Question

【题目】研究发现，M和P两个品系果蝇杂交过程出现一种不育现象，子代性腺发生退化，无法产生正常配子，此现象与P品系特有的P因子（一段可转移的DNA）有关。用两个品系的果蝇进行实验，结果如下表。

组别	1	2	3	4
亲本组合	P♂×P♀	M♂×M♀	M♂×P♀	P♂×M♀
子代配子正常率	100%	100%	100%	0%

（1）由实验结果可知，这种子代不育现象仅在____________时出现，据此判断不育现象的发生除了P因子外，还与____________品系的细胞质成分有关。由此分析，1组和2组子代能正常产生配子的原因是____________。

（2）研究发现，P因子可以从染色体的一个位置转移到相同或不同染色体的其他位置上，会导致被插入基因发生____________，进而导致不育现象。体细胞阶段，P因子能表达出抑制P因子转移的阻遏蛋白，在细胞质中大量积累。受精后，P品系卵细胞质中积累的大量阻遏蛋白___________，因此第3组子代能正常产生配子；P品系精子只提供____________，因此第4组子代不能正常产生配子。

（3）进一步研究发现，在生殖细胞阶段，P因子能表达出P因子转移所需要的转移酶。这种转移酶总长度大于阻遏蛋白，并且前面2/3左右的____________序列与阻遏蛋白完全相同，推测出现这种现象的原因是P因子____________。

（4）雄果蝇减数分裂时同源染色体不会发生交叉互换，但是将P因子导入到雄果蝇染色体上，可以引起P因子处发生交叉互换。若右图所示基因型的雄果蝇进行测交，测交后代中aabb基因型的个体所占比例为n，则该雄果蝇产生的重组配子所占比例为____________。

Answer 1

【答案】 P作父本、M作母本 M 1组没有M品系的细胞质成分，2组没有P因子（或 “1组、2组不同时存在P因子和M品系细胞质成分”） 基因突变 抑制P因子的转移 P因子（或“细胞核”） 氨基酸 （在体细胞或生殖细胞阶段）可以转录形成不同的mRNA，翻译形成阻遏蛋白或转移酶 1-2n

【解析】根据表格分析，在4组杂交中，这种子代不育现象仅在“M作母本，P作父本”这一组出现，说明“P父本细胞核中的P 因子”和“M母本细胞质中的成分”两个条件同时存在，才会出现子代不育现象；第1 组父本母本都是P，没有“M 母本细胞质中的成分”，第2组父本母本都是M，没有“P父本细胞核中的P因子”，因此，这两组都不出现子代不育现象。

（1）根据以上分析已知，这种子代不育现象仅在P作父本、M作母本时出现，即不育现象与P父本细胞核中的P 因子、M母本细胞质中的成分都有关；由于1组没有M品系的细胞质成分，2组没有P品系的P因子，因此两组都可育，都可以产生正常配子。

（2）某基因被P因子的DNA片段插入使其序列改变，属于基因突变，这是导致不育现象的原因。根据题意分析，P品系卵细胞质中有阻遏蛋白，能抑制P因子的转移，所以P作母本时，其卵细胞中不会出现因P因子的DNA片段转移导致的基因突变，因此不会出现子代不育，则第3组（M♂×P♀）子代正常；若P作父本，则其产生的精子几乎不含细胞质只含细胞核，所以只提供了P因子，却没有抑制P因子转移的阻遏蛋白，因此第4组子代不育。

（3）根据题意分析，抑制P因子转移的阻遏蛋白和P因子转移酶都是P因子表达出的蛋白质，它们前2/3左右的氨基酸序列相同，题中已告知两种蛋白分别在体细胞阶段、生殖细胞阶段表达，据此推测P 因子分别在体细胞阶段、生殖细胞阶段可以转录形成不同的mRNA，进而翻译形成阻遏蛋白、转移酶。

（4）图中所示基因型的雄果蝇，若其减数分裂不发生交叉互换，则只能产生AB、ab 两种配子；而导入P 因子后会引起其在产生配子时发生交叉互换，产生一定量的重组配子Ab、aB，即总共可产生4 种配子，其中AB 和ab 比例相同，Ab 和aB 比例相同，对其测交产生aabb 后代的比例为n，即该雄蝇产生的ab 配子比例为n，则重组配子（Ab 和aB）比例为1-2n。