【題目】I果蠅的長翅(A)對殘翅(a)為顯性,遺傳學家曾做過這樣的實驗:長翅果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25 ℃,將孵化后4~7 d的長翅果蠅放在35~37 ℃的環(huán)境中處理6~24 h后,得到了一些殘翅果蠅(雌雄均有),這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下交配產(chǎn)生的后代仍然是長翅果蠅。

(1)翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應,據(jù)此你對上述實驗現(xiàn)象進行的解釋是______________________

(2)現(xiàn)有一只殘翅雄果蠅,請你設計一個簡單可行的方案來確定它的基因型。

該實驗的方案:________________________________________________。

II蝴蝶為ZW性別決定的二倍體(染色體為2N),自然界中蝴蝶翅的顏色有白色和灰色兩種,由等位基因A/a控制。研究者進行如下雜交實驗:

雜交組合一:灰翅×♂白翅 F1均為灰翅

雜交組合二:白翅×♂灰翅 F1均為灰翅

回答下列問題:

(1)若要研究該蝴蝶的基因組,需要測定_________條染色體上DNA的序列。

(2)通過雜交實驗可以確定,A/a位于_______染色體上。

(3)雜交組合一的F1隨機交配得到F2,選出F2中的灰翅個體再隨機交配得到的子代表現(xiàn)型及比例為_________________

(4)研究人員發(fā)現(xiàn)基因B的產(chǎn)物能夠抑制A基因表達,所以將一個B基因?qū)牖蛐蜑?/span>aa的受精卵的染色體上,受精卵發(fā)育成蝴蝶甲。

①若甲為雌性,將其與純合灰翅雜交,子代表現(xiàn)型及比例可能有_______種情況,若子代表現(xiàn)型及比例為__________________,則B基因?qū)肓?/span>W染色體上。

②若甲為雄性,能否通過一次雜交確定B基因是導入性染色體還是常染色體上? ______。若能,請寫出所選雌性個體基因型及判斷依據(jù);若不能,請說明原因是_______________________。

【答案】溫度影響與翅發(fā)育有關的酶的合成和活性,但不改變遺傳物質(zhì) 讓該只殘翅雄果蠅與多只正常發(fā)育的殘翅雌果蠅交配,孵化的幼蟲在正常的溫度環(huán)境中培養(yǎng),觀察后代的表現(xiàn)型 N+1 灰翅∶白翅=81 3 白色雌性∶灰色雄性=1:1 不能 無論B導入那一條染色體上,子代表現(xiàn)型及比例均相同(2)

【解析】

表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同決定的。由題意知可知,長翅果蠅幼蟲正常培養(yǎng)溫度為25℃,將孵化后4~7d的長翅果蠅幼蟲,在35~37℃處理6~24h后,得到了某些殘翅果蠅,這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下產(chǎn)生的后代仍然是長翅果蠅,這說明性狀是基因型和環(huán)境共同作用的結果。蝴蝶為ZW性別決定的二倍體(染色體為2N),雜交組合一:♀灰翅×♂白翅→F1均為灰翅;雜交組合二:♀白翅×♂灰翅→F1均為灰翅;正反交結果相同,說明是常染色體遺傳,且灰翅是顯性性狀,據(jù)此答題。

I.(1)翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應,據(jù)此,這些殘翅果蠅產(chǎn)生的原因是溫度影響與翅發(fā)育有關的酶的合成和活性,最終引起表現(xiàn)型改變,但不改變遺傳物質(zhì)。

2)正常殘翅果蠅為aa,若是由溫度原因?qū)е碌模部赡苁?/span>AA,Aa,現(xiàn)有一只殘翅雄果蠅,若要確定它的基因型,應讓該殘翅雄果蠅與多只正常發(fā)育的殘翅雌果蠅aa交配,孵化的幼蟲在正常的溫度環(huán)境中培養(yǎng),觀察后代的表現(xiàn)型:①如果后代表現(xiàn)型均為殘翅,則該果蠅基因型為aa;②如果后代表現(xiàn)型均為長翅,則該果蠅基因型為AA;③如果后代表現(xiàn)型有長翅和殘翅,則該果蠅基因型為Aa。

II.(1)蝴蝶染色體有2N條,若要研究該蝴蝶的基因組,需要測定N+1條染色體上DNA的序列。

(2)根據(jù)題意分析,可知蝴蝶翅的顏色為常染色體遺傳,且灰翅是顯性性狀,所以A/a位于常染色體上。

3)雜交組合一的F1Aa,隨機交配得到F2,基因型為1/4AA、1/2Aa、1/4aa,選出F2中的灰翅個體(1/3AA、2/3Aa)再隨機交配得到的子代中aa=2/3×2/3×1/4=1/9,所以子代表現(xiàn)型及比例為灰翅:白翅=8:1。

(4)①若甲為雌性,將其與純合灰翅AA雜交,子表現(xiàn)型及比例可能有3種情況,分別是導入常染色體、導入Z染色體、導入W染色體;若B基因?qū)肓?/span>W染色體上,則甲為aaZWB,純合灰翅雄蝴蝶為AAZZ,則子代為AaZZ,AaZWB,子代表現(xiàn)型及比例為灰色雌性:白色雄性=1:1。

②如果甲是雄性,不管B基因?qū)氤H旧w(aaB)還是導入Z染色體(aaZBz),與純合灰翅雌性蝴蝶(AAZW)雜交,子代表現(xiàn)型及比例均相同,因此不能通過一次雜交確定B基因是導入性染色體還是常染色體上。

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