Question

2．德国小蠊（二倍体）是广东常见的室内昆虫，由于长期使用杀虫剂，其抗药性增强．请回答：
（1）长期使用杀虫剂，发现灭虫效果越来越差，现代生物进化理论的解释是经自然（杀虫剂）选择作用，种群中抗药性基因频率升高．
（2）分子生物学研究表明抗药性主要是由基因S突变成抗性基因s导致的，科学家检测德国小蠊是否有s抗性基因，先用PCR技术将其扩增，再用DNA分子杂交技术进行检测．
（3）随机取样的德国小蠊个体中，ss个体数为60，SS个体数为260，Ss个体数为180，则抗性基因频率为30%（或0.3）．
（4）德国小蠊的性别决定为XO型，雌性的性染色体组成为XX，雄性的性染色体组成为XO，某正常德国小蠊，体细胞中有23条染色体，则该个体的性别是雄性，其减数分裂后产生配子的染色体组成是11条常染色体+X和11条常染色体．如图1示意该个体减数分裂过程示意图（表示部分染色体，含性染色体），则符合该个体分裂过程的选项是B，请在图2画出该细胞产生的两个子细胞减数第二次分裂后期图（要求标上染色体的序号）．
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Answer 1

分析 本题是对自然选择对种群基因频率的影响、PCR技术和DNA分子杂交技术的应用、减数分裂过程、种群基因频率计算方法的综合性考查，根据问题的具体要求梳理相关知识点并结合题干给出的信息进行解答．

解答 解：（1）基因突变是不定向的，德国小蠊种群本身可能存在抗药性基因的突变体，当长期使用杀虫剂后，由于杀虫剂对个体起到了选择作用，存在抗药性基因的突变体容易存活，进而使种群中抗药性基因频率升高，因此长期使用杀虫剂，灭虫效果越来越差．
（2）体外扩增DNA片段的技术是PCR技术，采用PCR技术将目的基因进行扩增后，然后采用DNA分子杂交技术检测抗药性主要是由基因S突变成抗性基因s导致的．
（3）由题意可知，SS=260，Ss=180，ss=60，因此s的基因频率是：（2×60+180）÷（500×2）=30%．
（4）由题意可知，雌性个体的染色体是成对存在的，雄性个体的性染色体只有一条X染色体，因此某正常德国小蠊，体细胞中有23条染色体，则该个体的性别是雄性；在减数分裂形成配子时，同源染色体分离，因此形成的生殖细胞的染色体组成是11条常染色体+X和11条常染色体．分析题图可知，1和2是一对同源染色体，3是一条X染色体，没有同源染色体，因此符合该个体分裂过程的选项是B；减数第二次分裂过程中着丝点分裂，染色单体分开，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极．
故答案为：
（1）经自然（杀虫剂）选择作用，种群中抗药性基因频率升高
（2）DNA分子杂交
（3）30%（或0.3）
（4）雄性      11条常染色体+X和11条常染色体      B

点评 本题的知识点是现代生物进化理论内容，减数分裂过程，PCR技术和DNA分子杂交技术的应用，对于相关知识点的综合应用是解题的关键，该题的重点和难点是减数分裂过程中染色体的行为变化．