Question

【題目】在大腸桿菌培養過程中，科學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基中不能生存，縮寫為His-），繼續培養過程中該突變株可能發生功能恢復（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）控制產生組氨酸所需酶的基因中發生突變，據圖可知該酶一定含有的氨基酸是_________，從基因表達的角度分析，His-突變株中該酶不能被合成的原因是_________。

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

（3）第②步重復培養的目的是_________。第③步中為了獲取單個菌落，可用_________法將樣本接種于_________培養基表面。采用這種方法接種時需要先灼燒接種環，其目的是_________，一次接種結束時，應該需要灼燒_________次接種環。

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

Answer 1

【答案】色氨酸 控制該酶的基因發生突變，導致翻譯提前終止 選擇培養基 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+1 種群（或：克隆）

【解析】

圖His+型大腸桿菌在缺失組氨酸的培養基可以產生組氨酸所需要的酶是因為其轉錄的密碼子為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，轉錄后的密碼子為UGA，而UGA為終止密碼，導致翻譯提前終止。

（1）根據以上分析已知，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生突變，導致翻譯提前終止。

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

（3）第②步重復培養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，接種所用的培養基為固體培養基；采用平板劃線法接種時，需要先灼燒接種環，殺滅接種環上的微生物，以防止雜菌污染；每一次接種前后都需要灼燒滅菌，因此一次接種結束時，應該需要灼燒劃線次數+1次接種環。

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