淺談影印平板培養法
——從一道高考題談起

閆立（安徽省宣城中學安徽宣城 242000）

劉皓（安徽省肥東縣圣泉中學安徽合肥 231600）

淺談影印平板培養法
——從一道高考題談起

閆立（安徽省宣城中學安徽宣城 242000）

劉皓（安徽省肥東縣圣泉中學安徽合肥 231600）

影印平板培養法是一種通過蓋印章的方式，達到在一系列培養皿平板的相同位置上出現相同遺傳型菌落的接種和培養方法。從一道高考試題入手，對影印平板培養法進行了分析，解答了學生解題中的困惑。

影印平板培養法 高考試題 選擇培養

文件編號：1003－7586（2017）01－0005－02

（2016全國Ⅰ卷）某一質粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導致相應的基因失活（Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環素抗性基因）。有人將此質粒載體用BamH I酶切后，與用BamH I酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進行連接反應，用得到的混合物直接轉化大腸桿菌，結果大腸桿菌有的未被轉化，有的被轉化。被轉化的大腸桿菌有三種，分別是含有環狀目的基因、含有質粒載體、含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌。回答下列問題：

圖1 質粒結構示意

（1）質粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有＿＿（答出兩點即可）。而作為基因表達載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。

（2）如果用含有氨芐青霉素的培養基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉化的和僅含有環狀目的基因的細胞是不能區分的，其原因是＿＿＿＿；并且＿＿和＿＿的細胞也是不能區分的，其原因是＿＿。在上述篩選的基礎上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有是＿＿的固體培養基。

答案：

（1）能夠自我復制、具有標記基因、具有一個至多個限制酶切割位點（答出兩點即可）

（2）二者均不含氨芐青霉素抗性基因，在該培養基上都不能生長含有質粒載體含有插入了目的基因的重組質粒（或答含有重組質粒）二者都含氨芐青霉素抗性基因，在該培養基上均能生長四環素

1 問題的提出

在含有氨芐青霉素的培養基中，未被轉化的和含有環狀目的基因的大腸桿菌因無氨芐青霉素抗性基因而不能存活，所以不能區分；含有質粒載體的和重組質粒的由于具有氨芐青霉素抗性基，能在該培養基上生存。所以在上述篩選的基礎上，還需要進一步篩選出含重組質粒的大腸桿菌。

為什么加入四環素就能篩選出含重組質粒的大腸桿菌呢？不少學生（包括部分教師）會產生這樣的疑問：由于目的基因插入到四環素抗性基因內部從而導致該基因失活，加入四環素不就把含有重組質粒的大腸桿菌殺死了嗎，怎么還能夠將其篩選出來呢？其中，實際上運用了一種方法——影印平板培養法。

2 影印平板培養法簡介

影印平板培養法是一種通過蓋印章的方式，達到在一系列培養皿平板的相同位置上出現相同遺傳型菌落的接種和培養方法。1952年，萊德伯格夫婦的論文《平板影印培養法和細菌突變株的間接選擇》，以確切的事實證明了微生物的抗藥性是在未接觸藥物前自發地產生的，這一突變與相應藥物環境毫不相干。

萊德伯格影印平板培養法的實驗過程如下：把長有許多菌落的母種培養皿倒置于包有一層滅菌絲絨布的木質圓柱印章上，使其均勻地沾滿來自母培養皿平板上的菌落。然后可把這一“印章”上的菌落一一接種到不同的選擇性培養基平板上。經培養后，對各平板相同位置上的菌落進行對比，就可選出適當的突變型菌株。因此通過影印平板培養法，就可以從非選擇性條件下生長的細菌群體中，分離到過去只有在選擇性條件下才能分離到的相應突變株。

3 釋疑解惑

如何通過影印平板培養法篩選出含重組質粒的大腸桿菌呢？如圖2所示，簡單地說，將原始菌種（含質粒載體的大腸桿菌和重組質粒載體的大腸桿菌）接種在不含藥物的普通平板表面，待其長出密集的菌落后，用影印法接種到含四環素的平板上。由于含重組質粒的大腸桿菌在含有四環素的選擇培養基上不能生存，故在該平板上相應位置沒有菌落出現；比較平板2和3，就可以在平板2上的相同位置找到含重組質粒的大腸桿菌。把平板2中相應位置的菌落挑選至普通培養液中繼續擴大培養，再涂布到平板5上，重復以上步驟，最終就可以得到純度較高的含重組質粒的大腸桿菌。

圖2 影印平板培養法

Q-49

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