Question

【题目】酵母菌通过基因突变能产生营养缺陷型菌株，由于营养缺陷型菌株丧失了合成氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等的能力，不能在基本培养基中生长，必须在基本培养基中补充某些物质才能生长。下图简要表明了科学研究者用紫外线处理野生型啤酒酵母菌单倍体获得其营养缺陷型菌株的方法。

根据以上叙述，回答下列问题：

（1）若用紫外线处理二倍体酵母菌，除通过基因突变产生营养缺陷型菌株外，涉及的变异类型还可能有___________；选用单倍体酵母菌的好处是________________________。

（2）酵母菌细胞中质粒上的基因___________（遵循、不遵循）孟德尔遗传规律，其主要原因是__________________________________________________________________。

（3）BrdU是一种嘧啶类似物，酵母菌在繁殖过程中摄取BrdU并替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸的位置掺入到新合成的DNA链中。含BrdU的DNA的酵母菌因其比正常的DNA更容易被紫外线破坏而死亡；不繁殖的酵母菌由于不能利用BrdU，其DNA对紫外线不敏感而存活下来。若图中的营养缺陷型是甘氨酸营养缺陷突变型，请利用上述原理将突变型菌株从野生型菌株中筛选出来并大量繁殖（要求：写出完整的实验步骤）。

Answer 1

【答案】染色体变异 其突变性状（包括隐性性状）容易表现出来 不遵循 质粒上的基因属于细胞质基因，其遗传不遵循孟德尔遗传规律 ①配制缺少甘氨酸的基本培养基，在该基本培养基中再加入BrdU后，将图中的酵母菌接种在上述培养基中，在适宜的条件下培养一段时间②用紫外线照射处理③将存活下来的酵母菌培养在加入甘氨酸的基本培养基中，就能获得大量的甘氨酸突变菌株

【解析】

本题利用单倍体酵母菌通过基因突变能产生营养缺陷型菌株，其中的考点包括基因突变和染色体变异，及筛选方法。

（1）二倍体酵母菌可进行有性生殖，用紫外线处理二倍体酵母菌时，既可诱发其发生基因突变，也可能发生染色体变异。单倍体酵母菌基因成单存在时不论显隐性都可显现出来，故常选单倍体酵母菌作为育种材料。

（2）进行有性生殖、细胞核基因的遗传遵循孟德尔遗传规律，位于细胞质的基因（如线粒体、叶绿体、质粒上的基因）的遗传不遵循孟德尔遗传规律，其表现是母系遗传。

（3）由题意知，甘氨酸营养缺陷突变型不能在基本培养基中生长，只有在基本培养基中添加甘氨酸才能生长，而未突变的野生型能在基本培养基中正常繁殖。利用基本培养基培养时，野生型菌株繁殖时摄取BrdU并替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸的位置掺入到新合成的DNA链中。这样用紫外线照射，由于野生型菌株含有BrdU，比正常的DNA更容易被紫外线破坏而死亡，而突变型菌株由于在基本培养基中不能繁殖，即不利用BrdU从而使其DNA中不含BrdU，其DNA对紫外线不敏感而存活下来。然后在存活下来的酵母菌中加入甘氨酸就可以获得大量的甘氨酸突变菌株。