金小蜂(2n=10)的性別是由卵細(xì)胞的受精情況決定的。通常情況下,在金小蜂種群中,受精卵發(fā)育成雌性,卵細(xì)胞直接發(fā)育為雄性。雌性個(gè)體數(shù)量遠(yuǎn)高于雄性。但由于部分雄性金小蜂的體細(xì)胞內(nèi)有一條“自私”的非必需染色體——B染色體,使其子代雄性個(gè)體的比例遠(yuǎn)高于正常值。為研究B染色體“自私”的遺傳機(jī)制,研究人員進(jìn)行了如下試驗(yàn)。
(1)通常情況下,金小蜂的雄性體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)為 55條,這種雄性個(gè)體被稱為 單倍體單倍體。
(2)B染色體只存在于雄性細(xì)胞內(nèi),獨(dú)立于必需的5條染色體之外,其上的P基因影響金小蜂子代雄性個(gè)體比例。含P基因的雄性經(jīng)假減數(shù)分裂(減數(shù)第一次分裂全部染色體進(jìn)入次級(jí)精母細(xì)胞,減數(shù)第二次分裂則是一次不對(duì)稱的有絲分裂)后,形成的精子與卵細(xì)胞融合的受精卵。受精卵在有絲分裂分裂時(shí),除B染色體外,來(lái)自精子的其他染色體凝集成團(tuán),而后降解,導(dǎo)致子代體細(xì)胞染色體數(shù)為 6(或5+B)6(或5+B)條,發(fā)育為雄性。
(3)研究人員將一種能特異性干擾P基因表達(dá)物質(zhì)——RNAi(RNA干擾)顯微注射進(jìn)雄性蛹內(nèi),羽化為蜂后,與野生型雌蜂交配,雜交實(shí)驗(yàn)如圖。
①RNAi為一種人工設(shè)計(jì)的RNA,能特異性地與細(xì)胞內(nèi)同源地mRNA互補(bǔ)配對(duì),在相關(guān)酶地作用下,使其降解,從而干擾了P基因的 翻譯翻譯過(guò)程。但在此過(guò)程中,會(huì)有少量的RNAi殘留,導(dǎo)致干擾失敗,是部分P基因仍能表達(dá)。
注:餅圖陰影部分表示該基因型個(gè)體所占比例,P+表示有P基因,P-無(wú)P基因
②請(qǐng)寫出圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的基因型。ⅠP-P-、ⅡP+P-P+P-、ⅢP-P-。
③綜合以上研究結(jié)果,推測(cè)雜交實(shí)驗(yàn)二中F1代出現(xiàn)雌性金小蜂的原因 由于RNAi對(duì)P基因的干擾,受精卵中來(lái)自精子的染色體(不凝集成團(tuán))能夠正常進(jìn)行有絲分裂,表現(xiàn)為雌性由于RNAi對(duì)P基因的干擾,受精卵中來(lái)自精子的染色體(不凝集成團(tuán))能夠正常進(jìn)行有絲分裂,表現(xiàn)為雌性。Ⅱ與Ⅲ雜交產(chǎn)生的F2中雌性只有一種染色體組成,其原因時(shí)雌蜂通過(guò)一定的調(diào)節(jié)機(jī)制,使含P+基因(或 B染色體)P+基因(或 B染色體)的卵細(xì)胞致死,控制其數(shù)量,實(shí)現(xiàn)雌雄性別比例穩(wěn)態(tài)。
【考點(diǎn)】細(xì)胞的減數(shù)分裂;染色體數(shù)目的變異.
【答案】5;單倍體;6(或5+B);翻譯;P-;P+P-;P-;由于RNAi對(duì)P基因的干擾,受精卵中來(lái)自精子的染色體(不凝集成團(tuán))能夠正常進(jìn)行有絲分裂,表現(xiàn)為雌性;P+基因(或 B染色體)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:20引用:2難度:0.7
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1.研究表明,雌性動(dòng)物繁殖率下降與減數(shù)分裂異常密切相關(guān)。為了解減數(shù)分裂過(guò)程中的調(diào)控機(jī)制,研究人員展開(kāi)了系列實(shí)驗(yàn)。
(1)減數(shù)第一次分裂的前期又可分為如圖1所示5個(gè)亞時(shí)期,其中偶線期和粗線期可見(jiàn)同源染色體發(fā)生
(2)小鼠卵原細(xì)胞在胚胎期就開(kāi)始了減數(shù)第一次分裂,但在出生前后被阻滯在雙線期之后、濃縮期之前的一個(gè)漫長(zhǎng)的靜止階段(稱為核網(wǎng)期)。研究發(fā)現(xiàn),在此過(guò)程中,細(xì)胞中的環(huán)腺苷酸(簡(jiǎn)稱cAMP)含量逐漸上升,達(dá)到峰值后維持在較高水平。在雌性小鼠性成熟后,卵母細(xì)胞才少量分批繼續(xù)減數(shù)分裂過(guò)。
①cAMP被稱為細(xì)胞內(nèi)的第二信使。如圖2所示,當(dāng)信號(hào)分子與受體結(jié)合后,通過(guò)G蛋白激活酶A,在其催
化下由
②實(shí)驗(yàn)一:不同條件下體外培養(yǎng)特定時(shí)期的卵母細(xì)胞,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由此可知,cAMP調(diào)控了細(xì)胞的減數(shù)分裂進(jìn)程,判斷依據(jù)是
③已知卵原細(xì)胞進(jìn)入粗線期時(shí),在顯微鏡下可觀察到聯(lián)會(huì)復(fù)合體蛋白(簡(jiǎn)稱S蛋白)沿染色體軸分布,進(jìn)入
核網(wǎng)期時(shí),S蛋白則已完全從染色體上解離下來(lái)。研究人員猜測(cè)cAMP調(diào)控減數(shù)分裂進(jìn)程的靶蛋白可能是S蛋白,并對(duì)此展開(kāi)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)二:選取特定時(shí)期的胚胎卵巢,實(shí)驗(yàn)組注射混有臺(tái)盼藍(lán)的干擾S基因表達(dá)的RNA(臺(tái)盼藍(lán)用于指示注射成功與否),則對(duì)照組應(yīng)注射
實(shí)驗(yàn)三:體外培養(yǎng)特定時(shí)期的卵母細(xì)胞,實(shí)驗(yàn)組中添加酶A抑制劑,一段時(shí)間后,實(shí)驗(yàn)組中可觀察到S蛋白沿染色體軸分布的卵母細(xì)胞為68.7%,對(duì)照組的相應(yīng)數(shù)據(jù)為39.0%,表明cAMP會(huì)
④結(jié)合圖2及上述一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè),cAMP調(diào)控減數(shù)分裂進(jìn)程的機(jī)制為發(fā)布:2025/1/6 9:0:6組卷:27引用:2難度:0.5 -
2.某人體檢時(shí)被發(fā)現(xiàn)同時(shí)具備男性組織和女性組織,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)此人部分細(xì)胞性染色體組成為XO型,部分細(xì)胞性染色體組成為XYY型,所有細(xì)胞的常染色體都相同。推測(cè)此人出現(xiàn)這種性狀的原因是( )
發(fā)布:2025/1/6 8:30:6組卷:26引用:5難度:0.6 -
3.一個(gè)基因型為EeFf的卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生了一個(gè)基因型為EF的卵細(xì)胞,則同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)第二極體的基因型是( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/3 18:0:4組卷:13引用:7難度:0.9
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