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為纈氨酸可導致紅細胞呈鐮刀型。下圖為20世紀中葉非洲地區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，因此瘧疾疫區比非疫區的_________基因頻率高。在疫區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境，自然選擇使得_________發生改變，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，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，這種現象稱為雜種優勢。

（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�；�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，因此瘧疾區非疫區的HbS基因頻率高，在疫區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境，自然選擇使得種群基因頻率發生改變，導致生物進化。