Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，M和P兩個品系果蠅雜交過程出現(xiàn)一種不育現(xiàn)象，子代性腺發(fā)生退化，無法產(chǎn)生正常配子，此現(xiàn)象與P品系特有的P因子（一段可轉移的DNA）有關。用兩個品系的果蠅進行實驗，結果如下表。

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）由實驗結果可知，這種子代不育現(xiàn)象僅在____________時出現(xiàn)，據(jù)此判斷不育現(xiàn)象的發(fā)生除了P因子外，還與____________品系的細胞質成分有關。由此分析，1組和2組子代能正常產(chǎn)生配子的原因是____________。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，P因子可以從染色體的一個位置轉移到相同或不同染色體的其他位置上，會導致被插入基因發(fā)生____________，進而導致不育現(xiàn)象。體細胞階段，P因子能表達出抑制P因子轉移的阻遏蛋白，在細胞質中大量積累。受精后，P品系卵細胞質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）進一步研究發(fā)現(xiàn)，在生殖細胞階段，P因子能表達出P因子轉移所需要的轉移酶。這種轉移酶總長度大于阻遏蛋白，并且前面2/3左右的____________序列與阻遏蛋白完全相同，推測出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是P因子____________。

（4）雄果蠅減數(shù)分裂時同源染色體不會發(fā)生交叉互換，但是將P因子導入到雄果蠅染色體上，可以引起P因子處發(fā)生交叉互換。若右圖所示基因型的雄果蠅進行測交，測交后代中aabb基因型的個體所占比例為n，則該雄果蠅產(chǎn)生的重組配子所占比例為____________。

Answer 1

【答案】 P作父本、M作母本 M 1組沒有M品系的細胞質成分，2組沒有P因子（或 “1組、2組不同時存在P因子和M品系細胞質成分”） 基因突變 抑制P因子的轉移 P因子（或“細胞核”） 氨基酸 （在體細胞或生殖細胞階段）可以轉錄形成不同的mRNA，翻譯形成阻遏蛋白或轉移酶 1-2n

【解析】根據(jù)表格分析，在4組雜交中，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)，說明“P父本細胞核中的P 因子”和“M母本細胞質中的成分”兩個條件同時存在，才會出現(xiàn)子代不育現(xiàn)象；第1 組父本母本都是P，沒有“M 母本細胞質中的成分”，第2組父本母本都是M，沒有“P父本細胞核中的P因子”，因此，這兩組都不出現(xiàn)子代不育現(xiàn)象。

（1）根據(jù)以上分析已知，這種子代不育現(xiàn)象僅在P作父本、M作母本時出現(xiàn)，即不育現(xiàn)象與P父本細胞核中的P 因子、M母本細胞質中的成分都有關；由于1組沒有M品系的細胞質成分，2組沒有P品系的P因子，因此兩組都可育，都可以產(chǎn)生正常配子。

（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，這是導致不育現(xiàn)象的原因。根據(jù)題意分析，P品系卵細胞質中有阻遏蛋白，能抑制P因子的轉移，所以P作母本時，其卵細胞中不會出現(xiàn)因P因子的DNA片段轉移導致的基因突變，因此不會出現(xiàn)子代不育，則第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胞質只含細胞核，所以只提供了P因子，卻沒有抑制P因子轉移的阻遏蛋白，因此第4組子代不育。

（3）根據(jù)題意分析，抑制P因子轉移的阻遏蛋白和P因子轉移酶都是P因子表達出的蛋白質，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胞階段、生殖細胞階段表達，據(jù)此推測P 因子分別在體細胞階段、生殖細胞階段可以轉錄形成不同的mRNA，進而翻譯形成阻遏蛋白、轉移酶。

（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；而導入P 因子后會引起其在產(chǎn)生配子時發(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，其中AB 和ab 比例相同，Ab 和aB 比例相同，對其測交產(chǎn)生aabb 后代的比例為n，即該雄蠅產(chǎn)生的ab 配子比例為n，則重組配子（Ab 和aB）比例為1-2n。