Question

【題目】黑腹果蠅有P品系和M品系兩大類，不同品系之間的雜交后代育性表現(xiàn)如下表所示：

（1）從雜交結(jié)果看，同品系之間的雜交子代是可育的，雄性P品系和雌性M品系的雜交子代是不育的，但____________是可育的。

（2）研究發(fā)現(xiàn)P品系的黑腹果蠅核DNA中有許多能夠轉(zhuǎn)移的片段，稱為轉(zhuǎn)座子，由于其大量存在于P品系中，因此P品系的轉(zhuǎn)座子也稱為P因子，P因子的結(jié)構(gòu)如下圖：

P因子兩端的末端重復序列是P因子轉(zhuǎn)移所必需的，中間的編碼區(qū)可以編碼轉(zhuǎn)座酶，轉(zhuǎn)座酶能切割下P因子，然后將其插入其他DNA分子中，造成基因結(jié)構(gòu)的________， 甚至是_________的斷裂，從而引起細胞的生活力下降。轉(zhuǎn)座酶的存在是P因子轉(zhuǎn)移必需的。

（3）M品系中不存在P因子，P品系和M品系的正反交結(jié)果不同，推測原因是_______。

（4）進一步的研究發(fā)現(xiàn)，不育子代的體細胞正常發(fā)育，生殖細胞發(fā)育不正常。而體細胞內(nèi)沒有P因子的轉(zhuǎn)移，表達的轉(zhuǎn)座酶分子量為66000，生殖細胞中表達的轉(zhuǎn)座酶分子量是87000。對兩種細胞中轉(zhuǎn)座酶的___________分析可知，體細胞中的內(nèi)含子3轉(zhuǎn)錄后未被剪切，其轉(zhuǎn)錄出的_________使翻譯提前終止。

（5）現(xiàn)有標準的P品系果蠅和標準的M品系果蠅，要測定北京地區(qū)的黑腹果蠅X是哪種類型，應該采取的雜交方式是___________，若_____________，則可判定X是P品系，而不是M品系。

（6）您認為P品系和M品系是同一物種嗎？說出你的理由_____________。

Answer 1

【答案】反交子代 改變 染色體(DNA) M品系的卵細胞的細胞質(zhì)中有一種能激活P因子轉(zhuǎn)座的物質(zhì)，而P品系的卵細胞中不存在這種物質(zhì) mRNA 終止密碼 雄性P和雌性X雜交， 雌性M和雄性X雜交 雄性P和雌性X雜交子代可育， 雌性M和雄性X雜交子代不育 是，因為P品系和M品系能產(chǎn)生可育后代

【解析】

1、分析表中雜交結(jié)果，同品系之間的雜交子代是可育的，雄性P品系和雌性M品系的雜交子代是不育的，而雌性P品系和雄性M品系的雜交子代是可育的。

2、能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱之為一個物種。

（1）由分析可知，雄性P品系和雌性M品系的雜交子代是不育的，而反交則可育。

（2）P因子為核DNA片段，將其切下后插入其他DNA分子中，會造成基因結(jié)構(gòu)的改變，甚至是DNA的斷裂。

（3）由題干可知，M品系中不存在P因子，P品系作母本可育，而作父本不育，說明P品系中存在P因子，且只有在P品系作父本時P因子才能發(fā)生轉(zhuǎn)座，原因可能是M品系的卵細胞的細胞質(zhì)中有一種能激活P因子轉(zhuǎn)座的物質(zhì)，而P品系的卵細胞中不存在這種物質(zhì)。

（4）由于體細胞中轉(zhuǎn)座酶分子量小于生殖細胞中轉(zhuǎn)座酶的分子量，可推知體細胞中P因子編碼區(qū)轉(zhuǎn)錄出的mRNA上，內(nèi)含子3轉(zhuǎn)錄后的片段未被剪切，其上的終止密碼使翻譯提前終止。

（5）要判斷黑腹果蠅X的類型，可用雄性P和雌性X雜交，雌性M和雄性X雜交。如果雄性P和雌性X雜交，后代可育，而雌性M和雄性X雜交，后代不育，則可判定X是P品系。

（6）根據(jù)物種的概念，P品系和M品系雜交能產(chǎn)生可育后代，所以是同一物種。