Question

11．果蝇属于XY型性别决定的生物，常作为遗传学实验材料．果蝇的灰身和黑身、红眼和白眼各为一对相对性状，分别由等位基因A、a和B、b控制．下表是两只亲本果蝇交配后，F1的表现型及比例．请分析回答下列问题：

	灰身 红眼	灰身 白眼	黑身 红眼	黑身 白眼
雄性	$\frac{3}{15}$	$\frac{3}{15}$	$\frac{1}{15}$	$\frac{1}{15}$
雌性	$\frac{6}{15}$	0	$\frac{1}{15}$	0

（1）形成基因B与b的根本原因是发生了基因突变． 研究果蝇的基因组应测定5条染色体上的DNA碱基序列．果蝇缺失一条染色体称为单体，这种变异属于染色体数目变异．
（2）图甲、乙表示基因B中遗传信息传递的两个过程．甲、乙两图中能表示基因B表达过程的是乙．若B基因在解旋后，其中一条母链上的碱基G会被碱基T所替代，而另一条链正常，则该基因再连续复制n次后，突变成的基因A'与基因A的比例为1：1．
（3）己知果蝇某一基因型的受精卵不能发育成活，根据表中的数据推测，该基因型为aaX^BX^B或aaX^BX^b．
（4）果蝇的眼色受多对等位基因的控制．野生型果蝇的眼色是暗红色，现发现三个隐性的突变群体，眼色分别为白色、朱红色、棕色．以上群体均为纯合子，相关基因均位于常染色体中的非同源染色体上．
①实验中发现，隐性的突变群体中，任何两个隐性突变群体个体间的杂交后代都是暗红眼，说明眼色至少受3对等位基因控制．
②进一步研究发现，任何一种双重隐性个体眼色都是白眼，而野生型的暗红色眼是由两种不同的色素--朱红色和棕色在眼中积累导致的，那么白色（白色/朱红色/棕色）眼色对应的等位基因控制另外两种眼色的表达．
③现有一暗红色眼雄果蝇，控制眼色的基因型是杂合的，但不知有几对基因杂合，现将该果蝇与多只隐性的雌果蝇（控制眼色的基因都是隐性的）进行测交，请预测测交后代结果，并做出杂合基因有几对的结论．
I．如果测交后代Ⅰ暗红色占$\frac{1}{2}$，说明控制眼色的基因有一对杂合；
Ⅱ．如果测交后代Ⅱ暗红色占$\frac{1}{4}$，说明控制眼色的基因有两对杂合；
III．如果测交后代Ⅲ暗红色占$\frac{1}{8}$，说明控制眼色的基因有三对杂合．

Answer 1

分析 1、分析图形：甲图两条链都做模板，为DNA的复制；乙图只有一条链做模板，为转录．
2、分析表格，灰身和黑身在后代雌雄果蝇中都出现了，且在雄性中灰身：黑身=3：1，说明灰身是显性性状，在常染色体上；红眼和白眼在雄果蝇中的比例是1：1，而雌果蝇没有白眼，说明白眼在X染色体上，是隐性性状，所以双亲的基因型是AaX^BX^b、AaX^BY．

解答 解：（1）等位基因的出现是基因突变的结果；果蝇体细胞内有4对共8条染色体，属于XY型性别决定的生物，属于其基因组应测定3+X+Y=5条染色体上的DNA碱基序列．果蝇缺失一条染色体称为单体，这种变异属于染色体数目变异．
（2）右下图中甲是DNA复制，乙是转录；DNA复制特点是半保留复制，若B基因在解旋后，其中一条母链上的碱基G会被碱基T所替代，则该链产生的基因均为A'；而另一条链正常，则以该正常链为模板形成的基因均为A，所以该基因再连续复制n次后，突变成的基因A'与基 因A的比例为1：1．
（3）根据表中的数据可知，F₁雄果蝇中灰身：黑身=3：1，红眼：白眼=1：1；F₁雌果蝇全为红眼，且灰身：黑身=6：1；可知亲本的基因型为AaX^BYxAaX^BX^b，杂交产生的F₁中，理论上雄果蝇中灰身：黑身=3：1，红眼：白眼=1：1；F₁雌果蝇全为红眼，且灰身：黑身=3：1，但由于基因型为aaX^BX^B或aaX^BX^b的受精卵不能发育成活，导致F₁雌果蝇中灰身：黑身=6：1．
（4）①根据题意，果蝇群体有四种表现型并且都为纯合体，假设是受两对基因控制，AABB表现型为暗红眼，AAbb、aaBB、aabb 可对应白色、朱红色、棕色．但是当aaBB×aabb 或者AAbb×aabb，后代就不是暗红眼，由此判断不是受两对基因控制．假设是受三对基因控制，则AABBCC表现型为暗红眼，aaBBCC、AABBcc、AAbbCC表现型为白色、朱红色、棕色，经验证满足上述条件，据此可知眼色受三对等位基因控制．
②根据题给信息可知，三对基因对应了白色，朱红色和棕色三种眼色的性状，当有任何一种双重隐性个体眼色都是白眼．假设控制白色的基因为显性时，其它两种颜色对应的基因都为隐性，则表现型应为白色．假设控制白色和其中任意一种眼色的基因对应为隐性，那么另外一种颜色控制基因就为显性，但仍表现为白色，显性基因所控制的性状不能表现，说明了白色所对应的基因控制另外两种眼色的表达．
③根据题意暗红色眼雄果蝇，控制眼色的基因型是杂合的；如果制眼色的基因有一对杂合子，设为AaBBCC，进行测交，则后代暗红眼占$\frac{1}{2}$；若控制眼色的基因有两对杂合子，设为AaBbCC，进行测交，则后代暗红眼占$\frac{1}{4}$；如果控制眼色的基因有三对杂合子，设为AaBbCc，进行测交，则后代暗红眼占$\frac{1}{8}$．
故答案为：
（1）基因突变     5      染色体数目变异 
（2）乙     1：1    
（3）aaX^BX^B或aaX^BX^b 
（4）①3    ②白色    ③Ⅰ暗红色占$\frac{1}{2}$Ⅱ暗红色占$\frac{1}{4}$Ⅲ暗红色占$\frac{1}{8}$

点评 本题考查了伴性遗传、自由组合定律、基因突变、染色体变异等的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力．