Question

4．下表为果蝇杂交实验，请据表作答：

亲本	F1		F2
	雌	雄	雌、雄均表现为红眼：朱砂眼：白眼=4：3：1
白眼（♀）×红眼（♂）	全红眼	全朱砂眼

（1）上表中果蝇的表现型至少由2对基因控制，相关基因遵循自由组合遗传定律．如果相关基因用A/a、B/b、C/c…表示，（如既有常染色体基因又有性染色体基因则常染色体基因用前面的基因表示，性染色体基因用依次靠后的基因表示）则双亲的基因型为aaX^bX^b、AAX^BY．让F₂中的朱砂眼果蝇相互交配，产生的子代的表现型及比例为朱砂眼雌蝇：白眼雌蝇：朱砂眼雄蝇：白眼雄蝇=8；1：8：1．
（2）果蝇因易饲养、繁殖快等优点被越来越多基因工程项目选作受体生物．在基因工程的核心步骤中，为了成功构建基因表达载体，常需在目的基因的两端加入特定限制酶识别序列，在对供体DNA分子中的目的基因序列片段进行选择性PCR时，应将限制酶识别序列加在引物的5′端；至少循环3次后才能得到两条链等长的目的基因．循环N次所消耗的引物的数量为2ⁿ-2个，所消耗的引物的种类为2种．
（3）目前，已获得的近200种转基因植物中，有约80%来自于根癌农杆菌介导法．农杆菌的培养基的配方如下：
YEB液体培养基（1L）：酵母提取物1g，牛肉膏5g，蛋白胨5g，蔗糖5g，MgSO₄•7H₂O 0.5g，pH7.0，高压灭菌．按化学成分分析，上述培养基属于天然培养基；在制备培养的过程中，调节pH应在灭菌前（填前或后）．配方中的牛肉膏、蛋白胨为农杆菌提供氮源．

Answer 1

分析 1、分析遗传系谱图可知，白眼（♀）×红眼（♂），后代雌性个体全是红眼，雄性个体全是朱砂眼，说明红眼是显性，果蝇的眼色遗传与性别有关，属于伴性遗传，子二代雌、雄均表现为红眼：朱砂眼：白眼=4：3：1，说明该果蝇的眼色可能由两对等位基因控制，一对位于常染色体上、一对位于X染色体上，两对等位基因在遗传过程中遵循自由组合定律．
2、PCR技术即DNA分子的体外复制，三个环节是变性、复性和延伸，DNA链的延伸是从3′端向5′端延伸；DNA分子复制需要与模板链结合的两种引物，引物与模板链结合后会以模板链为模板按照碱基互补配对原则从3′端向5′端延伸形成子链．
3、培养基按照化学成分分分为合成培养基和天然培养基，不同培养基一般包括碳源、氮源、无机盐、水等微生物生长需要的基本成分，培养基在配制后灭菌前要调节PH值．

解答 解：（1）由分析可知，果蝇的眼色至少由两对等位基因控制，且两对等位基因在遗传过程中遵循自由组合定律；分析表格中的后代表现型及比例可知，亲本的基因型为aaX^bX^b、AAX^BY，子一代的基因型是AaX^BX^b、AaX^bY，前者表现为红眼，后者表现朱砂眼，子二代的雌性个体的基因型是A_X^BX^b：A_X^bX^b：aaX^BX^b：aaX^bX^b=3：3：1：1，雄性个体的基因型及比例是A_X^BY：A_X^bY：aaX^BY：aaX^bY=3：3：1：1，又由表格知，雌、雄均表现为红眼：朱砂眼：白眼=4：3：1，因此A、B同时存在表现为红眼，A存在、B不存在表现为朱砂眼，A、B都不存在表现为白眼，子二代中朱砂眼的基因型是A_X^bX^b、A_X^bY，其中AA占$\frac{1}{3}$，Aa占$\frac{2}{3}$，F₂中的朱砂眼果蝇相互交配，aa=$\frac{1}{4}×\frac{2}{3}×\frac{2}{3}=\frac{1}{9}$，A_=$\frac{8}{9}$，因此F₂中的朱砂眼果蝇相互交配，产生的子代的表现型及比例为朱砂眼雌蝇：白眼雌蝇：朱砂眼雄蝇：白眼雄蝇=8；1：8：1．
（2）由于DNA复制过程中，子链的延伸方向是从3′端向5′端延伸，因此进行PCR扩增时，应将限制酶识别序列加在引物的5′，端；至少循环3次后才能得到两条链等长的目的基因．循环N次所消耗的引物的数量为2ⁿ-2个，引物的种类是2种．
（3）由题意知，该培养基的配方的具体成分不知道，是天然培养基；PH调节应该在灭菌之前进行；配方中的牛肉膏、蛋白胨为农杆菌提供氮源．
故答案为：
（1）2   基因的自由组合定律   aaX^bX^b、AAX^BY    朱砂眼雌蝇：白眼雌蝇：朱砂眼雄蝇：白眼雄蝇=8：1：8：1
（2）5′3   2ⁿ-2   2
（3）天然  前   氮源

点评 本题的知识点是果蝇的性别决定和伴性遗传、基因的自由组合定律的实质和应用，PCR技术，培养基的分类和配制．PCR技术和培养基的相关内容简单，主要考查学生对基础知识的熟练识记，本题的难点是（1），在解题过程中要先通过后代的表现型及比例判断决定该性状的基因及位置，然后写出亲本的基因型，用正推法写出后代的基因型、表现型及比例关系并结合题干提示进行分析、判断综合解答问题．