Question

【題目】在大腸桿菌培養(yǎng)過程中，科學(xué)家得到組氨酸缺陷型的大腸桿菌突變株（在缺失組氨酸的培養(yǎng)基中不能生存，縮寫為His-），繼續(xù)培養(yǎng)過程中該突變株可能發(fā)生功能恢復(fù)（縮寫為His＋）如圖所示。（組氨酸的密碼子：CAU、CAC；色氨酸的密碼子：UGG；蘇氨酸的密碼子：ACC、ACU、ACA、ACG；終止密碼子：UGA 、UAA、UAG）

（1）控制產(chǎn)生組氨酸所需酶的基因中發(fā)生突變，據(jù)圖可知該酶一定含有的氨基酸是_________，從基因表達(dá)的角度分析，His-突變株中該酶不能被合成的原因是_________。

（2）從培養(yǎng)基的功能分析，第③步使用的缺失組氨酸的培養(yǎng)基屬于_________，該培養(yǎng)基使用前應(yīng)采用_________法進(jìn)行滅菌。

（3）第②步重復(fù)培養(yǎng)的目的是_________。第③步中為了獲取單個(gè)菌落，可用_________法將樣本接種于_________培養(yǎng)基表面。采用這種方法接種時(shí)需要先灼燒接種環(huán)，其目的是_________，一次接種結(jié)束時(shí)，應(yīng)該需要灼燒_________次接種環(huán)。

（4）一個(gè)His+大腸桿菌在培養(yǎng)基上形成的菌落可以稱為一個(gè)_________。

Answer 1

【答案】色氨酸 控制該酶的基因發(fā)生突變，導(dǎo)致翻譯提前終止 選擇培養(yǎng)基 高壓(或高壓蒸汽) 獲得更多的His+大腸桿菌 劃線法或涂布法 固體 滅菌（防止雜菌污染） 劃線次數(shù)+1 種群（或：克隆）

【解析】

圖His+型大腸桿菌在缺失組氨酸的培養(yǎng)基可以產(chǎn)生組氨酸所需要的酶是因?yàn)槠滢D(zhuǎn)錄的密碼子為UGG，是色氨酸的密碼子；His-突變株中該酶不能被合成的原因是His-突變后的基因堿基為ACT，轉(zhuǎn)錄后的密碼子為UGA，而UGA為終止密碼，導(dǎo)致翻譯提前終止。

（1）根據(jù)以上分析已知，突變前mRNA上的密碼子UGG決定的是色氨酸，說明該酶一定含有的氨基酸是色氨酸；而突變后mRNA上的密碼子變成了終止密碼子UGA，說明控制該酶的基因發(fā)生突變，導(dǎo)致翻譯提前終止。

（2）從培養(yǎng)基的功能分析，第③步使用的缺失組氨酸的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基，其可以讓His+型大腸桿菌生存下來，而His-型大腸桿菌不可以；培養(yǎng)基制作完成后，應(yīng)該使用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌處理。

（3）第②步重復(fù)培養(yǎng)的目的是為了獲得更多的His+大腸桿菌；獲得單菌落常用的接種方法有平板劃線法或稀釋涂布平板法，接種所用的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基；采用平板劃線法接種時(shí)，需要先灼燒接種環(huán)，殺滅接種環(huán)上的微生物，以防止雜菌污染；每一次接種前后都需要灼燒滅菌，因此一次接種結(jié)束時(shí)，應(yīng)該需要灼燒劃線次數(shù)+1次接種環(huán)。

（4）菌落是由一個(gè)細(xì)胞繁殖所形成的，一個(gè)His+大腸桿菌在培養(yǎng)基上形成的菌落可以稱為一個(gè)種群。