Question

紫外線處理大腸桿菌，得到色氨酸合成酶第223位的氨基酸更換的幾種突變型（如圖），已知野生型大腸桿菌此位的氨基酸是甘氨酸，表格中是這幾種氨基酸所對應(yīng)的密碼子，請分析回答：

甘氨酸	GGU、GGC、GGA、GGG
天冬氨酸	GAU、GAC
丙氨酸	GCU、GCC、GCA、GCG
半胱氨酸	UGU、UGC

（1）造成上述變化的原因是紫外線誘導(dǎo)大腸桿菌發(fā)生

 

，該變異最可能是DNA分子上發(fā)生了

 

，如果以上變化都只是一個核苷酸的改變引起的，請你利用密碼子表推導(dǎo)出野生型大腸桿菌甘氨酸的密碼子是

 

．
（2）從圖解中你能看出基因突變的特點有哪些？（列舉兩例）

 

．
（3）誘變育種具有明顯的優(yōu)點，但是由于具有頻率低等特點，所以并不是所有材料均適合采用誘變育種，請從下面材料中選出不適合用誘變育種的材料

 

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
（4）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(dǎo)致菌體死亡，可能的原因是

 

．所以紫外線誘發(fā)過程中要控制劑量，控制劑量的方法通常有紫外燈的功率、照射距離和

 

等．

Answer 1

考點：基因突變的特征

專題：

分析：紫外線會導(dǎo)致大腸桿菌發(fā)生基因突變，該變異是DNA分子中堿基對發(fā)生替換，最終導(dǎo)致個別氨基酸發(fā)生改變；基因突變具有不定向性和普遍性等；誘變育種適用于細(xì)胞分裂比較旺盛的材料，萌發(fā)的植物種子、酵母菌菌落，植物的愈傷組織等分裂較旺盛，哺乳動物的胚胎雖然細(xì)胞分裂旺盛，但不適合誘變育種；高劑量的紫外線會導(dǎo)致DNA損失較為嚴(yán)重，導(dǎo)致細(xì)胞不能正常進(jìn)行生命活動，嚴(yán)重的導(dǎo)致細(xì)菌死亡．

解答： 解：（1）紫外線會導(dǎo)致大腸桿菌發(fā)生基因突變，該變異是DNA分子中堿基對發(fā)生替換，最終導(dǎo)致個別氨基酸發(fā)生改變，根據(jù)信息判斷，該處甘氨酸密碼子可能是GGU，一個堿基替換后變成天冬氨酸UGC，或變成半胱氨酸UGU；也可能是GGC，一個堿基替換后變成天冬氨酸UAC，或變成半胱氨酸UGC；
（2）基因突變具有不定向性和普遍性等；
（3）誘變育種適用于細(xì)胞分裂比較旺盛的材料，萌發(fā)的植物種子、酵母菌菌落，植物的愈傷組織等分裂較旺盛，哺乳動物的胚胎雖然細(xì)胞分裂旺盛，但不適合誘變育種；
（4）高劑量的紫外線會導(dǎo)致DNA損失較為嚴(yán)重，導(dǎo)致細(xì)胞不能正常進(jìn)行生命活動，嚴(yán)重的導(dǎo)致細(xì)菌死亡．
故答案為：（1）基因突變   堿基對的替換   GGU或GGC
（2）基因突變具有不定向性；基因突變產(chǎn)生等位基因；基因突變在生物界普遍存在
（3）D
（4）紫外線對細(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   照射時間

點評：本題考查基因突變的特征，意在考查考生把握所學(xué)生物學(xué)知識的要點能力和綜合分析能力．