木質纖維素是地球上最為豐富的可再生資源。中國科學家利用基因工程的方法構建了嗜熱厭氧桿菌H,以花生殼、玉米芯等為原料發(fā)酵生產生物燃料乙醇,以期提高農業(yè)廢棄物的整體利用價值。據此回答下列問題:
(1)研究者將取樣器放入溫泉底部取樣,利用厭氧技術將樣品稀釋液接種到以纖維素為 為唯一碳源為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基中,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間,加入剛果紅后,出現(xiàn) 透明圈透明圈的即為初步篩選所得的降解纖維素的嗜熱厭氧桿菌菌落。
(2)基于嗜熱厭氧桿菌的特殊代謝能力(圖a),研究人員構建了雙功能醇醛脫氫酶基因(Adh)的過量表達載體,圖b為構建表達載體時所需的關鍵條件。

①為保證雙功能醇醛脫氫酶基因(Adh)能通過雙酶切以正確方向插入質粒,需設計引物1和引物2,其中引物1包含圖b中限制酶 KpnIKpnI的識別序列,且該序列位于引物1的 5’端5’端(填“5’端”或“3’端”)。
②將重組表達載體導入嗜熱厭氧桿菌,然后置于含有 紅霉素紅霉素的選擇培養(yǎng)基中進行篩選,經鑒定及擴大培養(yǎng)得到工程菌H。
(3)將構建的工程菌H進行搖瓶發(fā)酵,結果發(fā)現(xiàn)乙醇產量提高,副產物乙酸產量下降。結合其代謝途徑,分析出現(xiàn)這種結果的原因 Adb基因過量表達的Adh酶增多,與P酶競爭結合乙酰輔酶AAdb基因過量表達的Adh酶增多,與P酶競爭結合乙酰輔酶A。
(4)嗜熱厭氧桿菌最適生長溫度為55~75℃,產物乙醇在溫度超過50℃即可快速蒸餾出。相對于傳統(tǒng)的發(fā)酵菌株,利用嗜熱厭氧桿菌發(fā)酵產乙醇主要的優(yōu)勢有 ①高溫發(fā)酵可殺滅雜菌或抑制雜菌的生長,從而減少發(fā)酵污染;②高溫能夠促進乙醇的回收,有利于連續(xù)蒸餾;③嗜熱厭氧菌在大規(guī)模培養(yǎng)時不需要供氧;④高溫環(huán)境下微生物代謝活性及產物轉化率較高。①高溫發(fā)酵可殺滅雜菌或抑制雜菌的生長,從而減少發(fā)酵污染;②高溫能夠促進乙醇的回收,有利于連續(xù)蒸餾;③嗜熱厭氧菌在大規(guī)模培養(yǎng)時不需要供氧;④高溫環(huán)境下微生物代謝活性及產物轉化率較高。(寫出兩點即可)。
【答案】為唯一碳源;透明圈;KpnI;5’端;紅霉素;Adb基因過量表達的Adh酶增多,與P酶競爭結合乙酰輔酶A;①高溫發(fā)酵可殺滅雜菌或抑制雜菌的生長,從而減少發(fā)酵污染;②高溫能夠促進乙醇的回收,有利于連續(xù)蒸餾;③嗜熱厭氧菌在大規(guī)模培養(yǎng)時不需要供氧;④高溫環(huán)境下微生物代謝活性及產物轉化率較高。
【解答】
【點評】
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