Question

现有五个果蝇品系都是纯种，其表现型及相应基因所在的染色体如下表．其中，2～5果蝇品系均只有一个性状为隐性，其他性状均为显性纯合，且都由野生型（长翅、红眼、正常身、灰身）突变而来．请据表回答问题：

亲本序号	1	2	3	4	5
染色体		第Ⅱ染色体	X染色体	第Ⅲ染色体	第Ⅱ染色体
性状	野生型 （显性纯合子）	残翅（v）	白眼（a）	毛身（h）	黑身（b）
		其余性状均为纯合显性性状

（1）若通过观察和记录后代中翅的性状来进行基因分离规律的遗传实验，选用的亲本组合是

 

（填亲本序号）；其F2表现型及比例为

 

时说明其遗传符合基因分离规律．
（2）若要进行基因自由组合规律的实验，选择1和4做亲本是否可行？

 

，为什么？

 

；若选择2和5做亲本是否可行？

 

，为什么？

 

．
（3）与果蝇b基因的mRNA相比，若按蚊b1基因的mRNA中UGA变为AGA，其末端序列成为“-AGCGCGACCAGACUCUAA-”，则按蚊的b1基因比果蝇的b基因多编码

 

个氨基酸（起始密码子位置相同，UGA、UAA、UAG为终止密码子）．
（4）果蝇的自然群体中，第II号染色体的变异很多．下表表示果蝇的三种第II号染色体突变类型（A、B、C）在不同温度下的存活能力与野生型果蝇的比较（以野生型为100）．

类型	25.5℃	30℃	16.5℃
野生型	100	100	100
A	99	98	100
B	101	110	87
C	92	89	109

分析表中数据，可看出生物突变的特点之一是

 

．如果果蝇生存环境的温度明显下降，经过较长时间后，类型

 

的基因频率会逐渐提高，进而形成一个新品种，但形成新物种的标志是

 

．
（5）核辐射可引起染色体片段丢失，即缺失；若1对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅有一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子．缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子导致个体死亡．现有一红眼雄果蝇与一只白眼雌果蝇杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇．请判断这只白眼雌果蝇的出现是由于染色体缺失造成的，还是由于基因突变引起的？
实验方案：

 

．
预测结果：
②若

 

，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的．
②若

 

，则这只白眼雌果蝇的出现是由于染色体缺失造成的．

Answer 1

考点：基因的分离规律的实质及应用,基因的自由组合规律的实质及应用,基因突变的特征,染色体结构变异和数目变异

专题：

分析：分析表格1：1号果蝇品系为野生型（显性纯合子），2～5果蝇品系均只有一个性状为隐性，其他性状均为显性纯合，即1-5号品系果蝇的基因型均已知．其中控制果蝇残翅和中翅的基因、控制果蝇黑身和灰身的基因都位于同一对同源染色体（Ⅱ）上．
分析表格2：不同突变类型的果蝇在同一温度条件下的存活能力不同，与野生型相比，B突变类型更能适应高温环境，C突变类型更能适应低温环境．

解答： 解：（1）若通过观察和记录后代中翅的性状来进行基因分离规律的遗传实验，选用的亲本组合是2与1，其F1均表现为中翅，让F1中雌雄果蝇自由交配，若该性状的遗传遵循基因分离定律，则F2表现型及比例为长翅：残翅等于≈3：1．
（2）若要进行基因自由组合规律的实验，不可选择1和4做亲本，因为1和4只存在一对相对性状的差异；也不可选择2和5做亲本，因为2和5控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体（Ⅱ）上，不遵循基因的自由组合定律．
（3）起始密码子位置相同，与果蝇b基因的mRNA（-AGCGCGACCUGACUCUAA-）相比，按蚊b1基因的mRNA（-AGCGCGACCAGACUCUAA-）的终止密码子延后，即按蚊的b1基因比果蝇的b基因多编码2个氨基酸（AGA和CUC编码的氨基酸）．
（4）由表中数据可以看出，不同突变类型的果蝇在同一温度条件下的存活能力不同，说明生物突变具有不定向性．突变类型C更能适应低温环境，所以果蝇生存环境的温度明显下降时，突变类型C的基因频率会逐渐提高，进而形成一个新品种；生殖隔离是新物种形成的标志．
（5）该实验的目的是探究这只白眼雌果蝇的出现是由于染色体缺失造成的，还是由于基因突变引起的．可让该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，通过观察子代红眼果蝇和白眼果蝇的比例来进行判断．
①若这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的，则杂交子代中红眼：白眼=1：1（或雌果蝇：雄果蝇=1：1）；
②若这只白眼雌果蝇的出现是由于染色体缺失造成的，则杂交子代中红眼：白眼=2：1（或雌果蝇：雄果蝇=2：1）．
故答案为：
（1）2与1（或3、或4、或5）长翅：残翅等于（或约等于）3：1
（2）不可行   1和4只存在一对相对性状的差异    不可行   2和5控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体（Ⅱ）上
（3）2
（4）不定向性    C    生殖隔离
（5）实验方案：让该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交
预测结果：①杂交子代中红眼：白眼=1：1（或雌果蝇：雄果蝇=1：1）
②杂交子代中红眼：白眼=2：1（或雌果蝇：雄果蝇=2：1）
实验方案：取该白眼雌果蝇有分裂能力的细胞制成装片，在显微镜下观察（X）染色体的结构 
预测结果：①（X）染色体正常      ②（X）染色体不正常
实验方案：让该白眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交
①杂交子代中雌果蝇：雄果蝇=1：1     ②杂交子代中雌果蝇：雄果蝇=2：1

点评：本题考查范围较广，综合考查基因分离定律及应用、遗传信息的转录和翻译、基因突变、生物进化及遗传学探究实验，重点考查基因的分离定律及应用，要求学生能认真审题，注意题干信息“2～5果蝇品系均只有一个性状为隐性，其他性状均为显性纯合”和表中信息“残翅、黑身都位于第Ⅱ号染色体上”的应用．