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合成生物学是指利用多种生物技术,让细胞来完成预先设想的各种任务。研究人员依据合成生物学原理创造出一种全新的大肠杆菌菌株。
(1)大肠杆菌(工程菌)可利用现成的有机物,通过
无氧
无氧
呼吸生产乙醇等作为生物燃料。
(2)为降低成本,研究人员重新设计了工程菌:将某微生物的固碳基因导入工程菌的基因组,使之能产生用于CO2固定和还原的酶,同时还“关闭”了三个参与异养代谢相关酶的基因;将能利用甲酸盐(可再生的储氢物质,具备廉价、易得、无毒、可降解等特性)合成ATP的非天然酶基因导入工程菌,使其能利用甲酸盐合成生命活动所需的ATP,如图1所示。

注:图1中乙图的箭头粗细代表物质的多少;生物量指有机物中碳含量
根据图1推测改造后的工程菌合成有机物的碳来自
二氧化碳(CO2
二氧化碳(CO2
,除了调整大肠杆菌碳源的来源,还对其
能量
能量
来源进行了改造。请写出题目中涉及到的两种技术或工程的名称。
蛋白质工程、基因工程、基因编辑、DNA 检测、PCR、微生物培养、酶工程
蛋白质工程、基因工程、基因编辑、DNA 检测、PCR、微生物培养、酶工程

(3)改造后的工程菌并没有按最初设想的代谢方式生活,研究人员还要对其进行
筛选
筛选
以获得目的菌。将改造后的工程菌放在一定容积的培养基中,除水、无机盐、氮源外,还加入数量有限的糖类、一定浓度的
甲酸盐
甲酸盐
,同时通入CO2浓度为10%的无菌空气;每天取2mL的培养基检测成分变化及工程菌的数量等,当菌体数量达到一个稳定值后,更换培养基,结果如图2。
在对培养基成分分析时发现,第47、166、214和343天,培养基中的糖含量
下降直至为零
下降直至为零
,在第
343
343
天左右得到较多符合要求的工程菌。
(4)请评价最终获得的大肠杆菌用于生物燃料生产的可行性,并说明理由。
不可以,虽然获得的大肠杆菌能利用甲酸盐和二氧化碳获得有机物,但实验中二氧化碳浓度达到 10%,而在自然条件下难以达到,不能存活;大肠杆菌固定二氧化碳的量少于甲酸盐分解产生二氧化碳的量,可能对环境造成影响。可以,获得的大肠杆菌可以将甲酸盐和二氧化碳转化为乙醇等生物燃料,成本较低。
不可以,虽然获得的大肠杆菌能利用甲酸盐和二氧化碳获得有机物,但实验中二氧化碳浓度达到 10%,而在自然条件下难以达到,不能存活;大肠杆菌固定二氧化碳的量少于甲酸盐分解产生二氧化碳的量,可能对环境造成影响。可以,获得的大肠杆菌可以将甲酸盐和二氧化碳转化为乙醇等生物燃料,成本较低。

【答案】无氧;二氧化碳(CO2);能量;蛋白质工程、基因工程、基因编辑、DNA 检测、PCR、微生物培养、酶工程;筛选;甲酸盐;下降直至为零;343;不可以,虽然获得的大肠杆菌能利用甲酸盐和二氧化碳获得有机物,但实验中二氧化碳浓度达到 10%,而在自然条件下难以达到,不能存活;大肠杆菌固定二氧化碳的量少于甲酸盐分解产生二氧化碳的量,可能对环境造成影响。可以,获得的大肠杆菌可以将甲酸盐和二氧化碳转化为乙醇等生物燃料,成本较低。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:34引用:1难度:0.6
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    发布:2024/12/31 4:0:1组卷:17引用:3难度:0.7
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    (1)为获得单菌落,可采用平板划线法或
     
    法将初筛菌液接种在
     
    培养基上.46SM01菌落为粉白色,初期呈突起絮状,在显微镜下观察到,菌丝白色致密,且有分生孢子,细胞核直径约1μm,初步推测为真菌,则其特征中,最能说明SM01是真菌的是有细胞核,且有分生孢子.SM01还一定具有的结构有(多选)
     

    A.细胞膜    B.核糖体    C.拟核    D.荚膜
    (2)表中培养液pH均为6.0,若对SM01中阿拉伯胶降解酶的活力进行测定,则应选用表中的
     
    培养液,针对不选用的其他培养液,分别说明原因:
    ①缺少
     
    ,SM01不能很好生长
    ②具有
     
    ,会影响对SM01自身产生的酶活力的测定结果
    ③缺乏
     
    ,会影响SM01的生长,也无法对阿拉伯胶酶活力进行测定.
    表 试验用培养液配方
     培养液 阿拉伯胶  阿拉伯胶酶   NaNO3  牛肉膏  K2SOPO4  MgSO4•7H2O KCl FeSO4•7H2O
     
     A
     25g/L
     __  __  __
     g/L

     g/L

     g/L
     g/L
     B
     25g/L

     g/L
     __
     g/L

     g/L

     g/L

     g/L

     g/L
     C  __  __
     g/L
     __
     g/L

     g/L

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     D
     25g/L
     __
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     __
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     g/L

    发布:2025/1/2 8:0:1组卷:6引用:1难度:0.5
  • 3.为了防治大气污染,烟气脱硫是环保领域迫切需要解决的问题.研究人员为了获得用于烟气脱硫的脱硫细菌,并了解其生长规律,进行了如下操作.请回答下列问题:
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    采集土样.为确保能够从样品中分离到所需要的烟气脱硫细菌,可以通过
     
    增加脱硫菌的浓度.
    (2)驯化脱硫细菌:将筛选出的脱硫细菌接种于有少量无菌水的三角瓶中,边搅拌边持续通入SO2气体几分钟,然后接种到培养基上,待长出菌落后再重复上述步骤,并逐步延长通SO2的时间,同时逐步降低培养基的pH.此操作的目的是分离出
     
    的脱硫细菌.
    (3)培养与观察:一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、温度及培养时间),驯化后的脱硫细菌表现出稳定的
     
    特征.用高倍显微镜
     
    (填“可以”或“不可以”)观察到脱硫细菌的核糖体.
    (4)探究生长规律:在计数时,计数方法有稀释涂布平板法和
     
    直接计数法.在用稀释涂布平板法进行计数时,当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的
     
    ;通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌,通常推测统计的菌落数往往比活菌的实际数目
     

    发布:2025/1/1 8:0:2组卷:6引用:2难度:0.5
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