Question

17．由于日本福島核電站發(fā)生核物質(zhì)泄漏，我國(guó)政府從3月24日起，禁止從日本12個(gè)都縣進(jìn)口食品、食用農(nóng)產(chǎn)品及飼料．請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）核電站泄漏的高濃度放射性物質(zhì)可能導(dǎo)致高等生物產(chǎn)生的變異類型是基因突變、染色體變異，這些變異會(huì)通過(guò)有性生殖遺傳給后代．
（2）核泄漏發(fā)生后，放射性物質(zhì)在生物體之間傳遞的途徑主要是食物鏈和食物網(wǎng)，由于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是全球性的，所以，在世界各地幾乎都檢測(cè)到了微量的放射性物質(zhì)．
（3）某研究小組對(duì)生活在核電站周邊的小鼠進(jìn)行了遺傳研究．小鼠尾長(zhǎng)的長(zhǎng)尾與短尾（由基因A、a控制），尾形的彎曲與正常（由基因B、b控制）各為一對(duì)相對(duì)性狀．從鼠群中選擇多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，雜交所得F₁的表現(xiàn)型及其比例如圖一所示，請(qǐng)分析回答：
①小鼠的尾長(zhǎng)和尾形這兩對(duì)性狀的遺傳是否符合基因的自由組合定律？請(qǐng)簡(jiǎn)述判斷的理由符合，控制尾長(zhǎng)和尾形的基因分別位于常染色體和X染色體上，兩對(duì)基因獨(dú)立遺，．
②母本通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞的基因型為AX^B、AX^b、aX^B、aX^b．
③讓F₁中全部長(zhǎng)尾彎曲尾雌鼠與短尾正常尾雄鼠雜交，F(xiàn)₂中短尾正常尾雌鼠所占的比例為$\frac{1}{24}$．
④小鼠毛色的黃與灰是另一對(duì)相對(duì)性狀（黃對(duì)灰為顯性），由位于常染色體上的基因D、d控制，且基因D純合使胚胎致死．若親本基因型為DdX^BX^b和DdX^BY，請(qǐng)參照?qǐng)D一格式在圖二中表示出子代的表現(xiàn)型及比例．
（4）比較不同鼠的DNA序列，可以確定它們之間的親緣關(guān)系．如圖三為編碼甲、乙、丙三種鼠呼吸酶的部分相對(duì)應(yīng)的基因片段、DNA單鏈及DNA單鏈中的堿基序列．
如果讓c′鏈和b′鏈分別與a鏈混合，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)：與甲的親緣關(guān)系最近的是丙，上述研究方法可以為生物進(jìn)化提供分子水平上（或分子生物學(xué)）（方面）的證據(jù)．

Answer 1

分析 1、可遺傳變異分為基因突變，基因重組和染色體變異，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，包括非同源染色體上的非等位基因自由組合及同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換兩種類型，基因突變是指基因中堿基對(duì)的增添、缺失或替換而引起基因結(jié)構(gòu)的改變，染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異，染色體結(jié)構(gòu)變異分為染色體片段的重復(fù)、缺失、易位、倒位四種；核輻射會(huì)增加基因突變．染色體變異的頻率．
2、食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道，物質(zhì)循環(huán)具有循環(huán)性和全球性的特點(diǎn)．
3、分析柱形圖可知，雜交后代中，雄鼠中長(zhǎng)尾：短尾=3：1，彎曲尾：正常尾=1：1，雌鼠中長(zhǎng)尾：短尾=3：1，只存在彎曲尾，因此控制尾長(zhǎng)度的基因位于常染色體上，控制尾的形狀的基因位于X染色體上，且親本基因型是AaX^BX^b、AaX^BY．

解答 解（1）核電站泄漏的高濃度放射性物質(zhì)可能導(dǎo)致生物發(fā)生基因突變、染色體結(jié)構(gòu)變異等；發(fā)生在生殖細(xì)胞中的突變可以通過(guò)有性生殖傳遞給后代．（2）核泄漏發(fā)生后，放射性物質(zhì)在生物體之間傳遞的途徑是食物鏈和食物網(wǎng)，由于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的全球性，在世界各地幾乎都檢測(cè)到了微量的放射性物質(zhì)．
（3）①由分析知，兩對(duì)等位基因分別位于2對(duì)同源染色體上，因此在遺傳過(guò)程中遵循基因自由組合定律．
②由分析可知，母本的基因型是AaX^BX^b、，按照自由組合定律雌性個(gè)體產(chǎn)生的配子的基因型是AX^B、AX^b、aX^B、aX^b
③F₁中全部長(zhǎng)尾彎曲尾雌鼠的基因型是A_X^BX^B、A_X^BX^b，短尾正常尾雄鼠的基因型是aaX^bY，二者雜交，
F₂中短尾正常尾雌鼠所占的比例為aaX^bX^b=$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{1}{24}$．
④由題意知，小鼠毛色的黃與灰是另一對(duì)相對(duì)性狀（黃對(duì)灰為顯性），由位于常染色體上的基因D、d控制，且基因D純合使胚胎致死，因此基因型為DdX^BX^b和DdX^BY雜交，后代中雌性個(gè)體黃色彎曲尾：灰色彎曲尾=2：1；雄性個(gè)體中黃色彎曲尾：灰色彎曲尾：黃色正常尾：灰色正常尾=2：1：2：1，．柱形圖如下：





（4）分析甲、乙、丙三種鼠呼吸酶的部分相對(duì)應(yīng)的基因片段、DNA單鏈及DNA單鏈中的堿基序列可知，a鏈與c′鏈互補(bǔ)堿基較多，因此甲、丙生物親緣關(guān)系較近；該方法可以為生物進(jìn)化提供分子生物學(xué)上的證據(jù)．
故答案為：
（1）基因突變、染色體變異     減數(shù)分裂和受精作用
（2）食物鏈和食物網(wǎng)    物質(zhì)循環(huán)是全球性的
（3）①符合  控制尾長(zhǎng)和尾形的基因分別位于常染色體和X染色體上，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳
②AX^B、AX^b、aX^B、aX^b
③$\frac{1}{24}$
④如圖所示
（4）丙　分子水平上（或分子生物學(xué)）

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是生物變異的類型及影響生物變異的因素，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用，DNA分子雜交技術(shù)在生物進(jìn)化中的應(yīng)用，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)通過(guò)分析、比較等方法綜合解答問(wèn)題的能力及進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換的能力．