中國科學家運用合成生物學方法構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,在實驗室發(fā)酵生產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值。工藝流程如圖。
回答下列問題:
(1)為提高菌株H對蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液體培養(yǎng)基中將蔗糖作為 唯一碳源唯一碳源,并不斷提高其濃度,經多次傳代培養(yǎng)(指培養(yǎng)一段時間后,將部分培養(yǎng)物轉入新配的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng))以獲得目標菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用 血球計數(shù)板計數(shù)血球計數(shù)板計數(shù)的方法進行菌落計數(shù),評估菌株增殖狀況。此外,選育優(yōu)良菌株的方法還有 誘變育種、基因工程育種誘變育種、基因工程育種等。(答出兩種方法即可)
(2)基于菌株H嗜鹽、酸堿耐受能力強等特性,研究人員設計了一種不需要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng),其培養(yǎng)基鹽濃度設為60g/L,pH為10,菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上。該系統(tǒng)不需要滅菌的原因是 鹽濃度為60g/L的條件下,其他雜菌因失水過多而死亡;pH為10的條件下,其他雜菌的酶變性失活,生長繁殖受抑制鹽濃度為60g/L的條件下,其他雜菌因失水過多而死亡;pH為10的條件下,其他雜菌的酶變性失活,生長繁殖受抑制。(答出兩點即可)
(3)研究人員在工廠進行擴大培養(yǎng),在適宜的營養(yǎng)物濃度、溫度、pH條件下發(fā)酵,結果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中菌株H細胞增殖和PHA產量均未達到預期,并產生了少量乙醇等物質,說明發(fā)酵條件中 氧氣(O2或溶解氧)氧氣(O2或溶解氧)可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。
(4)菌株H還能通過分解餐廚垃圾(主要含蛋白質、淀粉、油脂等)來生產PHA,說明其能分泌 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
【答案】唯一碳源;血球計數(shù)板計數(shù);誘變育種、基因工程育種;鹽濃度為60g/L的條件下,其他雜菌因失水過多而死亡;pH為10的條件下,其他雜菌的酶變性失活,生長繁殖受抑制;氧氣(O2或溶解氧);蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【解答】
【點評】
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