Question

【题目】“嫦娥四号”内的生物科普试验载荷罐中的棉花种子长出嫩叶，这是人类在月球上种植出的第一株植物，实验用的载荷罐是一个高度密封的容器，内部搭载6种生物（棉花等4种植物种子，果蝇，酵母菌），它们形成一个简单的微型生态系统。载荷罐于1月3日加电开机，温度达到31度，经过几天，罐内的棉花种子都发芽了，此次实验对人类今后建立月球基地提供了研究基础和经验，具有重大意义。请依据材料分析回答：

（1）载荷罐内的棉花种子能够萌发，除了文中提到的条件外，你认为该载荷罐还携带了哪些物质登陆月球？_____。

（2）生态系统中不同种类的生物扮演着不同的角色，如图图甲、乙、丙代表罐中不同种类的生物，①②代表生理过程，A代表物质，请分析图中的丙和物质A分别是_____、_____。

（3）果蝇是经典遗传学的“主角”，被誉为“培养”诺贝尔奖得主的小昆虫，又一次作为明星登上了月球。下图为果蝇体细胞染色体和杂交实验示意图。

①果蝇体细胞中有4对染色体，其性别决定方式与人体相似，图一中甲果蝇产生的生殖细胞的染色体组成是_____。

②果蝇的翅有长翅和残翅两种，长翅果蝇的幼虫在35度温度会发育成残翅，这说明生物的性状是_____共同作用的结果。

③果蝇的长翅和残翅是一对相对性状（显性基因用A表示，隐性基因用a表示），请据图二判断，子代基因组成为Aa的比例是_____。现有子代中的一个长翅果蝇，请用遗传学方法设计方案判断这只的果蝇的基因组成。_____。

Answer 1

【答案】水、空气 酵母菌（分解者） 无机盐 3+X 基因和环境 1/2 将长翅果蝇与残翅果蝇交配，若后代全部为长翅果蝇，则基因组成为AA；若后代长翅果蝇与残翅果蝇各占一半，则基因组成为Aa

【解析】

（1）种子萌发的外界条件是：一定的水分、适宜的温度和充足的空气。

（2）一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，非生物部分包括阳光、空气、水、温度等，生物部分由生产者（植物）、消费者（动物）和分解者（细菌、真菌）组成。生产者能够进行光合作用制造有机物，为其他生物提供有机物和氧气；消费者促进生物圈中的物质循环；生产者与消费者之间吃与被吃的关系形成了食物链；分解者能够分解动植物的遗体，将有机物分解为无机物，维持生态系统的物质循环。

（3）果蝇的性别决定方式与人类一致，是由X、Y染色体决定，因此雄性果蝇的性染色体是XY，雌性果蝇的性染色体是XX。生物的性状是由一对基因控制的，在一对相对性状的遗传过程中，子代个体中出现了亲代没有的性状，新出现的性状一定是隐性性状，亲的基因组成是杂合体。

（1）文中提到载荷罐内温度达到31度，几天后棉花种子萌发，根据种子萌发的外界条件，还需要一定的水分和充足的空气，因此，该载荷罐还携带了水、空气等物质登陆月球。

（2）生态系统中不同种类的生物扮演着不同的角色，分别是生产者、消费者和分解者，图甲能够吸收二氧化碳也能释放二氧化碳，为绿色植物（生产者），乙是动物（消费者），丙可以将有机物分解为二氧化碳和水、无机盐，因此丙是酵母菌（分解者）；①代表光合作用，②代表呼吸作用，A代表无机盐。

（3）①果蝇体细胞中有4对染色体，其性别决定方式与人体相似，图一中甲为雌性果蝇，体细胞染色体可表示为3对＋XX，乙为雄性果蝇，体细胞染色体可表示为3对＋XY，生殖细胞中的染色体数是体细胞的一半，因此甲果蝇产生的生殖细胞的染色体组成是3+X。

②基因控制生物的性状，但性状的表现也受环境的影响。果蝇的翅有长翅和残翅两种，长翅果蝇的幼虫在35度温度会发育成残翅，这说明生物的性状是基因和环境共同作用的结果。

③图二中，亲代都是长翅，子代出现了残翅，表明残翅是隐性性状，长翅是显性性状，“显性基因用A表示，隐性基因用a表示”，则长翅的基因组成是AA或Aa，残翅的基因组成是aa。亲代果蝇遗传给子代残翅（aa）果蝇的基因一定是a，因此亲代长翅果蝇的基因组成分别是Aa、Aa，遗传图解如下：

从上图可以看出，子代长翅果蝇中，基因组成是Aa的比例是1/2。

现有子代中的一个长翅果蝇，则基因型可能是AA或Aa，要判断这只的果蝇的基因组成，可以将长翅果蝇与残翅果蝇（基因型为aa）交配，若后代全部为长翅果蝇，则基因组成为AA；遗传图解如下图所示：

若后代长翅果蝇与残翅果蝇各占一半，则基因组成为Aa，遗传图解如下图所示：