合成生物學(xué)是指利用多種生物技術(shù)，讓細(xì)胞來完成預(yù)先設(shè)想的各種任務(wù)。研究人員依據(jù)合成生物學(xué)原理創(chuàng)造出一種全新的大腸桿菌菌株。
（1）大腸桿菌（工程菌）可利用現(xiàn)成的有機物，通過無氧無氧呼吸生產(chǎn)乙醇等作為生物燃料。
（2）為降低成本，研究人員重新設(shè)計了工程菌：將某微生物的固碳基因?qū)牍こ叹幕蚪M，使之能產(chǎn)生用于CO2固定和還原的酶，同時還“關(guān)閉”了三個參與異養(yǎng)代謝相關(guān)酶的基因；將能利用甲酸鹽（可再生的儲氫物質(zhì)，具備廉價、易得、無毒、可降解等特性）合成ATP的非天然酶基因?qū)牍こ叹?，使其能利用甲酸鹽合成生命活動所需的ATP，如圖1所示。
注：圖1中乙圖的箭頭粗細(xì)代表物質(zhì)的多少；生物量指有機物中碳含量
根據(jù)圖1推測改造后的工程菌合成有機物的碳來自二氧化碳（CO2）二氧化碳（CO2），除了調(diào)整大腸桿菌碳源的來源，還對其能量能量來源進(jìn)行了改造。請寫出題目中涉及到的兩種技術(shù)或工程的名稱。蛋白質(zhì)工程、基因工程、基因編輯、DNA 檢測、PCR、微生物培養(yǎng)、酶工程蛋白質(zhì)工程、基因工程、基因編輯、DNA 檢測、PCR、微生物培養(yǎng)、酶工程。
（3）改造后的工程菌并沒有按最初設(shè)想的代謝方式生活，研究人員還要對其進(jìn)行篩選篩選以獲得目的菌。將改造后的工程菌放在一定容積的培養(yǎng)基中，除水、無機鹽、氮源外，還加入數(shù)量有限的糖類、一定濃度的甲酸鹽甲酸鹽，同時通入CO2濃度為10%的無菌空氣；每天取2mL的培養(yǎng)基檢測成分變化及工程菌的數(shù)量等，當(dāng)菌體數(shù)量達(dá)到一個穩(wěn)定值后，更換培養(yǎng)基，結(jié)果如圖2。
在對培養(yǎng)基成分分析時發(fā)現(xiàn)，第47、166、214和343天，培養(yǎng)基中的糖含量下降直至為零下降直至為零，在第343343天左右得到較多符合要求的工程菌。
（4）請評價最終獲得的大腸桿菌用于生物燃料生產(chǎn)的可行性，并說明理由。不可以，雖然獲得的大腸桿菌能利用甲酸鹽和二氧化碳獲得有機物，但實驗中二氧化碳濃度達(dá)到 10%，而在自然條件下難以達(dá)到，不能存活；大腸桿菌固定二氧化碳的量少于甲酸鹽分解產(chǎn)生二氧化碳的量，可能對環(huán)境造成影響?？梢?，獲得的大腸桿菌可以將甲酸鹽和二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙醇等生物燃料，成本較低。不可以，雖然獲得的大腸桿菌能利用甲酸鹽和二氧化碳獲得有機物，但實驗中二氧化碳濃度達(dá)到 10%，而在自然條件下難以達(dá)到，不能存活；大腸桿菌固定二氧化碳的量少于甲酸鹽分解產(chǎn)生二氧化碳的量，可能對環(huán)境造成影響?？梢?，獲得的大腸桿菌可以將甲酸鹽和二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙醇等生物燃料，成本較低。。
【答案】無氧；二氧化碳（CO2）；能量；蛋白質(zhì)工程、基因工程、基因編輯、DNA 檢測、PCR、微生物培養(yǎng)、酶工程；篩選；甲酸鹽；下降直至為零；343；不可以，雖然獲得的大腸桿菌能利用甲酸鹽和二氧化碳獲得有機物，但實驗中二氧化碳濃度達(dá)到 10%，而在自然條件下難以達(dá)到，不能存活；大腸桿菌固定二氧化碳的量少于甲酸鹽分解產(chǎn)生二氧化碳的量，可能對環(huán)境造成影響?？梢?，獲得的大腸桿菌可以將甲酸鹽和二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙醇等生物燃料，成本較低。
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：32引用：1難度：0.6
相似題
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1．回答下列關(guān)于微生物的問題．
阿拉伯膠是一種多糖，研究者從某地合歡樹下距離地表深10～15cm處的土樣中初篩到能合成阿拉伯膠降解酶的菌株SM01，以下為該菌株的鑒定過程．
（1）為獲得單菌落，可采用平板劃線法或法將初篩菌液接種在培養(yǎng)基上．46SM01菌落為粉白色，初期呈突起絮狀，在顯微鏡下觀察到，菌絲白色致密，且有分生孢子，細(xì)胞核直徑約1μm,初步推測為真菌，則其特征中，最能說明SM01是真菌的是有細(xì)胞核，且有分生孢子．SM01還一定具有的結(jié)構(gòu)有（多選）．
A．細(xì)胞膜 B．核糖體 C．?dāng)M核 D．莢膜
（2）表中培養(yǎng)液pH均為6.0，若對SM01中阿拉伯膠降解酶的活力進(jìn)行測定，則應(yīng)選用表中的培養(yǎng)液，針對不選用的其他培養(yǎng)液，分別說明原因：
①缺少，SM01不能很好生長
②具有，會影響對SM01自身產(chǎn)生的酶活力的測定結(jié)果
③缺乏，會影響SM01的生長，也無法對阿拉伯膠酶活力進(jìn)行測定．
表 試驗用培養(yǎng)液配方培養(yǎng)液 阿拉伯膠 阿拉伯膠酶 NaNO3 牛肉膏 K2SOPO4 MgSO4?7H2O KCl FeSO4?7H2O
A
25g/L__ __ __
g/L
g/L
g/Lg/L B
25g/L
g/L__
g/L
g/L
g/L
g/L
g/LC __ __
g/L__
g/L
g/L
g/L
g/LD
25g/L__
g/L__
g/L
g/L
g/L
g/L發(fā)布：2025/1/2 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.5 -
2．丙草胺（C15H22ClNO2）是一種廣泛應(yīng)用的除草劑，能抑制土壤細(xì)菌、放線菌和真菌的生長。某研究小組從某地土壤中分離獲得能有效降解丙草胺的細(xì)菌菌株，并對其計數(shù)（如圖所示），以期為修復(fù)污染土壤提供微生物資源。下列敘述錯誤的是（ ?。?br />
發(fā)布：2024/12/31 4:0:1組卷：17引用：3難度：0.7 -
3．為了防治大氣污染，煙氣脫硫是環(huán)保領(lǐng)域迫切需要解決的問題．研究人員為了獲得用于煙氣脫硫的脫硫細(xì)菌，并了解其生長規(guī)律，進(jìn)行了如下操作．請回答下列問題：
（1）采樣與細(xì)菌的篩選：在某熱電廠煙囪周圍區(qū)域要盡量做到采集土樣．為確保能夠從樣品中分離到所需要的煙氣脫硫細(xì)菌，可以通過增加脫硫菌的濃度．
（2）馴化脫硫細(xì)菌：將篩選出的脫硫細(xì)菌接種于有少量無菌水的三角瓶中，邊攪拌邊持續(xù)通入SO2氣體幾分鐘，然后接種到培養(yǎng)基上，待長出菌落后再重復(fù)上述步驟，并逐步延長通SO2的時間，同時逐步降低培養(yǎng)基的pH．此操作的目的是分離出的脫硫細(xì)菌．
（3）培養(yǎng)與觀察：一般來說，在一定的培養(yǎng)條件下（相同的培養(yǎng)基、溫度及培養(yǎng)時間），馴化后的脫硫細(xì)菌表現(xiàn)出穩(wěn)定的特征．用高倍顯微鏡（填“可以”或“不可以”）觀察到脫硫細(xì)菌的核糖體．
（4）探究生長規(guī)律：在計數(shù)時，計數(shù)方法有稀釋涂布平板法和直接計數(shù)法．在用稀釋涂布平板法進(jìn)行計數(shù)時，當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落來源于樣品稀釋液中的；通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌，通常推測統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目．發(fā)布：2025/1/1 8:0:2組卷：6引用：2難度：0.5
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