氫能是潛力巨大的可再生清潔能源。利用產氣腸桿菌制氫具有條件溫和、環(huán)保等優(yōu)點。E.as菌是產氫率較高的菌種,為進一步提高其產氫率,科研人員開展了相關研究。回答下列問題。
(1)為獲得 E.as菌純培養(yǎng)物,可采用
平板劃線(或稀釋涂布平板)
平板劃線(或稀釋涂布平板)
法進行純培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中,設置未接種的平板作為對照,這樣做的目的是 檢測培養(yǎng)過程中是否被雜菌污染
檢測培養(yǎng)過程中是否被雜菌污染
。
(2)為確定 E.as菌產氫率的最適溫度,某同學進行了相關實驗,請簡要寫出實驗思路。 在一定溫度范圍內設置一系列溫度梯度,其他條件相同且適宜的條件下,分別培養(yǎng)等量的E.as菌,一段時間后分別測定各組E.as菌的產氫率。若測得的數(shù)據出現(xiàn)峰值,則峰值所對應的溫度即為該菌的最適產氫溫度。否則,擴大溫度范圍,繼續(xù)實驗,直到出現(xiàn)峰值。(或:產氫率最高時所對應的溫度為該菌的最適產氫溫度。)
在一定溫度范圍內設置一系列溫度梯度,其他條件相同且適宜的條件下,分別培養(yǎng)等量的E.as菌,一段時間后分別測定各組E.as菌的產氫率。若測得的數(shù)據出現(xiàn)峰值,則峰值所對應的溫度即為該菌的最適產氫溫度。否則,擴大溫度范圍,繼續(xù)實驗,直到出現(xiàn)峰值。(或:產氫率最高時所對應的溫度為該菌的最適產氫溫度。)
(3)E.as菌細胞中hycA基因表達會抑制產氫代謝,科研人員通過同源重組方式使hycA蛋白失活,獲得了產氫率更高的工程菌E.as?A,其技術流程如圖所示。
①過程Ⅰ中可采用 Ca2+處理
Ca2+處理
法處理E.as菌,以促進DNA片段P的導入。
②過程Ⅱ中,同源重組導致hycA蛋白失活,其機制是 DNA片段P與hycA基因發(fā)生同源重組,使hycA基因發(fā)生突變,導致該基因不能表達或表達的蛋白質發(fā)生改變,使其不能發(fā)揮作用
DNA片段P與hycA基因發(fā)生同源重組,使hycA基因發(fā)生突變,導致該基因不能表達或表達的蛋白質發(fā)生改變,使其不能發(fā)揮作用
。依據基因工程原理,采取其他手段也可達到同樣的失活效果,可采用的其他手段有 基因敲除(或轉反義基因,或RNA干擾)
基因敲除(或轉反義基因,或RNA干擾)
(寫出一項即可)。
③過程Ⅲ應將菌種接種到含有 卡那霉素(和氯霉素)
卡那霉素(和氯霉素)
的培養(yǎng)基上進行篩選,最終獲得E.as-A工程菌。