Question

【题目】聚羟基脂肪酸酯（ PHA）是一种结构多样化、生物可降解的高分子聚合物，广泛应用于生活、医药、农业等多个方面。许多野生型微生物可以天然产生不同种类的PHA。科学家应用基因工程等技术，对野生嗜盐细菌进行改造， 作为高效生产PHA 的底盘微生物。

（1）基因工程常用原核生物作为受体细胞，原因是________________________。

基因工程的核心步骤是________________。

（2）科学家对嗜盐菌进行基因改造，使一种嗜盐菌能够产生多种PHA，利用的原理是基因控制性状途径中的________________________________。

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

（3）PHA 在细菌细胞内的积累量可能受到细菌细胞体积的限制。科学家发现，让细菌的细胞分裂抑制因子SulA 或MinCD基因“过表达”，可以使细菌细胞不能正常分裂而形成纤维状延长的细菌，以提高细胞 PHA 的积累量。实验的关键是对SulA 或MinCD基因中的______________（填入相关的基因结构）进行改造。

（4）PHA被看好用于开发人工食道、神经导管等医疗材料，研究中可用动物细胞法判断PHA对细胞的毒性。基本研究思路是：首先使被培养细胞处于_______的环境；将细胞所需的基本营养物质按种类和所需数量严格配置成培养基，此类培养基称为__________________，在此培养基中还要加入___________，此外，通常还需加入血清等天然成分；在适宜环境条件下培养一段时间，根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断PHA的毒性。

Answer 1

【答案】繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少??? 基因表达载体的构建??? 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状??? 限制性核酸内切酶、DNA连接酶??? 启动子??? 无菌、无毒??? 合成培养基??? PHA???

【解析】

基因工程所需的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体。

基因工程的操作步骤有：目的基因的获取、基因表达载体的构建，把目的基因导入受体细胞，目的基因的检测和鉴定。

（1）微生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,基因工程常用原核生物作为受体细胞。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。

（2）科学家对嗜盐菌进行基因改造，基因可以通过控制酶的合成间接的控制生物的性状，从而使一种嗜盐菌能够产生多种PHA。基因工程的工具酶是限制酶和DNA连接酶。

（3）对SulA 或MinCD基因中的启动子进行改造，使其过表达，进而引起细菌呈纤维状，从而提高细胞PHA的积累量。

（4）动物细胞需要处于无菌无毒的环境中，将细胞所需的基本营养物质按种类和所需数量严格配置成培养基，此类培养基称为合成培养基，在此培养基中还要加入PHA，此外，通常还需加入血清等天然成分；在适宜环境条件下培养一段时间，根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断PHA的毒性。