营养缺陷型大肠杆菌需在基本培养基中添加某些物质才能生长。 A 菌株为甲硫氨酸（met-）和...

营养缺陷型大肠杆菌需在基本培养基中添加某些物质才能生长。 A 菌株为甲硫氨酸（met-）和生物素（bio-）缺陷型突变体，B 菌株为苏氨酸（thr-）、亮氨酸（leu-）、硫胺素（thi-）缺陷型突变体。用A、B 两种菌株进行 4组实验，培养条件和结果如下图所示。

（1）培养基为细菌生长提供水、无机盐、________。乙组培养基出现菌落的频率为 10-7， 大肠杆菌单个基因发生突变的几率约为10-7，科学家判断乙组出现菌落不是基因突变 的结果，其理由是________。推测基本培养基出现菌落是由于基因的转移和重组，丁 组实验结果说明这种基因的转移需要两种菌株细胞________。

（2）科学家用某种药物处理A 或 B 菌株使其停止分裂（但不致死）， 混合并培养，过程及 结果如下。　　

Ⅰ：处理过的 B菌株+未处理的 A菌株→基本培养基上无菌落

Ⅱ：处理过的A 菌株+未处理的 B菌株→基本培养基上有菌落

结果说明两菌株 DNA 转移的方向是________。　　　　　　

a．A→B　　 b．A←B　 c．AB　　 d．不确定

（3）进一步研究发现某些菌株拟核上有一段DNA序列（F 因子），其上有复制原点（oriT）。 细菌混合后，F 因子的一条链由供体菌逐步转移至受体菌，在受体菌中复制后整合到拟核 DNA 上，发生基因重组。留在供体菌中的 F 因子单链通过自我复制恢复双链。若无 F 因子则不能发生 DNA 转移。

①由此推测上述（2）中实验 I 基本培养基无菌落的原因是________。

②上述 DNA 转移和复制过程可用下图________表示。

（4）A 菌株（met-、bio-）对链霉素敏感，B 菌株（thr-、leu-、thi-）具有链霉素抗性。将 A、 B 菌株混合，在不同时间点搅拌混合菌液，以中断DNA 转移。之后将各时间点中断转移的菌液接种在含如下物质的基本培养基上选择培养，分别记录出现菌落的短混合时间。

①培养基中均加入链霉素的目的是________。1号培养基出现菌落的原因是________。

②在选择培养基上出现菌落所需的短混合时间反映了相关基因与oriT 间的距离。在下图中 oriT右侧画出 A 菌株 thr+ 、leu+ 、thi+基因在拟核上的位置。

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营养缺陷型大肠杆菌需在基本培养基中添加某些物质才能生长。 A菌株为甲硫氨酸（met-）和生物素（bio-）缺陷型突变体，B菌株为苏氨酸（thr-）、亮氨酸（leu-）、硫胺素（thi-）缺陷型突变体。用A、B两种菌株进行4组实验，培养条件和结果如下图所示。

（1）培养基为细菌生长提供水、无机盐、________。乙组培养基出现菌落的频率为10-7，大肠杆菌单个基因发生突变的几率约为10-7，科学家判断乙组出现菌落不是基因突变的结果，其理由是________。推测基本培养基出现菌落是由于基因的转移和重组，丁组实验结果说明这种基因的转移需要两种菌株细胞________。

（2）科学家用某种药物处理A或B菌株使其停止分裂（但不致死），混合并培养，过程及结果如下。　

I:处理过的B菌株+未处理的A菌株→基本培养基上无菌落

II: 处理过的A菌株+未处理的B菌株→基本培养基上有菌落

结果说明两菌株DNA转移的方向是________。

a．AB　　　　 b．A B　　　　　 c．A B　　　　 d．不确定

（3）进一步研究发现某些菌株拟核上有一段DNA序列（F因子），其上有复制原点（oriT）。细菌混合后，F因子的一条链由供体菌逐步转移至受体菌，在受体菌中复制后整合到拟核DNA上，发生基因重组。留在供体菌中的F因子单链通过自我复制恢复双链。若无F因子则不能发生DNA转移。

①由此推测上述（2）中实验Ι基本培养基无菌落的原因是________。

②上述DNA转移和复制过程可用下图________表示。

（4）A菌株（met-、bio-）对链霉素敏感，B菌株（thr-、leu-、thi-）具有链霉素抗性。将A、B菌株混合，在不同时间点搅拌混合菌液，以中断DNA转移。之后将各时间点中断转移的菌液接种在含如下物质的基本培养基上选择培养，分别记录出现菌落的最短混合时间。

①培养基中均加入链霉素的目的是________。1号培养基出现菌落的原因是____。

②在选择培养基上出现菌落所需的最短混合时间反映了相关基因与oriT间的距离。在下图中oriT右侧画出A菌株thr+、leu+、thi+基因在拟核上的位置____。

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菌株甲为大肠杆菌的甲硫氨酸（Met）营养缺陷型，菌株乙为苏氨酸（Thr）营养缺陷型，分别受a、b基因控制，在基本培养基（M）上不能生长，但可在添加相应氨基酸的培养基上生长。将上述两菌株的菌液混合一段时间后，从中筛选出4种菌株，4种菌株在不同培养基上的培养结果见表。

注：“＋”表示能生长，“-”表示不能生长

下列分析不合理的是（　　 ）

A.菌株甲可能缺少合成甲硫氨酸的酶

B.菌株Ⅰ和菌株Ⅲ分别为菌株甲和菌株乙

C.菌株Ⅱ和菌株Ⅳ的基因型可能分别为ab、AB

D.菌株Ⅳ一定来自菌株甲或菌株乙的基因突变

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在微生物中有一些营养缺陷型，它们在一些营养物质的合成能力上出现缺陷。因此必须在基本基中添加相应的有机营养成分才能正常培养这些菌株。现有一种产氨短杆菌，体内合成腺嘌呤（或酸）的途径如下（A、B、C、D为相应的酶）：

现用紫外线照射产氨短杆菌后发现，有一些菌体必须在添加腺嘌呤后才能生长。请问：

（1）这种营养缺陷型菌株的产生是因为体内发生了________。

（2）如果想用这种细菌生产肌苷酸，则应使细菌体内的________酶不能合成。

（3）在利用这种缺陷型的菌种生产肌苷酸的过程中发现细菌体内积累肌苷酸过多后会使A酶活性下降，这种调节被称为________调节，解决的办法有________。

（4）原核生物常被用作基因工程的受体菌，其原因是原核生物具有________优点。

（5）在微生物培养过程中，常需要对微生物进行计数，血球计数板是常用的工具，血球计数板的计数室长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格。一般计数时选取的中方格位于计数室的________。右上图表示的上其中一个中方格的情况，对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是________个。如果计数的几个中方格中的细胞平均数为20个、则1mL培养液中酵母菌的总数为________个。

（6）提出一种办法来鉴别这种营养缺陷型细菌：________。

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通过基因突变产生了营养缺陷型菌株，由于营养缺陷型菌株不能合成某一物质，例如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等的能力，所以不能在基本培养基中生长，必须在基本培养基中补充某些物质才能生长。右图简要表明了科学研究者用紫外线处理野生型啤酒酵母菌获得其营养缺陷型菌株的方法。根据以上叙述，完成以下内容。

（1）啤酒酵母菌产生ATP的场所是________。

（2）接种时应选其生长曲线中的哪一时期的菌株？________

（3）紫外线的作用是________。

（4）现有5种单基因突变型大肠杆菌1、2、3、4、5，它们不能合成生长所必需的物质G。A、B、C、D、E都是合成G物质的必需中间产物，但不知这些物质合成的顺序，于是在培养基中分别加入这几种物质并分析了这几种物质对各种突变体生长的影响。结果如下（表中“+”表示生长，“-”表示不生长）：

根据以上结果，推测几种物质合成的顺序是________

A.E→A→C→B→D→G                     B.G→D→B→C→A→E

C.A→B→C→D→E→G                     D.C→E→D→G→A→B

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酵母菌通过基因突变能产生营养缺陷型菌株，由于营养缺陷型菌株丧失了合成氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等的能力，不能在基本培养基中生长，必须在基本培养基中补充某些物质才能生长。下图简要表明了科学研究者用紫外线处理野生型啤酒酵母菌单倍体获得其营养缺陷型菌株的方法。

根据以上叙述，回答下列问题：

（1）若用紫外线处理二倍体酵母菌，除通过基因突变产生营养缺陷型菌株外，涉及的变异类型还可能有___________；选用单倍体酵母菌的好处是________________________。

（2）酵母菌细胞中质粒上的基因___________（遵循、不遵循）孟德尔遗传规律，其主要原因是__________________________________________________________________。

（3）BrdU是一种嘧啶类似物，酵母菌在繁殖过程中摄取BrdU并替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸的位置掺入到新合成的DNA链中。含BrdU的DNA的酵母菌因其比正常的DNA更容易被紫外线破坏而死亡；不繁殖的酵母菌由于不能利用BrdU，其DNA对紫外线不敏感而存活下来。若图中的营养缺陷型是甘氨酸营养缺陷突变型，请利用上述原理将突变型菌株从野生型菌株中筛选出来并大量繁殖（要求：写出完整的实验步骤）。

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（8分）大肠杆菌有许多菌株，菌株A：met- bio- thr+ leu+ thi+（需要在基本培养基中补充甲硫氨酸、生物素），菌株B：met+ bio+ thr- leu- thi-（需要在基本培养基中补充苏氨酸、 亮氨酸和硫胺）。科学家Lederberg和Tatum曾做了如下实验，请分析回答：

（1）菌株 A 和 B混合培养几小时，把细菌细胞洗涤后涂布在基本培养基的固体平板上，发现长出了若干野生型菌落，对此实验现象可作出三种假设：

①营养上发生了互补，即菌株 A 所需的met- bio-从菌株 B 泄漏得到，菌株 B 所需的thr- leu- thi-从菌株 A 泄漏得到。

②　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　 ；

③　 　　　　　　　　　　　　　　 　　 ；

（2）为了证明上述假设①，有人设计了一种 U 型管（如右图），中间有过滤器隔开，细菌不能通过，但培养液和营养物质可通过，实验如下。请你补充相关实验内容：

实验步骤：①在U型管中加入　　 　　　　　　　 　　 ；

②U型管两端各加入菌株 A、菌株 B，培养几小时；　　　　　　

③将U 型管两端的细菌各自取出　 　　　　 　　 后，　　 　　 　　 ，观察其数量和存活状态。

实验结果：　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

实验结论: 菌株 A 与菌株 B 不可能通过营养互补产生菌落

( 3)发现大肠杆菌野生型菌株对青霉素有抗性。某兴趣小组为探究母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对菌株生长的影响，实验设计及结果如下表。请补充组别2的相关信息。

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营养缺陷型菌株是指缺乏合成某些营养物质（如氨基酸、维生素）的能力，必须在基本培养基中补充特殊营养物质才能正常生长的一类菌株，可自然产生或人工诱导获得。用一定方法诱变大肠杆菌并将其接种到甲培养皿上，一段时间后将菌落影印接种（不改变菌落位置）到乙、丙两培养皿中，进一步培养一段时间可筛选出营养缺陷型菌株，结果如图所示。下列说法正确的是（　　 ）

A.将大肠杆菌接种到甲培养皿的方法为平板划线法

B.甲丙两种培养基中均添加了特殊营养物质

C.乙培养皿中能生长的为所需的营养缺陷型菌株

D.甲中的部分大肠杆菌发生了基因突变或染色体变异

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大砀杆菌有许多菌株，野生型菌株在普通培养基中就能成活，菌株A:me-bio-thr+leu+thi+需要在基本培养基中补充甲硫氨酸、生物素，菌株B:met+bio+thr-leu-thi—需要在基本培养基中补充苏氨酸、亮氨酸和硫胺。科学家Lederberg和Tatum曾做了如下实验，回答下列问题；

（1）如上图所示，菌株A和B混合培养几小时后，把大肠杆菌洗涤后涂布在基本培养基的固体平板上，发现长出了若干野生型菌落，对此实验现象可作出如下假设：

①不同大肠杆菌间物质发生重组。

②　　　　　　　　　　　　 。

（2）为了探究上述假设①，有人设计了一种U型管（如右图），中间用过滤器隔开，大肠杆菌不能通过，但培养液和营养物质可通过，实验如下。请补充相关实验内容：

实验步骤：

①在U型管中加入　　　　　　　　　　 ；

②U型管两端各加入菌株A、菌株B,培养几小时；

③将U型管两端的大肠杆菌各自取出洗涤后涂布在　　　　　　　　 上，观察有无菌落。

实验结果：　　　　　　　　　 。

实验结论：菌株A与菌株B之间遗传物质发生重组。

（3）现有1升水样，用无菌吸管吸取1mL转至盛有9mL无菌水的试管中，依次稀释至103倍。各取0．1mL稀释103倍的水样分别接种到三个培养基上培养，记录的菌落数分别为31、34、37，则每升原水样中大肠杆菌数为　　　　　　 。该数据理论上比细菌实际数目　　　　　　　　 。

（4）该实验中需要灭菌的是　　　　　　　　 。（至少写3个）

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“水平基因转移”是指在生物个体之间所进行的遗传物质交流的现象，主要发生在微生物中。野生型大肠杆菌能够在基本培养基中生长，突变菌株A和突变菌株B由于不能自己合成某些营养素，而不能在基本培养基上生长。科学工作者利用菌株A和菌株B进行了如下两个实验。实验一：将菌株A和菌株B混合后，涂布于基本培养基上，结果如图1；实验二：将菌株A和菌株B分别置于U型管的两端，中间由过滤器隔开。加压力或吸力后，培养液可以自由流通，但细菌细胞不能通过。经几小时培养后，将菌液A、B分别涂布于基本培养基上，结果如图2。

下列推测正确的是

A.可以用“水平基因转移”来解释上述现象

B.不同菌株间接触后才可能交换遗传物质

C.混合培养的菌株都能在基本培养基上生长

D.菌株A和菌株B互为对方提供所缺营养素

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