29.(一)中國科學(xué)家運(yùn)用合成生物學(xué)方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的廢棄液,含較多蔗糖)為原料,在實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整體利用價(jià)值。工藝流程如圖。PHA可從發(fā)酵液中獲取。
回答下列問題:
(1)分解蔗糖菌株的篩選:將蔗糖作為
,經(jīng)多次傳代培養(yǎng)以獲得目標(biāo)菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用
法進(jìn)行菌落計(jì)數(shù),評估菌株增殖狀況。如果要挑選增殖能力強(qiáng)的菌株,則可以通過比較培養(yǎng)24h菌落的
來獲得目的菌株。
(2)發(fā)酵前培養(yǎng)基通常需要滅菌,實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌法,一般設(shè)定在121℃,
壓力下滅菌15-20min?;诰闔嗜鹽、酸堿耐受能力強(qiáng)等特性,研究人員設(shè)計(jì)了一種不需要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng),其培養(yǎng)基鹽濃度設(shè)為60g/L,pH為10,菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上,根據(jù)以上信息,該系統(tǒng)不需要滅菌的原因是
。(至少答出2點(diǎn))
(3)研究人員在工廠進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),在適宜的營養(yǎng)物濃度、溫度、pH條件下發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中菌株H細(xì)胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達(dá)到預(yù)期,并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì),說明發(fā)酵條件中
可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。為了獲得PHA,可以用
發(fā)酵(1種即可)等方法進(jìn)行提取。
(二)研究發(fā)現(xiàn)人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品??茖W(xué)家培育出轉(zhuǎn)人溶菌酶基因山羊,以大規(guī)模生產(chǎn)人溶菌酶(從乳汁中提?。?,過程如圖所示。其中編號①~⑨表示過程;質(zhì)粒S中的基因Leu通過控制相關(guān)酶的合成而影響亮氨酸的合成(亮氨酸是山羊細(xì)胞維持生命活動必不可少的一種必需氨基酸),基因GFP控制合成綠色熒光蛋白。四種限制酶的識別序列及切割位點(diǎn)見下表。請回答下列問題:
限制酶 |
BamHⅠ |
BglⅡ |
HindⅢ |
XbaⅠ |
識別序列和切割位點(diǎn) |
G↓GATCC |
A↓GATCT |
A↓AGCTT |
T↓CTAGA |
(4)過程①通過PCR技術(shù)擴(kuò)增物質(zhì)A,需要的酶是
;過程②需要的限制酶是
。
(5)為成功篩選出含重組質(zhì)粒T的成纖維細(xì)胞,質(zhì)粒S中用作標(biāo)記基因的是
。為達(dá)到篩選目的,培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分中應(yīng)不含有
。將成纖維細(xì)胞培養(yǎng)一段時(shí)間后觀察,篩選出
(選填“顯示”或“不顯示”)綠色熒光的細(xì)胞用于過程⑤。
(6)過程④常用
法,過程⑨為
。