Question

20．很多證據(jù)表明，上一代在環(huán)境壓力下產(chǎn)生的某些獲得性性狀可以“記憶”在配子中并遺傳給下一代．為研究環(huán)境因素引起的親代雄性個(gè)體的變異遺傳給子代的問題，我國科研人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）科研人員給正常雄鼠飼喂高脂飲食，使其成為肥胖雄鼠．雄鼠的肥胖與正常是一對(duì)相對(duì)性狀．從變異類型角度分析，高脂飲食誘導(dǎo)產(chǎn)生的變異是不可遺傳變異．
（2）為研究雄鼠肥胖性狀的遺傳，科研人員進(jìn)行雜交了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)及結(jié)果如圖所示．

有人據(jù)此判斷，親代肥胖雄鼠的Y染色體發(fā)生了基因突變．請對(duì)該推測的合理性作出判斷，并說明判斷原因：不合理．子代雄鼠均出現(xiàn)糖代謝紊亂，意味著與卵細(xì)胞結(jié)合的精子中均攜帶突變基因，不符合基因突變低頻性的特點(diǎn)．
（3）科研人員推測，子代小鼠出現(xiàn)糖代謝紊亂與父本產(chǎn)生的精子有關(guān)．為驗(yàn)證此推測，科研人員將親代肥胖雄鼠的精子頭部用顯微注射方法注射到正常雌鼠的卵母細(xì)胞中，體外胚胎培養(yǎng)后，轉(zhuǎn)入正常代孕母鼠體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育．該實(shí)驗(yàn)排除了交配時(shí)雌雄個(gè)體接觸、精卵細(xì)胞的相互識(shí)別、精液質(zhì)量等無關(guān)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．若在低脂條件下飼養(yǎng)的所有子代雄鼠均出現(xiàn)糖代謝紊亂，證明該推測成立．
（4）由于精子中大部分蛋白質(zhì)的合成處于停滯狀態(tài)，科研人員推測肥胖雄鼠精子中的RNA導(dǎo)致子代雄性小鼠出現(xiàn)糖代謝紊亂．為此，科研人員進(jìn)行如表所示實(shí)驗(yàn)．

組別	1組	2組	3組	4組	5組
材料	來自親代正常雄鼠精子的總RNA	來自親代肥胖雄鼠精子的總RNA	來自親代肥胖雄鼠精子的mRNA	來自親代肥胖雄鼠精子的tRNA	來自親代肥胖雄鼠精子的rRNA
操作	顯微注射到正常小鼠的受精卵中
觀察子代雄鼠的性狀	正常	出現(xiàn)糖代謝紊亂	正常	出現(xiàn)糖代謝紊亂	正常

①表中空白處的受體細(xì)胞是受精卵．
②由實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步判斷，子代雄鼠出現(xiàn)糖代謝紊亂與親代肥胖雄鼠精子中的tRNA有關(guān)，依據(jù)是注射tRNA的子代雄鼠出現(xiàn)糖代謝紊亂，與注射總RNA結(jié)果相似，注射其它種類的RNA無此現(xiàn)象．
（5）研究發(fā)現(xiàn)，精子中tRNA來源的小RNA（tsRNA）通過調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄來影響小鼠的性狀．請利用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合本研究，從分子水平對(duì)父本在遺傳中的作用作出解釋：①父本的基因隨染色體傳遞給子代，控制子代蛋白質(zhì)合成，影響子代性狀；②環(huán)境因素引起的父本性狀改變，通過精子的tsRNA調(diào)節(jié)子代基因的轉(zhuǎn)錄來影響子代性狀．
（6）隨著婚育觀念的改變，人們越來越重視優(yōu)生優(yōu)育，請結(jié)合本研究的結(jié)果，對(duì)于打算生育的男士提出合理的建議．低脂健康飲食．

Answer 1

分析 可遺傳的變異是由遺傳物質(zhì)改變引起的，可以遺傳給后代；由環(huán)境改變引起的變異，是不可遺傳的變異，不能遺傳給后代．

解答 解：（1）科研人員給正常雄鼠飼喂高脂飲食，使其成為肥胖雄鼠．則雄鼠的肥胖與正常是一對(duì)相對(duì)性狀．從變異類型角度分析，高脂飲食誘導(dǎo)產(chǎn)生的變異不是遺傳物質(zhì)改變引起的，所以是不可遺傳的變異，
（2）在雜交實(shí)驗(yàn)中，正常雌鼠和正常雄鼠雜交后，進(jìn)行低脂飼養(yǎng)，子代雄鼠均正常；而正常雌鼠和肥胖雄鼠雜交后，進(jìn)行低脂飼養(yǎng)，子代均不肥胖，但均出現(xiàn)糖代謝紊亂，意味著與卵細(xì)胞結(jié)合的精子中均攜帶突變基因，不符合基因突變低頻性的特點(diǎn)，所以不能判斷是親代肥胖雄鼠的Y染色體發(fā)生了基因突變．
（3）為驗(yàn)證子代小鼠出現(xiàn)糖代謝紊亂與父本產(chǎn)生的精子有關(guān)，科研人員將親代肥胖雄鼠的精子頭部用顯微注射方法注射到正常雌鼠的卵母細(xì)胞中，體外胚胎培養(yǎng)后，轉(zhuǎn)入正常代孕母鼠體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育．該實(shí)驗(yàn)排除了交配時(shí)雌雄個(gè)體接觸、精卵細(xì)胞的相互識(shí)別、精液質(zhì)量等無關(guān)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．若在低脂條件下飼養(yǎng)的所有子代雄鼠均出現(xiàn)糖代謝紊亂，證明該推測成立．
（4）小鼠進(jìn)行有性生殖，個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵，所以需要將不同的實(shí)驗(yàn)材料分別顯微注射到正常小鼠的受精卵，正常發(fā)育后，觀察子代雄鼠的性狀．根據(jù)表格記錄的信息發(fā)現(xiàn)注射tRNA的子代雄鼠出現(xiàn)糖代謝紊亂，與注射總RNA結(jié)果相似，注射其它種類的RNA無此現(xiàn)象，從而判斷子代雄鼠出現(xiàn)糖代謝紊亂與親代肥胖雄鼠精子中的tRNA有關(guān)．
（5）研究發(fā)現(xiàn)，精子中tRNA來源的小RNA（tsRNA）通過調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄來影響小鼠的性狀．說明①父本的基因隨染色體傳遞給子代，控制子代蛋白質(zhì)合成，影響子代性狀；②環(huán)境因素引起的父本性狀改變，通過精子的tsRNA調(diào)節(jié)子代基因的轉(zhuǎn)錄來影響子代性狀．
（6）根據(jù)本研究的結(jié)果，對(duì)于打算生育的男士提倡低脂健康飲食，減少吸煙、飲酒等對(duì)身體的傷害．
故答案為：
（1）相對(duì) 不可遺傳
（2）不合理．子代雄鼠均出現(xiàn)糖代謝紊亂，意味著與卵細(xì)胞結(jié)合的精子中均攜帶突變基因，不符合基因突變低頻性的特點(diǎn)
（3）正常雌鼠 交配時(shí)雌雄個(gè)體接觸、精卵細(xì)胞的相互識(shí)別、精液質(zhì)量    低脂
（4）①受精卵
②注射tRNA的子代雄鼠出現(xiàn)糖代謝紊亂，與注射總RNA結(jié)果相似，注射其它種類的RNA無此現(xiàn)象
（5）①父本的基因隨染色體傳遞給子代，控制子代蛋白質(zhì)合成，影響子代性狀；②環(huán)境因素引起的父本性狀改變，通過精子的tsRNA調(diào)節(jié)子代基因的轉(zhuǎn)錄來影響子代性狀
（6）低脂健康飲食、減少吸煙、飲酒等對(duì)身體的傷害

點(diǎn)評(píng) 本題考查生物變異的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題和解決問題的能力．