Question

果蝇是很好的遗传学实验材料，某小组以果蝇为材料进行了下列相关实验。

（1）如果将孵化后4—7d的长翅果蝇幼虫放在35-37℃环境下（正常培养温度为25℃）处理6-24h，结果培养出的成虫中出现了一定数量雌雄皆有的残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇，此现象说明______________________________。

（2）实验小组在对果蝇体细胞中的染色体和基因进行研究时，绘制出下图所示图像，有关说法正确的是_________（填写字母序号）

A．此果蝇体内除精子外，其余细胞内均含有两个染色体组

B．位于X染色体上的基因均能在Y染色体上找到相应的等位基因

C．若此果蝇一个精原细胞减数分裂产生了一个DX的精子，则另外三个精子的基因型为DY，dX，dY

D．果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y

（3）已知果蝇中灰身与黑身、截刚毛与正常刚毛、对CO₂敏感与对CO₂有抗性为三对相对性状，其中控制正常刚毛和截刚毛的基因位于X和Y染色体上，现选取果蝇的两个纯系品种进行两组杂交，其杂交方式及结果如下：

杂交一： P：♀黑身、截刚毛  ♂灰身、正常刚毛 对CO2敏感 ×  对CO2有抗性 F1    灰身、正常刚毛、对CO2敏感

杂交二： P：♀灰身、正常刚毛  ♂黑身、截刚毛 对CO2有抗性 ×  对CO2敏感 F1    灰身、正常刚毛、对CO2有抗性

根据以上实验结果分析回答：

对CO₂有抗性的性状其遗传方式属于_________遗传。研究发现，果蝇对CO₂有抗性产生的根本原因是控制对CO₂敏感的基因上有一个碱基被替换，从而使相应蛋白质的第151位丝氨酸被脯氨酸替代，已知丝氨酸的密码子是UCU、UCC、UCA、UCG、AGU、AGC，脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG，由此推测DNA模板链上决定第151号位氨基酸的有关碱基_________被____________替换。

（4）基因突变大多数对生物有害，甚至导致死亡。在做果蝇实验时发现1只由于单基因突变从而表现突变性状的雌蝇（简称为突变型），让这只雌蝇与1只野生型的雄蝇进行交配（Y染色体上无相关基因），F₁中野生型与突变型之比为2：1，且雌雄个体之比也为2：1。请你用遗传图解对这个现象进行解释并作说明___________（相关基因用R、r表示，要求写出亲代的基因型、表现型以及子代所有的基因型和表现型。）

Answer

表现型是基因型与环境共同作用的结果 D 细胞质 A G

【解析】

本题考查的知识点主要是伴性遗传在实践中的应用、基因的自由组合定律及其应用。由题意可知控制正常刚毛和截刚毛的基因位于X和Y染色体上，X染色体上的基因控制的性状在在后代中出现的情况是和性别相联系的。对CO2敏感与对CO2有抗性总与母本相一致，表现为细胞质遗传。

（1）如果将孵化后4-7天的长翅果蝇幼虫放在35-37℃环境下，正常温度为25℃处理，结果培育出的成虫出现了一定数量的残翅，雌雄皆有，这些果蝇在正常温度下产生的后代仍然是长翅，这说明表现型是基因与环境共同作用的结果。

（2）A、由图分析可知该果蝇是雄果蝇，此果蝇体内除精子外，次级精母细胞的前期和中期也只有1个染色体组，还有体细胞有丝分裂后期的细胞有4个染色体组，所以A错误；

B、由于Y染色体与X染色体有同源区和非同源区，所以位于X染色体上的基因不一定能在Y染色体上找到相应的等位基因，B错误；

C、若此果蝇一个精原细胞减数分裂产生了一个DX的精子，则另外三个精子的基因型为DX、dY、dY，所以C错误；

D、果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，D正确。

（3）杂交实验一母本是对CO2敏感，则子代全部对CO2敏感，杂交实验二母本是对CO2有抗性，则子代全部对CO2有抗性，两个实验子代都表现出与母本相同的性状，而与父本不同，所以对CO2有抗性的性状其遗传方式属于细胞质遗传。已知丝氨酸的密码子是UCU、UCC、UCA、UCG、AGU、AGC，脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG，而突变体蛋白质的第151位丝氨酸被脯氨酸替代，由此推测DNA模板链上决定第151号位氨基酸的有关碱基A被G替换。

（4）由于Y染色体上无相关基因，且F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，说明雄性有一半死亡，与性别相关联，所以突变基因在X染色体上，为显性突变，突变雌性的基因型为XRXr，野生型雄性的基因型为XrY。由于XRY个体死亡，后代中雌：雄=2∶1，野生型：突变型=2∶1，遗传图解如下图所示：