鎳是一種重金屬,由于在工業(yè)上被大量使用及廢料的大量排放而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染??蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)重組質(zhì)粒pSUNI含有nixA基因,該基因編碼一種高特異性的N+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,重組質(zhì)粒pGPMT3帶有編碼金屬硫蛋白基因(tmG),金屬硫蛋白(TM)可高容量地結(jié)合重金屬離子,又可在細(xì)胞內(nèi)消除重金屬離子對(duì)細(xì)胞本身的毒害作用。科學(xué)家利用基因工程培育出能夠富集Ni2+的“超級(jí)細(xì)菌”一大腸桿菌JM1O9,用來(lái)凈化工業(yè)廢水,治理環(huán)境污染?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)構(gòu)建重組質(zhì)粒pSUNI、pGPMT3所需要的兩種酶是
限制酶、DNA連接酶
限制酶、DNA連接酶
,培育“超級(jí)細(xì)菌”——大腸桿菌JM109所需的目的基因是 nixA、tmG
nixA、tmG
。
(2)科研人員用 Ca2+
Ca2+
處理大腸桿菌,使細(xì)胞處于一種能吸收周?chē)h(huán)境DNA的生理狀態(tài),再將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞。在大腸桿菌JM109細(xì)胞內(nèi),nixA基因表達(dá)產(chǎn)物分布在大腸桿菌的 細(xì)胞膜
細(xì)胞膜
。
(3)科研人員為檢測(cè)大腸桿菌JM109富集Ni2+的效果,在適宜的條件下培養(yǎng)原JM109、JM1O9+pSUNI,JM109+PSUNI+pGPMT3,在含有一定濃度Ni2+的培養(yǎng)液中培養(yǎng),檢測(cè)大腸桿菌菌體的數(shù)量和菌體中Ni2+的含量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。
該實(shí)驗(yàn)原JM109組的作用是 對(duì)照
對(duì)照
,JM1O9+pSUNI組的大腸桿菌數(shù)量最少的原因是 特異性的Ni2+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將較多Ni2+轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞,且沒(méi)有金屬硫蛋白(TM)消除Ni2+對(duì)自身細(xì)胞的毒害作用
特異性的Ni2+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將較多Ni2+轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞,且沒(méi)有金屬硫蛋白(TM)消除Ni2+對(duì)自身細(xì)胞的毒害作用
。
(4)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路,探究大腸桿菌JM109富集Ni2+受廢水pH的影響。實(shí)驗(yàn)思路:配制一系列含Ni2+的不同pH培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌JM109,一段時(shí)間后檢測(cè)各組培養(yǎng)液中Ni2+含量的變化
配制一系列含Ni2+的不同pH培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌JM109,一段時(shí)間后檢測(cè)各組培養(yǎng)液中Ni2+含量的變化
。