Question

13．某种细菌体内某氨基酸（X）的生物合成途径如下：
底物$\stackrel{酶a}{→}$中间产物1$\stackrel{酶b}{→}$中间产物2$\stackrel{酶c}{→}$X
这种细菌的野生型能在基本培养基（满足野生型细菌生长的简单培养基）上生长，而由该种细菌野生型得到的两种突变型（甲、乙）都不能在基本培养基上生长；在基本培养基上若添加中间产物2，则甲、乙都能生长；若添加中间产物1，则乙能生长而甲不能生长．在基本培养基上添加少量的X，甲能积累中间产物1，而乙不能积累．请回答：
（1）根据上述资料可推论：甲中酶b的功能丧失；乙中酶a的功能丧失，甲和乙中酶c的功能都正常．由野生型产生甲、乙这两种突变型的原因是野生型的不同（同一、不同）菌体中的不同基因发生了突变，从而导致不同酶的功能丧失．如果想在基本培养基上添加少量的X来生产中间产物1，则应选用甲（野生型、甲、乙）．
（2）将甲、乙混合接种于基本培养基上能长出少量菌落，再将这些菌落单个挑出分别接种在基本培养基上都不能生长．上述混合培养时乙首先形成菌落，其原因是甲产生的中间产物1供给乙，使乙能够合成X，保证自身生长产生菌落．
（3）在发酵过程中，菌体中X含量过高时，其合成速率下降．若要保持其合成速率，可采取的措施是改变菌体细胞膜的通透性，使X排出菌体外．

Answer 1

分析 1、分析某种细菌体内某氨基酸（X）的生物合成途径可知，氨基酸X的合成需要酶a、酶b和酶c同时存在，其中任何一种酶的功能丧失都不能合成氨基酸X．
2、分析题文：在基本培养基上添加中间产物2，则甲、乙都能生长，说明甲和乙中酶c功能都正常；若添加中间产物1，则乙能生长而甲不能生长，说明甲中酶b功能丧失，乙中酶b功能正常；在基本培养基上添加少量的X，乙不能积累中间产物1，说明乙中酶a功能丧失．

解答 解：（1）根据题意，在基本培养基上添加中间产物2，则甲、乙都能生长，说明甲和乙中酶c功能都正常；若添加中间产物1，则乙能生长而甲不能生长，说明甲中酶b功能丧失，乙中酶b功能正常；在基本培养基上添加少量的X，乙不能积累中间产物1，说明乙中酶a功能丧失．产生这两种突变的原因是野生型的不同菌体中不同基因发生了突变，从而导致了酶a和酶b功能的丧失．因为在基本培养基上添加少量的X，甲能积累中间产物1，乙不能积累中间产物1，因此如果想在基本培养基上添加少量的X来生产中间产物1，则应选用甲．
（2）因为甲能积累中间产物1，而乙只要添加中间产物1就能生长，所以将甲、乙混合接种于基本培养基上时，甲产生的中间产物1供给乙利用，使乙能够合成X，从而保证乙自身生长形成菌落．
（3）在发酵过程中，菌体中代谢产物（X）的浓度过高会使细胞内某些酶的活性降低，从而降低细胞的合成速率，此时如果能够改变菌体细胞膜的通透性，使代谢产物（X）排出菌体外，则X的合成速率就会提高．
故答案为：
（1）b　a　c　不同　基因　甲
（2）甲产生的中间产物1供给乙，使乙能够合成X，保证自身生长产生菌落（其他合理答案也可）　
（3）通透性

点评 本题考查微生物的培养和分离，要求考生识记接种微生物常用的两种方法；能正确分析氨基酸X的合成过程，明确酶a、酶b和酶c同时存在时才能合成氨基酸X，再根据题干信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．