Question

近百年來，果蠅被應(yīng)用于遺傳學(xué)研究的各個方面，而且它是早于人類基因組計劃之前而被測序的一種動物．請回答下列有關(guān)問題：
I、（1）對果蠅基因組進行研究，應(yīng)測序

 

條染色體．
（2）請說出果蠅作為遺傳學(xué)研究好材料的理由（至少2條）：①

 

；②

 

．
Ⅱ、野生型果蠅（純合子）的眼形是圓眼，某遺傳學(xué)家在研究中偶然發(fā)現(xiàn)一只棒眼雄果蠅，他想探究果蠅眼形的遺傳方式，設(shè)計了如圖所示的實驗．右圖為雄果蠅性染色體的示意圖，X、Y染色體的同源部分（圖中I片段）上的基因互為等位，非同源部分（圖中Ⅱ₁、Ⅱ₂片段）上的基因不互為等位．分析回答：

（1）由F₁可知，果蠅眼形的

 

是顯性性狀．
（2）若F₂中圓眼：棒眼≈3：1，且雌、雄果蠅個體中均有圓眼、棒眼，則控制圓眼、棒眼的基因位于

 

染色體上．
（3）若F₂中圓眼：棒眼≈3：1，但僅在雄果蠅中有棒眼，則控制圓眼、棒眼的基因有可能位于

 

，也有可能位于

 

 

．
（4）若想通過一次交配對上述（3）中的問題做出判斷，可從野生型、F₁、F₂中選擇合適的個體進行試驗，則應(yīng)選擇

 

雄果蠅與

 

雌果蠅交配．
Ⅲ、在一批野生正常翅（h）果蠅中，出現(xiàn)少數(shù)毛翅（H）的顯性突變個體，這些突變個體在培養(yǎng)過程中可能因某種原因而恢復(fù)正常翅，這種突變成毛翅后又恢復(fù)為正常翅的個體稱為回復(fù)體．回復(fù)體出現(xiàn)的原因可能有兩種；一是因為基因H又突變?yōu)閔；二是由于體內(nèi)另一對基因RR突變?yōu)閞r，從而抑制H基因的表達（R、r基因本身并沒有控制具體性狀，其中RR、Rr基因組合不影響H、h基因的表達，只有rr基因組合時才會抑制H基因的表達）．由于第一種原因出現(xiàn)的回復(fù)體稱為“真回復(fù)體”，第二種原因出現(xiàn)的回復(fù)體稱為“假回復(fù)體”．請分析回答：
（1）表現(xiàn)正常翅果蠅（包括真、假回復(fù)體）的基因型可能為：

 

以及hhRr、hhrr；表現(xiàn)毛翅果蠅的基因型可能為

 

以及HHRr．
（2）現(xiàn)獲得一批純合的果蠅回復(fù)體，欲判斷其基因型是HHrr還是hhRR，可讓這批純合的果蠅回復(fù)體與

 

 雜交，觀察子代果蠅的性狀表現(xiàn)而得出結(jié)論．
（3）實驗結(jié)果表明這批果蠅屬于假回復(fù)體，請利用這些果蠅及純合野生正常翅果蠅進行雜交實驗，以判斷這兩對基因是位于同一對染色體上還是位于不同對的染色體上．（寫出實驗步驟，預(yù)測實驗結(jié)果并得出結(jié)論）
實驗步驟（寫出要點即可）：
①讓這些果蠅與

 

進行雜交獲得F₁；
②讓F₁果蠅

 

獲得F₂；
③觀察F₂果蠅的性狀表現(xiàn)，并統(tǒng)計

 

．
預(yù)測實驗結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論：
①若F₂果蠅中毛翅與正常翅的比

 

則這兩對基因位于不同對的染色體上；
②若F₂果蠅中毛翅與正常翅的比

 

則這兩對基因位于同對的染色體上．

Answer 1

考點：基因的自由組合規(guī)律的實質(zhì)及應(yīng)用

專題：

分析：后代分離比推斷法：（1）若后代分離比為顯性：隱性=3：1，則親本的基因型均為雜合子；（2）若后代分離比為顯性：隱性=1：1，則親本一定是測交類型，即一方是雜合子，另一方為隱性純合子；（3）若后代只有顯性性狀，則親本至少有一方為顯性純合子．根據(jù)題意分析可知，rr抑制基因H的表達，因此只有在同時具備基因R和基因H時，果蠅才表現(xiàn)毛翅，其余情況下為正常翅．果蠅的9種基因型中表現(xiàn)為正常翅的有hhRr、hhrr、hhRR、HHrr、Hhrr，表現(xiàn)為毛翅的有HHRr、HHRR、HhRR、HhRr．

解答： 解：I（1）果蠅含有4對同源染色體，最后一對是性染色體（XX或XY），所以對果蠅基因組進行研究時，應(yīng)測序5條染色體，即3+X+Y．
（2）生物實驗的成功與否和實驗材料的選擇有著密切關(guān)系，果蠅因具有易飼養(yǎng)、繁殖周期短、具有易區(qū)分的相對性狀、遺傳組成相對簡單等優(yōu)點而常被用作遺傳學(xué)的實驗材料．
Ⅱ（1）親本為圓眼和棒眼，子代只圓眼，圓眼為顯性性狀，棒眼是隱性性狀．
（2）若F₂中圓眼：棒眼≈3：l，且性狀表現(xiàn)與性別沒有關(guān)系，則控制圓眼、棒眼的基因位于常染色體上．
（3）若基因位于X染色體的II₁區(qū)段，則親本基因型為X^AX^A、X^aY，F(xiàn)₁基因型是X^AX^a、X^AY，F(xiàn)₂中X^AX^A、X^AX^a、X^AY、X^aY，表現(xiàn)型為圓眼：棒眼≈3：1，只有雄果蠅中有棒眼；若基因位于X和Y染色體的I區(qū)段，則親本基因型是X^AX^A、X^aY^a，F(xiàn)₁基因型是X^AX^a、X^AY^a，F(xiàn)₂中基因型：X^AX^A、X^AX^a、X^AY^a、X^aY^a，也會出現(xiàn)圓眼：棒眼≈3：1，只有雄果蠅中有棒眼．
（4）若想通過一次交配對上述（3）中的問題做出判斷，可從野生型、F₁、F₂中選擇野生型雄果蠅與F₁雌果蠅交配．
Ⅲ（1）由于rr基因會抑制H基因的表達，故表現(xiàn)正常翅果蠅（包括真．假回復(fù)體）的基因型可能為：hhRR、HHrr、Hhrr、hhRr、hhrr；由于RR、Rr基因組合不影響H、h基因的表達，故表現(xiàn)毛翅果蠅的基因型可能為HHRR、HhRR、HhRr、HHRr． 
（2）欲判斷回復(fù)體果蠅的基因型是HHrr還是hhRR，由于果蠅只有在同時具備基因R和基因H時才表現(xiàn)毛翅，其余情況下為正常翅，因此應(yīng)選擇基因型為hhRR的果蠅進行雜交．若此批果蠅的基因型為hhRR，則子代果蠅應(yīng)全為正常翅；若此批果蠅的基因型為HHrr，則子代果蠅應(yīng)全為毛翅．
（3）屬于純合假回復(fù)體的果蠅的基因型應(yīng)為HHrr，純合野生正常翅果蠅基因型應(yīng)為hhRR，兩者進行雜交得到基因型為HhRr的F ₁，讓F₁果蠅雌雄個體自由交配獲得F₂ ，若F₂ 果蠅中毛翅與正常翅的比例為9：7，則這兩對基因位于不同對的染色體上；若 F₂果蠅中毛翅與正常翅的比例不為9：7，則這兩對基因位于同一對染色體上．
故答案為：
Ⅰ（5）5
（2）①子代數(shù)目少，便于觀察；②有很多明顯地、易于區(qū)分的相對性狀；③后代數(shù)量多，便于統(tǒng)計分析實驗結(jié)果；④生長周期短，容易飼養(yǎng)．
Ⅱ（1）圓眼
（2）常  
（3）X染色體的II₁區(qū)段     X和Y染色體的I區(qū)段
（4）野生型   F₁
Ⅲ（1）hhRR、HHrr、Hhrr　       HHRR、HhRR、HhRr
（2）純合野生正常翅果蠅
（3）實驗步驟：①純合野生正常翅果蠅     ②雌雄個體自由交配     ③其性狀分離比
結(jié)果與結(jié)論：為9：7       不為9：7

點評：本題考查基因的自由組合定律及其應(yīng)用、伴性遺傳及應(yīng)用、遺傳實驗，要求考生掌握基因自由組合定律的實質(zhì)，學(xué)會熟練應(yīng)用逐對分析法和后代分離比推斷法解題；能根據(jù)題干信息和圖解，設(shè)計合理的實驗驗證相關(guān)的結(jié)論．本題的難點是Ⅲ（3），要求考生理解題意，學(xué)會設(shè)計遺傳實驗步驟，能分析實驗結(jié)果得出結(jié)論．