21.(10分)(2010·青岛质检)下表表示果蝇6个品系(都是纯系)的性状和携带这些基因的染色体,品系②-⑥都只有一个性状是隐性性状,其他性状都为显性性状。请回答下列问题:
|
品系 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
|
性状 |
野生型 |
残翅 |
黑体 |
白眼 |
棕眼 |
紫眼 |
|
染色体 |
|
Ⅱ(a基因) |
Ⅱ |
X(b基因) |
Ⅲ |
Ⅱ |
(1)用15N对果蝇精原细胞的一条染色体上的DNA进行标记,正常情况下,n个这样的精原细胞经减数分裂形成的精子中,含15N的精子数为 。
(2)形成果蝇棕眼、紫眼的直接原因与色素形成有关,形成色素需要经历一系列的生化反应,而每一反应各需要一种酶,这些酶分别由相应的基因编码。该实例表明,基因控制生物性状的方式之一是
。
(3)研究伴性遗传时,选择上表中什么样的品系之间交配最恰当? ;用常染色体上的基因,通过翅和眼的性状验证基因自由组合定律的实验时,选择什么样的品系之间交配最恰当? 。
(4)让品系②中的雌性个体与品系④中的雄性个体进行交配,得到的F1的基因型可能有 。
(写具体基因型)。
(5)在正常情况下,果蝇的长翅和残翅是一对相对性状,但某种群中残翅果蝇的数量不到长翅果蝇的5%。请用现代生物进化理论简要分析原因: 。
(6)某实验小组对果蝇的灰体(V)与黑体(v)这对相对性状做遗传研究。如果用含有某种添加剂的食物喂养果蝇,所有的果蝇都是黑体,现有一只用含有这种添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇,请设计一个实验探究其基因型,写出简要的实验设计思路:
。
解析:(1)一个精原细胞经减数分裂形成四个精子,该过程中一个被标记的DNA分子复制后形成两个被标记的DNA分子(各有一条链被标记),存在于两个姐妹染色单体中,在减数第二次分裂的后期,该姐妹染色单体分开,形成两个被标记的精子,故n个这样的精原细胞经减数分裂形成的精子中,含15N的精子数为2n。(2)由于形成果蝇棕眼、紫眼的直接原因与色素形成有关,且在色素形成过程中需要酶的参与,因此能够说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物性状。(3)由题目给定的信息可知,每个品系都只有一个隐性性状,其中品系④的白眼基因位于X染色体上,所以研究伴性遗传最好用品系①和④,这样研究的既是一对相对性状,又是伴性遗传;只有非同源染色体上的基因才遵循自由组合定律,品系中涉及的常染色体只有Ⅱ和Ⅲ,考虑关于翅和眼的两对相对性状,只能是品系②和⑤。(4)根据题意:母本的基因型应为aaXBXB,父本的基因型应为AAXbY,故F1基因型为AaXBXb、AaXBY。(5)在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变。(6)本问只要求写出实验设计思路,所以没必要写出详细的步骤和结果预测。用含有该添加剂的食物喂养的果蝇都是黑体,说明这种添加剂影响果蝇的体色,即黑体果蝇基因型可能是VV或Vv或vv,要探究用含有该添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇的基因型,只需让其与基因型为vv的正常情况(不用含该添加剂的食物喂养)下喂养的雌果蝇杂交,后代也正常喂养(不用含该添加剂的食物喂养),观察后代的体色,若后代全部为灰体,说明该果蝇基因型是VV,若后代出现两种体色,说明是杂合子其基因型为Vv,若后代全为黑体,说明其基因型是vv。
答案:(1)2n (2)基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物性状 (3)①×④ ②×⑤
(4)AaXBY、AaXBXb (5)由于残翅性状不利于果蝇生存,在自然选择的作用下,残翅基因的频率较低,因而残翅果蝇数量较少 (6)让这只黑体雄果蝇与正常黑体雌果蝇(未用添加剂饲料喂过)交配,将孵化出的幼虫用正常饲料(不含该添加剂)喂养,其他条件适宜,观察果蝇体色状况
20.假设某一生态系统中生产者只有一种植物,消费者只有一种动物。其中植物某一条染色体上的某一基因将主要影响植物的存活能力和可食程度,植物存活能力与可食程度的关系如下表所示:
|
植物基因型 |
AA |
Aa |
aa |
|
植物存活能力 |
强 |
弱 |
极弱 |
|
植物可食程度 |
高 |
低 |
极低 |
据此下列有关说法正确的是 ( )
A.在若干世代的生活过程中,流入动物的能量全部来自基因型是AA的植物
B.经过若干世代生活,可导致植物、动物的动态平衡
C.在这一生态系统中植食动物是制约植物种群密度的唯一因素
D.植物种群平衡密度不会因为种群内部遗传特性的改变而变化
解析:植物某一条染色体上的某一基因通过影响植物的存活能力和可食程度,进而影响动物的取食;动物的取食又会影响植物种群基因的频率。两者相互选择,使两者达到数量等的动态平衡。
答案:B