Question

黑腹果蝇有P品系和M品系两大类，不同品系之间的杂交后代育性表现如下表所示：

（1）从杂交结果看，同品系之间的杂交子代是可育的，雄性P品系和雌性M品系的杂交子代是不育的，但____________是可育的。

（2）研究发现P品系的黑腹果蝇核DNA中有许多能够转移的片段，称为转座子，由于其大量存在于P品系中，因此P品系的转座子也称为P因子，P因子的结构如下图：

P因子两端的末端重复序列是P因子转移所必需的，中间的编码区可以编码转座酶，转座酶能切割下P因子，然后将其插入其他DNA分子中，造成基因结构的________， 甚至是_________的断裂，从而引起细胞的生活力下降。转座酶的存在是P因子转移必需的。

（3）M品系中不存在P因子，P品系和M品系的正反交结果不同，推测原因是_______。

（4）进一步的研究发现，不育子代的体细胞正常发育，生殖细胞发育不正常。而体细胞内没有P因子的转移，表达的转座酶分子量为66000，生殖细胞中表达的转座酶分子量是87000。对两种细胞中转座酶的___________分析可知，体细胞中的内含子3转录后未被剪切，其转录出的_________使翻译提前终止。

（5）现有标准的P品系果蝇和标准的M品系果蝇，要测定北京地区的黑腹果蝇X是哪种类型，应该采取的杂交方式是___________，若_____________，则可判定X是P品系，而不是M品系。

（6）您认为P品系和M品系是同一物种吗？说出你的理由_____________。

Answer

反交子代 改变 染色体(DNA) M品系的卵细胞的细胞质中有一种能激活P因子转座的物质，而P品系的卵细胞中不存在这种物质 mRNA 终止密码 雄性P和雌性X杂交， 雌性M和雄性X杂交 雄性P和雌性X杂交子代可育， 雌性M和雄性X杂交子代不育 是，因为P品系和M品系能产生可育后代

【解析】

1、分析表中杂交结果，同品系之间的杂交子代是可育的，雄性P品系和雌性M品系的杂交子代是不育的，而雌性P品系和雄性M品系的杂交子代是可育的。

2、能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称之为一个物种。

（1）由分析可知，雄性P品系和雌性M品系的杂交子代是不育的，而反交则可育。

（2）P因子为核DNA片段，将其切下后插入其他DNA分子中，会造成基因结构的改变，甚至是DNA的断裂。

（3）由题干可知，M品系中不存在P因子，P品系作母本可育，而作父本不育，说明P品系中存在P因子，且只有在P品系作父本时P因子才能发生转座，原因可能是M品系的卵细胞的细胞质中有一种能激活P因子转座的物质，而P品系的卵细胞中不存在这种物质。

（4）由于体细胞中转座酶分子量小于生殖细胞中转座酶的分子量，可推知体细胞中P因子编码区转录出的mRNA上，内含子3转录后的片段未被剪切，其上的终止密码使翻译提前终止。

（5）要判断黑腹果蝇X的类型，可用雄性P和雌性X杂交，雌性M和雄性X杂交。如果雄性P和雌性X杂交，后代可育，而雌性M和雄性X杂交，后代不育，则可判定X是P品系。

（6）根据物种的概念，P品系和M品系杂交能产生可育后代，所以是同一物种。