Question

9．回答下列关于生物变异的问题：

（1）如图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理，图中①②表示的遗传信息流动过程，其中②称为转录；缬氨酸的密码子为GUA；正常基因突变为镰刀型细胞贫血症基因的表示方法是A→a．
（2）图乙为翻译过程，图中丙氨酸的反密码子为UGC．
（3）图丙为基因型AaBB的某动物进行细胞分裂的示意图．则图中两条姐妹染色单体上基因不同的原因可能是发生了交叉互换或基因突变．
（4）图丁表示两种类型的变异，其中属于基因重组的是①（填序号），属于染色体结构变异的是②（填序号），从发生的染色体种类说，两种变异的主要区别是①发生在同源染色体之间，②发生在非同源染色体之间．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图甲是人类镰刀型细胞贫血症的病因分析，图中①过程是DNA分子的复制，②是转录过程；α链是DNA转录的模板链，碱基组成为CAT，β链是mRNA上的碱基序列，碱基组成为GUA；
图乙表示翻译，模板是信使RNA，场所是核糖体，运输氨基酸的工具是转运RNA．
图丙为基因型AaBB的某动物进行细胞分裂的示意图．该细胞不含同源染色体，应处于减数第二次分裂前期，可能是次级精母细胞或次级卵母细胞或（第一）极体．
图丁中图①发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间片段的互换，属于交叉互换，发生在减数第一次分裂的四分体时期，属于基因重组；图②发生在非同源染色体之间染色体片段的互换，属于染色体结构变异中的易位．

解答 解：（1）由题图可知，②是转录过程，该过程需要的酶是RNA聚合酶的催化．α链碱基与GTA互补配对，因此α链碱基组成为CAT；β链碱基是以α为模板，按照碱基互补配对原则转录而来的，因此β链缬氨酸的碱基组成为GUA．镰刀型细胞贫血症是常染色体隐性遗传，正常基因突变为镰刀型细胞贫血症基因的表示方法是A→a．
（2）图乙为翻译过程，反密码子位于转运RNA上，则图中丙氨酸的反密码子是UGC．
（3）由于该动物的基因型是AaBB，图示细胞处于减数第二次分裂过程中，正常情况下图中两条姐妹染色单体上的基因应相同，出现A和a的原因可能是发生了基因突变，也可能是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间发生了交叉互换．
（4）从图中可以看出，①属于同源染色体间的交叉互换，所以属于基因重组．②属于非同源染色体间的互换，所以属于染色体结构变异．
故答案为：
（1）转录    GUA    A→a
（2）UGC
（3）发生了交叉互换或基因突变
（4）①②①发生在同源染色体之间，②发生在非同源染色体之间

点评 本题的知识点是基因突变、转录和翻译、生物变异等，分析题图获取信息是解题的突破口，对于相关知识点的综合应用是解题的关键．