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所示。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号染色体	X染色体	第Ⅲ号染色体	第Ⅱ号染色体
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定律的遗传实验，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定律。

(2)若要进行基因的自由组合定律的实验，选择1和4作为亲本是否可行？__________，为什么？______________________________________；若选择2和5作为亲本是否可行？__________，为什么？______________________________________________。

(3)与果蝇b基因的mRNA相比，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。下表表示果蝇第Ⅱ号染色体的三种突变类型(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)。

????? 温度 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具有____________。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，进而形成一个新物种，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。现有一只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：①若___________________________________________________________，

则子代中出现的这只白眼雌果蝇是由基因突变引起的；

②若______________________________________________________________，

则子代中出现的这只白眼雌果蝇是由染色体缺失造成的。

 

Answer 1

【答案】

(1)2与1(或2与3或2与4或2与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一对同源染色体(Ⅱ)上? (3)2? (4)多方向性? C? 产生生殖隔离? (5)实验方案：让子代中的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)

【解析】(1)用翅的性状验证基因的分离定律只需要研究翅形这一对等位基因，据题意和表格所列性状可知，2号翅形为隐性，其他翅形都是显性，因此，可以选用2号与1、3、4、5中的任意一亲本杂交，如果F2中长翅∶残翅等于3∶1，则符合基因的分离定律。(2)要验证基因的自由组合定律，至少需要同时研究两对相对性状，且控制这两对相对性状的等位基因位于两对非同源染色体上。1号和4号只有一对相对性状不同，2号和5号控制的两对性状的等位基因位于一对同源染色体上，因此，以上两种组合都不能用于验证基因的自由组合定律。(3)当终止密码子UGA变为AGA后，肽链的长度延长，直到遇到下一个终止密码子UAA。由mRNA的序列可知，按蚊的b1基因比果蝇的b基因多编码2个氨基酸。(4)由表中数据可知，三种突变类型的性状不同，说明突变具有多方向性。相对而言，类型C最适宜在较低温度下生存。新物种形成的标志是出现生殖隔离。(5)正常情况下红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)杂交，子代中的雌果蝇(XAXa)全为红眼，后代中出现白眼雌果蝇，可能是由基因突变引起的，也可能是红眼显性基因缺失(染色体缺失)引起的。让该白眼雌果蝇与一只正常的红眼雄果蝇(XAY)杂交，如果后代中的雄果蝇中有一半死亡，导致后代雌果蝇∶雄果蝇＝2∶1，则该变异是由染色体缺失造成的；如果后代雌果蝇∶雄果蝇＝1∶1，则该变异是由基因突变引起的。