阅读科普短文,请回答问题。
疟疾是一种由疟原虫引起的传染病,主要通过按蚊的叮咬在人群中传播。疟原虫进入人体后,在红细胞中增殖,导致红细胞被破坏。患者表现为贫血、脾肿大、消化系统炎症、支气管炎及其他并发症,甚至危及生命。
疟疾发病率较高的热带和亚热带地区,引起镰状细胞贫血的突变基因频率也较高。该突变基因引起血红蛋白β链的氨基酸序列改变,当血液中氧浓度低于正常值时,红细胞由两面凹的圆盘状变为弯曲的镰刀状,容易破裂引起贫血,严重时会导致死亡。当突变基因纯合时会导致镰状细胞贫血,而杂合子则没有严重的临床症状。
为什么疟疾流行区,引起镰状细胞贫血的突变基因频率较高?1949年英国医生安东尼•艾利森推测杂合子可在一定程度上抵御疟疾,并调查了某热带地区290位儿童的疟疾发病率,结果如下表。
在另一项针对成年男性的实验中,30位参与者自愿让带有疟原虫的按蚊叮咬。结果发现,15位无镰状细胞贫血突变基因的正常男性中,有14位患疟疾;15位携带突变基因的正常男性中,仅有2位患疟疾。
上述事实或许可以解释:尽管镰状细胞贫血突变基因频率会因贫血患者的死亡而逐渐下降,但在疟疾高发区仍有较高的频率。
(1)基因突变是DNA分子中发生碱基的________ 、增添或缺失,诱发因素有物理因素、化学因素和________ 因素。
(2)概括上文中“某热带地区儿童疟疾发病率”的调查结果:________ 。
(3)疟疾流行区镰状细胞贫血突变基因频率高,请从进化的角度阐明原因:________ 。
(4)以上实例说明,基因突变是有害还是有利,与________ 有关。
疟疾是一种由疟原虫引起的传染病,主要通过按蚊的叮咬在人群中传播。疟原虫进入人体后,在红细胞中增殖,导致红细胞被破坏。患者表现为贫血、脾肿大、消化系统炎症、支气管炎及其他并发症,甚至危及生命。
疟疾发病率较高的热带和亚热带地区,引起镰状细胞贫血的突变基因频率也较高。该突变基因引起血红蛋白β链的氨基酸序列改变,当血液中氧浓度低于正常值时,红细胞由两面凹的圆盘状变为弯曲的镰刀状,容易破裂引起贫血,严重时会导致死亡。当突变基因纯合时会导致镰状细胞贫血,而杂合子则没有严重的临床症状。
为什么疟疾流行区,引起镰状细胞贫血的突变基因频率较高?1949年英国医生安东尼•艾利森推测杂合子可在一定程度上抵御疟疾,并调查了某热带地区290位儿童的疟疾发病率,结果如下表。
患疟疾人数及比例 | 未患疟疾人数及比例 | 总计 | |
携带突变基因的杂合子 | 12(27.9%) | 31(72.1%) | 43 |
无突变基因的纯合子 | 113(45.7%) | 134(54.3%) | 247 |
在另一项针对成年男性的实验中,30位参与者自愿让带有疟原虫的按蚊叮咬。结果发现,15位无镰状细胞贫血突变基因的正常男性中,有14位患疟疾;15位携带突变基因的正常男性中,仅有2位患疟疾。
上述事实或许可以解释:尽管镰状细胞贫血突变基因频率会因贫血患者的死亡而逐渐下降,但在疟疾高发区仍有较高的频率。
(1)基因突变是DNA分子中发生碱基的
(2)概括上文中“某热带地区儿童疟疾发病率”的调查结果:
(3)疟疾流行区镰状细胞贫血突变基因频率高,请从进化的角度阐明原因:
(4)以上实例说明,基因突变是有害还是有利,与
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更新时间:2021-09-18 22:37:15
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【推荐1】玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验:
取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。请回答:
(1)对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常__ ,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有____ 的特点,该变异类型属于____ 。
(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了______ 、____________ 和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是____ 。第一种方法育种时所需处理的种子应是萌发的(而非休眠的)种子,原因是_________________________________________ 。花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成____ 获得再生植株。
(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生____ 种配子。
(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程_______ 。
取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。请回答:
(1)对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常
(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了
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【推荐2】下图是人的镰刀型细胞贫血症病因的图解,请回答:
(1)过程②称为__________ ,是以___________ 为模板在细胞的___________ 上进行的,翻译者是____________ 。
(2)过程③在细胞的___________ 中进行,因为这一过程中一个碱基对发生了改变,最终导致合成的血红蛋白异常,这一改变称为_____________ 。
(3)④上的三个碱基序列是_____________ ,这一碱基序列被称为是缬氨酸的___________ ,决定氨基酸的密码子共有________ 种。
(1)过程②称为
(2)过程③在细胞的
(3)④上的三个碱基序列是
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【推荐3】控制果蝇眼色、翅形、体色的基因在染色体上的位置如图所示。其中红眼(W)对白眼(w)、灰身(B)对黑身(b)、长翅(V)对残翅(v)均为显性,已知雄果蝇减数分裂过程中不会发生交叉互换。请回答下列问题:
(1)只考虑体色和翅形,用该果蝇与基因型为bbvv的雌果蝇杂交,子代的表现型及比例为____________ ,单独分析体色或翅形,子代的表现型比例相同,试陈述理由:__________ 。
(2)经研究发现,控制后胸形状的基因(用H、h表示)可能位于图中Ⅲ号染色体所示位置上,如上述雄果蝇为该性状的纯合子,要验证这对基因与B、b基因分别位于两对同源染色体上,选择与之交配的雌性个体的基因型是______________ ,且该雄性个体的基因型是______________________ 。
(3)图示果蝇在进行减数第二次分裂的细胞中,有一半不带有W基因,其原因是______________ ,如果有Xw类型的配子出现,说明在减数分裂过程中发生了__________ 。
(1)只考虑体色和翅形,用该果蝇与基因型为bbvv的雌果蝇杂交,子代的表现型及比例为
(2)经研究发现,控制后胸形状的基因(用H、h表示)可能位于图中Ⅲ号染色体所示位置上,如上述雄果蝇为该性状的纯合子,要验证这对基因与B、b基因分别位于两对同源染色体上,选择与之交配的雌性个体的基因型是
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名校
【推荐1】镰刀型细胞贫血症(SCD)是一种单基因遗传疾病。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)在氧含量正常的情况下,并不表现出镰状细胞贫血的症状,因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白,并对疟疾具有较强的抵抗力。下图为20世纪中叶非洲地区HbS基因与疟疾的分布图,基因型为HbSHbS的患者几乎都死于儿童期。请回答下列问题:
(1)SCD患者血红蛋白(含有4条肽链)的2条β肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,而2条α肽链正常。HbS基因携带者(HbAHbS)一对等位基因都能表达,那么其体内一个血红蛋白分子中最多有____________________ 条异常肽链,最少有____________________ 条异常肽链。
(2)由图可知,非洲中部HbS基因和疟疾的分布基本吻合。与基因型为HbAHbA的个体相比,HbAHbS个体对疟疾病原体抵抗力较强,因此疟疾疫区比非疫区的____________________ 基因频率高。在疫区使用青蒿素治疗疟疾患者后,人群中基因型为____________________ 的个体比例上升。
(3)为了调查SCD发病率及其遗传方式,调查方法可分别选择为____________________ (填序号)。
①在人群中随机抽样调查 ②在患者家系中调查
③在疟疾疫区人群中随机抽样调查 ④对同卵和异卵双胞胎进行分析对比
(4)若一对夫妇中男性来自HbS基因频率为1%~5%的地区,其父母都是携带者;女性来自HbS基因频率为10%-20%的地区,她的妹妹是患者。请预测这对夫妇生下患病男孩的概率为____________________ 。
(1)SCD患者血红蛋白(含有4条肽链)的2条β肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,而2条α肽链正常。HbS基因携带者(HbAHbS)一对等位基因都能表达,那么其体内一个血红蛋白分子中最多有
(2)由图可知,非洲中部HbS基因和疟疾的分布基本吻合。与基因型为HbAHbA的个体相比,HbAHbS个体对疟疾病原体抵抗力较强,因此疟疾疫区比非疫区的
(3)为了调查SCD发病率及其遗传方式,调查方法可分别选择为
①在人群中随机抽样调查 ②在患者家系中调查
③在疟疾疫区人群中随机抽样调查 ④对同卵和异卵双胞胎进行分析对比
(4)若一对夫妇中男性来自HbS基因频率为1%~5%的地区,其父母都是携带者;女性来自HbS基因频率为10%-20%的地区,她的妹妹是患者。请预测这对夫妇生下患病男孩的概率为
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【推荐2】黄瓜是喜温蔬菜。为培育耐寒黄瓜,研究人员采用了如下两种方法:
方法一:将野生黄瓜(2n=24)与栽培黄瓜(2n=14)进行远缘杂交,然后将杂交实验中以野生种为母本的后代用秋水仙素处理后得到了可育性的植株。这为利用野生种的优良耐低温性状提供了可能。
方法二:把抗寒基因构建的基因表达载体通过农杆菌导入黄瓜基因组,获得两株含有抗寒基因的“耐寒新材料”。其后代是否有耐寒力,尚待验证。
请回答下列问题:
(1)方法一获得新品种的原理是_____ ,该方法最初获得的杂交子代黄瓜_____ (填“是”或“不是”)新物种,正常体细胞中有_____ 条染色体,最后获得的有育性的植株正常体细胞中有_____ 条染色体。
(2)方法二获得耐寒新材料的原理是_____ ,在减数分裂过程产生配子过程中,能体现该原理的细胞分裂时期是_____ 。
(3)除上述两种方法用到的两种原理外,_____ 也能为生物进化提供原材料,但是决定生物进化方向的是_____ 。
方法一:将野生黄瓜(2n=24)与栽培黄瓜(2n=14)进行远缘杂交,然后将杂交实验中以野生种为母本的后代用秋水仙素处理后得到了可育性的植株。这为利用野生种的优良耐低温性状提供了可能。
方法二:把抗寒基因构建的基因表达载体通过农杆菌导入黄瓜基因组,获得两株含有抗寒基因的“耐寒新材料”。其后代是否有耐寒力,尚待验证。
请回答下列问题:
(1)方法一获得新品种的原理是
(2)方法二获得耐寒新材料的原理是
(3)除上述两种方法用到的两种原理外,
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【推荐3】说起捕猎,动物们有两个最重要的基本技能,就是速度与力量。为了逃避追杀,不少动物都是飞毛腿,想要追上它们,没别的办法,只能比它们更快。而在速度方面堪称一流的猎手,不是豺狼虎豹,而是一种凶狠的甲虫——虎甲。虎甲每小时只能跑9公里,也就比人的步行速度快一些。换一个比较方式你就会知道虎甲的速度有多快。在1秒内,虎甲能跑125个身体的长度,而人类世界短跑冠军博尔特,他在全力争夺金牌时,每秒钟也就能跑到6个身长而已。在虎甲的速度之下,它的猎物蝗虫、蟋蟀、蚂蚱只能瑟瑟发抖。
(1)虎甲与蝗虫、蟋蟀和蚂蚱之间比“速度”,这种现象在生物学上叫做______________ 。
(2)奔跑速度快的虎甲保留了下来,奔跑速度慢的被淘汰,这是_____________ 的结果。虎甲是一个大的类群,常见的种类有中华虎甲、大王虎甲、散纹虎甲和金斑虎甲等,这体现了生物多样性中的_____________ 。研究表明,这些虎甲之间可以交配且产生的后代可育,说明这些虎甲仍属于同一个物种,理由是_____________ 。
(3)中华虎甲、大王虎甲、散纹虎甲和金斑虎甲的出现说明基因突变具有_____________ ;不同虎甲捕食的昆虫不同;栖息的环境也不完全一样,说明不同的虎甲之间已经发生了进化,生物进化的实质是_____________ 。
(4)假设中华虎甲有一个足够大的种群,并且雌雄之间的交配是随机的,且交配后代都可育,没有迁入和迁出,自然选择不起作用,没有突变发生。在某一对相对性状(由基因A、a控制)中,显性性状的基因型频率是36%,则A、a的基因频率分别是_____________ 、_____________ 。
(1)虎甲与蝗虫、蟋蟀和蚂蚱之间比“速度”,这种现象在生物学上叫做
(2)奔跑速度快的虎甲保留了下来,奔跑速度慢的被淘汰,这是
(3)中华虎甲、大王虎甲、散纹虎甲和金斑虎甲的出现说明基因突变具有
(4)假设中华虎甲有一个足够大的种群,并且雌雄之间的交配是随机的,且交配后代都可育,没有迁入和迁出,自然选择不起作用,没有突变发生。在某一对相对性状(由基因A、a控制)中,显性性状的基因型频率是36%,则A、a的基因频率分别是
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