Question

7．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(chǎn)量和品質(zhì)下降等情況，這說明了基因突變對大多數(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(zhì)好、產(chǎn)量高，這說明了變異是不定向的．
（2）如圖甲表示鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理，該病發(fā)病的根本原因是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，轉(zhuǎn)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，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(zhuǎn)錄形成的密碼子發(fā)生變化，翻譯時蛋白質(zhì)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(zhuǎn)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(chǎn)量和品質(zhì)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(zhì)好、產(chǎn)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；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）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　  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(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡并學會分析題圖解答問題．