Question

（18分）酶R能识别并切割按蚊X染色体上特定的DNA序列，使X染色体断裂。为控制按蚊种群数量，减少疟疾传播，科研人员对雄蚊进行基因工程改造。

（1）科研人员将酶R基因转入野生型雄蚊体内，使酶R基因仅在减数分裂时表达。由于转酶R基因雄蚊精子中的性染色体只能为_________，推测种群中_________性个体的数量明显下降，种群的_________失衡，达到降低种群数量的目的。

（2）研究中发现，转酶R基因雄蚊和野生型雌蚊交配后几乎不能产生后代，推测其原因是转酶R基因雄蚊精子中的酶R将受精卵中来自_________的X染色体切断了。为得到“半衰期”更_________（填“长”或“短”）的突变酶R，科研人员将酶R基因的某些碱基对进行_________，获得了五种氨基酸数目不变的突变酶R。

（3）分别将转入五种突变酶R的突变型雄蚊与野生型雌蚊交配，测定交配后代的相对孵化率（后代个体数/受精卵数）和后代雄性个体的比例。应选择_________的突变型雄蚊，以利于将突变酶R基因传递给后代，达到控制按蚊数量的目的。为使种群中有更多的个体带有突变酶R基因，该基因_________（填“能”或“不能”）插入到X染色体上。

（4）科研人员将野生型雄蚊和雌蚊各100只随机平均分成两组，培养三代后向两组中分别放入_________的雄蚊，继续培养并观察每一代的雌蚊子的比例和获得的受精卵数目，得到下图所示结果。实验结果表明，携带突变酶R的雄蚊能够有效降低_________，而携带酶R的雄蚊不能起到明显作用，其原因可能是_________。

Answer

（除注明外，每空2分，共18分）

（1）Y 雌（1分） 性别比例（或“性比率”）

（2）母本（或“卵细胞”）（1分） 短 替换

（3）相对孵化率较高，后代雄性个体比例较高 不能（1分）

（4）等量携带酶R基因或突变酶R基因 雌蚊子的比例和种群数量 酶R基因不能随配子遗传给子代（1分）

【解析】

试题分析：（1）由题意可知酶R能识别并切割按蚊X染色体上特定的DNA序列，使X染色体断裂，将其转入野生型雄蚊体内，会使雄蚊体内X断裂只产生Y染色体，因此会使XX雌蚊的数量减少，种群的性别比例失衡，进而达到降低种群数量的目的。

（2）转酶R基因雄蚊和野生型雌蚊交配后几乎不能产生后代，推测其原因是转酶R基因雄蚊精子中的酶R将受精卵中来自母本的X染色体断裂了，因为受精卵中的X染色体只能来自雌性。因为转酶R的作用几乎没有后代，所以应缩短酶的半衰期。由题意可知改造后的氨基酸数目不变因此应是对碱基对进行了替换，得到了半衰期更短的R酶。

（3）目的是为了突变酶R基因传递给后代，所以应选择相对孵化率较高，后代雄性个体比例较高的突变型雄蚊。为使种群中有更多的个体带有突变酶R基因，该基因不能插入到X染色体上，否则会无后代，也无法遗传。

（4）由图中的文字说明可知实验中的自变量是携带酶R基因或突变酶R基因雄蚊，因此应放入等量的携带酶R基因或突变酶R基因雄蚊。由图可知携带突变酶R的雄蚊的子代中雌蚊子的比例和种群数量都明显下降，说明携带突变酶R的雄蚊能够有效降低雌蚊子的比例和种群数量。而携带酶R的雄蚊不能起到明显作用，其原因可能是酶R基因不能随配子遗传给子代，所以在子代中作用不明显。

考点：本题考查遗传相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握和分析能力。