Question

2．德國小蠊（二倍體）是廣東常見的室內(nèi)昆蟲，由于長期使用殺蟲劑，其抗藥性增強(qiáng)．請(qǐng)回答：
（1）長期使用殺蟲劑，發(fā)現(xiàn)滅蟲效果越來越差，現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的解釋是經(jīng)自然（殺蟲劑）選擇作用，種群中抗藥性基因頻率升高．
（2）分子生物學(xué)研究表明抗藥性主要是由基因S突變成抗性基因s導(dǎo)致的，科學(xué)家檢測德國小蠊是否有s抗性基因，先用PCR技術(shù)將其擴(kuò)增，再用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢測．
（3）隨機(jī)取樣的德國小蠊個(gè)體中，ss個(gè)體數(shù)為60，SS個(gè)體數(shù)為260，Ss個(gè)體數(shù)為180，則抗性基因頻率為30%（或0.3）．
（4）德國小蠊的性別決定為XO型，雌性的性染色體組成為XX，雄性的性染色體組成為XO，某正常德國小蠊，體細(xì)胞中有23條染色體，則該個(gè)體的性別是雄性，其減數(shù)分裂后產(chǎn)生配子的染色體組成是11條常染色體+X和11條常染色體．如圖1示意該個(gè)體減數(shù)分裂過程示意圖（表示部分染色體，含性染色體），則符合該個(gè)體分裂過程的選項(xiàng)是B，請(qǐng)?jiān)趫D2畫出該細(xì)胞產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞減數(shù)第二次分裂后期圖（要求標(biāo)上染色體的序號(hào)）．
．

Answer 1

分析 本題是對(duì)自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響、PCR技術(shù)和DNA分子雜交技術(shù)的應(yīng)用、減數(shù)分裂過程、種群基因頻率計(jì)算方法的綜合性考查，根據(jù)問題的具體要求梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并結(jié)合題干給出的信息進(jìn)行解答．

解答 解：（1）基因突變是不定向的，德國小蠊種群本身可能存在抗藥性基因的突變體，當(dāng)長期使用殺蟲劑后，由于殺蟲劑對(duì)個(gè)體起到了選擇作用，存在抗藥性基因的突變體容易存活，進(jìn)而使種群中抗藥性基因頻率升高，因此長期使用殺蟲劑，滅蟲效果越來越差．
（2）體外擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)是PCR技術(shù)，采用PCR技術(shù)將目的基因進(jìn)行擴(kuò)增后，然后采用DNA分子雜交技術(shù)檢測抗藥性主要是由基因S突變成抗性基因s導(dǎo)致的．
（3）由題意可知，SS=260，Ss=180，ss=60，因此s的基因頻率是：（2×60+180）÷（500×2）=30%．
（4）由題意可知，雌性個(gè)體的染色體是成對(duì)存在的，雄性個(gè)體的性染色體只有一條X染色體，因此某正常德國小蠊，體細(xì)胞中有23條染色體，則該個(gè)體的性別是雄性；在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體分離，因此形成的生殖細(xì)胞的染色體組成是11條常染色體+X和11條常染色體．分析題圖可知，1和2是一對(duì)同源染色體，3是一條X染色體，沒有同源染色體，因此符合該個(gè)體分裂過程的選項(xiàng)是B；減數(shù)第二次分裂過程中著絲點(diǎn)分裂，染色單體分開，在紡錘絲的牽引下移向細(xì)胞兩極．
故答案為：
（1）經(jīng)自然（殺蟲劑）選擇作用，種群中抗藥性基因頻率升高
（2）DNA分子雜交
（3）30%（或0.3）
（4）雄性      11條常染色體+X和11條常染色體      B

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容，減數(shù)分裂過程，PCR技術(shù)和DNA分子雜交技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，該題的重點(diǎn)和難點(diǎn)是減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化．