塑料制品方便人們生活的同時,也造成了短時期難以降解的“白色污染”。研究人員欲比較腸桿菌YT1和芽孢桿菌YP1兩類細(xì)菌降解塑料(主要成分為聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等,兩類細(xì)菌主要降解PE)的能力,并通過基因工程拼接黃粉蟲腸道內(nèi)菌株WZ的降解PVC的胞外酶基因CD3D,培育降解塑料的“超級菌”。
(1)菌株的篩選。配制固體培養(yǎng)基,接種菌株后表層覆蓋0.1mm厚度的PE塑料。分組實驗結(jié)果如圖所示:
培養(yǎng)基及接種菌株 |
培養(yǎng)基1 |
培養(yǎng)基2 |
培養(yǎng)基3 |
單獨培養(yǎng)并接種YT1 |
單獨培養(yǎng)并接種YP1 |
混合培養(yǎng)YT1和YP1后,選取YP1接種 |
降解圈(直徑D/mm) |
3.5 |
1.8 |
4.2 |
①在篩選分解PE塑料能力大小的菌株時,應(yīng)將兩類菌株接種到以
PE塑料
PE塑料
為唯一碳源的培養(yǎng)基,從功能上講,該培養(yǎng)基屬于
選擇培養(yǎng)基
選擇培養(yǎng)基
。
②篩選分解PE塑料能力強的菌株不能直接以降解圈的大小為指標(biāo),其原因是
因為菌體繁殖力不同,形成的菌落大小不同
因為菌體繁殖力不同,形成的菌落大小不同
。培養(yǎng)基3中接種混合培養(yǎng)后的YP1,其降解圈直徑明顯加大,其原因可能是
YP1和YT1混合培養(yǎng)過程中,YP1菌株整合了YT1的對PE塑料高分解力的基因,發(fā)生了轉(zhuǎn)化
YP1和YT1混合培養(yǎng)過程中,YP1菌株整合了YT1的對PE塑料高分解力的基因,發(fā)生了轉(zhuǎn)化
。
(2)培育“超級菌”。對菌株WZ改造后的CD3D基因進(jìn)行研究,把CD3D基因和His標(biāo)簽基因(His標(biāo)簽由6個組氨酸組成)連接起來構(gòu)建融合基因,并構(gòu)建重組基因表達(dá)載體,如圖為載體、CD3D基因的結(jié)構(gòu)、不同限制酶的識別序列及切割位點,欲將標(biāo)簽基因連接在CD3D基因編碼區(qū)的末端,已知組氨酸的密碼子為CAU,終止密碼子為UAG。
限制酶識別序列及切割位點:MunⅠ:CAATTG、XhoⅠ:CTCGAG、BcoRⅠ:G↓AATTC、SalⅠ:G↓TCGAC
①寫出His的基因編碼鏈的堿基序列5′
CATCATCATCATCATCATTAG
CATCATCATCATCATCATTAG
3′。
②為構(gòu)建融合基因并將其插入載體,科研人員設(shè)計了一對與CD3D基因編碼區(qū)兩端序列互補配對的引物,設(shè)計時需在引物
B
B
(填“A”或“B”)的5′端增加相應(yīng)的限制酶識別序列和His基因的編碼序列,請寫出該引物開頭的12個堿基序列:5′
CTCGAGCTAATG
CTCGAGCTAATG
3′。