Question

17．回答下列關于生物變異的問題：

（1）2013年8月18日，中國“神舟十號”飛船搭載的“大紅袍1號”和“正山小種1號”等茶種順利移交給武夷山茶葉育種基地的科研人員，進入了基地的培育與篩種階段．這是利用太空條件使相關茶種發(fā)生了基因突變（填變異類型），進而選育出品優(yōu)或量高的新品種．但實際培育過程中，會出現(xiàn)處理過的種子有的出苗后不久就死亡，絕大多數(shù)的產量和品質下降等情況，這說明基因突變對大多數(shù)個體來說是有害的．在其中也發(fā)現(xiàn)了極少數(shù)的個體品質好、產量高，這說明變異是不定向的．
（2）如圖甲表示鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理，該病能（填“能”或“不能”）通過光學顯微鏡直接觀察到，轉運纈氨酸的tRNA一端裸露的三個堿基應該是CAU．
（3）某動物的基因型為AABb，該動物體的一個體細胞有絲分裂過程中一條染色體上的基因如圖乙所示，則兩條姐妹染色單體上的基因不同的原因是發(fā)生了基因突變．
（4）圖丙表示兩種類型的變異．其中屬于基因重組的是①（填序號），屬于染色體結構變異的是②（填序號），從發(fā)生的染色體種類來看，兩種變異的主要區(qū)別是①發(fā)生在同源染色體之間，②發(fā)生在非同源染色體之間．

Answer 1

分析 分析甲圖可知，血紅蛋白異常的原因是在DNA分子復制過程中，由于堿基對發(fā)生替換使基因突變，導致轉錄形成的密碼子發(fā)生變化，翻譯時蛋白質中的谷氨酸被纈氨酸替換，其中①是DNA分子復制過程，②是轉錄過程；分析圖乙：該染色體的兩條姐妹染色單體上相同位置的基因一個是B、一個是b，可能的原因是基因突變或同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換；丙圖中，①是同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，②的交叉互換發(fā)生在非同源染色體之間，是染色體結構變異中的易位．

解答 解：（1）太空育種的原理是基因突變；實際培育過程中，會出現(xiàn)處理過的種子有的出苗后不久就死亡，絕大多數(shù)的產量和品質下降等情況，說明基因突變對大多數(shù)個體來說是有害的；其中極少數(shù)的個體品質好、產量高，說明基因突變具有不定向性．
（2）由分析可知，鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理是DNA復制時，其中的一個堿基對（T-A）被另一個堿基對（A-T）所替代而發(fā)生的基因突變，基因突變不能用顯微鏡觀察，但是基因突變后血紅蛋白的結構改變，進而導致紅細胞形態(tài)變化，紅細胞的形態(tài)變化可以用顯微鏡觀察；由題圖可知，纈氨酸的密碼子是GUA，tRNA上的反密碼子與密碼子互補配對，因此tRNA上的反密碼子是CAU．
（3）同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，如果圖乙細胞都有絲分裂的細胞，則兩條姐妹染色單體上的基因不同的原因是基因突變．
（4）由分析可知，丙中的①發(fā)生了同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；②的交叉互換發(fā)生在非同源染色體之間，是染色體結構變異中的易位．
故答案為：
（1）基因突變　基因突變對大多數(shù)個體來說是有害的　不定向的
（2）能　CAU
（3）發(fā)生了基因突變
（4）①②①發(fā)生在同源染色體之間，②發(fā)生在非同源染色體之間

點評 本題重在考查學生理解基因突變、基因重組、染色體結構變異的類型和異同點，把握知識的內在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡并學會分析題圖解答問題．