Question

果蝇（2N=8）卷翅基因A是2号染色体（常染色体）上的一个显性突变基因，其等位基因a控制野生型翅型。

（1）摩尔根用果蝇做实验材料证明了基因位于染色体上，其研究方法是______________，因为果蝇有________________________优点因此常用来作为遗传学研究的材料(至少答2点)，果蝇的单倍体基因组包括_______条染色体上的DNA序列。

（2）杂合卷翅果蝇的体细胞中2号染色体上DNA碱基排列顺序______________（相同/不相同），卷翅基因A与野生型翅基因a的根本不同在于____________。

（3）研究者发现2号染色体上的纯合致死基因B，其基因与染色体关系如图。 该品系的雌雄果蝇互交（不考虑交叉互换和基因突变），其子代中杂合子的概率是______________；子代与亲代相比，子代A基因的频率______________（上升/下降/不变）。

（4）研究者发现2号染色体上的基因A也是纯合致死，从而培养出如（3）图示“平衡致死系”，欲利用 “平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因，DD和Dd不影响翅型，dd决定新性状翅型。可做下列杂交实验（不考虑杂交过程中的交叉互换及新的基因突变）：

实验步骤：P  “平衡致死系”果蝇（♀）×  待检野生型果蝇（♂）

           /                  

  F₁      选出卷翅的雌雄果蝇随机交配

      F₂               ？

预期实验结果并得出结论：

若F₂代的表现型及比例为____________________________________，说明待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。                 

若F₂代的表现型及比例为____________________________________，说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。

Answer

假说-演绎法 易饲养、繁殖快、后代数量多、生长周期短、有易于区分的相对性状 5 不相同 碱基排列顺序不同（或脱氧核苷酸排列顺序不同） 2/3 不变 卷翅：野生型=2:1 卷翅：野生型：新生性状=8:3:1

【解析】

试题分析：根据图示中基因型为AaBb的果蝇在染色体上的分布情况，由于A和b连锁，a和B连锁，再加之不考虑基因突变和交叉互换，所以亲本AaBb产生的配子及其比例为Ab：aB=1:1，互交产生后代的基因型有三种：AAbb、AaBb和aaBB,比例为1:2:1（不考虑致死情况）。同理分析一对同源染色体上含三对基因产生配子的情况以及产生后代的情况。

（1）摩尔根用果蝇做实验材料证明了基因位于染色体上，其研究方法是假说-演绎法。果蝇有常用来作为遗传学研究的材料是因为其具有易饲养、繁殖快、后代数量多、生长周期短、有易于区分的相对性状等优点，果蝇的单倍体基因组包括5条染色体上的DNA序列，即3条非同源的常染色体和X、Y两条性染色体。

（2）杂合的说明2号染色体上含的是等位基因，所以其上的碱基对的排列顺序不相同。

（3）基因型为AaBb的雌雄果蝇进行互交，由于雌雄亲本都只产生Ab和aB两种数量相等的配子，再结合题意“后代中因为BB出现纯合致死”，所以后代（三种基因型及比例1AAbb：2AaBb：1aaBB）中只有两种基因型的个体成活，即AaBb和AAbb，比例为2:1。由此可得，子代出现杂合子的概率为2/3。由于有关A与a基因没有致死的情况，所以子代与亲代相比A的基因频率是不变的。

（4）如果待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因，即待检野生型果蝇的基因型为aabbDD，两者杂交所得F1中卷翅果蝇的基因型为AabbDD（野生型翅aabbDD淘汰）。F1中卷翅果蝇随机交配，由于F1只产生两种配子AbD:abD=1:1,所以F2代的基因型及比例是AAbbDD（致死）：AabbDD:aabbDD=1:2:1，所以成活的F2代的表现型及比例为卷翅∶野生=2∶1。如果待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因，即即待检野生型果蝇的基因型为aabbDd，两者杂交所得F1中卷翅果蝇的基因型为AabbDD：AabbDd=1:1（野生型翅aaBbDD和aaBbDd淘汰）。F1中卷翅果蝇随机交配，由于F1只产生三种配子AbD:abD:abd=2:1:1,所以F2代的表现型及比例为卷翅∶野生∶新性状=8∶3∶1。(详见棋盘法表解)

雌雄配子

2/4AbD

1/4abD

1/4abd

2/4AbD

4/16AAbbDD(致死)

2/16AabbDD(卷翅)

2/16AabbDd(卷翅)

1/4abD

2/16AabbDD(卷翅)

1/16aabbDD(野生)

1/16aabbDd(野生)

1/4abd

2/16AabbDd(卷翅)

1/16aabbDd(野生)

1/16aabbdd(新)

异常情况

基因型说明

杂合子交配异常分离比

显性纯合致死

1AA（致死）2Aa、1aa

2∶1

隐性纯合致死

1AA、2Aa、aa（致死）

3∶0

伴X染色体遗传的隐性基因致雄配子死亡（XAXa×XaY）

只出现雄性个体

1∶1