酵母菌絮凝是指菌體細胞間通過細胞壁相互粘附、聚集成團的現(xiàn)象。適當(dāng)提高酵母菌的絮凝能力,有助于發(fā)酵結(jié)束時細胞和產(chǎn)物的分離,可大幅節(jié)約生產(chǎn)成本??蒲腥藛T利用基因工程改造酵母菌,使其絮凝能力提升。
(1)酵母菌的R基因?qū)π跄芰τ幸欢ǖ囊种谱饔?,圖1表示科研人員利用同源重組(在兩個DNA分子的同源序列之間直接交換的一種重組)基因敲除技術(shù)敲除R基因的過程。
①研究人員將整合了lox序列的慶大霉素抗性基因?qū)虢湍妇?,lox-慶大霉素抗性基因通過同源重組的方式整合到酵母菌基因組中,重組片段上慶大霉素抗性基因的作用是 作為標(biāo)記基因,用于篩選出R基因敲除突變菌株作為標(biāo)記基因,用于篩選出R基因敲除突變菌株。
②利用含有慶大霉素的培養(yǎng)基獲得單菌落,再挑取單菌落進行PCR擴增,若要驗證慶大霉素抗性基因是否替換R基因,則擴增時選擇圖2中的引物是 引物1引物1和 引物6引物6,在PCR延伸階段中 耐高溫的DNA聚合酶耐高溫的DNA聚合酶催化脫氧核苷酸連接到引物的 3′3′端。
③給酵母菌導(dǎo)入PC質(zhì)粒,并將其置于添加 乳糖乳糖的培養(yǎng)基中,獲得敲除R基因且無慶大霉素抗性基因標(biāo)記的R菌。
(2)科研人員對野生菌株和R基因敲除菌株的酒精發(fā)酵能力和絮凝能力進行了測定,實驗結(jié)果表明,獲得了R基因敲除且不影響酒精發(fā)酵能力的符合人類生產(chǎn)需求的菌株。請在圖3中依據(jù)實驗結(jié)果補充實驗數(shù)據(jù)。
【答案】作為標(biāo)記基因,用于篩選出R基因敲除突變菌株;引物1;引物6;耐高溫的DNA聚合酶;3′;乳糖
【解答】
【點評】
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