Question

【題目】果蠅作為經(jīng)典的模式生物，常用作遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料。某科研小組以果蠅為材料進(jìn)行了一系列的研究實(shí)驗(yàn)。

（1）果蠅的灰身和黑身、剛毛和截毛各為一對(duì)相對(duì)性狀，分別由等位基因A、a和D、d控制。科研人員用一對(duì)灰身剛毛果蠅進(jìn)行了多次雜交實(shí)驗(yàn)，F1的雄性個(gè)體表現(xiàn)為灰身剛毛：灰身截毛：黑身剛毛：黑身截毛=3∶3∶1∶1，雌性個(gè)體表現(xiàn)為灰身剛毛：灰身截毛：黑身剛毛：黑身截毛=5∶0∶2∶0。分析可知，控制灰身和黑身的基因位于___________染色體上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析存在不吻合的情況，原因可能是基因型為___________的受精卵不能正常發(fā)育成活。若假設(shè)成立，F1中基因A的頻率為_________（用分?jǐn)?shù)表示）。

（2）研究中發(fā)現(xiàn)了可用于隱性突變和致死突變檢測(cè)的CIB果蠅品系。CIB品系果蠅具有一條正常的X染色體（X+）和一條含CIB區(qū)段的X染色體（XCIB），其中C表示染色體上的倒位區(qū)，可抑制X染色體間交叉互換；I基因?qū)е滦坌怨�蠅胚胎致死�?/span>B為顯性棒眼基因。

①自然狀態(tài)下一般不存在基因型為XCIBXCIB的果蠅，原因是________________。

②下圖為研究電離輻射對(duì)正常眼果蠅X染色體誘變的示意圖。

為了鑒定X染色體上正常眼基因是否發(fā)生隱性突變，需用正常眼雄果蠅與F1中___________果蠅雜交，X染色體的誘變類型能在其雜交后代___________（選填“雄性”或“雌性”）果蠅中直接顯現(xiàn)出來(lái)，且能計(jì)算出隱性突變率，合理的解釋是______________________。

（3）自然界中偶然發(fā)現(xiàn)了能夠正常存活的某品系雌果蠅，其性染色體中含有Y染色體和并聯(lián)X染色體，具體的性染色體組成（）如圖。它為研究同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換的時(shí)間提供了很好的實(shí)驗(yàn)材料。

①已知性染色體組成為YY、的果蠅不能存活。基因型為的雌果蠅與基因型為XfY的雄果蠅連續(xù)交配多代，f基因在此過(guò)程中的遺傳特點(diǎn)是_________________。

②已知X染色體臂之間可以進(jìn)行交叉互換。為探究非姐妹染色單體交叉互換是發(fā)生在染色體復(fù)制之前還是之后，可選用基因型為的雌果蠅與基因型為XfY的雄果蠅雜交。若后代雌性個(gè)體的基因型為_______，說(shuō)明交叉互換發(fā)生在染色體復(fù)制之前；若后代雌性個(gè)體的基因型為_______________，說(shuō)明交叉互換發(fā)生在染色體復(fù)制之后。

Answer 1

【答案】常 AAXDXD或AAXDXd 7/15 含基因I的雄果蠅胚胎致死，自然狀態(tài)下不會(huì)產(chǎn)生XCIB雄配子 棒眼雌性 雄性 雜交后代中雄果蠅的X?染色體來(lái)源于親代雄果蠅，Y染色體上無(wú)對(duì)應(yīng)的等位基因，且F1中棒眼雌蠅XCIBX?的X染色體間不能發(fā)生交叉互換 在世代雄果蠅間連續(xù)遺傳（或父?jìng)髯�、子傳孫） 、、

【解析】

1、一對(duì)灰身剛毛果蠅雜交，子代雄性灰身∶黑身=3∶1，剛毛∶截毛=1∶1，雌性全部為剛毛，灰身∶黑身=5∶2，說(shuō)明存在致死的現(xiàn)象，同時(shí)控制剛毛和截毛的基因位于X染色體上，親代果蠅的基因型AaXDXd和AaXDY。

2、染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變：

（1）染色體結(jié)構(gòu)變異包括：缺失（缺失某一片段）、重復(fù)（增加某一片段）、倒位（某一片段位置顛倒）、易位（某一片段移接到另一條非同源染色體上）；

（2）染色體數(shù)目變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。

（1）根據(jù)分析在子代的雄性中灰身和黑身的比例是3∶1，雌性中比例為5∶2存在致死現(xiàn)象，說(shuō)明控制灰身和黑身的基因位于常染色體上，親代果蠅的基因型AaXDXd和AaXDY，F1代基因型及比例用表格表示如下：

	1XDXD	1XDXd	1XDY	1XdY
1AA	雌性灰身剛毛	雌性灰身剛毛	雄性灰身剛毛	雄性灰身截毛
2Aa	雌性灰身剛毛	雌性灰身剛毛	雄性灰身剛毛	雄性灰身截毛
1aa	雌性黑身剛毛	雌性黑身剛毛	雄性黑身剛毛	雄性黑身截毛

所以可能是AAXDXD或AA XDXd的受精卵致死。假設(shè)成立則子代中AA∶Aa∶aa=3∶8∶4，所以A的頻率=（3×2+8）/（15×2）=7/15。

（2）①含有XCIB染色體的果蠅中由于I基因?qū)е滦坌怨�蠅胚胎致死，所以不存�?/span>XCIB雄配子。

②為了鑒定X染色體上是否發(fā)生了隱性突變，可用正常眼雄蠅和F1中的CIB雌果蠅雜交；由于雜交后代中雄果蠅的X?染色體來(lái)源于親代雄果蠅，Y染色體上無(wú)對(duì)應(yīng)的等位基因，且F1中棒眼雌蠅XCIBX?的X染色體間不能發(fā)生交叉互換，所以誘變類型能夠在雜交后代的雄性個(gè)體中直接體現(xiàn)出來(lái)，計(jì)算出隱性突變率。

（3）①基因型為的雌果蠅與基因型為XfY的雄果蠅連續(xù)交配多代，能產(chǎn)生和Y的配子，XfY可以產(chǎn)生Xf和Y的配子，所以隨機(jī)結(jié)合后生成的果蠅的基因型（致死）、、XfY和YY（致死），子代依然只有和XfY的果蠅，所以，f基因在雜交過(guò)程中的特點(diǎn)是在世代雄果蠅間連續(xù)遺傳（或父?jìng)髯�、子傳孫）。

②如果交叉互換發(fā)生在染色體復(fù)制之前，則只能產(chǎn)生兩種配子和Y，當(dāng)其和XfY的雄果蠅雜交，子代雌果蠅基因型；如果交叉互換發(fā)生在染色體復(fù)制之后，則可以產(chǎn)生、、和Y的配子，所以當(dāng)其和XfY的雄果蠅雜交，子代雌果蠅的基因型有、、。