北京生物五年中考三年模拟专题30 细菌、真菌和病毒

大熊猫作为熊科动物中的异类，不光是素食主义者，还比其他的熊多长了一根手指——伪拇指。同样吃竹子的小熊猫也有这根伪拇指。这根手指其实并不是真的手指，而是增生膨大的腕部籽骨（如图）。因为大熊猫和小熊猫几乎都靠吃竹子为生，这根多出来的拇指能够帮助它们极其灵巧的抓取竹子。

虽然吃素，但从分类学来看，大熊猫却属于食肉目。它们拥有典型的食肉目动物的消化系统。

野生大熊猫肠道中有大量的厚壁菌门细菌。厚壁菌门中梭菌纲的很多细菌都具有分解纤维素的能力。由于多出一根拇指能灵巧地抓住竹子送进嘴巴，再加上肠道菌群的帮忙，使得野生大熊猫在良好自然的生境中只靠竹子就能健康地成长和繁衍。

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2018年世界首例“单条染色体的酿酒酵母”问世——它不仅是地地道道的中国制造，还成为合成生物学和“人造生命”领域里程碑式的进展。

酿酒酵母含16条线型结构的染色体，细菌只含1条环状结构的染色体。研究团队的疑问是：酿酒酵母是否需要那么多染色体？如果把多条染色体变成单条染色体，还能完成一样的生命过程吗？他们设想，如果把16条染色体连接在一起，去掉那些重复的序列，保留所有有用的基因，最终含1条染色体的酿酒酵母也将完成正常的细胞功能。

研究团队从2013年开始尝试并发展高效的染色体操作方法。一条完整的线型染色体，通常包含一个用于染色体分离的着丝粒和两个用于保护染色体末端的端粒。为实现两条染色体的融合，不仅需要将两条染色体的两个端粒去除后相互连接起来，同时还需要将两条染色体中一条的着丝粒去除，从而保证染色体在细胞分裂过程中正常的分离。

历经4年时间，研究团队利用CRISPR/Cas9技术，通过15轮染色体融合，最终成功创建了只有一条线型染色体的酿酒酵母菌株SY14。SY14表现出正常的细胞功能且稳健生长，同时也表现出一定的生殖缺陷，例如其孢子存活率比天然细胞的孢子存活率低了约十几个百分点。

“单染色体酵母”的诞生，为我们打开了人造生命的大门。