镍是一种重金属,由于在工业上被大量使用及废料的大量排放而对环境产生了严重的污染。科研人员采用重组DNA技术构建了两种重组质粒,其中重组质粒pSUNI含有nixA基因,该基因编码一种高特异性的Ni²+转运蛋白,重组质粒pGPMT3带有编码金属硫蛋白基因(tmG),金属硫蛋白(TM)可高容量地结合重金属离子,又可在细胞内消除重金属离子对细胞本身的毒害作用。科研人员再利用基因工程将两种目的基因导入到大肠杆菌,培育出能够富集Ni2+的“超级细菌”——大肠杆菌JM109,用来净化工业废水,治理环境污染。回答下列问题:
(1)构建重组质粒pSUNI、pGPMT3所需要的两种酶是 限制酶、DNA连接酶限制酶、DNA连接酶,将重组质粒导入大肠杆菌JM109细胞之后,nixA基因表达产物分布在大肠杆菌的 细胞膜细胞膜。
(2)为检测目的基因是否导入大肠杆菌,可采用PCR技术对待测大肠杆菌进行检测,但需先提取其DNA。为充分溶解DNA,将获得的沉淀物溶于 2mol/LNaCl2mol/LNaCl(要求写出液体名称及具体浓度)中,再用 琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳(填一种方法)对PCR产物进行鉴定。

(3)为获得大量的大肠杆菌JM109,科研人员将受体菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的容器瓶中,并放置在摇床上培养,摇床转速分别为210r/min,230r/min和250r/min。培养时间与大肠杆菌种群密度的关系如图1所示。分析数据可以得出结论:在一定转速范围内,摇床转速越高,种群密度越大种群密度越大,其原因是 摇床转速越高,培养基中O₂越充足,与营养物质的接触面积越大,大肠杆菌繁殖的速度越快摇床转速越高,培养基中O₂越充足,与营养物质的接触面积越大,大肠杆菌繁殖的速度越快。
(4)科研人员为检测大肠杆菌JM109富集Ni2+的效果,在适宜的条件下培养原JM109、JM109+pSUNI、JM109+pSUNI+pGPMT3,在含有一定浓度Ni2+的培养液中培养,检测大肠杆菌菌体的数量和菌体中Ni²+的含量,实验结果如图2所示。JM109+pSUNI组的大肠杆菌数量最少的原因是 特异性的Ni2+转运蛋白将较多Ni2+转运入细胞,且没有金属硫蛋白(TM)消除Ni2+对自身细胞的毒害作用特异性的Ni2+转运蛋白将较多Ni2+转运入细胞,且没有金属硫蛋白(TM)消除Ni2+对自身细胞的毒害作用。
【考点】基因工程的操作过程综合.
【答案】限制酶、DNA连接酶;细胞膜;2mol/LNaCl;琼脂糖凝胶电泳;种群密度越大;摇床转速越高,培养基中O₂越充足,与营养物质的接触面积越大,大肠杆菌繁殖的速度越快;特异性的Ni2+转运蛋白将较多Ni2+转运入细胞,且没有金属硫蛋白(TM)消除Ni2+对自身细胞的毒害作用
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/4 8:0:8组卷:3引用:1难度:0.6
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