Question

“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，荧光点点是夏季一道优美的风景。已知萤火虫的体色红色（A）、棕色（a）和黄色是由2号常染色体上一组复等位基因控制。请回答下列问题：

（1）萤火虫的发光需要荧光素、荧光素酶以及ATP等多种物质，其中ATP主要在细胞中的__________（填具体的生物膜结构）产生，其发挥作用的机理是______键水解，释放能量。

（2）某同学将红色萤火虫与棕色萤火虫进行杂交，子代萤火虫中没有出现棕色，但出现了一种新性状黄色，且黄色331只、红色336只。筛选出黄色雌雄萤火虫随机交配。其后代中没有红色萤火虫，黄色和棕色的数量比约为3：1，分析出现此结果的原因___________________________________。

（3）若只有基因B存在时，上述体色才能表现，否则表现为黑色。现有红色萤火虫与黑色萤火虫杂交，F₁中红色：棕色=3：1，则亲本的基因型为_________________________。欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，现从亲本、F₁和黑色（aabb）萤火虫中选取实验材料，设计测交实验，并预测实验结果（不考虑交叉互换）：

①实验方案：____________________________________________________________。

②结果预测及结论：

a：______________________________________________________________________。

b：______________________________________________________________________。

Answer

线粒体内膜 （远离腺苷的）高能磷酸 控制体色基因的显隐性关系为：红色基因>黄色基因>棕色基因 AaBB和Aabb 取F1中红色萤火虫（AaBb）与黑色（aabb）萤火虫进行交配，统计子代的表现型及比例 若子代表现型为：红色:棕色:黑色=1:1:2，则B、b基因不在2号染色体上 若子代表现型为：红色:黑色=1:1或棕色:黑色=1:1，则B、b基因在2号染色体上

【解析】

1、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP中的A代表腺苷，由1分子腺嘌呤碱基、1分子核糖组成；动物细胞ATP来自呼吸作用，有氧呼吸过程中第一、第二、第三阶段都释放能量，合成ATP，有氧呼吸第三阶段释放的能量最多，合成的ATP最多，有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中。

2、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。

（1）萤火虫发光水解的ATP主要来自有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜；其发挥作用的机理是（远离腺苷的）高能磷酸键水解，释放能量。

（2）某同学将红色萤火虫与棕色萤火虫进行杂交，子代萤火虫中没有出现棕色，但出现了一种新性状黄色，说明红色、黄色、棕色是由复等位基因控制，假设由A、A-、a控制，由于红色萤火虫与棕色萤火虫进行杂交，子代萤火虫中没有出现棕色，但出现了一种新性状黄色，且黄色:红色=1:1，说明红色对棕色是显性性状，即AA-×aa→Aa:A-a=1:1，由于黄色雌雄萤火虫随机交配，其后代中没有红色萤火虫，黄色和棕色的数量比约为3：1，说明黄色对棕色是显性性状，即A-a×A-a→A-A-:A-a:aa=1:2:1。

（3）由题意知，A_B_为红色，A-_B_为黄色，aaB_为棕色，__bb为黑色，红色萤火虫甲（A_B_）与黑色萤火虫乙（__bb为黑色）杂交，F1中红色（A_B_）：棕色（aaB_）=2：1，说明甲乙都含有a基因、甲不含有b基因，因此亲本基因型是甲为AaBB，乙为Aabb；欲判断B、b基因是否位于2号染色体上，如果位于2号染色体上，则不遵循自由组合定律，遵循连锁定律，如果不位于2号染色体上，则遵循自由组合定律；取F1中红色萤火虫（AaBb）与黑色（aabb）萤火虫进行交配，统计子代的表现型及比例，如果B、b基因不在2号染色体上，则子代表现型为：红色:棕色:黑色=1:1:2；若B、b基因在2号染色体上，则子代表现型为：红色:黑色=1:1或棕色:黑色=1:1。