Question

【題目】野生型果蠅為灰身、長(zhǎng)翅。灰身基因（A）突變后出現(xiàn)黑身表型，長(zhǎng)翅基因（B）突變后出現(xiàn)殘翅表型。已知控制這兩對(duì)性狀的基因都位于常染色體上。用灰身長(zhǎng)翅（P1）與黑身殘翅（P2）兩種果蠅進(jìn)行的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

根據(jù)這兩對(duì)基因的DNA序列分別設(shè)計(jì)一對(duì)PCR引物，對(duì)雜交實(shí)驗(yàn)一親本、子代的基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增結(jié)果見(jiàn)圖1。

請(qǐng)回答問(wèn)題：

（1）根據(jù)雜交實(shí)驗(yàn)一與相關(guān)基因PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果，推測(cè)P1親本的基因型是______。P1親本產(chǎn)生配子的基因型是______。

（2）由圖1的PCR結(jié)果可以推測(cè)：果蠅B→b的突變是由于B基因內(nèi)______所致。判斷的依據(jù)是：______。

（3）若對(duì)雜交實(shí)驗(yàn)二中的親本、子代的基因組DNA再進(jìn)行PCR擴(kuò)增，親本及親本型子代擴(kuò)增結(jié)果見(jiàn)圖2。請(qǐng)將新組合表型果蠅的擴(kuò)增條帶圖繪在圖2中的橫線上。______

（4）分析雜交實(shí)驗(yàn)二后代中出現(xiàn)4種表型，且數(shù)量不等的原因是：______。

（5） 為從細(xì)胞水平證明只有雌果蠅能夠產(chǎn)生新的基因組合的配子，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路，列出主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)材料，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。______

Answer 1

【答案】AaBb AB、ab 堿基對(duì)的增加 B基因的PCR擴(kuò)增片段大小為600bp，而突變基因b的擴(kuò)增片段為700bp，說(shuō)明B基因的長(zhǎng)度增加了100bp，突變?yōu)?/span>b基因 P1親本產(chǎn)生了4種基因型不同，數(shù)量?jī)蓛上嗟鹊呐渥�，其中親本型多、重組型少；P2親本只產(chǎn)生一種基因型的配子 觀察雌、雄果蠅生殖細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中的染色體行為。光學(xué)顯微鏡，染色后的性成熟果蠅卵巢、精巢的切片。在雌果蠅細(xì)胞中可以觀察到有交叉現(xiàn)象的染色體，而在雄蠅中觀察不到此現(xiàn)象

【解析】

根據(jù)圖1和雜交實(shí)驗(yàn)一可知：雜交一的親本和子代的基因組成為AaBb×aabb→AaBb：aabb=1：1，推測(cè)兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，A和B在一條染色體上，ab在一條染色體上。

（1）根據(jù)相關(guān)基因PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果，推測(cè)P1親本的基因型AaBb，雜交一的親本和子代的基因組成為AaBb×aabb→AaBb：aabb=1：1，推測(cè)兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，A和B在一條染色體上，ab在一條染色體上，因此P1親本產(chǎn)生配子的基因型是AB和ab。

（2）由圖1的PCR結(jié)果可知：B基因有600堿基對(duì)，b基因有700堿基對(duì)，因此果蠅B→b的突變是由于B基因內(nèi)堿基對(duì)的增加所致。

（3）圖2說(shuō)明雜交實(shí)驗(yàn)二中的親本的親本基因組成為AaBb和aabb，雜交實(shí)驗(yàn)二的F1出現(xiàn)的四種表現(xiàn)型是兩多兩少，且兩兩相等，其中親本類型多，重組類型少，推測(cè)P1親本雌果蠅產(chǎn)生了4種卵細(xì)胞（AB、ab、Ab、aB），數(shù)量?jī)蓛上嗟�，其�?/span>AB、ab多，Ab、aB少，而P2親本雄果蠅只產(chǎn)生一種ab的精子，因此后代的基因組成為AaBb、aabb、Aabb、aaBb。新組合表型果蠅的擴(kuò)增條帶如圖：

（4）雜交實(shí)驗(yàn)二后代中出現(xiàn)4種表現(xiàn)型，四種表現(xiàn)型是兩多兩少，且兩兩相等，其中親本類型多，重組類型少，推測(cè)P1親本雌果蠅產(chǎn)生了4種卵細(xì)胞（AB、ab、Ab、aB），數(shù)量?jī)蓛上嗟龋�其�?/span>AB、ab多，Ab、aB少，而P2親本雄果蠅只產(chǎn)生一種ab的精子，說(shuō)明P1發(fā)生了交叉互換，這種變異類型屬于基因重組。

（5）為從細(xì)胞水平證明只有雌果蠅能夠產(chǎn)生新的基因組合的配子，可以觀察雌、雄果蠅生殖細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中的染色體行為。所需主要設(shè)備有光學(xué)顯微鏡，染色后的性成熟果蠅卵巢、精巢的切片。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果為在雌果蠅細(xì)胞中可以觀察到有交叉現(xiàn)象的染色體，而在雄蠅中觀察不到此現(xiàn)象。