Question

【題目】2017諾貝爾獲獎者在研究果蠅的羽化（從蛹變?yōu)橄墸�晝夜�?jié)律過程中，克隆出野生型晝夜節(jié)律基因per及其三個等位基因pers、perL、perOl，通過實驗驗證基因只位于X染色體上。野生型晝夜節(jié)律24h，即表現(xiàn)為正常節(jié)律，突變基因pers、perL、perOl分別導致果蠅的羽化節(jié)律的周期變?yōu)?9h、29h和無節(jié)律�；卮鹣铝袉栴}：

（1）不同等位基因的產(chǎn)生體現(xiàn)了基因突變的不定向性，per基因與perOl基因的根本區(qū)別是_____。

（2）研究基因的自由組合規(guī)律能否用果蠅的羽化節(jié)律性狀和紅眼白眼性狀，并說明理由：______。

（3）四種品系自由交配若干代后種群中雌果蠅的基因型共有______種。

（4）現(xiàn)有純合perOl突變體與純合野生型雌雄果蠅若干，請在其中選擇材料設(shè)計一個雜交實驗來確定正常節(jié)律與無節(jié)律這對性狀的顯隱性。（要求：寫出雜交組合和預期結(jié)果，并得出相應結(jié)論）。__________________

Answer 1

【答案】堿基對的排列順序不同 不能，因為節(jié)律基因和紅眼白眼基因都在X染色體上（或在一對同源染色體上） 10 ：雜交組合：純合perOl突變體雌果蠅×純合野生型雄果蠅；若子代雌果蠅（和雄果蠅）都表現(xiàn)為無節(jié)律，則無節(jié)律為顯性性狀；若子代雌果蠅都表現(xiàn)為正常節(jié)律，（雄果蠅都表現(xiàn)為無節(jié)律），則無節(jié)律為隱性性狀

【解析】

位于非同源染色體上的非等位基因在遺傳時符合自由組合定律，位于同源染色體上的非等位基因在遺傳時不符合自由組合定律。判斷基因的顯隱性時，若已知親本為純合子的情況下，可選擇相對性狀的親本雜交。

（1）等位基因是由于基因突變形成的，基因突變形成的原因有堿基對增添、缺失或替換所導致的基因結(jié)構(gòu)的改變，故等位基因的根本區(qū)別是堿基對的排列順序不同。

（2）根據(jù)題意“野生型晝夜節(jié)律基因per及其三個等位基因pers、perL、perOl，通過實驗驗證基因只位于X染色體上”，而果蠅的紅眼、白眼基因也位于X染色體上，即節(jié)律基因和紅眼、白眼基因都在X染色體上，而遵循自由組合定律的是非同源染色體上的非等位基因，同源染色體上的非等位基因不遵循自由組合定律，故研究基因的自由組合規(guī)律不能用果蠅的羽化節(jié)律性狀和紅眼、白眼性狀。

（3）根據(jù)題意分析，該復等位基因有四種，且基因位于X染色體上，因此雌果蠅純合子的基因型有4種，雌果蠅雜合子有6種，雄果蠅基因型有4種，所以四種品系自由交配若干代后種群中基因型共有14種，其中雌果蠅的基因型共有4＋6=10種。

（4）本實驗要求用一個雜交實驗進行判斷，且已經(jīng)知道基因位于X染色體上和提供材料均為純合子，故可選擇純合perOl突變體雌果蠅×純合野生型雄果蠅，若子代雌果蠅（和雄果蠅）都表現(xiàn)為無節(jié)律，則無節(jié)律為顯性性狀；若子代雌果蠅都表現(xiàn)為正常節(jié)律，（雄果蠅都表現(xiàn)為無節(jié)律），則無節(jié)律為隱性性狀。