Question

4．请回答下列有关遗传问题：
（1）研究发现，某果蝇中，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1：

据图推测，酶1氨基酸序列a、b两处的突变都是控制酶1合成的基因发生替换突变的结果，其中a处是发生碱基对的增添或缺失（答全给分）导致的，b处是发生碱基对的导致的．进一步研究发现，失活酶1的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基因突变导致翻译过程提前终止．
（2）．果蝇的眼色遗传中，要产生色素必须含有位于常染色体上的基因 A，且位于X染色体上的基因B和b分别会使眼色呈紫色和红色（紫色对红色为显性）．果蝇不能产生色素时眼色为白色．现将纯合白眼雄果蝇和纯合红眼雌果蝇杂交，后代中有紫色个体．请回答下列问题：
①F₁中雌果蝇的基因型为AaX^BX^b，F₁中雄果蝇的表现型为紫眼．让F₁雌雄个体相互交配得到 F₂，F₂中紫眼：红眼：白眼比例为9：3：4．F₂代中红眼个体的基因型有种．
②请设计合理的实验方案，从亲本或 F₁中选用个体以探究 F₂中白眼雌蝇的基因型：
第一步：让白眼雌蝇与基因型为AaX^bY的雄蝇交配；第二步：观察并统计后代的表现型．
预期结果和结论之一是如果子代紫眼：红眼：白眼比例为1：1：2（或有紫眼出现），则 F₂中白眼雌蝇的基因型为aaX^BX^b；
（3）．玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用．现有基因型为Ttt的黄色籽粒植株B，其细胞中9号染色体如图3．若植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例为白色籽粒：黄色籽粒=3：2，其中得到的染色体异常植株占的比例为：$\frac{3}{5}$．

Answer 1

分析 图1中①处突变没有引起其后的氨基酸序列发生改变，突变应为碱基对的替换，②处突变使得其后的氨基酸序列也发生了改变，突变为碱基对的增添或缺失．
果蝇产生色素必须有显性基因A（位于常染色体上），而位于X染色体上的显性基因B 使得色素呈紫色，该基因为隐性时眼色为红色．果蝇不能产生色素时眼色为白色，则可以确定相关基因型：A_X^B_（紫色）、aa__（白色）、A_X^bX^b或A_X^bY（红色）．

解答 解：（1）据图分析，a处基因突变只导致一个氨基酸改变，这种突变可能是碱基对的替换，而b处突变导致b处及其后肽链上所有氨基酸都发生变化，可能是碱基对的增添或缺失．失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1，说明其肽链比正常的要短，可能为翻译提前终止．
（2）①据题意可知，果蝇的表现型有三种：紫色（A_X^B_）、红色（A_X^bX^b、A_X^bY）、白色（aa_ _）．提供的纯合亲本白眼雄果蝇和红眼雌果蝇基因型可分别用aaX^bY和AAX^BX^B表示．F₁的基因型为AaX^BX^b、AaX^BY，让F₁雌雄个体相互交配得到F₂，根据分离定律，F₂中A_：aa=3：1，X^B_：X^b_=3：1．故F₂中紫色（A_X^B_）=$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$、红色（A_X^bY）=$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{3}{16}$、白色（aa_ _）=$\frac{1}{4}$．故F₂中紫眼：红眼：白眼比例为 9：3：4．F₂代中红眼个体的基因型有2种，AAX^bY、AaX^bY．
②让白眼雌蝇与基因型为 AaX^bY 的雄蝇交配，如果子代中有紫眼出现，则说明亲代含有X^B基因，故 F₂中白眼雌蝇的基因型为aaX^BX^b；
（3）若③中得到的植株B（Ttt）在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，则该植株能形成3种可育配子，基因型及比例为Tt：t：tt=2：2：1．以植株B为父本进行测交，即与tt个体进行杂交，后代的表现型及比例黄色（2Ttt）：白色（2tt、1ttt）=2：3，其中异常植株（Ttt、ttt）占$\frac{3}{5}$．
故答案为：
（1）替换 增添或缺失（答全给分） 提前终止
（2）①AaX^BX^b        紫眼    9：3：4    2
②AaX^bY   紫眼：红眼：白眼比例为 1：1：2（或有紫眼出现）
（3）白色籽粒：黄色籽粒=3：2      $\frac{3}{5}$

点评 本题考查了伴性遗传的相关知识，意在考查考生的分析能力、理解能力和应用能力，具有一定的难度．考生要能够识记并区分细胞质遗传和细胞核遗传的遗传特点；能够利用基因的自由组合定律进行解题；并能够设计一定的杂交实验验证相关假设．