Question

廣州在2014年夏天爆發(fā)登革熱疫情，主要傳播媒介是埃及伊蚊和白紋伊蚊（俗稱(chēng)花蚊）．登革熱病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人時(shí)將病毒傳染給人，可引起病人發(fā)熱．
（1）為切斷蚊媒傳播途徑，廣東省多年來(lái)采用噴施菊酯類(lèi)化學(xué)藥劑滅蚊．在生態(tài)學(xué)的角度看，這種控制動(dòng)物危害的技術(shù)方法屬于

 

．但這種控制方法最近卻引發(fā)爭(zhēng)議，因?yàn)檎驹谶M(jìn)化的角度，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看會(huì)促使蚊子

 

，以后再次大規(guī)模使用同類(lèi)化學(xué)藥劑就難以起效．
（2）中山大學(xué)熱帶病蟲(chóng)媒控制研究中心的科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了阻斷登革熱傳播的新型策略，用一種名叫沃巴克氏菌的細(xì)菌來(lái)感染雄蚊（雄蚊不會(huì)叮咬人），當(dāng)帶有細(xì)菌的雄蚊對(duì)不帶細(xì)菌的雌蚊進(jìn)行交配受精后，受精卵不會(huì)發(fā)育為幼蟲(chóng)．沃巴克氏菌與蚊子的種間關(guān)系最可能是

 

．研究證實(shí)，登革熱病毒結(jié)構(gòu)是由RNA和衣殼蛋白共同組成．登革熱病毒復(fù)制時(shí)，在寄主細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶．請(qǐng)寫(xiě)出登革熱病毒復(fù)制時(shí)遺傳信息的傳遞途徑（用文字、箭頭等形式表示）

 

．
（3）2014年初有一個(gè)由英國(guó)牛津Oxitec公司主持的項(xiàng)目，利用基因工程改造埃及伊蚊來(lái)對(duì)抗登革熱，這些經(jīng)過(guò)基因改造的雄蚊比一般雄蚊多了兩個(gè)外來(lái)基因，改造過(guò)程會(huì)使用的酶有

 

．當(dāng)改造后的雄蚊與一般的野生雌蚊交配，后代即遺傳了這兩個(gè)外來(lái)基因從而使它們?cè)诎l(fā)育為幼蟲(chóng)前全部死亡．但在實(shí)驗(yàn)室均經(jīng)過(guò)基因改造的雌蚊與雄蚊，其彼此交配的后代卻可以存活并正常繁殖后代，從進(jìn)化角度看，此現(xiàn)象說(shuō)明這種改造后的埃及伊蚊與一般的野生埃及伊蚊間形成了

 

．
（4）科學(xué)家獲得一種顯性突變蚊子（AABB），A、B基因位于非同源染色體上，且均位于常染色體上．當(dāng)只有A基因或只有B基因時(shí)（即A_bb和aaB_），受精卵不會(huì)變成幼蟲(chóng)，即無(wú)法發(fā)育成個(gè)體．若純合的突變雄蚊（AABB）與野生型雌蚊（aabb）交配，在F₁群體中進(jìn)行自由交配，F(xiàn)₂群體中A基因頻率是

 

．如果位于X染色體的D基因控制白紋，d基因控制無(wú)紋，一對(duì)均為白紋的雌雄蚊子交配，F(xiàn)₁中出現(xiàn)了無(wú)紋蚊子．若F₁的蚊子彼此自由交配，則F₂蚊子中，白紋：無(wú)紋=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：1、基因工程的工具：
（1）限制酶：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂．
（2）DNA連接酶：連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（3）運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒．
2、生殖隔離：是指由于各方面的原因，使親緣關(guān)系接近的類(lèi)群之間在自然條件下不交配，即使能交配也不能產(chǎn)生后代或不能產(chǎn)生可育性后代的隔離機(jī)制．
3、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合．

解答： 解：（1）采用噴施菊酯類(lèi)化學(xué)藥劑滅蚊的技術(shù)屬于化學(xué)防治．從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，用這種控制方法滅蚊，會(huì)促使蚊子抗性基因頻率上升，以后再次大規(guī)模使用同類(lèi)化學(xué)藥劑就難以起效．
（2）由題意可知，沃巴克氏菌與蚊子的種間關(guān)系最可能是寄生．登革熱病毒結(jié)構(gòu)是由RNA和衣殼蛋白共同組成，且登革熱病毒復(fù)制時(shí)，在寄主細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，則登革熱病毒復(fù)制時(shí)遺傳信息的傳遞途徑為：．
（3）改造后的雄蚊與一般的野生雌蚊交配，它們的后代在發(fā)育為幼蟲(chóng)前全部死亡，這說(shuō)明這種改造后的埃及伊蚊與一般的野生埃及伊蚊間形成了生殖隔離．
（4）科學(xué)家獲得一種顯性突變蚊子（AABB），A、B基因位于非同源染色體上，且均位于常染色體上．當(dāng)只有A基因或只有B基因時(shí)（即A_bb和aaB_），受精卵不會(huì)變成幼蟲(chóng)，即無(wú)法發(fā)育成個(gè)體．若純合的突變雄蚊（AABB）與野生型雌蚊（aabb）交配，F(xiàn)₁的基因型均為AaBb，在F₁群體中進(jìn)行自由交配，F(xiàn)₂的情況為A_B_：A_bb（無(wú)法發(fā)育成個(gè)體）：aaB_（無(wú)法發(fā)育成個(gè)體）：aabb=9：3：3：1，即A_B_（AABB：AaBB：AABb：AaBb=1：2：2：4）：aa=9：1，其中A基因頻率是

1

10

+

2

10

×

1

2

+

2

10

+

4

10

×

1

2

=0.6，即60%．如果位于X染色體的D基因控制白紋，d基因控制無(wú)紋，一對(duì)均為白紋的雌雄蚊子（X^DX^_×X^DY）交配，F(xiàn)₁中出現(xiàn)了無(wú)紋蚊子X(jué)^dY，則親本的基因型為X^DX^d×X^DY，F(xiàn)₁的基因型及比例為X^DX^D：X^DX^d：X^DY：X^dY=1：1：1：1，它們產(chǎn)生的雌配子的基因型及比例為

3

4

X^D、

1

4

X^d，雄配子的基因型及比例為

1

4

X^D、

1

4

X^d、

1

2

Y，因此F₁的蚊子彼此自由交配，則F₂蚊子中無(wú)紋（X^dX^d、X^dY）的比例為

1

4

×

1

4

+

1

4

×

1

2

=

3

16

，則白紋：無(wú)紋=（1-

3

16

）：

3

16

=13：3．
故答案為：
（1）化學(xué)防治   抗性基因頻率上升/產(chǎn)生抗藥性
（2）寄生  
（3）限制酶和DNA連接酶   生殖隔離
（4）60%     13：3

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因工程的技術(shù)和原理、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯等知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)；掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及基因頻率的相關(guān)計(jì)算，能熟練運(yùn)用逐對(duì)分析法進(jìn)行相關(guān)概率的計(jì)算，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．