(1)
(2)竞争
(3)B-C 上升
(4)提高栖息空间和食物条件等资源的利用率 提高能量的利用率,使能量更多的流向人类有利的方向
【点评】本题涉及面广,涵盖了神经调节、光合作用与细胞呼吸的关系、群落结构,种间关系,生态系统的营养结构与能量流动等知识点,考察学生对这些核心概念理解和掌握的要求很高。综合性强,难度较大。
31.(20分)
图1是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。图2显示的是A和a基因区域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中Ⅰ1Ⅰ2和Ⅱ1的DNA,经过酶切、电泳等步骤,再用特异性探针做分子杂交,结果见图3。
(1)Ⅱ2的基因型是_______________。
(2)一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q。如果Ⅱ2与一个正常男性随机婚配,他们第一个孩子患病的概率为_________。如果第一个孩子是患者,他们第二个孩子正常的概率为_____________。
(4)B和b是一对等位基因。为了研究A、a与B、b的位置关系,遗传学家对若干基因型为AaBb和AABB个体婚配的众多后代的基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有AaBB 和AABb两种。据此,可以判断这两对基因位于_________染色体上,理由是_______。
(5)基因工程中限制酶的作用是识别双链DNA分子的_________,并切割DNA双链。
(6)根据图2和图3,可以判断分子杂交所用探针与A基因结合的位置位于_______。
【解析】(1)无中生有,该病为伴常染色体隐性遗传病,则Ⅱ2的基因型是AA或Aa。
(2)a的基因频率为q,则有Aa占2q(1-q),aa占q2,则正常男性中Aa占2q/(1+q),所以他们的第一个孩子患病的概率为q/3(1+q);由于第一个孩子患病,可以确定该正常男性和II2的基因型都为Aa,则第二个孩子正常的概率为3/4。
(3)世界不同地区的群体之间,杂合子(Aa)的频率存在着明显的差异,此题可以按照基因频率保持不变的5个原因角度去考虑,具体分析其原因主要是:不同地区基因突变频率因环境的差异而不同,不同的环境条件下,选择作用会有所不同,导致死亡率和出生率不同,从而导致相应的差异。
(4)这两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律(存在着明显的连锁现象),如果不是在同一同源染色体上,AaBb和AABB个体后代的基因型会有4种,所以这两对等位基因位于同一对同源染色体上。
(5)基因工程中限制酶的作用是识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并切割DNA双链。
(6)从图3中分析可知:A基因上的显现出的片段长度是1.2Kb,可以判断分子杂交所用探针与A基因结合的位置位于酶切位点①与②之间。
【答案】(1)Aa或AA
(2)q/3(1+q) 3/4
(3)不同地区基因突变频率因环境的差异而不同 不同的环境条件下,选择作用会有所不同(或部分个体的迁入和迁出导致差异)
(4)同一对同源染色体上 如果不是在同一同源染色体上,AaBb和AABB个体后代的基因型会有4种(基因型AaBb个体只产生Ab和aB两种配子,这不符合自由组合定律)
(5)特定的核苷酸序列
【点评】本题涉及遗传,变异和进化的相关知识,在考察学生基础知识的同时,更多的考察了计算、读图和析图的能力,综合性较强,难度中等偏上。