科目:高中生物 來源: 題型:閱讀理解
(08北京海淀一模)(18分)科學家用脈孢霉(一種真菌)為實驗材料,對基因的功能進行了深入的研究。
(1)野生型脈孢霉在基本培養(yǎng)基上即可生長,基本培養(yǎng)基只含有野生型脈孢霉生長所必需的最低限度的營養(yǎng)成分。基本培養(yǎng)基中所含的營養(yǎng)要素可以歸納為: 。
(2)科學家用X射線處理野生型脈孢霉后,發(fā)現(xiàn)部分菌株在基本培養(yǎng)基上不能生長。用X射線處理脈孢霉的目的是 。
(3) 為確定這部分菌株在基本培養(yǎng)基不能生長的原因,科學家們繼續(xù)做實驗:在基本培養(yǎng)基中補充了某種物質(zhì),原來不能生長的菌株有的能夠生長了。從而獲得了三種與野生型菌株不同的突變型菌株A、B、C。實驗結(jié)果見下表:
鳥氨酸 | 瓜氨酸 | 精氨酸 | |
A | 生長 | 生長 | 生長 |
B | ― | 生長 | 生長 |
C | ― | ― | 生長 |
實驗分析:在哺乳動物的肝臟中,精氨酸是經(jīng)過“前體→鳥氨酸→瓜氨酸→精氨酸”的途徑合成的。受這種生化觀點的啟發(fā),科學家們認為:野生型脈孢霉可以利用基本培養(yǎng)基中的某類物質(zhì)(前體),合成了一系列氨基酸,這些氨基酸應(yīng)該屬于脈胞霉的 代謝產(chǎn)物。
三種突變型菌株均能在添加了精氨酸的培養(yǎng)基中生長,說明它們均喪失了 的功能。突變菌株B可在添加了瓜氨酸的培養(yǎng)基中生長,但不能在添加鳥氨酸的培養(yǎng)基中生長,原因是它 。
(4) 生化反應(yīng)都由特定的酶來催化,一個基因突變導致了一個生化反應(yīng)的不能進行,科學家們由此提出了“一個基因控制合成一個酶”的假說。在進一步的猜測中,有一種觀點認為基因突變使細胞合成了一種結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而失去活性的“酶”。于是有人繼續(xù)探討這個問題。一種免疫反應(yīng)可檢測到失活“酶”的存在,科學家們利用這種方法做了下面的實驗。
第一步 設(shè)法得到影響上述生化反應(yīng)的酶,將其純化制成酶制劑,注射到家兔體內(nèi),獲得相應(yīng)的抗酶抗體(能和正常的酶及失活的“酶”發(fā)生沉淀反應(yīng))。酶制劑在免疫學上屬于 。
第二步 在培養(yǎng)皿的瓊脂上挖四個圓孔(如圖21所示),在0號圓孔中加入抗酶抗體,在2號圓孔中加入野生型菌株提取物,3號圓孔中加入某突變菌株提取物,則1號圓孔中需加入 作為對照。
第三步0、1、2、3號圓孔中的物質(zhì)各自在瓊脂中擴散,觀察1、2、3號圓孔與0號圓孔之間是否出現(xiàn) 。
實驗結(jié)果分析:若出現(xiàn) 結(jié)果時,則支持“基因突變使細胞合成了一種失去活性的‘酶’”的推斷。
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