大肠杆菌是生物学及医学实验研究中最有代表性的模式生物之一。
(1)大肠杆菌与饮水安全。
国家规定,每升饮用水中大肠菌数不得超过3个。有人测定某饮用水中的大肠杆菌(群)数:先将1升饮用水水样浓缩至10毫升,然后各取浓缩水样的2毫升,涂布到5个培养皿中进行培养,培养后计数的菌落数分别是9、12、5、8、6。请回答下列问题:
1)根据上述结果计算,被检水样大肠菌群数为________,水样________ (能、不能)达标。2)检测过程中需要培养大肠菌菌群,培养基配方如下:
琼脂 |
蛋白胨 |
乳糖 |
蔗糖 |
K2HPO4 |
伊红 |
美蓝 |
蒸馏水 |
pH |
15 g |
10 g |
5 g |
5 g |
2 g |
0.4 g |
0. 065 g |
1000 mL |
7.2 |
从培养基配方可以确定大肠杆菌的营养类型是 ;从培养基功能可以确定其类型是 培养基,理由是 。
3)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_______________________________________________________。
(2)大肠杆菌与基因工程。
大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列,位于该质粒的lacZ基因中。lacZ基因中如果没有插入外源基因,lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X-gal时,X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色,大肠杆菌将形成蓝色菌落;如果lacZ基因中插入了外源基因,带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶,培养基中的X-gal不会被水解成蓝色,大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因筛选重组质粒示意图。据图回答问题:
1)质粒结构特点是 。
2)作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因,原因是 。
3)试管Ⅱ中用氯化钙溶液处理(增加其细胞壁的通透性)过的受体大肠杆菌,并在培养基中加入 。
3)将上述处理后的大肠杆菌置于图中培养基上培养,以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒,请预测菌落的颜色,并分析结果:
① 。
② 。
(3)选择大肠杆菌作为研究材料,主要原因是:它体积小、结构简单、 、
等。