Question

5．用紫外線處理或化學誘變劑處理，均可進行誘變育種，培育符合人們需要的新類型，堿基類似物是一種化學誘變劑，與正常堿基結構相似，在DNA復制過程中，取代正常堿基滲入DNA分子，5-BU（酮式）是胸腺嘧啶堿基類似物，與A配對．5-BU（酮式）在和A配對后轉變成的互變異構（烯醇式）能與G配對．請回答下列問題：
（1）用紫外線或化學誘變劑進行誘變育種具有的明顯優(yōu)點是大大提高了變異頻率．但并不是所有材料均適合采用誘變育種，下面材料中能夠用于誘變育種的是ABC．
A．萌發(fā)的植物種子   B．酵母菌菌落   C．植物的愈傷組織   D．哺乳動物的胚胎
（2）研究發(fā)現(xiàn)低劑量的紫外線能誘發(fā)大腸桿菌基因突變，而高劑量的紫外線會導致菌體死亡，可能的原因是紫外線對細胞內的DNA損傷太大，導致細胞不能正常進行生命活動．
（3）若只含有一個A-T堿基對的DNA片段，在第一次復制時加入5-BU（酮式）結構，則第一次復制產(chǎn)生的異常DNA比例是$\frac{1}{2}$．以上過程中DNA的分子結構發(fā)生了堿基對的替換．
（4）某DNA的一條鏈上的某片段只含有一個堿基A，其堿基排列順序為-CACCGGGGG-，反應體系內有5-BU（酮式），若該DNA進行若干次復制后，以該鏈為模板轉錄后翻譯成的肽鏈的氨基酸順序是丙氨酸-丙氨酸一脯氨酸，這至少經(jīng)過3次復制才出現(xiàn)此現(xiàn)象？合成此多肽的模板DNA的該位點能否再突變成A-T堿基對？能，這說明基因突變具有不定向性．
（部分密碼子如下：GGG為甘氨酸；GCG、GCC為丙氨酸；GUG為纈氨酸；CCC為脯氨酸）

Answer 1

分析 有關基因突變，考生需要注意以下幾方面：
1、基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換．
2、基因突變的類型：自發(fā)突變和人工誘變．
3、基因突變的特點：基因突變具有普遍性、低頻性（個體的基因突變率低，但種群中個體數(shù)，其突變率較高）、隨機性、不定向性、多害少利性．
4、基因突變是點突變，在光學顯微鏡下觀察不到，在染色體變異在顯微鏡下可以觀察到．
5、基因突變的意義：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑；基因突變能為生物進化提供原材料；基因突變是生物變異的根本來源．

解答 解：（1）誘變育種具有的明顯優(yōu)點是大大提高了變異頻率．誘變育種的原理是基因突變，基因突變一般發(fā)生在分裂間期，即分裂能力旺盛的植物和微生物都比較適合采用誘變育種，如萌發(fā)的植物種子、酵母菌菌落和植物的愈傷組織的分裂能力旺盛，適合采用誘變育種，而哺乳動物的胚胎雖然分裂能力較強，但誘變育種不適合動物．
（2）研究發(fā)現(xiàn)低劑量的紫外線能誘發(fā)大腸桿菌基因突變，而高劑量的紫外線會導致菌體死亡，可能的原因是紫外線對細胞內的DNA損傷太大，導致細胞不能正常進行生命活動．
（3）由于DNA片段中只含有一個A-T堿基對，在第一次復制時加入5-BU（酮式）結構，只能與一條鏈中的A配對，所以第一次復制產(chǎn)生的異常DNA比例只有一半．這種變異過程中，DNA的分子結構發(fā)生了堿基對的替換．
（4）某DNA的一條鏈上的某片段只含有一個堿基A，其堿基排列順序為-CACCGGGGG-，復制1次后，其互補鏈中T變?yōu)?-BU（酮式）；再復制1次，該鏈中的互變異構體（烯醇式）能與G配對，說明其相當于C；經(jīng)轉錄后會出現(xiàn)mRNA為GCG GCC CCC，翻譯成的肽鏈的氨基酸順序為丙氨酸-丙氨酸一脯氨酸．由于基因突變具有不定向性，所以合成此多肽的模板DNA的該位點能再突變成A-T堿基對．
故答案為：
（1）大大提高了變異頻率    ABC
（2）紫外線對細胞內的DNA損傷太大，導致細胞不能正常進行生命活動
（3）$\frac{1}{2}$    替換
（4）3    能    不定向性

點評 本題考查遺傳信息的轉錄和翻譯、DNA復制、轉錄和翻譯及基因突變，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．