Question

果蝇有两对位于常染色体的基因分别控制体色和翅的长短两对相对性状。野生型果蝇为灰身、长翅。当灰身基因（A）突变后出现黑身表型，长翅基因（B）突变后出现残翅表型。用野生型灰身长翅（P₁）与突变型黑身残翅（P₂）两种果蝇，分别进行正、反交杂交实验，结果如图1：

根据这两对基因的DNA序列分别设计一对PCR引物，对杂交实验一亲本、子代的基因组DNA进行PCR扩增，扩增结果示意图见图2。请回答问题：

（1）请根据杂交实验一与相关基因PCR产物电泳结果，在指定的两个圆中分别画出实验一两个亲本（P₁、P₂）的基因在染色体上位置的示意图_________。

（2）根据图2的PCR结果可以推测：果蝇的A\B基因分别突变为a.b基因的根本原因很可能是由于A和B基因内碱基对分别__________、__________（填“增加”或“减少”）所致。

（3）若对杂交实验二中的亲本、子代的基因组DNA进行PCR扩增，发现与实验一子代结果不同，不仅出现了与亲本相同的基因组合，也出现了与亲本基因不同的新组合。亲本及亲本型子代基因扩增的部分结果示意图见图3。请将你推测的子代新组合类型的扩增条带示意图绘在图3中对应的横线上_______。

（4）取杂交实验二中的P₁卵巢制成切片，染色后用显微镜观察处于_____________________（时期）的卵母细胞，发现其中的一些染色体有联会和交叉的现象，而交叉现象应该发生在_____________________之间，交叉现象导致了部分_____________________进行了交换。而取P₂精巢切片观察同一时期的精母细胞却通常观察不到此现象。

（5）若对杂交实验二结果进行深人

①后代中出现了4种不同的表现型，这种变异类型属于_____________________。

②F₁出现的四种表现型是两多两少，其中亲本类型多，重组类型少，请综合前面的实验，分析产生此结果的原因：_____________________。

Answer

减少 增加 减数第一次分裂前期 同源染色体 非姐妹染色单体片段 基因重组 P1亲本雌果蝇产生了4种卵细胞（AB、ab、Ab、aB），数量两两相等，其中AB、ab多，Ab、aB少，而P2亲本雄果蝇只产生一种ab的精子

【解析】

根据图1和杂交实验一可知：杂交一的亲本和子代的基因组成为AaBb×aabb→AaBb：aabb=1：1，推测两对等位基因位于一对同源染色体上，A和B在一条染色体上，ab在一条染色体上。

（1）根据相关基因PCR产物电泳结果，推测P1亲本的基因型AaBb，P2亲本的基因型是aabb，杂交一的亲本和子代的基因组成为AaBb×aabb→AaBb：aabb=1：1，推测两对等位基因位于一对同源染色体上，A和B在一条染色体上，ab在一条染色体上，则实验一两个亲本（P1、P2）的基因在染色体上位置的示意图如下：

（2）由图1的PCR结果可知：A基因有1200碱基对，a基因有1000碱基对，因此A→a的突变是由于A基因内碱基对的减少导致。B基因有600碱基对，b基因有700碱基对，因此果蝇B→b的突变是由于B基因内碱基对的增加所致。

（3）图2说明杂交实验二中的亲本的亲本基因组成为AaBb和aabb，杂交实验二的F1出现的四种表现型是两多两少，且两两相等，其中亲本类型多，重组类型少，推测P1亲本雌果蝇产生了4种卵细胞（AB、ab、Ab、aB），数量两两相等，其中AB、ab多，Ab、aB少，而P2亲本雄果蝇只产生一种ab的精子，因此后代的基因组成为AaBb、aabb、Aabb、aaBb，新组合表型果蝇的扩增条带如图：

。

（4）取杂交实验二中的P1卵巢制成切片，染色后用显微镜观察处于减一分裂前期的卵母细胞，发现其中的一些染色体有联会和交叉现象，染色体的交叉现象发生在同源染色体之间，交叉会导致同源染色体的非姐妹染色单体发生片段的互换。

（5）①②杂交实验二后代中出现4种表现型，四种表现型是两多两少，且两两相等，其中亲本类型多，重组类型少，推测P1亲本雌果蝇产生了4种卵细胞（AB、ab、Ab、aB），数量两两相等，其中AB、ab多，Ab、aB少，而P2亲本雄果蝇只产生一种ab的精子，说明P1发生了交叉互换，这种变异类型属于基因重组。