧更易进行，可用（药剂）处理D。通过图中方法生产的胰岛素可能不具备生物活性，为什么？。（6）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为。（7）如果将药物蛋白基因移到动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛羊尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于：。3、纤维素分子不能进入酵母细胞，为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精，构建了含3种不同基因片段的重组质粒，下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图。据图回答：（1）本研究构建重组质粒时看选用四种限制酶，其识别序列如下图，为防止酶切片段的自身环接，可选用的限制酶组合是____________。（2）设置菌株Ⅰ为对照，目的是为了验证______不携带纤维素酶基因。（3）纤维素酶基因的表达包括______和_____过程，与菌株Ⅱ相比，在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有______。（4）在以纤维素为唯一C源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，菌株____不能存活，原因是______。（5）酵母菌生产酒精的细胞部位是_____，产生酒精时细胞的呼吸方式是______。在利用纤维素生产酒精时，菌株Ⅳ更具有优势，因为导入的中重组质粒含有________，使分泌的纤维素酶固定于细胞壁，减少因培养液更新而造成的酶的流失，提高酶的利用率。4、白僵菌可感染农业害虫，常用来防治害虫。由于白僵菌对除草剂草丁膦敏感且杀死害虫的能力较弱，科研人员对其进行基因工程改造，流程如下图所示，请回答有关问题：（1）苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白，能有效杀死害虫。已知该基因的全部序列，科研人员可通过________法和PCR技术获得大量毒蛋白基因片段。据图分析，将毒蛋白基因和质粒连接获得重组质粒l的过程需要用到的工具酶是_______________________。（2）重组质粒1和Bar基因(草丁膦抗性基因)各自用XbaI酶处理，得到酶切片段。重组质粒l的酶切片段再用去磷酸化酶处理，使末端游离的磷酸基团脱离，目的是防止_______。将未用去磷酸化酶处理的Bar基因与重组质粒l连接，获得重组质粒2。获得的重组质粒2是下图中的__________。（3）将重组质粒2与感受态的白僵菌菌液混合进行转化，重组质粒2在白僵菌细胞内被修复。一段时间后用含有_________的培养基进行筛选，获得含有Bar基因的重组白僵菌。（4）提取上述重组白僵菌全部mRNA，加入____________酶，获得cDNA，再加入毒蛋白基因引物进行PCR反应，根据是否有PCR的相应产物生成判断毒蛋白基因在白僵菌体内是否完成___________。（5）科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上，以此饲喂饥饿处理的害虫，记录单位时间内的_________，以判断重组白僵菌的杀虫效果。5、医学研究发现，番茄红素具有一定的抗癌效果，其合成、转化途径如图一。由于普通番茄合成的番茄红素易发生转化，科学家设计了一种重组DNA(质粒三)能表达出假双链RNA(发卡)，番茄细胞可以识别侵入的假双链RNA并将该假双链RNA及具有相同序列的单链RNA一起降解，提高了果实中番茄红索的含量(图二)。请分析回答下列问题：（1）表达出“发卡”的DNA片段实际上是两个反向连接的___________基因，由于“发卡”阻止了其在细胞内的_________（“转录”或“翻译”）过程，所以提高了果实中番茄红素的含量。（2）为保证第二个目的基因片段反向连接，处理已开环质粒所用的两种限制酶是_______和_______。（3）科学家发现，培育成功的转基因番茄植株对光能的利用能力有所下降，据图一推测可能的原因是________________。为解决此问题，可以按照乳腺生物反应器的原理，在此表达如“发卡”的DNA片段前面加入只在果实中发挥作用的_______。（4）去磷酸化是去掉黏性末端最外侧游离的磷酸基团。对已开环的质粒二两端去磷酸化的主要作用是阻止其__________，该DNA分子仍可以和目的基因连接，形成缺少_____个磷酸二酯键的重组质粒，随后在细胞中被修复。6、“影印培养法”是一种使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的接种培养方法。1952年，莱德伯格夫妇通过“影印培养法”，研究大肠杆菌的抗链霉素突变是自发突变产生的还是在链霉素的作用下产生的，具体操作步骤和实验结果如下图所示：将原始菌种培养在1号培养基中，待长出很多菌落后，将“印章”绒布面按到1号培养基上，使绒布面沾上各个菌落；然后再将绒布面分别按到2号和3号培养基上，使绒布面上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上，这种接种方法称为“影印接种”；同理，6号和7号接种自5号培养基，10号和11号接种自9号培养基。请分析回答下列问题：（1）为了满足大肠杆菌生长的需求，在制备培养基时，除了需要考虑营养条件外，还要考虑和。（2）在大肠杆菌培养过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行，操作者的双手需要清洗和。静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能破坏。（3）培养皿2、3根据其功能，分别称为培养基、培养基。“印章”使用前需作处理。（4）培养基2中的菌落是，培养基3中的菌落是。（5）3号、7号、11号培养皿中加入链霉素的作用是，3号培养皿中的菌落比1号、2号培养皿中的菌落少很多，这说明。（6）细菌抗药性变异的来源属于______，如果3中没有细菌长出，说明______。（7）根据3中菌落所在的部位，挑取2号培养基中相应部位的菌落在4中扩大培养，同理，进行5～12的操作。5或9培养基中菌落数的多少与______有关，大肠杆菌的分裂方式是否为有丝分裂？（是/否）（8）3号与2号培养基中的菌落数的比值，是抗性菌落（株）占全部菌落（株）的比例。观察实验结果，判断4、8、12中抗性菌落（株）的比例最大的是______，其中的细菌及其亲代有没有接触过链霉素？______（是/否）（9）可见，细菌抗药性的形成是在施加链霉素之_____（前/后）。链霉素对细菌抗性菌落（株）的作用在于______，其内在实质是______。（10）尽管环境中细菌菌群中存在抗药性基因，但是目前仍使用抗生素治疗由细菌感染引起的疾病，原因在于菌群中____________。（11）要分离出单个菌落，除了本实验中的涂布法外，还可以用___________法。（12）现有5种营养缺陷型菌株1、2、3、4、5，它们不能合成生长所必需的物质G，已知A、B、C、D、E都是合成G物质的必需中间产物，但不知这些物质合成的顺序，于是在培养基中分别加入这几种物质并分析了这几种物质对各种营养缺陷型菌株生长的影响，结果如右表所示。根据以上结果，推测这几种物质的合成顺序应是。参考答案：1（1）DNA抗氨苄青霉素和抗四环素标记（2）抗氨苄青霉素，但不抗四环素Tetr重组（3）目的基因的检测与鉴定大肠杆菌（4）存在。Ampr、Tetr控制合成的物质在人体内发挥作用，使相应抗生素对侵入人体内的一些病原体失效。（或不存在。Ampr、Tetr控制合成的物质被消化而失去作用。）2（1）不能皮肤细胞中胰岛素基因不表达，不能形成胰岛素的mRNA（2）逆转录解旋（3）同种限制酶相同的黏性末端DNA连接酶（4）15（a-b）（5）CaCl2因为大肠杆菌中不含内质网和高尔基体，不能对核糖体合成的蛋白质加工。（6）DNA分子都是双螺旋结构，基本单位都是四种脱氧核苷酸（7）不受时间和性别的限制3（1）B或C（2）质粒和酵母菌基因组（3）转录翻译内质网和高尔基体（4）II缺少信号肽编码序列，合成的纤维素酶不能分泌到细胞外，细胞无可利用碳源（5）细胞质基质无氧呼吸A基因片段4（1）人工合成（或“化学合成”）NcoI、BamHI和DNA连接酶（限制酶和DNA连接酶）（2）重组质粒1酶切片段自身连接（或“相互连接”）C（3）草丁膦（4）逆转录转录（5）死亡害虫数5（1）番茄红素环化酶翻译（2）EcI和BamHI（3）胡萝卜素、叶黄素合成受阻，光反应被抑制启动子（4）自身环化26（1）酸碱度渗透压（2）灭菌消毒破坏DNA分子的结构（3）通用选择灭菌（4）抗链霉素大肠杆菌K12和对链霉素敏感的大肠杆菌K12抗链霉素大肠杆菌K12（5）选择具有链霉素抗性变异的大肠杆菌发生链霉素抗性突变的大肠杆菌数量少（6）基因突变没有产生抗链霉素突变基因（7）接种细菌的数量否（8）12否（9）前进行了定向选择使菌群中链霉素抗性基因频率增加（10）发生抗生素抗性突变的细菌所占比例极少（菌群中抗生素抗性基因频率极低）（11）平板划线法（12）E→A→C→B→D→G