Question

現(xiàn)有五個果蠅品系都是純種，其表現(xiàn)型及相應(yīng)基因所在的染色體如下表．其中，2～5果蠅品系均只有一個性狀為隱性，其他性狀均為顯性純合，且都由野生型（長翅、紅眼、正常身、灰身）突變而來．請據(jù)表回答問題：

親本序號	1	2	3	4	5
染色體		第Ⅱ染色體	X染色體	第Ⅲ染色體	第Ⅱ染色體
性狀	野生型 （顯性純合子）	殘翅（v）	白眼（a）	毛身（h）	黑身（b）
		其余性狀均為純合顯性性狀

（1）若通過觀察和記錄后代中翅的性狀來進行基因分離規(guī)律的遺傳實驗，選用的親本組合是

 

（填親本序號）；其F2表現(xiàn)型及比例為

 

時說明其遺傳符合基因分離規(guī)律．
（2）若要進行基因自由組合規(guī)律的實驗，選擇1和4做親本是否可行？

 

，為什么？

 

；若選擇2和5做親本是否可行？

 

，為什么？

 

．
（3）與果蠅b基因的mRNA相比，若按蚊b1基因的mRNA中UGA變?yōu)锳GA，其末端序列成為“-AGCGCGACCAGACUCUAA-”，則按蚊的b1基因比果蠅的b基因多編碼

 

個氨基酸（起始密碼子位置相同，UGA、UAA、UAG為終止密碼子）．
（4）果蠅的自然群體中，第II號染色體的變異很多．下表表示果蠅的三種第II號染色體突變類型（A、B、C）在不同溫度下的存活能力與野生型果蠅的比較（以野生型為100）．

類型	25.5℃	30℃	16.5℃
野生型	100	100	100
A	99	98	100
B	101	110	87
C	92	89	109

分析表中數(shù)據(jù)，可看出生物突變的特點之一是

 

．如果果蠅生存環(huán)境的溫度明顯下降，經(jīng)過較長時間后，類型

 

的基因頻率會逐漸提高，進而形成一個新品種，但形成新物種的標(biāo)志是

 

．
（5）核輻射可引起染色體片段丟失，即缺失；若1對同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時缺失叫缺失純合子，若僅有一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子．缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子導(dǎo)致個體死亡．現(xiàn)有一紅眼雄果蠅與一只白眼雌果蠅雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅．請判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于染色體缺失造成的，還是由于基因突變引起的？
實驗方案：

 

．
預(yù)測結(jié)果：
②若

 

，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于基因突變引起的．
②若

 

，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于染色體缺失造成的．

Answer 1

考點：基因的分離規(guī)律的實質(zhì)及應(yīng)用,基因的自由組合規(guī)律的實質(zhì)及應(yīng)用,基因突變的特征,染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異

專題：

分析：分析表格1：1號果蠅品系為野生型（顯性純合子），2～5果蠅品系均只有一個性狀為隱性，其他性狀均為顯性純合，即1-5號品系果蠅的基因型均已知．其中控制果蠅殘翅和中翅的基因、控制果蠅黑身和灰身的基因都位于同一對同源染色體（Ⅱ）上．
分析表格2：不同突變類型的果蠅在同一溫度條件下的存活能力不同，與野生型相比，B突變類型更能適應(yīng)高溫環(huán)境，C突變類型更能適應(yīng)低溫環(huán)境．

解答： 解：（1）若通過觀察和記錄后代中翅的性狀來進行基因分離規(guī)律的遺傳實驗，選用的親本組合是2與1，其F1均表現(xiàn)為中翅，讓F1中雌雄果蠅自由交配，若該性狀的遺傳遵循基因分離定律，則F2表現(xiàn)型及比例為長翅：殘翅等于≈3：1．
（2）若要進行基因自由組合規(guī)律的實驗，不可選擇1和4做親本，因為1和4只存在一對相對性狀的差異；也不可選擇2和5做親本，因為2和5控制兩對相對性狀的基因位于同一對同源染色體（Ⅱ）上，不遵循基因的自由組合定律．
（3）起始密碼子位置相同，與果蠅b基因的mRNA（-AGCGCGACCUGACUCUAA-）相比，按蚊b1基因的mRNA（-AGCGCGACCAGACUCUAA-）的終止密碼子延后，即按蚊的b1基因比果蠅的b基因多編碼2個氨基酸（AGA和CUC編碼的氨基酸）．
（4）由表中數(shù)據(jù)可以看出，不同突變類型的果蠅在同一溫度條件下的存活能力不同，說明生物突變具有不定向性．突變類型C更能適應(yīng)低溫環(huán)境，所以果蠅生存環(huán)境的溫度明顯下降時，突變類型C的基因頻率會逐漸提高，進而形成一個新品種；生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志．
（5）該實驗的目的是探究這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于染色體缺失造成的，還是由于基因突變引起的．可讓該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，通過觀察子代紅眼果蠅和白眼果蠅的比例來進行判斷．
①若這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于基因突變引起的，則雜交子代中紅眼：白眼=1：1（或雌果蠅：雄果蠅=1：1）；
②若這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于染色體缺失造成的，則雜交子代中紅眼：白眼=2：1（或雌果蠅：雄果蠅=2：1）．
故答案為：
（1）2與1（或3、或4、或5）長翅：殘翅等于（或約等于）3：1
（2）不可行   1和4只存在一對相對性狀的差異    不可行   2和5控制兩對相對性狀的基因位于同一對同源染色體（Ⅱ）上
（3）2
（4）不定向性    C    生殖隔離
（5）實驗方案：讓該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交
預(yù)測結(jié)果：①雜交子代中紅眼：白眼=1：1（或雌果蠅：雄果蠅=1：1）
②雜交子代中紅眼：白眼=2：1（或雌果蠅：雄果蠅=2：1）
實驗方案：取該白眼雌果蠅有分裂能力的細(xì)胞制成裝片，在顯微鏡下觀察（X）染色體的結(jié)構(gòu) 
預(yù)測結(jié)果：①（X）染色體正常      ②（X）染色體不正常
實驗方案：讓該白眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交
①雜交子代中雌果蠅：雄果蠅=1：1     ②雜交子代中雌果蠅：雄果蠅=2：1

點評：本題考查范圍較廣，綜合考查基因分離定律及應(yīng)用、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因突變、生物進化及遺傳學(xué)探究實驗，重點考查基因的分離定律及應(yīng)用，要求學(xué)生能認(rèn)真審題，注意題干信息“2～5果蠅品系均只有一個性狀為隱性，其他性狀均為顯性純合”和表中信息“殘翅、黑身都位于第Ⅱ號染色體上”的應(yīng)用．