Question

生物柴油是一種可再生的清潔能源，其應(yīng)用在一定程度上能夠減緩人類對(duì)化石燃料的消耗，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在微生物M（單細(xì)胞）產(chǎn)生的脂肪酶作用下，植物油與甲醇反應(yīng)能夠合成生物柴油（如圖1）．

（1）篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物M時(shí)，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油為微生物生長(zhǎng)提供

 

，培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是

 

法．
（2）圖3是采用純化微生物M培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖．則獲得圖A效果的接種方法是

 

，圖B效果的接種方法是

 

．
（3）若需人工大量克隆脂肪酶基因，可應(yīng)用

 

_技術(shù)，該過程需要的特殊酶是

 

．
（4）常用血球計(jì)數(shù)板（規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm）分兩類，一類是每個(gè)計(jì)數(shù)室包括16個(gè)中格，每個(gè)中格包括25個(gè)小格，這種計(jì)數(shù)板抽樣計(jì)數(shù)時(shí)只要統(tǒng)計(jì)四個(gè)頂角的中格即可；另一類是每個(gè)計(jì)數(shù)室包括25個(gè)中格，每個(gè)中格包括16個(gè)小格，這種計(jì)數(shù)板抽樣計(jì)數(shù)時(shí)除了統(tǒng)計(jì)四個(gè)頂角的中格外還要計(jì)數(shù)中央的一個(gè)中格．在實(shí)驗(yàn)中如需定期測(cè)定培養(yǎng)液中微生物M的細(xì)胞數(shù)量，則在取出的樣液中要立即加入固定液，其目的是

 

．如果將樣液稀釋100倍，采用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時(shí)，觀察到的計(jì)數(shù)室中細(xì)胞分布如圖2所示，則培養(yǎng)液中微生物M的 細(xì)胞密度為

 

個(gè)/L．
（5）研究人員擬將某目的基因?qū)�入微生物M 細(xì)胞中，為此需要選擇合適的質(zhì)粒作為運(yùn)載體．圖4所示X-1、X-2、X-3、X-4為四種相關(guān)質(zhì)粒，其中Tc^r表示抗四環(huán)素的抗性基因，Ap^r表示青霉素抗性基因，E1和E2表示兩種限制酶的識(shí)別位點(diǎn)．基因工程中限制酶作用的化學(xué)鍵是

 

．若將這四種質(zhì)粒分別導(dǎo)入微生物M，然后將微生物M菌液分別涂布在含有青霉素或四環(huán)素的兩種培養(yǎng)基上培養(yǎng)．則在這兩種培養(yǎng)基上均不能生長(zhǎng)的M細(xì)胞類型有

 

．
（6）已知Tc^r長(zhǎng)度為1.5kb（1kb=1000個(gè)堿基對(duì)），Ap^r長(zhǎng)度為0.5kb．如果X-1用E1酶切，產(chǎn)生0.5kb堿基片段和8.5kb堿基片段，那么質(zhì)粒X-2用E2酶切后的片段長(zhǎng)度為

 

對(duì)堿基

Answer 1

考點(diǎn)：利用微生物進(jìn)行發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖1表示在微生物M（單細(xì)胞）產(chǎn)生的脂肪酶作用下，植物油與甲醇反應(yīng)能夠合成生物柴油．圖2表示用血球計(jì)數(shù)板定期測(cè)定培養(yǎng)液中微生物M的細(xì)胞數(shù)量．圖3表示采用純化微生物M培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖，其中A采用的是稀釋涂布平板法，B采用的是平板劃線法．圖4中，X-1只含有青霉素抗性基因；X-2只含有四環(huán)素抗性基因；X-3不含有抗性基因；X-4含有青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因．

解答： 解：（1）植物油由C、H、O三種元素構(gòu)成，微生物通常以此作為碳源；培養(yǎng)基常規(guī)的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌．
（2）獲得圖A效果的接種方法是稀釋涂布平板法，圖B效果的接種方法是平板劃線法．
（3）基因的擴(kuò)增通常采用PCR技術(shù)，需要耐熱DNA聚合酶．
（4）為了防止細(xì)胞因自身的增殖周期而影響計(jì)數(shù)效果，需要加入固定液殺死固定微生物M細(xì)胞．該血球計(jì)數(shù)板規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm，并且是25×16型的，可采用五點(diǎn)取樣法，即取四角和最中間的5個(gè)中方格（80個(gè)小方格）計(jì)數(shù)，并采取“數(shù)上線不數(shù)下線，數(shù)左線不數(shù)右線”的原則處理，共計(jì)數(shù)了酵母菌5+4+4+4+3=20個(gè)．計(jì)數(shù)室共分了400個(gè)小方格，其容積共有1mm×1mm×0.1mm=0.1mm³=1×10^-4mL，所以可以計(jì)算出1mL有酵母菌

20

80

×400×10⁴×100（稀釋的倍數(shù)）=10⁸個(gè)，則1L有酵母菌10⁸×1000=10¹¹個(gè)．
（5）基因工程中限制酶作用的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵，X-1用E2切可以在有青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)；X-2用E2切可以在有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)；X-3不含有抗性基因都不能生長(zhǎng)；X-4用E1切可以在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，用E2切可以在有青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)．
（6）如果X-1用E1酶切，產(chǎn)生0.5kb堿基片段和8.5kb堿基片段，則總長(zhǎng)為9Kb．當(dāng)Ap^r長(zhǎng)度為0.5kb，質(zhì)�？傞L(zhǎng)為9Kb，則Tc^r長(zhǎng)度為1.5kb時(shí)，X-2總長(zhǎng)為10Kb（1kb=1000個(gè)堿基對(duì)），即10000個(gè)對(duì)堿基．
故答案為：
（1）唯一碳源   高壓蒸汽滅菌   
（2）稀釋涂布平板法   平板劃線法
（3）PCR  耐熱DNA聚合酶   
（4）防止細(xì)胞因自身的增殖周期而影響計(jì)數(shù)效果，因此要?dú)⑺拦潭ㄎ⑸�物M細(xì)胞      10¹¹
（5）磷酸二酯    無質(zhì)粒細(xì)胞含X-3的細(xì)胞
（6）10000

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合題圖，考查微生物的培養(yǎng)和分離、細(xì)胞工程、基因工程等相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記微生物培養(yǎng)和分離的內(nèi)容，能根據(jù)題圖判斷相應(yīng)的接種方法；掌握血球計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)原則，能進(jìn)行簡(jiǎn)單的換算；識(shí)記基因工程的技術(shù)和原理，能正確分析圖4，解答第（5）和（6）題．