大腸桿菌是發(fā)酵工程常用的微生物,特定的重組大腸桿菌生產(chǎn)乳酸效率比乳酸菌更高,雜菌污染是導(dǎo)致大腸桿菌大規(guī)模發(fā)酵失敗的重要原因。研究人員利用基因工程獲得了相關(guān)的工程菌用于大規(guī)模生產(chǎn)乳酸。回答下列問題。
(1)如圖甲所示,從培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成上分析,大腸桿菌能以培養(yǎng)基中的葡萄糖為 碳源碳源,通過細胞呼吸的第一階段將其分解為 丙酮酸丙酮酸(物質(zhì)A),進而發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,同時還有乙酸、琥珀酸等副產(chǎn)物。
(2)科學(xué)家利用重組片段和特定技術(shù)敲除原始菌株擬核上的F酶基因,獲得更高效的乳酸發(fā)酵工程菌,過程如圖乙。重組片段上的慶大霉素抗性基因(Gmr)除了能替換掉擬核上的F酶基因,還起到 作為標(biāo)記基因,用于篩選出F基因敲除突變菌株作為標(biāo)記基因,用于篩選出F基因敲除突變菌株的作用,綜合圖甲和圖乙信息,實際發(fā)酵使用的菌株要將引入的Gmr去除外,還要對該工程菌的進一步改造,改造是思路是:用相同方法獲得F酶、T酶雙基因敲除菌株(用相同方法敲除T酶基因)用相同方法獲得F酶、T酶雙基因敲除菌株(用相同方法敲除T酶基因)。
(3)研究人員利用基因工程技術(shù),使甲酰胺酶基因和亞磷酸脫氫酶基因在大腸桿菌中同時表達,改造出一種加強型大腸桿菌,可以通過控制培養(yǎng)基中的氮源和磷源種類實現(xiàn)高效抑制雜菌污染的目的。
①構(gòu)建甲酰胺酶基因和亞磷酸脫氫酶基因融合表達載體后,導(dǎo)入表達載體前需先將大腸桿菌處理為 感受態(tài)感受態(tài)細胞。對照組大腸桿菌需要導(dǎo)入 空載體(不含目的基因的空載體)空載體(不含目的基因的空載體)。
②甲酰胺酶能催化甲酰胺生成銨鹽,亞磷酸脫氫酶能催化亞磷酸鹽生成磷酸鹽,分別可作為大腸桿菌的氮源和磷源。迄今為止,在自然界中還沒有發(fā)現(xiàn)能同時表達甲酰胺酶基因和亞磷酸脫氫酶基因的微生物。利用加強型大腸桿菌發(fā)酵時,為了有效減少雜菌污染,配制培養(yǎng)基時采取的措施是 以甲酰胺為唯一氮源,以亞磷酸鹽為唯一磷源以甲酰胺為唯一氮源,以亞磷酸鹽為唯一磷源。
【答案】碳源;丙酮酸;作為標(biāo)記基因,用于篩選出F基因敲除突變菌株;用相同方法獲得F酶、T酶雙基因敲除菌株(用相同方法敲除T酶基因);感受態(tài);空載體(不含目的基因的空載體);以甲酰胺為唯一氮源,以亞磷酸鹽為唯一磷源
【解答】
【點評】
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