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在沒有乳糖的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的大腸桿菌細(xì)胞中含有的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)是

A．乳糖    B．半乳糖苷酶          C．半乳糖         D．半乳糖苷酶基因

大腸桿菌的乳糖操縱子含有3個(gè)結(jié)構(gòu)基因：

編碼：—半乳糖苷酶基因lacZ 

編碼：—半乳糖苷透性酶基因lac Y

編碼：—半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酸基酶基因lac A

乳糖操縱子受Lacl（阻遏物）控制。阻遏物在乳糖存在下被鈍化，乳糖是誘導(dǎo)物。有許多乳糖類似物，例如鄰位硝基苯——D一半乳糖苷（ONPG），它是—半乳糖苷透性酶的底物，但不是誘導(dǎo)物。這個(gè)反應(yīng)產(chǎn)生鄰位硝基苯，對(duì)細(xì)胞是有毒的。異丙基——D半乳糖苷（IPTG），是誘導(dǎo)物，但不是—半乳糖昔酶的底物。苯基——D半乳糖苷（PG）是—半乳糖苷酶的底物，但不是誘導(dǎo)物。它的水解產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞是沒有毒的。

9.1．在培養(yǎng)基加入PG作為唯一的碳源與能源，哪種細(xì)胞可以生長(zhǎng)？

    A．lac I^—     B．lac Z^—     C．lac Y^—     D．lac Z^—lac Y^—

    E．lac I^—lac Z^—

9.2．在有ONPG的培養(yǎng)基中細(xì)胞能否生長(zhǎng)？

    A．能   B．不能

37．（8分）大腸桿菌pUC18質(zhì)粒是基因工程中常用的運(yùn)載體。某限制酶在此質(zhì)粒上的唯一酶切位點(diǎn)位于LacZ基因中，如果沒有插入外源基因，LacZ基因便可表達(dá)出口一半乳糖苷酶。當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時(shí)，X-gal便會(huì)被β一半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落。反之，則形成白色菌落。下圖表示利用此質(zhì)粒實(shí)施基因工程的主要流程。

       請(qǐng)分析并回答：

   （1）已獲得的目的基因可利用    技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。

   （2）目的基因插入質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，需要DNA連接酶恢復(fù)       鍵。

   （3）將試管I中的物質(zhì)和大腸桿菌共同置于試管Ⅱ的目的是        ；大腸桿菌需事先用Ca²⁺進(jìn)行處理，目的是         。

   （4）將試管Ⅱ中的菌液接種于選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)含有大腸桿菌必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括    和生長(zhǎng)因子，還應(yīng)加入IPTG、X-gal以及氨芐青霉素，其中加入氨芐青霉素的作用是篩選出        。

   （5）若觀察到培養(yǎng)基上出現(xiàn)    色菌落，則說明大腸桿菌中已成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒。如果作為受體細(xì)胞的大腸桿菌也含有LacZ基因，則不利于重組質(zhì)粒的篩選，原因是          。

大腸桿菌pUC118質(zhì)粒的某限制酶唯一酶切序列位于該質(zhì)粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果沒有插入外源基因，lacZ基因便可表達(dá)出b半乳糖苷酶。如果培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal，X-gal便會(huì)被b半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達(dá)b半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中X-gal不會(huì)被水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成白色菌落。pUC118還攜帶了氨芐青霉素抗性基因。下圖是利用lacZ基因的插入失活篩選重組質(zhì)粒示意圖。據(jù)圖回答下列問題：

（1）作為受體大腸桿菌應(yīng)__________________________，以方便篩選已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。取用__________處理過的受體大腸桿菌，置于試管Ⅱ中，并加入在試管Ⅰ中制備好的DNA。

（2）圖中的選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入____________________等物質(zhì)，用以篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。

（3）將上述處理后的大腸桿菌置于圖中選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以檢測(cè)受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，請(qǐng)預(yù)測(cè)菌落的顏色，并分析結(jié)果：

①                                                         。

②                                                         。

③                                                         。

（12分）大腸桿菌pUC118質(zhì)粒的某限制酶唯一酶切序列，位于該質(zhì)粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果沒有插入外源基因，lacZ基因便可表達(dá)出b-半乳糖苷酶，當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時(shí)，X-gal便會(huì)被b-半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達(dá)b-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X-gal不會(huì)被水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成白色菌落。pUC118還攜帶了氨芐青霉素抗性基因。右圖是利用lacZ基因的插入失活篩選重組質(zhì)粒示意圖。據(jù)圖回答下列問題：
（1）作為受體大腸桿菌應(yīng)__________________________，以方便篩選已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。取用__________溶液處理（增加其細(xì)胞壁的通透性）過的受體大腸桿菌，置于試管Ⅱ中，并加入在試管Ⅰ中制備好的DNA。
（2）圖中的選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入____________________等物質(zhì)，用以篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。
（3）將上述處理后的大腸桿菌置于圖中選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以檢測(cè)受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，請(qǐng)預(yù)測(cè)菌落的顏色，并分析結(jié)果：
①                                                                     。
②                                                                     。
（4）應(yīng)如何設(shè)計(jì)檢測(cè)受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒培養(yǎng)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)？

Ⅰ（12分）影響綠色植物光合作用的因素是多方面的，其外界因素有光照強(qiáng)度、CO₂含量、溫度等，其內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、五碳化合物的含量等，請(qǐng)據(jù)下圖分析：

⑴如果x代表光照強(qiáng)度，光照強(qiáng)度影響光合作用強(qiáng)度，主要是影響      階段，當(dāng)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)，此時(shí)限制因素最可能是內(nèi)部因素中的           。

（2）如果x代表CO₂的含量，當(dāng)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)，此時(shí)限制因素最可能是內(nèi)部因素中的                    。[來源:ZXXK]

⑶如果將該植物置于一個(gè)白天溫度為25℃,光照為8千勒克斯，夜間溫度為15℃的環(huán)境中，一晝夜光照6小時(shí)，該植物會(huì)生長(zhǎng)嗎？          。請(qǐng)說明理由                                               。 [來源:ZX                                                 。

⑷如果在陰雨天氣，溫室內(nèi)光照強(qiáng)度小于5千勒克斯，采取什么措施可以有助于提高光合產(chǎn)量：         。請(qǐng)利用右上圖闡明其原因：                                  。

Ⅱ（10分）大腸桿菌pUC118質(zhì)粒的某限制酶唯一酶切序列，位于該質(zhì)粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果沒有插入外源基因，lacZ基因便可表達(dá)出b-半乳糖苷酶，當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時(shí)，X-gal便會(huì)被b-半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達(dá)b-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的X-gal不會(huì)被水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成白色菌落。pUC118還攜帶了氨芐青霉素抗性基因。下圖是利用lacZ基因的插入失活篩選重組質(zhì)粒示意圖。據(jù)圖回答下列問題：

（1）作為受體大腸桿菌應(yīng)__________________________，以方便篩選已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。取用氯化鈣溶液處理（增加其細(xì)胞壁的通透性）過的受體大腸桿菌，置于試管Ⅱ中，并加入           。

（2）圖中的選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入____________________等物質(zhì)，用以篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。

（3）將上述處理后的大腸桿菌置于圖中選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以檢測(cè)受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，請(qǐng)預(yù)測(cè)菌落的顏色，并分析結(jié)果：

①                                                           。

②                                                            。

(10分）研究人員從血管內(nèi)皮瘤中發(fā)現(xiàn)了一種新的血管增生抑制劑一內(nèi)皮抑素，它能有效地抑制血管增生。下面是獲得重組內(nèi)皮抑素的方法，請(qǐng)分析回答下列問題：

(1) 從肝細(xì)胞中分離總RNA，經(jīng)_________獲得cDNA，之后經(jīng)過_________擴(kuò)增內(nèi)皮抑素基因。

(2) 擴(kuò)增的目的基因與PUC18質(zhì)粒（如圖14所示）都用EcoR I和BamH I進(jìn)行雙酶切，然后用DNA連接酶進(jìn)行連接，構(gòu)建重組質(zhì)粒。雙酶切避免了目的基因與載體________連接，還減少了________的連接，提高了重組質(zhì)粒的比例。

(3) 大腸桿菌pUC18質(zhì)粒的LacZ基因中如果沒有插入外源基因，lacZ基因便可表達(dá)出β-半乳糖苷酶，當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時(shí)，X-gal便會(huì)被β-半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落。反之，則形成白色菌落。

選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入_______物質(zhì)。成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌在培養(yǎng)基中形成______________顏色的菌落，原因是_____________________。之所以選擇大腸桿菌作為基因工程的受體菌，其突出的優(yōu)點(diǎn)是：___________________________________

(4) 從選擇培養(yǎng)基中挑取所需的單個(gè)菌落接種于液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得粗提表達(dá)產(chǎn)物。將等量毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞接種于細(xì)胞培養(yǎng)板，37⁰C培養(yǎng)。將等量不同濃度的粗提表達(dá)產(chǎn)物加進(jìn)培養(yǎng)孔中，72h后在顯微鏡下觀察細(xì)胞存活情況并，______________實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。

結(jié)果說明__________________________________________

(10分）研究人員從血管內(nèi)皮瘤中發(fā)現(xiàn)了一種新的血管增生抑制劑一內(nèi)皮抑素，它能有效地抑制血管增生。下面是獲得重組內(nèi)皮抑素的方法，請(qǐng)分析回答下列問題：

(1) 從肝細(xì)胞中分離總RNA，經(jīng)_________獲得cDNA，之后經(jīng)過_________擴(kuò)增內(nèi)皮抑素基因。
(2) 擴(kuò)增的目的基因與PUC18質(zhì)粒（如圖14所示）都用EcoRI和BamH I進(jìn)行雙酶切，然后用DNA連接酶進(jìn)行連接，構(gòu)建重組質(zhì)粒。雙酶切避免了目的基因與載體________連接，還減少了________的連接，提高了重組質(zhì)粒的比例。
(3) 大腸桿菌pUC18質(zhì)粒的LacZ基因中如果沒有插入外源基因，lacZ基因便可表達(dá)出β-半乳糖苷酶，當(dāng)培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時(shí)，X-gal便會(huì)被β-半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落。反之，則形成白色菌落。
選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入_______物質(zhì)。成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌在培養(yǎng)基中形成______________顏色的菌落，原因是_____________________。之所以選擇大腸桿菌作為基因工程的受體菌，其突出的優(yōu)點(diǎn)是：___________________________________
(4) 從選擇培養(yǎng)基中挑取所需的單個(gè)菌落接種于液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得粗提表達(dá)產(chǎn)物。將等量毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞接種于細(xì)胞培養(yǎng)板，37⁰C培養(yǎng)。將等量不同濃度的粗提表達(dá)產(chǎn)物加進(jìn)培養(yǎng)孔中，72h后在顯微鏡下觀察細(xì)胞存活情況并，______________實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。

結(jié)果說明__________________________________________

谷氨酸是味精的主要成分，常用谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)，但從自然界分離得到的谷氨酸棒狀桿菌不耐高糖，且產(chǎn)量不高，科研人員運(yùn)用有關(guān)生物技術(shù)手段，使一部分谷氨酸棒狀桿菌轉(zhuǎn)化成了耐高糖且產(chǎn)量高的菌株。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：

谷氨酸是味精的主要成分，常用谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)，但從自然界分離得到的谷氨酸棒狀桿菌不耐高糖，且產(chǎn)量不高，科研人員運(yùn)用有關(guān)生物技術(shù)手段，使一部分谷氨酸棒狀桿菌轉(zhuǎn)化成了耐高糖且產(chǎn)量高的菌株。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：

（1）用加______________的培養(yǎng)基可篩選出耐高糖的菌株；如果要檢測(cè)上述菌株是否被大腸桿菌污染，可在培養(yǎng)基中添加_______________試劑進(jìn)行鑒別。

（2）生產(chǎn)谷氨酸時(shí)，為延長(zhǎng)穩(wěn)定期常采用的方法是________________________；谷氨酸的積累會(huì)限制谷氨酸產(chǎn)量的提高，是因?yàn)楣劝彼岚魻顥U菌存在酶__________的調(diào)節(jié)方式。為提高谷氨酸產(chǎn)量，常用的方法是增大__________的通透性。

（3）生產(chǎn)上接種上述優(yōu)良菌株前，應(yīng)先對(duì)培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行_________處理，目的是______________________________________________。

（4）在生產(chǎn)谷氨酸的過程中，發(fā)現(xiàn)谷氨酸棒狀桿菌大量繁殖，但是谷氨酸的產(chǎn)量卻很低，原因可能是沒有及時(shí)調(diào)整________________________，經(jīng)技術(shù)改進(jìn)后又檢測(cè)到代謝產(chǎn)物中有大量的乳酸，其原因很可能是___________________________，可采取的改進(jìn)措施是__________________________________。