Question

請(qǐng)分析并計(jì)算下列有關(guān)問題：
（1）某育種科學(xué)家在農(nóng)田中發(fā)現(xiàn)一株大穗不抗病的小麥，自花受粉以后獲得160顆種子，這些種子發(fā)育成的小麥有30株為大穗抗病，有X（X不等于0）株為小穗抗病，其余都染病．假定小麥穗的大小與抗病不抗病這兩對(duì)相對(duì)性狀是獨(dú)立遺傳的，請(qǐng)分析回答下列問題：若將這30株大穗抗病的小麥作親本自交得F₁，在F₁中選擇大穗抗病的再自交，F(xiàn)₂中能穩(wěn)定遺傳的大穗抗病小麥占F₂中所有的大穗抗病小麥的比例是

 

．
（2）有一種遺傳病是由X染色體上的顯性基因控制的，這種病在男性中的發(fā)病率為7%，則在女性中的發(fā)病率為

 

．
（3）假設(shè)某大腸桿菌含¹⁴N（N的質(zhì)量數(shù)為14，下同）的DNA的相對(duì)分子質(zhì)量為a，若將其長(zhǎng)期培養(yǎng)在含¹⁵N的培養(yǎng)基中便得到含¹⁵N的DNA，相對(duì)分子質(zhì)量為b，現(xiàn)將含¹⁵N的DNA大腸桿菌再培養(yǎng)在¹⁴N的培養(yǎng)基中，子二代DNA的相對(duì)分子質(zhì)量平均為

 

．
（4）果蠅黑身對(duì)灰身是一對(duì)相對(duì)性狀，基因位于常染色體上．現(xiàn)有純種灰身果蠅和純種黑身果蠅雜交，F(xiàn)₁全為灰身．F₁自由交配產(chǎn)生F₂．將F₂中的灰身果蠅取出，讓其自由交配，后代中灰身果蠅與黑身果蠅的比例為

 

．
（5）在如圖食物網(wǎng)中a表示動(dòng)物性食物所占比例，若要使鳥體重增加x，至少需要生產(chǎn)者量為y，x與y的關(guān)系可用柱形圖表示，則a為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,DNA分子的復(fù)制,基因的分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,生態(tài)系統(tǒng)的功能

專題：

分析：根據(jù)題意分析可知：小麥穗的大小與抗病不抗病這兩對(duì)相對(duì)性狀是獨(dú)立遺傳的，遵循基因的自由組合定律．X染色體上的顯性基因控制的遺傳病特點(diǎn)是女性患者多于男性．DNA分子復(fù)制方式是半保留復(fù)制．果蠅黑身對(duì)灰身是一對(duì)相對(duì)性狀，基因位于常染色體上，遵循基因的分離定律．能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的．

解答： 解：（1）由題意可知，一株大穗不抗病的小麥，自花授粉獲得的后代出現(xiàn)了性狀分離，既有大穗和小穗，也有抗病和不抗病，因此該大穗不抗病的小麥為雙雜合子，大穗和不抗病為顯性，假設(shè)大穗由A控制，不抗病由B控制，該大穗抗病植株的基因型為Aabb，又由題意可知，將一株大穗不抗病的小麥進(jìn)行了連續(xù)三代的自交并淘汰小穗的類型，根據(jù)基因的分離規(guī)律，親代中AA占

1

3

，Aa占

2

3

，F(xiàn)₁中AA=（

1

3

+

2

3

×

1

4

）÷（

1

3

+

2

3

×

1

4

+

2

3

×

1

2

）=

3

5

，Aa=

2

5

，F(xiàn)₂中AA=（

3

5

+

2

5

×

1

4

）÷（

3

5

+

2

5

×

1

4

+

2

5

×

1

2

）=

7

9

．
（2）根據(jù)題意分析可知：由X染色體上的顯性基因控制的遺傳病中，男性的基因型為X^AY，發(fā)病率為7%，說明A的頻率為7%，則a的頻率為1-7%=93%．女性正常為X^aX^a，概率為93%×93%=86.49%，所以在女性中的發(fā)病率為1-86.49%=13.51%．
（3）由于1個(gè)含有¹⁴N的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量為a，則每條鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為

a

2

；1個(gè)含有¹⁵N的DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量為b，則每條鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為

b

2

．復(fù)制2次得到子二代共4個(gè)DNA分子，這4個(gè)DNA分子共8條鏈，含有¹⁴N的每條鏈相對(duì)分子質(zhì)量為

a

2

，含有¹⁵N的每條鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為

b

2

．這8條鏈，有2條是含有¹⁵N的，6條是含有¹⁴N的，因此總相對(duì)分子質(zhì)量為

b

2

×2+

a

2

×6=3a+b．所以每個(gè)DNA的平均相對(duì)分子質(zhì)量為

(3a+b)

4

．
（4）將純種的灰身果蠅和黑身果蠅雜交，F(xiàn)₁全為灰身，說明灰身相對(duì)于黑身為顯性性狀（用A、a表示），則親本的基因型為AA×aa，F(xiàn)₁的基因型為Aa．用雜合的灰身雌雄果蠅（Aa）雜交，F(xiàn)₁的基因型及比例為AA：Aa：aa=1：2：1，則灰身果蠅中AA占

1

3

、Aa占

2

3

，所以A基因占

2

3

、a基因占

1

3

．讓F₁的灰身果蠅自由交配，根據(jù)遺傳平衡定律，其子代果蠅基因型及比例為AA：Aa：aa=（

2

3

×

2

3

）：（2×

1

3

×

2

3

）：（

1

3

×

1

3

）=4：4：1，所以后代中灰身和黑身果蠅的比例為8：1．
（5）圖中草為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，蟲為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，鳥為第二、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)．已知a表示鳥的食物中動(dòng)物性食物所占的比例，則1-a表示鳥的食物中植物性食物所占的比例．要求使鳥體重增加x，至少需要生產(chǎn)者量y，則能量流動(dòng)效率應(yīng)該取最大值20%，據(jù)此可以列式y(tǒng)=ax÷20%÷20%+（1-a）x÷20%=20ax+5x．根據(jù)柱形圖表示的x與y的關(guān)系可知，當(dāng)x=1時(shí)，y=6.4，代入可得a=7%．
故答案為：
（1）

7

9

　
（2）13.51%　
（3）

3a+b

4

（4）8：1　
（5）7%

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因自由組合定律、遺傳病的發(fā)病率、DNA復(fù)制、基因分離定律和生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題的能力和計(jì)算能力．