Question

【題目】2017年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎由三位科學(xué)家分享，他們揭示了黑腹果蠅羽化（由蛹發(fā)育為成蟲）時間的分子機制。黑腹果蠅的羽化時間受位于X染色體非同源區(qū)段上的一組復(fù)等位基因控制，有控制羽化時間為29h、24h、19h和無節(jié)律四種等位基因，其中24h的為野生型，其余三者由基因突變產(chǎn)生。請回答下列問題：

（1）某研究小組為了探究控制羽化時間的一組復(fù)等位基因之間的顯隱性關(guān)系，首先探究了控制羽化時間為29h、24h、19h這三種等位基因之間的顯隱性關(guān)系：用一只羽化時間29h的雌果蠅和一只羽化時間24h的雄果蠅雜交，產(chǎn)生的在19h時觀察到有果蠅個體羽化出來。若所有基因型的個體均能正常存活，該研究小組假設(shè)：該性狀受一組復(fù)等位基因、T、t控制，其中對T、t為完全顯性，T對t為完全顯性，野生型受T基因控制。該研究小組統(tǒng)計了所有的羽化時間及比例，若____________則該假設(shè)正確，其中，羽化時間為19h和24h的果蠅分別為____________（雌、雄）性。

（2）研究小組需要再確定無節(jié)律基因與、T、t之間的顯隱性關(guān)系（假設(shè)它們之間都是完全顯性關(guān)系），若（1）的假設(shè)正確，現(xiàn)有一只羽化時間無節(jié)律的雄果蠅和以上三種羽化時間均為純合子的雌果蠅各若干只，可能只需一次雜交實驗就能確定無節(jié)律基因與其他三種等位基因之間顯隱性關(guān)系的方法是：用該無節(jié)律的雄果蠅與羽化時間為____________的雌果蠅雜交，觀察果蠅的表現(xiàn)型。如果表現(xiàn)型______________，則無節(jié)律基因相對于該節(jié)律基因為顯性；如果表現(xiàn)型______________，則無節(jié)律基因相對于該節(jié)律基因為隱性。

Answer 1

【答案】羽化時間29h：24h：19h=2：1：1 雄和雌 29h或19h 有兩種（或出現(xiàn)無節(jié)律或雌性都為無節(jié)律，雄性都表現(xiàn)為該節(jié)律或雌雄表現(xiàn)不同） 只有一種（或全表現(xiàn)為該節(jié)律或雌雄表現(xiàn)相同）

【解析】

根據(jù)題目信息，野生型受T基因控制，親本羽化時間29h的雌果蠅和一只羽化時間24h的雄果蠅雜交，產(chǎn)生的F1在19h時有果蠅個體羽化出來，從而確定29h的性狀由T+基因控制，19h性狀由t基因控制，再利用相關(guān)雜交關(guān)系推測子代基因型及表現(xiàn)型；在證明無節(jié)律與有節(jié)律基因的顯隱關(guān)系時，利用假說——演繹法，對要證明的問題提出相關(guān)假設(shè)，進行演繹推理，找出兩種假設(shè)的區(qū)別進而加以證明。

（1）按照該研究小組假設(shè)，野生型受T基因控制，根據(jù)題中信息，“用一只羽化時間29h的雌果蠅和一只羽化時間24h的雄果蠅雜交，產(chǎn)生的F1在19h時觀察到有果蠅個體羽化出來�！笨梢酝贫�29h的性狀由T+基因控制，19h性狀由t基因控制。如果該觀點正確，則羽化時間24h的黑身雄蠅基因型是XTY，而羽化時間29h的灰身雌蠅基因型是XT+X—，由于子代出現(xiàn)了羽化時間為19h的個體，所以親代的基因型為XTY和XT+Xt，子代XT+Y∶XtY∶XT+XT∶XTXt=1∶1∶1∶1，表現(xiàn)型為F1的羽化時間29h∶24h∶19h=2∶1∶1，羽化時間為19h和24h的基因型為XtY和XTXt，分別為雄性和雌性。

（2）若（1）的假設(shè)正確，控制該性狀的復(fù)等位基因對T、t為完全顯性，T對t為完全顯性。所以，若要確定無節(jié)律的性狀與這三種等位基因之間的顯隱性關(guān)系，需用該無節(jié)律的雄果蠅與羽化時間為29h或19h的雌果蠅雜交，根據(jù)伴X染色體遺傳的特點——交叉遺傳的特性，若F1的雌性均表現(xiàn)為無節(jié)律，雄性均表現(xiàn)為有節(jié)律，則無節(jié)律基因相對于該節(jié)律基因為顯性（或有兩種表現(xiàn)型）；若F1無論雌雄均表現(xiàn)為該節(jié)律性狀（或只有一種表現(xiàn)型），則無節(jié)律基因相對于該節(jié)律基因為隱性。