合成生物學(xué)是指利用多種生物技術(shù)，讓細(xì)胞來完成預(yù)先設(shè)想的各種任務(wù)。研究人員依據(jù)合成生物學(xué)原理創(chuàng)造出一種全新的大腸桿菌菌株。
（1）大腸桿菌（工程菌）可利用現(xiàn)成的有機(jī)物，通過

無氧

無氧

呼吸生產(chǎn)乙醇等作為生物燃料。
（2）為降低成本，研究人員重新設(shè)計(jì)了工程菌：將某微生物的固碳基因?qū)牍こ叹幕蚪M，使之能產(chǎn)生用于CO₂固定和還原的酶，同時(shí)還“關(guān)閉”了三個(gè)參與異養(yǎng)代謝相關(guān)酶的基因；將能利用甲酸鹽（可再生的儲(chǔ)氫物質(zhì)，具備廉價(jià)、易得、無毒、可降解等特性）合成ATP的非天然酶基因?qū)牍こ叹?，使其能利用甲酸鹽合成生命活動(dòng)所需的ATP，如圖1所示。

注：圖1中乙圖的箭頭粗細(xì)代表物質(zhì)的多少；生物量指有機(jī)物中碳含量
根據(jù)圖1推測(cè)改造后的工程菌合成有機(jī)物的碳來自

二氧化碳（CO₂）

二氧化碳（CO₂）

，除了調(diào)整大腸桿菌碳源的來源，還對(duì)其

能量

能量

來源進(jìn)行了改造。請(qǐng)寫出題目中涉及到的兩種技術(shù)或工程的名稱。

蛋白質(zhì)工程、基因工程、基因編輯、DNA 檢測(cè)、PCR、微生物培養(yǎng)、酶工程

蛋白質(zhì)工程、基因工程、基因編輯、DNA 檢測(cè)、PCR、微生物培養(yǎng)、酶工程

。
（3）改造后的工程菌并沒有按最初設(shè)想的代謝方式生活，研究人員還要對(duì)其進(jìn)行

篩選

篩選

以獲得目的菌。將改造后的工程菌放在一定容積的培養(yǎng)基中，除水、無機(jī)鹽、氮源外，還加入數(shù)量有限的糖類、一定濃度的

甲酸鹽

甲酸鹽

，同時(shí)通入CO₂濃度為10%的無菌空氣；每天取2mL的培養(yǎng)基檢測(cè)成分變化及工程菌的數(shù)量等，當(dāng)菌體數(shù)量達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值后，更換培養(yǎng)基，結(jié)果如圖2。
在對(duì)培養(yǎng)基成分分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，第47、166、214和343天，培養(yǎng)基中的糖含量

下降直至為零

下降直至為零

，在第

343

343

天左右得到較多符合要求的工程菌。
（4）請(qǐng)?jiān)u價(jià)最終獲得的大腸桿菌用于生物燃料生產(chǎn)的可行性，并說明理由。

不可以，雖然獲得的大腸桿菌能利用甲酸鹽和二氧化碳獲得有機(jī)物，但實(shí)驗(yàn)中二氧化碳濃度達(dá)到 10%，而在自然條件下難以達(dá)到，不能存活；大腸桿菌固定二氧化碳的量少于甲酸鹽分解產(chǎn)生二氧化碳的量，可能對(duì)環(huán)境造成影響?？梢?，獲得的大腸桿菌可以將甲酸鹽和二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙醇等生物燃料，成本較低。

不可以，雖然獲得的大腸桿菌能利用甲酸鹽和二氧化碳獲得有機(jī)物，但實(shí)驗(yàn)中二氧化碳濃度達(dá)到 10%，而在自然條件下難以達(dá)到，不能存活；大腸桿菌固定二氧化碳的量少于甲酸鹽分解產(chǎn)生二氧化碳的量，可能對(duì)環(huán)境造成影響。可以，獲得的大腸桿菌可以將甲酸鹽和二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙醇等生物燃料，成本較低。

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