Question

5．用紫外線處理或化學(xué)誘變劑處理，均可進(jìn)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(xué)誘變劑，與正常堿基結(jié)構(gòu)相似，在DNA復(fù)制過(guò)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(duì)．5-BU（酮式）在和A配對(duì)后轉(zhuǎn)變成的互變異構(gòu)（烯醇式）能與G配對(duì)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）用紫外線或化學(xué)誘變劑進(jìn)行誘變育種具有的明顯優(yōu)點(diǎn)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(dòng)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(huì)導(dǎo)致菌體死亡，可能的原因是紫外線對(duì)細(xì)胞內(nèi)的DNA損傷太大，導(dǎo)致細(xì)胞不能正常進(jìn)行生命活動(dòng)．
（3）若只含有一個(gè)A-T堿基對(duì)的DNA片段，在第一次復(fù)制時(shí)加入5-BU（酮式）結(jié)構(gòu)，則第一次復(fù)制產(chǎn)生的異常DNA比例是$\frac{1}{2}$．以上過(guò)程中DNA的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了堿基對(duì)的替換．
（4）某DNA的一條鏈上的某片段只含有一個(gè)堿基A，其堿基排列順序?yàn)?CACCGGGGG-，反應(yīng)體系內(nèi)有5-BU（酮式），若該DNA進(jìn)行若干次復(fù)制后，以該鏈為模板轉(zhuǎn)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(guò)3次復(fù)制才出現(xiàn)此現(xiàn)象？合成此多肽的模板DNA的該位點(diǎn)能否再突變成A-T堿基對(duì)？能，這說(shuō)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(guān)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(duì)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(diǎn)：基因突變具有普遍性、低頻性（個(gè)體的基因突變率低，但種群中個(gè)體數(shù)，其突變率較高）、隨機(jī)性、不定向性、多害少利性．
4、基因突變是點(diǎn)突變，在光學(xué)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(jìn)化提供原材料；基因突變是生物變異的根本來(lái)源．

解答 解：（1）誘變育種具有的明顯優(yōu)點(diǎn)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(dòng)物的胚胎雖然分裂能力較強(qiáng)，但誘變育種不適合動(dòng)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(huì)導(dǎo)致菌體死亡，可能的原因是紫外線對(duì)細(xì)胞內(nèi)的DNA損傷太大，導(dǎo)致細(xì)胞不能正常進(jìn)行生命活動(dòng)．
（3）由于DNA片段中只含有一個(gè)A-T堿基對(duì)，在第一次復(fù)制時(shí)加入5-BU（酮式）結(jié)構(gòu)，只能與一條鏈中的A配對(duì)，所以第一次復(fù)制產(chǎn)生的異常DNA比例只有一半．這種變異過(guò)程中，DNA的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了堿基對(duì)的替換．
（4）某DNA的一條鏈上的某片段只含有一個(gè)堿基A，其堿基排列順序?yàn)?CACCGGGGG-，復(fù)制1次后，其互補(bǔ)鏈中T變?yōu)?-BU（酮式）；再?gòu)?fù)制1次，該鏈中的互變異構(gòu)體（烯醇式）能與G配對(duì)，說(shuō)明其相當(dāng)于C；經(jīng)轉(zhuǎn)錄后會(huì)出現(xiàn)mRNA為GCG GCC CCC，翻譯成的肽鏈的氨基酸順序?yàn)楸�氨�?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(diǎn)能再突變成A-T堿基對(duì)．
故答案為：
（1）大大提高了變異頻率    ABC
（2）紫外線對(duì)細(xì)胞內(nèi)的DNA損傷太大，導(dǎo)致細(xì)胞不能正常進(jìn)行生命活動(dòng)
（3）$\frac{1}{2}$    替換
（4）3    能    不定向性

點(diǎn)評(píng) 本題考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯及基因突變，意在考查學(xué)生的識(shí)記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．