题目内容
【题目】“嫦娥四号”内的生物科普试验载荷罐中的棉花种子萌发并长出嫩叶,这是人类在月球上种植出的第一株植物。实验用的载荷罐是一个高度密封的容器,内部搭载6种生物(棉花等4种植物种子、果蝇和酵母菌),它们形成一个简单的微型生态系统。请回答问题:
(1)“嫦娥四号”内的生物科普试验载荷罐中的棉花种子长出的嫩叶,是由种子中的_______发育成的。
(2)果蝇与家蝇的形态特征及个体发育过程相似,体表都有防止水分蒸发的_______,个体发育属于完全变态发育,都会出现不食不动的________期。
(3)果蝇是经典遗传学的“主角”,被誉为“培养”诺贝尔奖得主的小昆虫,又一次作为明星登上了月球。图1、图2分别为果蝇体细胞染色体和杂交实验示意图:
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①果蝇体细胞中有4对染色体,如图1所示,其性别决定方式与人相似。图1中甲果蝇性染色体组成是______。
②果蝇的长翅与残翅是果蝇翅型的不同表现类型,它是由染色体上的_______控制的。
③果蝇的长翅和残翅是一对相对性状(显性基因用A表示,隐性基因用a表示),据图2判断,子代基因组成为Aa的比例是_______。
【答案】胚芽 外骨骼 蛹 XX 基因 1/2
【解析】
种子的结构由种皮和胚组成,胚由胚根、胚芽、胚轴和子叶组成。在一对相对性状的遗传过程中,子代个体中出现了亲代没有的性状,新出现的性状一定是隐性性状,亲代的基因组成是杂合体。果蝇的“性别决定方式与人类相同,由X、Y染色体决定”,因此雄性果蝇的性染色体是XY,雌性果蝇的性染色体是XX。昆虫在个体发育中,经过卵、幼虫、蛹和成虫等4个时期的叫完全变态发育,幼虫与成虫在形态构造和生活习性上明显不同,差异很大。
(1)种子的结构由种皮和胚组成,胚由胚根、胚芽、胚轴和子叶组成,胚芽将来发育为茎和叶,胚轴发育为连接根和茎的部位,胚根将来发育为根。因此,“嫦娥四号”内的生物科普试验载荷罐中的棉花种子长出的嫩叶,是由种子中的胚芽发育成的。
(2)果蝇和家蝇属于节肢动物昆虫纲,因为外骨骼限制发育需要蜕皮,外骨骼保护身体,防止水分蒸发,都进行完全变态发育,其发育过程是受精卵→幼虫→蛹→成虫,幼虫的形态结构和生活习性与成虫显著不同,不活动的时期是蛹。因此,果蝇与家蝇的形态特征及个体发育过程相似,体表都有防止水分蒸发的外骨骼,个体发育属于完全变态发育,都会出现不食不动的蛹期。
(3)①男女体细胞中都有23对染色体,有22对染色体的形态、大小男女的基本相同,其中有一对染色体在形态、大小上存在着明显差异,这对染色体与人的性别决定有关,称为性染色体;女性体细胞中的性染色体形态大小基本相同,称为XX染色体,男性体细胞的性染色体中,较大的一条命名为X染色体,较小一条称为Y染色体。果蝇的性别决定方式与人类相同,由X、Y染色体决定,雄性果蝇的性染色体是XY,雌性果蝇的性染色体是XX。因此,果蝇体细胞中有4对染色体,如图1所示,其性别决定方式与人相似。图1中甲果蝇性染色体组成是XX。
②基因与性状的关系是基因控制生物的性状,而性状的形成同时还受到环境的影响,生物的性状表现是基因和环境共同作用的结果。因此,果蝇的长翅与残翅是果蝇翅型的不同表现类型,它是由染色体上的基因控制的。
③图二中,亲代都是长翅,子代出现了残翅,表明残翅是隐性性状,长翅是显性性状,用A,a表示控制显、隐性性状的基因,则子代长翅的基因组成是AA或Aa,残翅的基因组成是aa。亲代果蝇遗传给子代残翅(aa)果蝇的基因一定是a,亲代长翅果蝇的基因组成分别是Aa、Aa,遗传图解如图:
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从遗传图解看出,子代基因组成为Aa的比例是1/2(50%)。