Question

10．如圖1表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，圖2是一個(gè)家族中該病的遺傳系譜圖（控制基因?yàn)锽與b），請據(jù)圖回答（已知谷氨酸的密碼子是GAA，GAG）

（1）α鏈的堿基組成是CAT 纈氨酸的密碼子是GUA
（2）鐮刀型細(xì)胞貧血癥產(chǎn)生的其根本原因是基因堿基對的替換，這一基因突變最可能發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期期．
（3）鐮刀形細(xì)胞貧血癥是基因?qū)π誀钪苯樱ㄖ苯踊蜷g接）控制的實(shí)例之一
（4）據(jù)圖2分析，該病是由常染色體上的隱性基因控制的．Ⅱ₆和Ⅱ₇婚配后生的女孩，患病女孩的概率是$\frac{1}{4}$．
（5）玉米中aa基因型植株不能長出雌花而成為雄株，而基因B控制的性狀是人類所需要的某種優(yōu)良性狀．現(xiàn)有基因型為aaBb的植株，要在短時(shí)間內(nèi)獲得大量具有這種優(yōu)良性狀的純合雄性植株基因型為（aaBB），請你寫出簡要的實(shí)驗(yàn)方案：
①取aaBb植株花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得單倍體幼苗；
②用適量秋水仙素處理單倍體幼苗，經(jīng)培養(yǎng)獲得純合植株；
③選�、谥衋aBB植物進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，擴(kuò)大生產(chǎn)．

Answer 1

分析 1、圖1是鐮刀型貧血癥的致病機(jī)理，由題圖可知，①是基因突變，α鏈與GTA互補(bǔ)配對，堿基序列是CAT，β鏈?zhǔn)且驭伶湠槟０遛D(zhuǎn)錄而來的，堿基序列是GUA，由題圖可知，由于基因控制合成血紅蛋白的基因中堿基對發(fā)生替換，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄形成的密碼子發(fā)生改變，翻譯形成的蛋白質(zhì)的谷氨酸被纈氨酸取代所致，該實(shí)例體現(xiàn)了基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)而直接控制生物的性狀．
2、圖2是人類的遺傳系譜圖，由遺傳系譜圖可知，3和4 不患病，生有患病的女兒9，因此該病是常染色體隱性遺傳病；又知6和7不患病，生有患病的兒子，因此6和7是致病基因的攜帶者，基因型可以用Aa表示．

解答 解：（1）由題圖可知，α鏈與GTA互補(bǔ)配對，因此α鏈的堿基序列是CAT；編碼纈氨酸的密碼子是以α鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的，因此纈氨酸的密碼子是GUA．
（2）由題圖可知，刀型細(xì)胞貧血癥產(chǎn)生的其根本原因是由基因堿基對的替換而引起的基因突變，基因突變發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期．
（3）鐮刀形細(xì)胞貧血癥體現(xiàn)了基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)而直接控制生物的性狀．
（4）分析題圖2可知，和4 不患病，生有患病的女兒9，因此該病是常染色體隱性遺傳��；6和7的基因型為Aa，因此所生的女孩的患病的概率是aa=$\frac{1}{4}$．
（5）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是以aaBb為親本在最短時(shí)間內(nèi)獲得基因型為aaBB的植株，因此應(yīng)該用單倍體育種的方法，步驟如下：
①取aaBb植株花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)，獲得單倍體幼苗，單倍體幼苗的基因型為aB和ab；
②用秋水仙素處理單倍體幼苗，獲得二倍體植株，二倍體植株的基因型是aaBB和aabb；
③�、谥衋aBB植物進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，擴(kuò)大生產(chǎn)．
故答案為：
（1）CAT  GUA
（2）替換    間期
（3）直接
（4）常   $\frac{1}{4}$
（5）①離體培養(yǎng)    ②秋水仙素

點(diǎn)評 本題的知識(shí)點(diǎn)是人類鐮刀型貧血癥的致病機(jī)理，基因突變的概念和發(fā)生的時(shí)間，基因?qū)π誀畹目刂仆緩�，根�?jù)遺傳系譜圖判斷遺傳病的類型并進(jìn)行概率推算，單倍體育種的過程，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系并對相關(guān)知識(shí)進(jìn)行熟練掌握．