Question

【题目】血红蛋白分子有两条β肽链，控制正常β肽链合成的基因为HbA，HbS基因控制合成的β肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸可导致红细胞呈镰刀型。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。

请回答问题：

（1）为了明确HbA基因与HbS基因的根本差异，应该进行_________的结果比对。

（2）基因型为HbAHbS个体的一对等位基因都能表达，其体内一个血红蛋白分子中最少有_________条异常肽链。

（3）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愈疟疾患者后，人群中基因型为_________的个体比例上升。以上事实可说明突变的有利或有害取决于所生存的环境，自然选择使得_________发生改变，导致生物进化。

Answer 1

【答案】 DNA分子测序 0 HbS HbAHbA 种群基因频率

【解析】试题分析：本题综合考查了基因突变与生物进化方面的知识。需要学生掌握以下知识点：基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变，基因突变后转录形成的密码子发生改变进而可能会引起翻译形成的蛋白质的氨基酸序列改变，从而导致生物性状发生改变。由题意知，基因型为HbSHbS的患者几乎都死于儿童期，因此能进行生殖的个体可以认为是显性纯合子或杂合子，在疟疾流行的地区，显性纯合子由于对疟疾的抵抗力较弱，会因疟疾而死亡，而隐性纯合子会因镰刀型贫血症而死亡，因此在疟疾流行的地区HbAHbA的个体和基因型为HbSHbS个体比例较少，而基因型为HbAHbS个体比例较大，在遗传学上，这种现象称为杂种优势。

（1）DNA分子测序是指分析特定DNA片段的碱基序列，也就是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）与鸟嘌呤的（G）排列方式，因此为了明确HbA基因与HbS基因的根本差异，应该进行DNA分子测序的结果比对。

（2）基因型为HbAHbS个体的一对等位基因都能表达，由于等位基因均可表达，正常基因表达一个血红蛋白分子则无异常肽链，突变基因表达一个血红蛋白分子则出现两条异常肽链。

（3）与基因型HbAHbA相比，HbAHbS个体对疟疾病原体抵抗力较强，因此疟疾区非疫区的HbS基因频率高，在疫区使用青蒿素治愈疟疾患者后，致病基因频率降低，人群中基因型为HbAHbA个体比例上升，以上事实可说明突变的有利或有害取决于所生存的环境，自然选择使得种群基因频率发生改变，导致生物进化。