Question

遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究获得“诺贝尔奖”。下图一表示某果蝇的体细胞染色体及基因组成，下表显示有关基因与性状的关系。请根据图表分析回答Ⅰ部分：

Ⅰ.（1）摩尔根的果蝇实验验证了萨顿提出的 ____________假说。

（2）图二是该果蝇某染色体上基因序列，假设该染色体上的所有隐性基因都在后代中表达，可能的原因是___________________________________________________________（不考虑突变和环境因素）。

（3）果蝇中截翅突变引起细胞核糖体含量降低，使突变体幼虫发育缓慢甚至死亡，原因是_________。

Ⅱ. 基因组印记指后代某一基因的表达取决于遗传自哪一个亲代的现象。生长激素主要通过胰岛素样生长因子（IGFs）介导发挥作用。小鼠 IGFs基因属于印记基因，IGFs基因（用A表示）正常表达的小鼠体型正常，称为野生型。科学家为研究小鼠IGFs基因对其表现型的影响，做了相关实验，实验过程及结果如下：

请回答下列问题：

（1）由实验一和实验二的结果分析，小鼠来自_______（填“父本”或“母本”）的A基因可以表达；实验一中F₁ 小鼠的基因型及比例为_________。

（2）若实验一中母本小鼠的父本（M）表现型为侏儒，则M的基因型是_______。若将实验一中母本小鼠进行测交，预测子代的表现型为________________________。

Answer

基因和染色体的行为存在着明显的平行关系（或者基因在染色体上） 与之交配的雌果蝇X染色体上的相应基因都是隐性的 没有足够的核糖体合成蛋白质，导致幼虫体内蛋白质不足 父本 AA:Aa:aa=1:2:1 Aa 全部表现为侏儒

【解析】

根据题意和图示分析可知：图一中共有8条染色体，性染色体为XY；图二表示8个基因位于一条染色体上，呈线性排列．核糖体是细胞内蛋白质的装配机器。
根据实验二中的父本测交实验可知，小鼠来自父本的A基因可以表达，结合实验一可知，母本的A基因不表达，因此母本产生的配子相当于全是隐性的，后代的表现型由父本决定。

I（1） 摩尔根的果蝇实验证明了控制眼色的基因位于X染色体上，从而验证了萨顿提出的“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系（或者基因在染色体上）”的假说。

（2）若不考虑突变和环境因素，隐性基因只有纯合时才能在个体中表达，据此可推知：若该果蝇某染色体上的所有隐性基因都在后代中表达，说明与之交配的雌果蝇X染色体上的相应基因都是隐性的。

（3） 核糖体是蛋白质合成的场所，果蝇中截翅突变引起细胞核糖体含量降低，使得突变体幼虫因没有足够的核糖体合成蛋白质、导致体内蛋白质不足，进而引起发育缓慢甚至死亡。

II（1）实验二的父本（Aa）与隐性纯合子（aa）进行测交，子代小鼠的表现型及其比例为野生型（Aa）:侏儒（aa）＝1:1，说明来自父本的A基因可以表达。实验一的双亲均为Aa，二者交配，F1 小鼠的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1，而理论上表现型及其比例为野生型（1AA＋2Aa）:侏儒型（1aa）＝3:1，而事实上却为1:1，说明来自母本的A基因没有表达，导致母本产生的基因型为A的卵细胞与父本产生的基因型为a精子受精后形成的受精卵（Aa）发育而成的个体为侏儒型。

（2） IGFs基因（用A表示）正常表达的小鼠体型正常，称为野生型，若实验一中母本小鼠的父本（M）表现型为侏儒，说明A基因没有正常表达，则M的基因型是Aa。实验一中的母本的基因型为Aa，产生两种比值相等的卵细胞：A和a，而与之进行测交的隐性纯合子（aa）只产生一种基因型为a的精子；由于来自母本的A基因没有表达，所以受精后子代全部表现为侏儒。