Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，M 和 P 兩個(gè)品系果蠅雜交過(guò)程出現(xiàn)一種不育現(xiàn)象，子代性腺發(fā)生退化，無(wú)法產(chǎn)生正常配子，此現(xiàn)象與P 品系特有的 P 因子（一段可轉(zhuǎn)移的DNA）有關(guān)。用兩個(gè)品系的果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表。

組別	1	2	3	4
親本組合	P♂×P♀	M♂×M♀	M♂×P♀	P♂×M♀
子代配子正常率	100%	100%	100%	0%

（1）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，這種子代不育現(xiàn)象僅在 P 作父本、M 作母本時(shí)出現(xiàn)，據(jù)此判斷不育現(xiàn)象的發(fā)生除了 P 因子外，還與_________品系的細(xì)胞質(zhì)成分有關(guān)。由此分析，1 組和 2 組子代能正常產(chǎn)生配子的原因是________________ 。

（2）P 因子可以從染色體的一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到相同或不同染色體的其他位置上，會(huì)導(dǎo)致被插入基因發(fā)生_________________ ， 進(jìn)而導(dǎo)致不育現(xiàn)象。體細(xì)胞階段，P 因子能表達(dá)出抑制 P 因子轉(zhuǎn)移的阻遏蛋白，在細(xì)胞質(zhì)中大量積累。受精后，P 品系卵細(xì)胞質(zhì)中積累的大量阻遏蛋白________ ，因此第 3 組子代能正常產(chǎn)生配子；P 品系精子只提供 ________，因此第 4 組子代不能正常產(chǎn)生配子。

（3）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在生殖細(xì)胞階段，P 因子能表達(dá)出 P 因子轉(zhuǎn)移所需要的轉(zhuǎn)移酶。這種轉(zhuǎn)移酶總長(zhǎng)度大于阻遏蛋白，并且前面 2/3 左右的氨基酸序列與阻遏蛋白完全相同，從基因表達(dá)的角度推測(cè)出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 P 因子________ 。

（4）雄果蠅減數(shù)分裂時(shí)同源染色體不會(huì)發(fā)生交叉互換，但是將 P 因子導(dǎo)入到雄果蠅染色體上，可以引起 P 因子處發(fā)生交叉互換。若圖所示基因型的雄果蠅重組配子所占比例為 1-2n 與雌果蠅進(jìn)行測(cè)交，測(cè)交后代中 aabb 基因型的個(gè)體所占比例為_____。

Answer 1

【答案】M 1 組沒有M 品系的細(xì)胞質(zhì)成分，2 組沒有P 因子 基因突變 抑制 P 因子的轉(zhuǎn)移 P 因子 （在體細(xì)胞或生殖細(xì)胞階段）可以轉(zhuǎn)錄形成不同的 mRNA，翻譯形成阻遏蛋白或轉(zhuǎn)移酶 n

【解析】

據(jù)題意可知，M和P兩個(gè)品系果蠅雜交過(guò)程出現(xiàn)一種不育現(xiàn)象，此現(xiàn)象與P品系特有的P因子（一段可轉(zhuǎn)移的DNA ）有關(guān)。而據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，1、2、3組均正常，而4組出現(xiàn)不育．故說(shuō)明這種子代不育現(xiàn)象僅在“M作母本，P作父本”這一組出現(xiàn)，推測(cè)“P父本細(xì)胞核中的P 因子”和“M母本細(xì)胞質(zhì)中的成分”兩個(gè)條件同時(shí)存在，才會(huì)出現(xiàn)子代不育現(xiàn)象。第1 組父本母本都是P，沒有“M 母本細(xì)胞質(zhì)中的成分”，第2組父本母本都是M，沒有“P父本細(xì)胞核中的P因子”，因此，這兩組都不出現(xiàn)子代不育現(xiàn)象。

（1）觀察題中4組雜交結(jié)果可知，這種子代不育現(xiàn)象僅在“M作母本，P作父本”這一組出現(xiàn)，推測(cè)“P父本細(xì)胞核中的P 因子”和“M母本細(xì)胞質(zhì)中的成分”兩個(gè)條件同時(shí)存在，才會(huì)出現(xiàn)子代不育現(xiàn)象；第1 組父本母本都是P，沒有“M 母本細(xì)胞質(zhì)中的成分”，第2組父本母本都是M，沒有“P父本細(xì)胞核中的P因子”，因此，這兩組都不出現(xiàn)子代不育現(xiàn)象。

（2）某基因被P因子的DNA 片段插入使其序列改變，屬于基因突變，這是導(dǎo)致不育現(xiàn)象的原因；依據(jù)題目信息P品系卵細(xì)胞質(zhì)中有阻遏蛋白，能抑制P 因子的轉(zhuǎn)移，所以，P作母本時(shí)，其卵細(xì)胞中不會(huì)出現(xiàn)因P 因子的DNA片段轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的基因突變，所以不會(huì)出現(xiàn)子代不育，因此第3組（M♂×P♀）子代正常。若P 作父本，則其產(chǎn)生的精子幾乎不含細(xì)胞質(zhì)只含細(xì)胞核，所以只提供了P因子，卻沒有抑制P因子轉(zhuǎn)移的阻遏蛋白，因此，第4組子代不育。

（3）P因子轉(zhuǎn)移酶和抑制P因子轉(zhuǎn)移的阻遏蛋白都是P因子表達(dá)出的蛋白質(zhì)，它們前2/3左右的氨基酸序列相同，題中已告知兩種蛋白分別在體細(xì)胞階段、生殖細(xì)胞階段表達(dá)，據(jù)此推測(cè)，P 因子分別在體細(xì)胞階段、生殖細(xì)胞階段可以轉(zhuǎn)錄形成不同的mRNA，翻譯形成阻遏蛋白或轉(zhuǎn)移酶。

（4）圖中所示基因型的雄果蠅，若其減數(shù)分裂不發(fā)生交叉互換，則只能產(chǎn)生AB、ab 兩種配子。導(dǎo)入P 因子后會(huì)引起其在產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生交叉互換，產(chǎn)生一定量的重組配子Ab、aB，即總共可產(chǎn)生4 種配子：AB 和ab 比例相同，Ab 和aB 比例相同。重組配子（Ab 和aB）比例為1-2n。設(shè)AB 占的比例為X，則ab 占的比例也為X，而（Ab+aB+ AB +ab）=1；（1-2n + X +X）=1，則X=n；ab配子的比例為n，則測(cè)交產(chǎn)生的aabb比例為n。