Question

【题目】果蝇是遗传学的经典实验材料，果蝇中的长翅与残翅、红眼与白眼、灰身与黑身为三对相对性状（设翅型基因为A、a，眼色基因为B、b，体色基因为H、h）。现有两种基因型果蝇交配，后代表现型统计数据如下表，请分析回答：

表现型	红眼长翅	红眼残翅	白眼长翅	白眼残翅
雌果蝇	3	1	0	0
雄果蝇	3	1	3	1

（1）果蝇控制翅型与眼色这两对相对性状的基因分别位于____染色体和____染色体上。

（2）研究果蝇的基因组计划，需要研究几条染色体____？

（3）果蝇的体细胞中有4对染色体，在精子的形成过程中，会出现两次染色体排列在细胞中央的情形。第一次染色体排列在细胞中央的时期是____，此时细胞中有____个着丝粒。

（4）已知红眼基因部分片段的碱基排列如下图。

由该基因片段控制合成的多肽中，含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列（脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG）。则翻译上述多肽的mRNA是由该基因的____链转录的（以图中的①或②表示）。此mRNA的碱基排列顺序是____________。

（5）假定残翅（v）基因频率为10－5，由于在正常环境条件下，残翅果蝇难以生存，结果长翅（V）类型个体逐渐增多，V基因频率也随之升高，经过许多代后，长翅类型成为该种群中常见类型。与其他突类型相比，残翅个体数要少得多，这一现象说明____________。如果在某果蝇种群中，每2500只果蝇中才有一只残翅果蝇，那么残翅（v）的基因频率为____。

（6）在一个稳定遗传的灰身果蝇种群中，出现了一只黑身雄果蝇，假如已弄清黑身是隐性性状。请设计实验判断黑身基因是位于常染色体上，还是X染色体上。请完成相关实验方案及相应的实验结论。

实验方案：①第一步，将____________与变异的黑身雄果蝇交配，得子一代；子一代全是____________。

②第二步，将子一代的____________与原种群的纯合灰身雄果蝇杂交。

实验结论：若后代全是____________，则黑身基因在常染色体上；若后代出现____________，则黑身基因在X染色体上。

Answer 1

【答案】常X3条常染色体和X、Y染色体减数第一次分裂中期8②CCUGAAGAGAAG残翅是不利变异，经长期的自然选择而不断被淘汰，自然选择决定生物进化的方向1/50纯种灰身雌果蝇灰身灰身雌果蝇灰身果蝇，且雌雄均有雄性黑身果蝇

【解析】

根据题意和图表分析可知：后代表现型中雌果蝇和雄果蝇中的长翅：残翅=3：1，说明长翅对残翅为显性性状，且控制翅型的基因位于常染色体上，则亲本相关基因型都为Aa；雌果蝇中只有红眼，而雄果蝇中有红眼和白眼，说明红眼对白眼为显性性状，且控制眼色的基因位于X染色体上，则亲本相关基因型为XBXb、XBY。因此，亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY。

（1）根据以上分析已知，控制翅型的基因位于常染色体上，控制眼色的基因位于X染色体上。

（2）果蝇细胞中含有3对常染色体和2对性染色体，因此研究果蝇的基因组计划，需要研究3条常染色体和X、Y性染色体共5条染色体上的基因。

（3）在减数分裂形成精子的过程中，减数第一次分裂中期同源染色体对称分布于细胞中央的赤道板上，此时细胞中含有8条染色体，因此含有8个着丝点。

（4）转录只以基因的DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA的过程。根据多肽中，含有“-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸-赖氨酸”的氨基酸序列，判断mRNA是由该基因的②链转录的，其碱基排列顺序是CCUGAAGAGAAG。

（5）根据题意分析，残翅果蝇难以生存，数量减少，而长翅果蝇数量逐渐增加，说明残翅是不利变异，经长期自然选择而不断被淘汰，自然选择决定生物进化的方向。已知每2500只果蝇中才有一只残翅果蝇，即vv基因型频率=1/2500，根据遗传平衡公式，v基因频率为1/50。

（6）实验方案：①由于黑身是隐性性状，所以用纯种灰身雌性果蝇与变异的黑身雄性果蝇交配，子一代全是灰身；②将子一代的灰身雌性果蝇与原种群的纯合灰身雄性果蝇杂交。

实验结论：如果后代全是灰身果蝇，则黑身基因在常染色体上；如果后代出现雄性黑身果蝇，则黑身基因在X染色体上。