Question

4．在微生物中有一些營養(yǎng)缺陷型，它們在一些營養(yǎng)物質(zhì)的合成能力上出現(xiàn)缺陷．因此必須在基本基中添加相應(yīng)的有機營養(yǎng)成分才能正常培養(yǎng)這些菌株．現(xiàn)有一種產(chǎn)氨短桿菌，體內(nèi)合成腺嘌呤（或酸）的途徑如下（A、B、C、D為相應(yīng)的酶）：
葡萄糖→5-磷酸核糖→磷酸核糖焦磷酸$\stackrel{A}{→}$磷酸核糖胺$\stackrel{B}{→}$肌苷酸$\stackrel{C}{→}$琥珀酸腺酸苷$\stackrel{D}{→}$腺苷酸．
現(xiàn)用紫外線照射產(chǎn)氨短桿菌后發(fā)現(xiàn)，有一些菌體必須在添加腺嘌呤后才能生長．請問：
（1）這種營養(yǎng)缺陷型菌株的產(chǎn)生是因為體內(nèi)發(fā)生了基因突變．
（2）如果想用這種細菌生產(chǎn)肌苷酸，則應(yīng)使細菌體內(nèi)的C酶不能合成．
（3）在利用這種缺陷型的菌種生產(chǎn)肌苷酸的過程中發(fā)現(xiàn)細菌體內(nèi)積累肌苷酸過多后會使A酶活性下降，這種調(diào)節(jié)被稱為反饋調(diào)節(jié)，解決的辦法有通過誘變育種改變細胞膜的通透性．
（4）原核生物常被用作基因工程的受體菌，其原因是原核生物具有繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對少優(yōu)點．
（5）在微生物培養(yǎng)過程中，常需要對微生物進行計數(shù)，血球計數(shù)板是常用的工具，血球計數(shù)板的計數(shù)室長和寬各為1mm，深度為0.1mm，其中25×16型的血球計數(shù)板計數(shù)室以雙線等分成25個中方格，每個中方格又分成16個小方格．一般計數(shù)時選取的中方格位于計數(shù)室的四個角和中央的五個中方格．如圖表示的上其中一個中方格的情況，對該中方格中的酵母菌進行計數(shù)的結(jié)果是24個．如果計數(shù)的幾個中方格中的細胞平均數(shù)為20個，則1mL培養(yǎng)液中酵母菌的總數(shù)為5×10⁶個．
（6）提出一種辦法來鑒別這種營養(yǎng)缺陷型細菌：配制不含腺嘌呤的基本培養(yǎng)基，接入菌種于適宜條件下培養(yǎng)，用浸有腺苷酸溶液的濾紙小片放在培養(yǎng)基表面．培養(yǎng)一段時間，如果發(fā)現(xiàn)濾紙片周圍有菌落形成，而其他地方?jīng)]有，則可以說明這是腺苷酸營養(yǎng)缺陷型菌株．

Answer 1

分析 微生物營養(yǎng)缺陷型的原因是基因突變．微生物細胞代謝的調(diào)節(jié)主要是通過控制酶的作用來實現(xiàn)的，因為任何代謝途徑都是一系列酶促反應(yīng)構(gòu)成的．微生物細胞的代謝調(diào)節(jié)主要有兩種類型，一類是酶活性調(diào)節(jié)，另一類是酶合成的調(diào)節(jié)．在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身的工作效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，這種調(diào)節(jié)方式叫做反饋調(diào)節(jié)．原核生物常被用作基因工程的受體菌．

解答 解：（1）用紫外線照射產(chǎn)氨短桿菌后出現(xiàn)這種營養(yǎng)缺陷型菌株，所以產(chǎn)生的原因是基因突變．
（2）由圖可知，用這種細菌生產(chǎn)肌苷酸，必使細菌內(nèi)的C酶不能合成．
（3）反饋調(diào)節(jié)是指在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身的工作效果，反過來又作為信息調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作．通過誘變育種改變細胞膜的通透性可以解決細菌體內(nèi)積累肌苷酸過多后會使A酸活性下降的問題．
（4）由于原核生物繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對少等優(yōu)點，常被用作基因工程的受體菌．
（5）在用血球計數(shù)板計數(shù)時，一般計數(shù)時選取的中方格位于計數(shù)室的四個角和中央的五個中方格．在對計數(shù)室計數(shù)時，一般計數(shù)中方格內(nèi)以及相鄰兩邊的酵母菌，因此對該中方格中的酵母菌進行計數(shù)的結(jié)果是24個．由于計數(shù)室的長和寬各為1mm，深度為0.1mm，則體積為0.1mm³．如果計數(shù)的幾個中方格中的細胞平均數(shù)為20個，則1mL培養(yǎng)液中酵母菌的總數(shù)=20×25÷（0.1×10^-3）=5×10⁶個．
（6）鑒別肌苷酸營養(yǎng)缺陷型細菌的方法是配制不含腺嘌呤的基本培養(yǎng)基，接入菌種于適宜條件下培養(yǎng)，用浸有腺苷酸溶液的濾紙小片放在培養(yǎng)基表面．培養(yǎng)一段時間，如果發(fā)現(xiàn)濾紙片周圍有菌落形成，而其他地方?jīng)]有，則可以說明這是腺苷酸營養(yǎng)缺陷型菌株．
故答案為：
（1）基因突變
（2）C
（3）反饋    通過誘變育種改變細胞膜的通透性
（4）繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對少
（5）四個角和中央的五個中方格   24   5×10⁶
（6）配制不含腺嘌呤的基本培養(yǎng)基，接入菌種于適宜條件下培養(yǎng)，用浸有腺苷酸溶液的濾紙小片放在培養(yǎng)基表面．培養(yǎng)一段時間，如果發(fā)現(xiàn)濾紙片周圍有菌落形成，而其他地方?jīng)]有，則可以說明這是腺苷酸營養(yǎng)缺陷型菌株

點評 本題主要考查微生物的代謝，意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．