Question

20．肥胖，是人类健康的大敌之一．现代医学研究表明其与遗传密切相关．
（1）某肥胖基因发现于几只突变系肥胖小鼠，人们对该基因进行了相关研究．
①为确定其遗传方式，进行了杂交实验，根据实验结果与结论完成以下内容．
实验材料：纯合肥胖小鼠和纯合正常小鼠；杂交方法：正反交．
实验结果：子一代表现型均正常；结论：遗传方式为常染色体隐性遗传．
②正常小鼠能合成一种蛋白类激素，检测该激素的方法是抗原抗体杂交．小鼠肥胖是由于正常基因的编码链（模板链的互补链）部分序列“CTCCGA”中的一个C被T替换，突变为决定终止密码（UAA或UGA或UAG）的序列，导致该激素不能正常合成，突变后的序列是CTCTGA（TGA），
③在人类肥胖症研究中发现，许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症，其原因是靶细胞缺乏相应的受体．
（2）有学者认为，利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，表明自然选择决定生物进化的方向．在这些基因的频率未明显改变的情况下，随着营养条件改善，肥胖发生率明显增高，说明肥胖是遗传（基因）和环境共同作用的结果．
（3）目前认为，人的体重主要受多基因遗传的控制．假如一对夫妇的基因型均为AaBb（A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传），从遗传角度分析，其子女体重超过父母的概率是$\frac{5}{16}$，体重低于父母的基因型为aaBb、Aabb、aabb．（缺一不可）

Answer 1

分析 1、基因是有遗传效应的DNA片段，具有两条脱氧核苷酸链，基因的编码链与转录的模板链遵循碱基互补配对，转录过程是以模板链为模板合成mRNA的功能，基因突变后，由于基因的编码链和模板链的碱基序列改变，导致mRNA的碱基序列改变，终止密码子位于mRNA上，是翻译过程终止的信号，不是转录终止的信号．
2、基因型均为AaBb的个体交配，且两对等位基因独立遗传，后代的基因组成及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，由于A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，因此体重大小与显性基因的数目有关，四个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性具有、无显性基因的个体的体重依次降低．
3、生物进化的过程中生物进化的方向是由自然选择决定的．

解答 解：（1）①由于产生了突变系肥胖小鼠，所以要确定其遗传方式，需要将纯合肥胖小鼠和纯合正常小鼠进行正反交，并根据后代表现型进行判断．子一代表现型均正常，说明其遗传方式为常染色体隐性遗传．
②由于正常小鼠能合成一种蛋白类激素，所以可用抗原-抗体杂交的方法检测该激素．由于正常基因的编码链（模板链的互补链）部分序列为CTC、CGA，其一个C被T替换，则新序列为TTC、TGA或CTT、TGA，对应的模板链变为AAG、ACT或GAA、ACT；转录后形成的密码子为UUC、UGA或CUU、UGA．由于UGA是终止密码，所以这种突变能使基因的翻译终止，但不会使转录终止．
③由于许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症，说明不缺激素，而是靶细胞缺乏相应的受体．
（2）由于利于脂肪积累的基因由于适应早期人类食物缺乏而得以保留并遗传到现代，说明自然选择决定生物进化的方向．在这些基因的频率未明显改变的情况下，随着营养条件改善，肥胖发生率明显增高，说明肥胖是遗传因素和环境因素共同作用的结果．
（3）根据A、B基因使体重增加的作用相同且具累加效应，两对基因独立遗传，所以显性基因越多，体重越大．由于如一对夫妇的基因型均为AaBb，含有两个显性基因，且其遗传遵循基因的自由组合定律，所以其子女体重超过父母的基因型及概率为$\frac{1}{16}$AABB、$\frac{2}{16}$AaBB、$\frac{2}{16}$AABb，共概率是$\frac{5}{16}$．
故答案为：
（1）①纯合肥胖小鼠和纯合正常   
②抗原抗体杂交    CTCTGA（TGA）  
③受体 
（2）自然选择     遗传（基因）和环境
（3）$\frac{5}{16}$     aaBb、Aabb、aabb

点评 本题考查基因突变、基因工程和基因自由组合定律的相关知识，要求考生识记基因突变的概念及其对性状的影响；识记基因工程的操作工具及其作用；掌握基因自由组合定律的实质，能运用逐对分析法进行相关计算．