Question

11．比德尔是一位遗传学家，他选用红色面包霉来做材料．1945年时，他对6万个孢子进行放射性辐射后，用基本培养基培养．绝大部分孢子都能正常生长，但是有少数孢子不能正常生长，后者可能有各种各样的突变，其中有的可能与精氨酸有关．因为精氨酸是红色面包霉正常生活所必需的．经过多种组合的实验，再根据突变性状的遗传情况分析，红色面包霉中精氨酸合成的步骤是：

（1）精氨酸的R基为
则一个精氨酸其分子中C、H、O、N的原子个数分别为61424．
（2）某生物兴趣小组经诱变获得一突变菌株，在基本培养基上不能正常生长，请你设计实验探究哪个基因发生了突变？写出实验步骤和结论．
实验步骤：配制基本培养基，分别作以下四种处理（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）后，培养突变菌株：
Ⅰ中不作任何处理，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中依次加入Ⅱ：加入鸟氨酸Ⅲ：加入瓜氨酸Ⅳ：加入精氨酸，观察各培养基中的红色面包霉的生长状况．
结论：①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中红色面包霉均不能生长，则其他基因突变
②Ⅰ中生长红色面包霉不好，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中红色面包霉均生长良好，则基因A可能突变
③Ⅰ、Ⅱ中红色面包霉生长不好，而Ⅲ、Ⅳ中红色面包霉均生长良好，则基因B可能突变
④Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中红色面包霉生长不好，而Ⅳ中红色面包霉均生长良好，则基因C可能突变．

Answer 1

分析 1、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸的结构通式为．
2、分析题图：在基本培养基上合成鸟氨酸需要酶A，在含有鸟氨酸的培养基上合成瓜氨酸需要酶B，在含有瓜氨酸的培养基上合成精氨酸需要酶C．

解答 解：（1）氨基酸的结构通式为，精氨酸的R基为，将其带入氨基酸的结构通式即可算出精氨酸分子中C、H、O、N的原子个数，分别为6、14、2、4．
（2）由图可知，在基本培养基上合成鸟氨酸需要酶A，在含有鸟氨酸的培养基上合成瓜氨酸需要酶B，在含有瓜氨酸的培养基上合成精氨酸需要酶C，要探究哪个基因发生突变可涉及一下实验步骤：配制基本培养基，分别作以下四种处理（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）后，培养突变菌株：Ⅰ中不作任何处理，Ⅱ：加入鸟氨酸Ⅲ：加入瓜氨酸Ⅳ：加入精氨酸，观察各培养基中的红色面包霉的生长状况．
结论：①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中红色面包霉均不能生长，则其他基因突变；
②Ⅰ中生长红色面包霉不好，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中红色面包霉均生长良好，则基因A可能突变；
③Ⅰ、Ⅱ中红色面包霉生长不好，而Ⅲ、Ⅳ中红色面包霉均生长良好，则基因B可能突变；
④Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中红色面包霉生长不好，而Ⅳ中红色面包霉均生长良好，则基因C可能突变．
故答案为：
（1）6  14  2  4
（2）实验步骤：Ⅱ：加入鸟氨酸Ⅲ：加入瓜氨酸Ⅳ：加入精氨酸
结论：②Ⅰ中生长红色面包霉不好，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中红色面包霉均生长良好，则基因A可能突变
③Ⅰ、Ⅱ中红色面包霉生长不好，而Ⅲ、Ⅳ中红色面包霉均生长良好，则基因B可能突变
④Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中红色面包霉生长不好，而Ⅳ中红色面包霉均生长良好，则基因C可能突变

点评 本题考查氨基酸的结构通式、基因与性状的关系等知识，要求考生识记氨基酸的结构通式；能根据图解，根据探究实验的原则完善实验步骤并预测实验结论，属于考纲识记和理解层次的考查．