Question

突变型面包霉常需要在基本培养基中添加适当的氨基酸才能生长。现用两个氨基酸依赖型红色面包霉突变株a和b，进行如下试验：

实验一：将上述两个突变株分别接种于下面六种培养基中，两种突变株都不能在1、3、5培养基中生长，而在2、4、6培养基中都能生长，培养基的成分如下表所示。则突变株需要表内A～J中的__________氨基酸才能生长。

实验二：突变株a和b必需的氨基酸（假定为X），在野生型体内，按图所示的途径合成X（反应①、②、③分别由不同的酶所催化）。用瓜氨酸代表氨基酸X时，突变株a能生长，但用鸟氨酸就不能生长。无论用瓜氨酸还是鸟氨酸代替氨基酸X，突变株b都不能生长。

问：a不能生长的原因是___________过程受阻，突变株b则是__________过程受阻。

实验三：氨基酸Y是人体氨基酸量较多的氨基酸，为使面包霉在代谢过程中产生更多的氨基酸Y，根据实验三图，应该对面包霉中控制________合成的基因进行诱变；诱变之前，遗传信息的传递途径是_________。

Answer 1

答案：略
解析：

实验一：C 实验二：反应②　应③ 实验三：酶③　 由实验一可知突变株所需要的氨基酸在2、4和6培养基中都有而在1、3和5上都没有，分析培养基的配方可知是氨基酸C。对于实验二，当用瓜氨酸代替氨基酸X时，突变株能生长，说明反应③能正常进行，而当用鸟氨酸代替则不能生长，说明鸟氨酸不能转化为瓜氨酸，也就是反应②不能进行；对于突变株b无论是用瓜氨酸还是鸟氨酸代替都不能生长，说明瓜氨酸不能转变成氨基酸X，则是反应③不能进行造成的。在实验三中，由图中的代谢途径可知，要产生更多的氨基酸Y，就是要抑制瓜氨酸合成氨基酸X，所以要诱导使反应③不能进行，也就是诱导出不能合成催化反应③的酶的突变株。

提示：

（1）本题的出题角度非常新颖，对基因突变的考查并没有只停留在理论上的描述，而是把基因突变放到了微生物的培养过程中，通过微生物的代谢活动体现基因突变对生物的性状的控制这一特点，将基因的表达过程融入到了题目的考查中。 （2）另外本题的三个实验循序渐进的对基因突变的过程进行了逐步的梳理，实验一从突变株需要一种必需氨基酸入手，分析突变株可能需要的氨基酸，然后实验二接着对实验一的原理进行了解释，从氨基酸的利用过程进行分析了缺少了某些氨基酸突变株不能生长的原因是因为在生物体内某些反应不能正常进行，而实验三则从应用的角度对实验二的结论进行分析，知道实际的生产流程，通过诱导突变来提高生产的效率。三个实验环环相扣，设计巧妙。