Question

【題目】血紅蛋白分子有兩條β肽鏈，控制正常β肽鏈合成的基因為HbA，HbS基因控制合成的β肽鏈上第6位氨基酸由谷氨酸變?yōu)槔i氨酸可導致紅細胞呈鐮刀型。下圖為20世紀中葉非洲地區(qū)HbS基因與瘧疾的分布圖，基因型為HbSHbS的患者幾乎都死于兒童期。

請回答問題：

（1）為了明確HbA基因與HbS基因的根本差異，應該進行_________的結果比對。

（2）基因型為HbAHbS個體的一對等位基因都能表達，其體內一個血紅蛋白分子中最少有_________條異常肽鏈。

（3）由圖可知，非洲中部HbS基因和瘧疾的分布基本吻合。與基因型為HbAHbA的個體相比，HbAHbS個體對瘧疾病原體抵抗力較強，因此瘧疾疫區(qū)比非疫區(qū)的_________基因頻率高。在疫區(qū)使用青蒿素治愈瘧疾患者后，人群中基因型為_________的個體比例上升。以上事實可說明突變的有利或有害取決于所生存的環(huán)境，自然選擇使得_________發(fā)生改變，導致生物進化。

Answer 1

【答案】 DNA分子測序 0 HbS HbAHbA 種群基因頻率

【解析】試題分析：本題綜合考查了基因突變與生物進化方面的知識。需要學生掌握以下知識點：基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結構的改變，基因突變后轉錄形成的密碼子發(fā)生改變進而可能會引起翻譯形成的蛋白質的氨基酸序列改變，從而導致生物性狀發(fā)生改變。由題意知，基因型為HbSHbS的患者幾乎都死于兒童期，因此能進行生殖的個體可以認為是顯性純合子或雜合子，在瘧疾流行的地區(qū)，顯性純合子由于對瘧疾的抵抗力較弱，會因瘧疾而死亡，而隱性純合子會因鐮刀型貧血癥而死亡，因此在瘧疾流行的地區(qū)HbAHbA的個體和基因型為HbSHbS個體比例較少，而基因型為HbAHbS個體比例較大，在遺傳學上，這種現(xiàn)象稱為雜種優(yōu)勢。

（1）DNA分子測序是指分析特定DNA片段的堿基序列，也就是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）與鳥嘌呤的（G）排列方式，因此為了明確HbA基因與HbS基因的根本差異，應該進行DNA分子測序的結果比對。

（2）基因型為HbAHbS個體的一對等位基因都能表達，由于等位基因均可表達，正常基因表達一個血紅蛋白分子則無異常肽鏈，突變基因表達一個血紅蛋白分子則出現(xiàn)兩條異常肽鏈。

（3）與基因型HbAHbA相比，HbAHbS個體對瘧疾病原體抵抗力較強，因此瘧疾區(qū)非疫區(qū)的HbS基因頻率高，在疫區(qū)使用青蒿素治愈瘧疾患者后，致病基因頻率降低，人群中基因型為HbAHbA個體比例上升，以上事實可說明突變的有利或有害取決于所生存的環(huán)境，自然選擇使得種群基因頻率發(fā)生改變，導致生物進化。