氫能是潛力巨大的可再生清潔能源。利用產(chǎn)氣腸桿菌制氫具有條件溫和、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。E.as菌是產(chǎn)氫率較高的菌種,為進(jìn)一步提高其產(chǎn)氫率,科研人員開展了相關(guān)研究?;卮鹣铝袉栴}。
(1)為獲得 E.as菌純培養(yǎng)物,可采用
平板劃線(或稀釋涂布平板)
平板劃線(或稀釋涂布平板)
法進(jìn)行純培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中,設(shè)置未接種的平板作為對(duì)照,這樣做的目的是 檢測(cè)培養(yǎng)過程中是否被雜菌污染
檢測(cè)培養(yǎng)過程中是否被雜菌污染
。
(2)為確定 E.as菌產(chǎn)氫率的最適溫度,某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路。 在一定溫度范圍內(nèi)設(shè)置一系列溫度梯度,其他條件相同且適宜的條件下,分別培養(yǎng)等量的E.as菌,一段時(shí)間后分別測(cè)定各組E.as菌的產(chǎn)氫率。若測(cè)得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值,則峰值所對(duì)應(yīng)的溫度即為該菌的最適產(chǎn)氫溫度。否則,擴(kuò)大溫度范圍,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),直到出現(xiàn)峰值。(或:產(chǎn)氫率最高時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度為該菌的最適產(chǎn)氫溫度。)
在一定溫度范圍內(nèi)設(shè)置一系列溫度梯度,其他條件相同且適宜的條件下,分別培養(yǎng)等量的E.as菌,一段時(shí)間后分別測(cè)定各組E.as菌的產(chǎn)氫率。若測(cè)得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)峰值,則峰值所對(duì)應(yīng)的溫度即為該菌的最適產(chǎn)氫溫度。否則,擴(kuò)大溫度范圍,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),直到出現(xiàn)峰值。(或:產(chǎn)氫率最高時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度為該菌的最適產(chǎn)氫溫度。)
(3)E.as菌細(xì)胞中hycA基因表達(dá)會(huì)抑制產(chǎn)氫代謝,科研人員通過同源重組方式使hycA蛋白失活,獲得了產(chǎn)氫率更高的工程菌E.as?A,其技術(shù)流程如圖所示。
①過程Ⅰ中可采用 Ca2+處理
Ca2+處理
法處理E.as菌,以促進(jìn)DNA片段P的導(dǎo)入。
②過程Ⅱ中,同源重組導(dǎo)致hycA蛋白失活,其機(jī)制是 DNA片段P與hycA基因發(fā)生同源重組,使hycA基因發(fā)生突變,導(dǎo)致該基因不能表達(dá)或表達(dá)的蛋白質(zhì)發(fā)生改變,使其不能發(fā)揮作用
DNA片段P與hycA基因發(fā)生同源重組,使hycA基因發(fā)生突變,導(dǎo)致該基因不能表達(dá)或表達(dá)的蛋白質(zhì)發(fā)生改變,使其不能發(fā)揮作用
。依據(jù)基因工程原理,采取其他手段也可達(dá)到同樣的失活效果,可采用的其他手段有 基因敲除(或轉(zhuǎn)反義基因,或RNA干擾)
基因敲除(或轉(zhuǎn)反義基因,或RNA干擾)
(寫出一項(xiàng)即可)。
③過程Ⅲ應(yīng)將菌種接種到含有 卡那霉素(和氯霉素)
卡那霉素(和氯霉素)
的培養(yǎng)基上進(jìn)行篩選,最終獲得E.as-A工程菌。