Question

（24分）

I.（15分）1909年，摩尔根开展了关于果蝇白眼性状遗传的研究。他将白眼雄蝇与纯合的红眼雌蝇杂交，F₁代都是红眼；F₂代中，红眼雌果蝇2459只，红眼雄果蝇1011只，白眼雄果蝇782只。（设有关基因用R、r表示）

（1）在上述果蝇眼色中，________是显性性状，其遗传符合________定律。

（2）一个处于平衡状态的果蝇群体中r基因的频率为a。如果取F₂的一只白眼雄果蝇与一只正常的红眼雌蝇杂交。则后代中白眼雌蝇的概率为_________。

（3）摩尔根的学生布里奇斯在重复摩尔根的果蝇伴性遗传实验时，又发现了例外现象。他观察了大量的白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代，发现大约每2000个子代个体中，有一个可育的白眼雌蝇或不育的红眼雄蝇。已知几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如表所示。

布里奇斯在分析这些例外现象的产生是由于X染色体在___________（填具体时期）不分开造成的，产生了_____________的卵细胞。据此分析，请推测例外的可育白眼雌蝇最多能产生了________的卵细胞。据此分析，请推测例外的可育白眼雌蝇最多能产生__________________的卵细胞。

（4）果蝇之所以是遗传学研究的良好材料的理由是________________。

II.（9分）聚合酶链式反应（PCR技术）是在实验室中以少量样品DNA制备大量DNA的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA、DNA聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP等。反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板，故DNA数以指数方式扩增，其简要过程如右图所示。

（1）某个DNA样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A：G：T：C=1：2：3：4，则经过PCR仪五次循环后，将产生个______DNA分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是__________个。

（2）分别以不同生物的DNA样品为模板合成的各个新DNA之间存在差异，这些差异是________。

（3）由于DNA上的“遗传因子”基本都是符合孟德尔的遗传规律的，因此人类可以利用PCR技术合成的DNA进行亲子鉴定，其原理是：首先获取被测试者的DNA，并进行PCR扩增，取其中一样本DNA用限制性内切酶切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离，再使用特别的“探针”去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光下，便会显示由DNA探针凝聚于一起的黑色条码。每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合。

①限制性内切酶能将DNA样品切成特定的小片段，这主要体现了酶的________。

A．专一性             B．高效性             C．多样性              D．作用条件温和

②．2002年6月，我国第一张18位点的“基因身份证明”在湖北武汉诞生。人的“基因身份证明”是否终身有效？_______，理由是_________。

（4）请指出PCR技术与转录过程的不同之处：________________。（答出一点即可）

Answer

I．（15分，除标明外，每空2分）

（1）红眼 基因分离

（2）a/[2(a+1)] （3）减数第二次分裂后期 XX或0 Xr,XrXr,XrY,Y

（3）相对性状区分明显、繁殖周期短、子代个体数量多等（回答1点即可1分）

II．（9分，除标明外，每空1分）

（1）32 6200 （2）碱基（脱氧核苷酸）的数目、比例和排列顺序不同

（3）①A ②是 因为同一个体的不同生长发育阶段和不同组织的DNA是相同的，所以它有高度的个体特异性和稳定性（2分）

（4）PCR技术以DNA的两条单链为模板合成子代DNA，转录以DNA的一条单链为模板合成RNA、PCR技术的原料为脱氧核苷酸，转录的原料是核糖核苷酸、二者反应时的催化酶不同（答出1点即得2分）

【解析】

试题分析：I．（1）将白眼雄蝇与纯合的红眼雌蝇杂交，F1代都是红眼，说明红眼为显性性状；根据题意可判断红眼和白眼基因位于X染色体上，因此眼色的遗传符合基因分离定律。

（2）根据遗传平衡，Xr是a，所以XR是1-a，雌果蝇中XRXR是（1-a）2，XRXr是2a（1-a），所以正常的红眼雌蝇中XRXr所占的比例为2a/（1+a），两者杂交后代白眼雌蝇的概率为a/2(a+1)。

（3）例外现象的产生是由于在减数第二次分裂后期X染色体的姐妹染色单体分离后，分到同一个细胞内造成的，因此产生了XX或0的卵细胞。白眼雌果蝇（XrXrY）的卵原细胞在进行减数分裂产生配子的过程中，由于性染色体有三条，所以会出现联会紊乱现象，这样最多可形成Xr、XrXr、XrY、Y四种配子。

（4）果蝇之所以是遗传学研究的良好材料的理由是相对性状区分明显、繁殖周期短、子代个体数量多等。

II．（1）该DNA样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A：G：T：C=1：2：3：4，则另一条单链上碱基A：G：T：C=3：4：1：2，双链DNA中A：G：T：C=2：3：2：3，因此该DNA分子中含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为200个，五次循环后将产生25=32个DNA，需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目至少是（32-1）×200=6200个。

（2）不同的DNA之间存在差异，这些差异是碱基（脱氧核苷酸）的数目、比例和排列顺序不同造成的。

（3）①限制性内切酶能将DNA样品切成特定的小片段，这主要体现了酶的专一性；②人的“基因身份证明”终身有效，因为同一个体的不同生长发育阶段和不同组织的DNA是相同的，所以它有高度的个体特异性和稳定性。

（4）①模板不同，PCR以DNA的两条单链为模板，转录时以DNA的一条单链为模板；②所用的原料不同，PCR原料为四种脱氧核苷酸，转录的原理是四种核糖核苷酸；③催化反应的酶不同，PCR所用的酶是DNA聚合酶，转录所用的酶是RNA聚合酶。

考点：本题考查遗传规律的应用及PCR技术的具体操作。