讓微生物制造燃料試題附答案

2022-09-24 試題

　　一種叫做真養產堿桿菌的不起眼的土壤細菌具有一種天然性能：只要受到壓力，它們就會停止生長并竭盡所能產生復雜的碳化合物。目前，麻省理工學院的科學家們教會了這種微生物一項新技能：他們修補了它的基因，從而使它能夠制造一種叫做異丁醇的酒精燃料，可以直接取代或者兌入汽油。

　　麻省理工學院生物學家克里斯托弗布里格姆致力于開發這種經過生物性改造的細菌，目前他正嘗試讓這種生物將大量的二氧化碳作為碳源，從而使它能夠利用廢氣制造燃料。

　　布里格姆解釋道，在微生物的自然狀態下，當它的基本營養物質來源，如硝酸鹽和磷酸鹽受到限制時，“它就會進入儲碳模式”，就是在它感覺資源有限時儲存食物以備后用。

　　“它所做的就是盡可能獲得碳，并將其以多聚體結構儲存起來。而這個多聚體的屬性與很多用石油制成的塑料相似”，布里格姆說道。通過敲除一些基因，再插入另一個生物的基因，并且修補其他基因的表達，布里格姆和他的同事們成功地使這種微生物不再產生塑料轉而產生燃料。

　　盡管團隊致力于使微生物將二氧化碳作為碳源，但通過略微不同的調整，同樣的微生物就能擁有將包括農業廢物和城市垃圾在內的幾乎所有形式的碳源轉化為有用的燃料的潛力。實驗室環境中的微生物已經可以將果糖(一種糖)作為碳源了。

　　“結果表明，持續培養這種微生物可以獲得大量的異丁醇”，布里格姆說。目前，研究人員致力于優化系統以提高生產率，同時設計工業化水準的生物反應器。

　　布里格姆說，不像在一些生物工程系統中，微生物需要破壞微生物的細胞才能在體內產生期望的化學物質，真養產硪桿菌天生就能將異丁醇排入周圍流體中，進而使其被連續不斷地過濾出來，而生產過程不會停止。他說道，“我們不需要額外的轉運系統將它轉運出細胞”。

　　許多研究小組通過包括其他轉基因生物在內的多種途徑獲得異丁醇產物。至少已經有兩家公司做好了將它作為燃料、燃料添加劑或化學產品原料生產的準備。與其他被推薦的生物燃料不同，異丁醇幾乎不需要改造就可以用于現有的發動機，一些賽車中已經使用了異丁醇作為燃料。

　　麻省大學達特茅斯分校的馬克·希爾比指出：“這個方法相比由玉米提煉的乙醇產品有許多潛在的優勢。細茵系統具有可擴展性，理論上可以在工業化環境中產生大量的生物燃料”。他補充道：“這個系統的潛力尤其體現在可以從廢料或二氧化碳中提取出碳，因此不會影響糧食供應。”總之，他說，“這個方法有很大的潛力”。

　　5、下列關于“異丁醇”的解說不正確的一項是

　　A、異丁醇是一種酒精燃料，可以直接取代或者兌入汽油，作為燃料使用。

　　B、異丁醇是一種多聚體結構，它的屬性與很多用石油制成的塑料相似。

　　C、異丁醇可以通過多種途徑獲得，可以作為燃料添加劑或化工原料。

　　D、異丁醇可以由持續培養經過基因改造的真養產堿桿菌大量獲得。

　　6、下列對本文內容的理解，正確的一項是

　　A、經過生物性改造的真養產堿桿菌，能夠利用二氧化碳、果糖、農業廢物和城市垃圾等各種碳源制造燃料。

　　B、用真養產堿桿菌制造燃料的其中一個優勢是，它能自動將異丁醇排入周圍流體中，不像某些生物工程系統需要額外的轉運系統將它轉運出細胞。

　　C、使用異丁醇幾乎不需要改造就可以用于現有的汽車發動機，家用轎車已經開始使用異丁醇作為燃料。

　　D、由微生物大量制造燃料的方法，相比由玉米提煉乙醇產品有絕對的優勢，因為它減少了大量糧食的消耗。

　　7、下列推斷正確的一項是

　　A、如果能夠用真養產堿桿菌將大量的二氧化碳作為碳源來制造燃料，一定程度上可以減少大氣中的溫室氣體含量，有利于環境保護。

　　B、使用細菌系統生產燃料，理論上可以在工業化環境中產生大量的生物燃料，廉價高效，它必將成為人類燃料的主要來源。

　　C、研究人員致力于優化微生物燃料生產系統的生產率，同時設計工業化水準的生物反應器，就可以使這套系統安全可靠，消除其生態風險。

　　D、美國大學研究出由微生物大量制造燃料的方法，可以減少對石油的依賴，具有極大的商業價值，將帶來人類生活方式的一場革命。

　　參考答案：

　　5B 6B 7A

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