“ 绿水逶迤去,青山相向开 ” 大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力,有研究者以某些工业废气(含 CO 2 等一碳温室气体,多来自高污染排放企业)为原料,通过厌氧发酵生产丙酮,构建一种生产高附加值化工产品的新技术。
回答下列问题:
(1) 研究者针对每个需要扩增的酶基因(如图)设计一对 ,利用 PCR 技术,在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。
(2) 研究者构建了一种表达载体 pMTL80k ,用于在梭菌中建立多基因组合表达库,经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中抗生素抗性基因的作用是 ,终止子的作用是 。
(3) 培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,出现了生长迟缓的现象,推测其原因可能是 ,此外丙酮的积累会伤害细胞,需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
(4) 这种生产高附加值化工产品的新技术,实现了 ,体现了循环经济特点。从 “ 碳中和 ” 的角度看,该技术的优势在于 ,具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
(1) 引物
(2) 作为标记基因,筛选含有基因表达载体的受体细胞 终止转录,使转录在需要的地方停下来
(3) 二氧化碳等气体用于大量合成丙酮,而不是用于重组梭菌的生长
(4) 废物的资源化 不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳
【分析】( 1 ) PCR 技术的原理是 DNA 半保留复制,是在体外大量复制 DNA 的技术,该技术的关键是 Taq 酶可以从引物的 3’ 端延伸子链。
( 2 )减缓温室效应,一方面要减少二氧化碳的排放,另一方面通过植树造林等手段增加大气中二氧化碳的消耗。
【详解】( 1 )利用 PCR 技术扩增目标酶基因,首先需要根据目标酶基因两端的碱基序列设计一对引物,引物与模板链结合后, Taq 酶才能从引物的 3’ 端延伸子链。
( 2 )基因表达载体中,抗生素抗性基因作为标记基因,可用于筛选含有基因表达载体的受体细胞,终止子可终止转录,使转录在需要的地方停下来。
( 3 )重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,在这些酶蛋白的作用下,二氧化碳等气体大量用于合成丙酮,而不是用于重组梭菌的生长,所以会导致生长迟缓。
( 4 )根据题意可知,这种生产高附加值化工产品的新技术 , 以高污染企业排放的二氧化碳等一碳温室气体为原料,实现了废物的资源化,体现了循环经济特点。从 “ 碳中和 ” 的角度看 , 该技术生产丙酮的过程不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳,有利于减缓温室效应,并实现较高的经济效益,所以具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
生态系统的组成:
1.生态系统的概念与内涵
(1)概念:生态系统是由生物群落与其无机环境相互作用而形成的统一整体。
2.生态系统的成分
成分 | 归类 | 各成分的组成 | 在生态系统中的作用 | 地位 |
非生物的物质和能量 | 无机物、有机物、气候、能源 | 生物群落中的物质和能星的根本来源 | 必需成分 | |
生产者 | 自养生物 | (1)绿色植物(2)光合细菌和蓝藻(3)化能合成细菌,如铁细菌 | 将无机环境中的物质和能量通过光合作用引入生物群落,为消费者、分解者提供物质和能量 | 基石 |
消费者 | 异养生物 | (1)绝大多数动物(2)寄生生物 | 帮助生产者传粉、传播种子等 | 最活跃的成分 |
分解者 | 异养生物 | (l)腐生细菌和真菌(2)腐食动物,如蚯蚓、蜣螂等 | 把动植物遗体、排出物和残落物中的有机物分解成简单的无机物 | 循环的关键成分 |
生态系统的组成:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
生态系统:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
易错点拨:
1、细菌并不都是分解者,如硝化细菌是自养型生物,属于生产者;寄生细菌属子特殊的消费者。
2、动物并不都是消费者,如蜣螂、蚯蚓、某些原生动物等以植物残体、粪便为食的腐食动物属于分解者。
3、生产者并不都是绿色植物,如蓝藻、硝化细菌等原核生物也是生产者,应该说生产者包括绿色植物。
4、植物并不都是生产者,如菟丝子营寄生生活,属于消费者。
登录并加入会员可无限制查看知识点解析