Question

4．在微生物中有一些营养缺陷型，它们在一些营养物质的合成能力上出现缺陷．因此必须在基本基中添加相应的有机营养成分才能正常培养这些菌株．现有一种产氨短杆菌，体内合成腺嘌呤（或酸）的途径如下（A、B、C、D为相应的酶）：
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．
现用紫外线照射产氨短杆菌后发现，有一些菌体必须在添加腺嘌呤后才能生长．请问：
（1）这种营养缺陷型菌株的产生是因为体内发生了基因突变．
（2）如果想用这种细菌生产肌苷酸，则应使细菌体内的C酶不能合成．
（3）在利用这种缺陷型的菌种生产肌苷酸的过程中发现细菌体内积累肌苷酸过多后会使A酶活性下降，这种调节被称为反馈调节，解决的办法有通过诱变育种改变细胞膜的通透性．
（4）原核生物常被用作基因工程的受体菌，其原因是原核生物具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少优点．
（5）在微生物培养过程中，常需要对微生物进行计数，血球计数板是常用的工具，血球计数板的计数室长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格．一般计数时选取的中方格位于计数室的四个角和中央的五个中方格．如图表示的上其中一个中方格的情况，对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是24个．如果计数的几个中方格中的细胞平均数为20个，则1mL培养液中酵母菌的总数为5×10⁶个．
（6）提出一种办法来鉴别这种营养缺陷型细菌：配制不含腺嘌呤的基本培养基，接入菌种于适宜条件下培养，用浸有腺苷酸溶液的滤纸小片放在培养基表面．培养一段时间，如果发现滤纸片周围有菌落形成，而其他地方没有，则可以说明这是腺苷酸营养缺陷型菌株．

Answer 1

分析 微生物营养缺陷型的原因是基因突变．微生物细胞代谢的调节主要是通过控制酶的作用来实现的，因为任何代谢途径都是一系列酶促反应构成的．微生物细胞的代谢调节主要有两种类型，一类是酶活性调节，另一类是酶合成的调节．在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节．原核生物常被用作基因工程的受体菌．

解答 解：（1）用紫外线照射产氨短杆菌后出现这种营养缺陷型菌株，所以产生的原因是基因突变．
（2）由图可知，用这种细菌生产肌苷酸，必使细菌内的C酶不能合成．
（3）反馈调节是指在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作．通过诱变育种改变细胞膜的通透性可以解决细菌体内积累肌苷酸过多后会使A酸活性下降的问题．
（4）由于原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少等优点，常被用作基因工程的受体菌．
（5）在用血球计数板计数时，一般计数时选取的中方格位于计数室的四个角和中央的五个中方格．在对计数室计数时，一般计数中方格内以及相邻两边的酵母菌，因此对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是24个．由于计数室的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，则体积为0.1mm³．如果计数的几个中方格中的细胞平均数为20个，则1mL培养液中酵母菌的总数=20×25÷（0.1×10^-3）=5×10⁶个．
（6）鉴别肌苷酸营养缺陷型细菌的方法是配制不含腺嘌呤的基本培养基，接入菌种于适宜条件下培养，用浸有腺苷酸溶液的滤纸小片放在培养基表面．培养一段时间，如果发现滤纸片周围有菌落形成，而其他地方没有，则可以说明这是腺苷酸营养缺陷型菌株．
故答案为：
（1）基因突变
（2）C
（3）反馈    通过诱变育种改变细胞膜的通透性
（4）繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少
（5）四个角和中央的五个中方格   24   5×10⁶
（6）配制不含腺嘌呤的基本培养基，接入菌种于适宜条件下培养，用浸有腺苷酸溶液的滤纸小片放在培养基表面．培养一段时间，如果发现滤纸片周围有菌落形成，而其他地方没有，则可以说明这是腺苷酸营养缺陷型菌株

点评 本题主要考查微生物的代谢，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．