Question

13．某種細(xì)菌體內(nèi)某氨基酸（X）的生物合成途徑如下：
底物$\stackrel{酶a}{→}$中間產(chǎn)物1$\stackrel{酶b}{→}$中間產(chǎn)物2$\stackrel{酶c}{→}$X
這種細(xì)菌的野生型能在基本培養(yǎng)基（滿足野生型細(xì)菌生長(zhǎng)的簡(jiǎn)單培養(yǎng)基）上生長(zhǎng)，而由該種細(xì)菌野生型得到的兩種突變型（甲、乙）都不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)；在基本培養(yǎng)基上若添加中間產(chǎn)物2，則甲、乙都能生長(zhǎng)；若添加中間產(chǎn)物1，則乙能生長(zhǎng)而甲不能生長(zhǎng)．在基本培養(yǎng)基上添加少量的X，甲能積累中間產(chǎn)物1，而乙不能積累．請(qǐng)回答：
（1）根據(jù)上述資料可推論：甲中酶b的功能喪失；乙中酶a的功能喪失，甲和乙中酶c的功能都正常．由野生型產(chǎn)生甲、乙這兩種突變型的原因是野生型的不同（同一、不同）菌體中的不同基因發(fā)生了突變，從而導(dǎo)致不同酶的功能喪失．如果想在基本培養(yǎng)基上添加少量的X來生產(chǎn)中間產(chǎn)物1，則應(yīng)選用甲（野生型、甲、乙）．
（2）將甲、乙混合接種于基本培養(yǎng)基上能長(zhǎng)出少量菌落，再將這些菌落單個(gè)挑出分別接種在基本培養(yǎng)基上都不能生長(zhǎng)．上述混合培養(yǎng)時(shí)乙首先形成菌落，其原因是甲產(chǎn)生的中間產(chǎn)物1供給乙，使乙能夠合成X，保證自身生長(zhǎng)產(chǎn)生菌落．
（3）在發(fā)酵過程中，菌體中X含量過高時(shí)，其合成速率下降．若要保持其合成速率，可采取的措施是改變菌體細(xì)胞膜的通透性，使X排出菌體外．

Answer 1

分析 1、分析某種細(xì)菌體內(nèi)某氨基酸（X）的生物合成途徑可知，氨基酸X的合成需要酶a、酶b和酶c同時(shí)存在，其中任何一種酶的功能喪失都不能合成氨基酸X．
2、分析題文：在基本培養(yǎng)基上添加中間產(chǎn)物2，則甲、乙都能生長(zhǎng)，說明甲和乙中酶c功能都正常；若添加中間產(chǎn)物1，則乙能生長(zhǎng)而甲不能生長(zhǎng)，說明甲中酶b功能喪失，乙中酶b功能正常；在基本培養(yǎng)基上添加少量的X，乙不能積累中間產(chǎn)物1，說明乙中酶a功能喪失．

解答 解：（1）根據(jù)題意，在基本培養(yǎng)基上添加中間產(chǎn)物2，則甲、乙都能生長(zhǎng)，說明甲和乙中酶c功能都正常；若添加中間產(chǎn)物1，則乙能生長(zhǎng)而甲不能生長(zhǎng)，說明甲中酶b功能喪失，乙中酶b功能正常；在基本培養(yǎng)基上添加少量的X，乙不能積累中間產(chǎn)物1，說明乙中酶a功能喪失．產(chǎn)生這兩種突變的原因是野生型的不同菌體中不同基因發(fā)生了突變，從而導(dǎo)致了酶a和酶b功能的喪失．因?yàn)樵诨�本培養(yǎng)基上添加少量的X，甲能積累中間產(chǎn)物1，乙不能積累中間產(chǎn)物1，因此如果想在基本培養(yǎng)基上添加少量的X來生產(chǎn)中間產(chǎn)物1，則應(yīng)選用甲．
（2）因?yàn)榧啄芊e累中間產(chǎn)物1，而乙只要添加中間產(chǎn)物1就能生長(zhǎng)，所以將甲、乙混合接種于基本培養(yǎng)基上時(shí)，甲產(chǎn)生的中間產(chǎn)物1供給乙利用，使乙能夠合成X，從而保證乙自身生長(zhǎng)形成菌落．
（3）在發(fā)酵過程中，菌體中代謝產(chǎn)物（X）的濃度過高會(huì)使細(xì)胞內(nèi)某些酶的活性降低，從而降低細(xì)胞的合成速率，此時(shí)如果能夠改變菌體細(xì)胞膜的通透性，使代謝產(chǎn)物（X）排出菌體外，則X的合成速率就會(huì)提高．
故答案為：
（1）b　a　c　不同　基因　甲
（2）甲產(chǎn)生的中間產(chǎn)物1供給乙，使乙能夠合成X，保證自身生長(zhǎng)產(chǎn)生菌落（其他合理答案也可）　
（3）通透性

點(diǎn)評(píng) 本題考查微生物的培養(yǎng)和分離，要求考生識(shí)記接種微生物常用的兩種方法；能正確分析氨基酸X的合成過程，明確酶a、酶b和酶c同時(shí)存在時(shí)才能合成氨基酸X，再根據(jù)題干信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．