Question

7．家蚕原产于我国，是丝绸原料的主要来源，它在人类经济生活及文化历史上有重要地位．请回答下列有关家蚕的问题．

（1）家蚕是二倍体，体细胞中有28对染色体，其中一对是性染色体，雄蚕含有两个同型的性染色体ZZ，雌蚕含有两个异型的性染色体ZW．正常情况下，雌蚕体细胞有丝分裂后期，含有2条Z染色体，减数第二次分裂后期，含有0或2条Z染色体．
（2）在家蚕中皮肤正常（A）对皮肤油性（a）为显性，且A和a基因只位于Z染色体上．雄蚕比雌蚕的丝质好，出丝率高，所以极早鉴别出蚕的雌雄具有明显的经济意义．根据油蚕幼虫皮肤油纸样透明和身体虚弱等特点，易于把雌蚕分开，大量淘汰雌蚕，保留雄蚕．可利用表现型为正常雌蚕和皮肤油性雄蚕的亲本杂交，杂种F₁代中，雄蚕全部正常，而雌蚕都是油蚕．
（3）生物科技工作者用X射线处理蚕蛹，将家蚕第10号染色体上含有黑卵基因的一段染色体转移，连接到W染色体上，从而可以借助光电自动选卵机将黑卵选出并杀死，达到去雌留雄的目的．蚕卵的这种变异类型在遗传学上称为染色体（结构）变异（或染色体易位）．
（4）家蚕的颜色由常染色体基因（A、a）和性染色体基因（Z^B、Z^b）共同决定，其基因型与表现型的对应关系见下表．

基因 组合	A不存在，不管B存在与否 （aa Z-Z-或aa Z-W）	A存在，B不存在 （A_ZbZb或A_ZbW）	A和B同时存在 （A_ZBZ-或A_ZBW）
颜色	白色	灰色	黑色

一只黑雄蚕与一只灰雌蚕交配，子代家蚕颜色有黑色、灰色和白色，则母本的基因型为AaZ^bW，父本的基因型为AaZ^BZ^b，黑色、灰色和白色子代的理论分离比为3：3：2．
（5）研究发现，与正常酶1比较，失去活性的酶1氨基酸序列有两个突变位点，如图：
据图推测，h基因突变为H基因时，导致①处突变的原因是发生了碱基对的替换，导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添或缺失．进一步研究发现，失活的酶1相对分子质量明显小于正常酶1，出现此现象的原因可能是蛋白质合成提前终止．

Answer 1

分析 1、有丝分裂过程中，后期着丝点分裂，染色体数目加倍；减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，而减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目短暂的加倍．
2、同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换属于基因重组，而非同源染色体交叉互换属于染色体变异（易位）．
3、据表分析：
（1）基因A和B同时存在（A_Z^BZ^-或A_Z^BW）表现为黑鸟，先看第一对基因为2种基因型，第二对的基因型有Z^BZ^B、Z^BZ^b、Z^BW3种，故黑鸟的基因型为2×3=6种；
（2）灰鸟的基因型有4种，即AAZ^bZ^b、AaZ^bZ^b、AAZ^bW、AaZ^bW；
（3）白鸟的基因型有5种，即aaZ^BZ^B、aaZ^BZ^b、aaZ^bZ^b、aaZ^BW、aaZ^bW．

解答 解：（1）在有丝分裂的后期着丝点分裂，细胞中含有2条Z染色体；雌蚕减数分裂过程中产生的次级卵母细胞中，ZW相互分离，所以形成次级卵母细胞中W的数目为0或1，在减数第二次分裂的后期着丝点分裂，所以W的数目可能是0或2．
（2）由于雌蚕的性染色体为ZW，雄蚕为ZZ，且控制家蚕幼虫的皮肤性状的基因位于Z染色体上时，根据子代雌雄后代的不同表现型判断亲本基因型，应该选用显性的雌性个体（Z^AW）和隐性的雄性个体（Z^aZ^a）进行杂交．
（3）由于雌蚕的性染色体为ZW，雄蚕为ZZ，将家蚕第10号染色体上含有黑卵基因的一段染色体转移至W染色体上后，使W染色体上增加了一片段，属于染色体结构变异；可通过光电自动选卵机将黑卵选出并杀死，从而达到去雌留雄的目的．
（4）一只黑雄鸟（A_Z^BZ^_）与一只灰雌鸟（A_Z^bW）交配，子代羽毛有黑色、灰色和白色三种，有分离出来的白色aa，说明亲本第一对基因均为Aa杂合，亲本雌性基因型为AaZ^bW；有分离出来的灰色Z^bZ^b、Z^bW，说明亲代雄性两对基因都杂合，基因型为AaZ^BZ^b，第二对基因在产生后代中出现Z^B_、Z^b_的概率均为$\frac{1}{2}$，根据图表中的表现型及基因型，子代黑色A_Z^BZ^-或A_Z^BW概率为$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$，灰色A_Z^bZ^b或A_Z^bW为为$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{3}{8}$，白色aaZ^-Z^-或aaZ^-W为$\frac{1}{4}$，即后代性状分离比为黑、灰、白=3：3：2．
（5）据图推测，h基因突变为H基因时，导致①处突变的原因是发生了碱基对的替换，后面的氨基酸不变；导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添或缺失，导致后面的氨基酸都变了．若失活的酶1相对分子质量明显小于正常酶1，说明可能突变导致翻译提前终止了．
故答案为：
（1）2    0或2
（2）正常雌蚕和皮肤油性雄蚕
（3）W    染色体（结构）变异（或染色体易位）
（4）AaZ^bW，AaZ^BZ^b，3：3：2
（5）替换      增添或缺失   提前终止

点评 本题考查伴性遗传、生物变异及应用、基因自由组合定律及应用等，要求考生掌握伴性遗传的特点，能选择合适的亲本进行杂交实验；掌握生物变异的类型，能根据题干信息判断变异类型；掌握基因自由组合定律的实质，学会应用逐对分析法解题．