大腸桿菌是發(fā)酵工程常用的微生物。雜菌污染是導致大腸桿菌發(fā)酵失敗的重要原因。為解決該問題,科學家利用基因工程技術(shù),改造出一種加強型大腸桿菌。
(1)發(fā)酵過程中雜菌會與大腸桿菌 競爭競爭培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì),導致大腸桿菌發(fā)酵效率降低。
(2)①甲酰胺和亞磷酸鹽是特殊的氮源和磷源,其被微生物分解利用的過程如下圖所示。大腸桿菌和雜菌都不能同時利用這兩種物質(zhì),原因是 大腸桿菌和雜菌都不含有F酶和P酶大腸桿菌和雜菌都不含有F酶和P酶,無法合成NH4+和磷酸鹽。
②已知α菌能合成F酶,但不能合成P酶。為獲得能合成P酶的微生物,研究人員進行如圖1篩選,正確的是 ADAD。
A.圖中所用培養(yǎng)液(基)應(yīng)以亞磷酸鹽為唯一磷源
B.圖中B處接種方法是平板劃線法
C.從菜園、植物園等地獲取的樣品需要進行滅菌
D.圖1中C中長出的細菌能夠合成P酶
③細菌的核糖體RNA(rRNA)序列可作為菌種鑒定的依據(jù)。經(jīng)過鑒定、篩選出細菌β。
(3)科研人員分別從α和β菌中獲得F酶和P酶基因,使二者在大腸桿菌中同時表達,表達方式有兩種。
①融合表達:將F、P基因間用片段linker連接成1個融合基因,與質(zhì)粒A重組。該基因能表達出一個融合蛋白,同時具有F酶和P酶的特性。
②共表達:將F、P基因與質(zhì)粒B重組,兩者可各自表達,互不干擾??茖W家將重組質(zhì)粒A和B分別轉(zhuǎn)入大腸桿菌獲得菌A和菌B,在甲酰胺、亞磷酸鹽為唯一氮源、磷源的培養(yǎng)基中培養(yǎng),檢測其中細菌濃度的變化,獲取最優(yōu)加強型大腸桿菌,結(jié)果如圖2??芍|(zhì)粒 AA(A/B)的表達效果更好。請在下圖質(zhì)粒上標出可能的基因序列 。
(4)圖1所用的接種方法可用來對活菌進行計數(shù),統(tǒng)計的數(shù)目往往比活菌的實際數(shù)目偏低,這是因為 當兩個或多個細胞連在一起時,觀察計數(shù)只能計為一個菌落當兩個或多個細胞連在一起時,觀察計數(shù)只能計為一個菌落。此外,測定微生物數(shù)目的另一種方法是 顯微鏡直接計數(shù)法顯微鏡直接計數(shù)法。
【答案】競爭;大腸桿菌和雜菌都不含有F酶和P酶;AD;A;;當兩個或多個細胞連在一起時,觀察計數(shù)只能計為一個菌落;顯微鏡直接計數(shù)法
【解答】
【點評】
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