木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源。中国科学家利用基因工程的方法构建了嗜热厌氧杆菌H,以花生壳、玉米芯等为原料发酵生产生物燃料乙醇,以期提高农业废弃物的整体利用价值。据此回答下列问题:
(1)研究者将取样器放入温泉底部取样,利用厌氧技术将样品稀释液接种到以纤维素为 为唯一碳源为唯一碳源的选择培养基中,在适宜条件下培养一段时间,加入刚果红后,出现 透明圈透明圈的即为初步筛选所得的降解纤维素的嗜热厌氧杆菌菌落。
(2)基于嗜热厌氧杆菌的特殊代谢能力(图a),研究人员构建了双功能醇醛脱氢酶基因(Adh)的过量表达载体,图b为构建表达载体时所需的关键条件。

①为保证双功能醇醛脱氢酶基因(Adh)能通过双酶切以正确方向插入质粒,需设计引物1和引物2,其中引物1包含图b中限制酶 KpnIKpnI的识别序列,且该序列位于引物1的 5’端5’端(填“5’端”或“3’端”)。
②将重组表达载体导入嗜热厌氧杆菌,然后置于含有 红霉素红霉素的选择培养基中进行筛选,经鉴定及扩大培养得到工程菌H。
(3)将构建的工程菌H进行摇瓶发酵,结果发现乙醇产量提高,副产物乙酸产量下降。结合其代谢途径,分析出现这种结果的原因 Adb基因过量表达的Adh酶增多,与P酶竞争结合乙酰辅酶AAdb基因过量表达的Adh酶增多,与P酶竞争结合乙酰辅酶A。
(4)嗜热厌氧杆菌最适生长温度为55~75℃,产物乙醇在温度超过50℃即可快速蒸馏出。相对于传统的发酵菌株,利用嗜热厌氧杆菌发酵产乙醇主要的优势有 ①高温发酵可杀灭杂菌或抑制杂菌的生长,从而减少发酵污染;②高温能够促进乙醇的回收,有利于连续蒸馏;③嗜热厌氧菌在大规模培养时不需要供氧;④高温环境下微生物代谢活性及产物转化率较高。①高温发酵可杀灭杂菌或抑制杂菌的生长,从而减少发酵污染;②高温能够促进乙醇的回收,有利于连续蒸馏;③嗜热厌氧菌在大规模培养时不需要供氧;④高温环境下微生物代谢活性及产物转化率较高。(写出两点即可)。
【答案】为唯一碳源;透明圈;KpnI;5’端;红霉素;Adb基因过量表达的Adh酶增多,与P酶竞争结合乙酰辅酶A;①高温发酵可杀灭杂菌或抑制杂菌的生长,从而减少发酵污染;②高温能够促进乙醇的回收,有利于连续蒸馏;③嗜热厌氧菌在大规模培养时不需要供氧;④高温环境下微生物代谢活性及产物转化率较高。
【解答】
【点评】
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