Question

2．德國小蠊（二倍體）是廣東常見的室內昆蟲，由于長期使用殺蟲劑，其抗藥性增強．請回答：
（1）長期使用殺蟲劑，發(fā)現滅蟲效果越來越差，現代生物進化理論的解釋是經自然（殺蟲劑）選擇作用，種群中抗藥性基因頻率升高．
（2）分子生物學研究表明抗藥性主要是由基因S突變成抗性基因s導致的，科學家檢測德國小蠊是否有s抗性基因，先用PCR技術將其擴增，再用DNA分子雜交技術進行檢測．
（3）隨機取樣的德國小蠊個體中，ss個體數為60，SS個體數為260，Ss個體數為180，則抗性基因頻率為30%（或0.3）．
（4）德國小蠊的性別決定為XO型，雌性的性染色體組成為XX，雄性的性染色體組成為XO，某正常德國小蠊，體細胞中有23條染色體，則該個體的性別是雄性，其減數分裂后產生配子的染色體組成是11條常染色體+X和11條常染色體．如圖1示意該個體減數分裂過程示意圖（表示部分染色體，含性染色體），則符合該個體分裂過程的選項是B，請在圖2畫出該細胞產生的兩個子細胞減數第二次分裂后期圖（要求標上染色體的序號）．
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Answer 1

分析 本題是對自然選擇對種群基因頻率的影響、PCR技術和DNA分子雜交技術的應用、減數分裂過程、種群基因頻率計算方法的綜合性考查，根據問題的具體要求梳理相關知識點并結合題干給出的信息進行解答．

解答 解：（1）基因突變是不定向的，德國小蠊種群本身可能存在抗藥性基因的突變體，當長期使用殺蟲劑后，由于殺蟲劑對個體起到了選擇作用，存在抗藥性基因的突變體容易存活，進而使種群中抗藥性基因頻率升高，因此長期使用殺蟲劑，滅蟲效果越來越差．
（2）體外擴增DNA片段的技術是PCR技術，采用PCR技術將目的基因進行擴增后，然后采用DNA分子雜交技術檢測抗藥性主要是由基因S突變成抗性基因s導致的．
（3）由題意可知，SS=260，Ss=180，ss=60，因此s的基因頻率是：（2×60+180）÷（500×2）=30%．
（4）由題意可知，雌性個體的染色體是成對存在的，雄性個體的性染色體只有一條X染色體，因此某正常德國小蠊，體細胞中有23條染色體，則該個體的性別是雄性；在減數分裂形成配子時，同源染色體分離，因此形成的生殖細胞的染色體組成是11條常染色體+X和11條常染色體．分析題圖可知，1和2是一對同源染色體，3是一條X染色體，沒有同源染色體，因此符合該個體分裂過程的選項是B；減數第二次分裂過程中著絲點分裂，染色單體分開，在紡錘絲的牽引下移向細胞兩極．
故答案為：
（1）經自然（殺蟲劑）選擇作用，種群中抗藥性基因頻率升高
（2）DNA分子雜交
（3）30%（或0.3）
（4）雄性      11條常染色體+X和11條常染色體      B

點評 本題的知識點是現代生物進化理論內容，減數分裂過程，PCR技術和DNA分子雜交技術的應用，對于相關知識點的綜合應用是解題的關鍵，該題的重點和難點是減數分裂過程中染色體的行為變化．