Question

【題目】聚羥基脂肪酸酯（ PHA）是一種結(jié)構(gòu)多樣化、生物可降解的高分子聚合物，廣泛應(yīng)用于生活、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等多個(gè)方面。許多野生型微生物可以天然產(chǎn)生不同種類的PHA�？茖W(xué)家應(yīng)用基因工程等技術(shù)，對(duì)野生嗜鹽細(xì)菌進(jìn)行改造， 作為高效生產(chǎn)PHA 的底盤微生物。

（1）基因工程常用原核生物作為受體細(xì)胞，原因是________________________。

基因工程的核心步驟是________________。

（2）科學(xué)家對(duì)嗜鹽菌進(jìn)行基因改造，使一種嗜鹽菌能夠產(chǎn)生多種PHA，利用的原理是基因控制性狀途徑中的________________________________。

基因改造需要用到的基因工程的工具酶是________________________________。

（3）PHA 在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的積累量可能受到細(xì)菌細(xì)胞體積的限制�？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，讓細(xì)菌的細(xì)胞分裂抑制因子SulA 或MinCD基因“過表達(dá)”，可以使細(xì)菌細(xì)胞不能正常分裂而形成纖維狀延長(zhǎng)的細(xì)菌，以提高細(xì)胞 PHA 的積累量。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是對(duì)SulA 或MinCD基因中的______________（填入相關(guān)的基因結(jié)構(gòu)）進(jìn)行改造。

（4）PHA被看好用于開發(fā)人工食道、神經(jīng)導(dǎo)管等醫(yī)療材料，研究中可用動(dòng)物細(xì)胞法判斷PHA對(duì)細(xì)胞的毒性。基本研究思路是：首先使被培養(yǎng)細(xì)胞處于_______的環(huán)境；將細(xì)胞所需的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)按種類和所需數(shù)量嚴(yán)格配置成培養(yǎng)基，此類培養(yǎng)基稱為__________________，在此培養(yǎng)基中還要加入___________，此外，通常還需加入血清等天然成分；在適宜環(huán)境條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，根據(jù)變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)，可以判斷PHA的毒性。

Answer 1

【答案】繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少??? 基因表達(dá)載體的構(gòu)建??? 基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物的性狀??? 限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶??? 啟動(dòng)子??? 無菌、無毒??? 合成培養(yǎng)基??? PHA???

【解析】

基因工程所需的工具有限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體。

基因工程的操作步驟有：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建，把目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，目的基因的檢測(cè)和鑒定。

（1）微生物繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少,基因工程常用原核生物作為受體細(xì)胞�；�因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。

（2）科學(xué)家對(duì)嗜鹽菌進(jìn)行基因改造，基因可以通過控制酶的合成間接的控制生物的性狀，從而使一種嗜鹽菌能夠產(chǎn)生多種PHA。基因工程的工具酶是限制酶和DNA連接酶。

（3）對(duì)SulA 或MinCD基因中的啟動(dòng)子進(jìn)行改造，使其過表達(dá)，進(jìn)而引起細(xì)菌呈纖維狀，從而提高細(xì)胞PHA的積累量。

（4）動(dòng)物細(xì)胞需要處于無菌無毒的環(huán)境中，將細(xì)胞所需的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)按種類和所需數(shù)量嚴(yán)格配置成培養(yǎng)基，此類培養(yǎng)基稱為合成培養(yǎng)基，在此培養(yǎng)基中還要加入PHA，此外，通常還需加入血清等天然成分；在適宜環(huán)境條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，根據(jù)變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)，可以判斷PHA的毒性。