Question

7．1917年布里奇斯發(fā)現(xiàn)了一種翅膀后端邊緣缺刻（缺刻翅）的紅眼雌果蠅，并用這種果蠅做了圖1所示的實(shí)驗(yàn)．后經(jīng)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，控制翅型的基因位于X染色體上，Y染色體上沒有其等位基因．請(qǐng)據(jù)圖分析并回答下列問題：

（1）布里奇斯認(rèn)為，缺刻翅形成的原因不可能是基因突變，理由是：
①若為顯性突變，則后代中應(yīng)該還有表現(xiàn)型為正常翅雄性果蠅出現(xiàn)；
②若為隱性突變，則后代不可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型為缺刻翅雌性、正常翅雄性
（2）布里奇斯推測(cè)，“X染色體片段缺失”是導(dǎo)致圖1所示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的根本原因．為了證實(shí)這一猜測(cè)，應(yīng)對(duì)表現(xiàn)型為雌性缺刻翅果蠅做唾液腺染色體的高倍鏡檢查，若在高倍鏡下觀察到X染色體配對(duì)（缺失環(huán)）圖2所示的現(xiàn)象，即可證實(shí)布里奇斯的猜測(cè)．
（3）現(xiàn)代遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，因缺刻翅果蠅不能產(chǎn)生Notch受體，從而影響翅的正常發(fā)育．翅形基因?qū)π誀畹目刂票砻�，基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來直接控制生物體的性狀．
（4）已知果蠅紅眼（基因B）對(duì)白眼（基因b）為顯性．下列有關(guān)對(duì)圖1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋，正確的是ABC
A．親代的缺刻翅紅眼雌果蠅不含白眼基因
B．親本缺失片段恰好位于X染色體上紅眼基因所在的區(qū)段
C．F₁缺刻翅白眼雌蠅的一條X染色體片段缺失，另一條X染色體帶有白眼基因
D．果蠅的缺刻翅性狀的遺傳方式為伴X染色體隱性遺傳
（5）研究表明，果蠅缺刻翅有純合致死效應(yīng)．用缺刻翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交，然后讓F₁中雄雌果蠅自由交配得F₂，F(xiàn)₁中雌雄果蠅比例為2：1，F(xiàn)₂中缺刻翅：正常翅=1：6，F(xiàn)₂中雄果蠅個(gè)體占$\frac{3}{7}$．

Answer 1

分析 1、染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異（重復(fù)、缺失、易位、倒位）和染色體數(shù)目變異．
2、分析圖1：控制翅型的基因位于X染色體上，假設(shè)缺刻翅是由X染色體上顯性基因控制，則親代雌性個(gè)體的基因型是X^BX^b，雄性個(gè)體的基因型是X^bY，后代中還應(yīng)該有正常翅雄性個(gè)體出現(xiàn)．假設(shè)缺刻翅是由X染色體上隱性基因控制，設(shè)基因?yàn)閎，則親代雌性個(gè)體的基因型是X^bX^b，雄性個(gè)體的基因型是X^BY，后代不會(huì)出現(xiàn)缺刻翅雌性、正常翅雄性．因此缺刻翅形成的原因不可能是基因突變．
3、果蠅缺刻翅有純合致死效應(yīng)，則純合致死的基因型X^AX^A和X^AY，缺刻翅雌果蠅的基因型為X^AX^a，正常翅雄果蠅的X^aY．

解答 解：（1）控制翅型的基因位于X染色體上，假設(shè)缺刻翅是由X染色體上顯性基因控制，則親代雌性個(gè)體的基因型是X^BX^b，雄性個(gè)體的基因型是X^bY，后代中還應(yīng)該有正常翅雄性個(gè)體出現(xiàn)．假設(shè)缺刻翅是由X染色體上隱性基因控制，設(shè)基因?yàn)閎，則親代雌性個(gè)體的基因型是X^bX^b，雄性個(gè)體的基因型是X^BY，后代不會(huì)出現(xiàn)缺刻翅雌性、正常翅雄性．因此缺刻翅形成的原因不可能是基因突變．
（2）基因突變?cè)陲@微鏡下觀察不到，染色體變異在顯微鏡下能觀察到，因此要確定該變異是否是“X染色體片段缺失”，可以對(duì)表現(xiàn)型為缺刻翅的雌果蠅做唾腺染色體的檢查，若在高倍鏡下觀察到X染色體配對(duì)（缺失環(huán)），即圖2所示的現(xiàn)象，就可證實(shí)布里奇斯的猜測(cè)．
（3）現(xiàn)代遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，因缺刻翅果蠅不能產(chǎn)生Notch受體，從而影響翅的正常發(fā)育．其中“Notch受體”是一種蛋白質(zhì)，由基因控制合成，因此翅形基因?qū)π誀畹目刂票砻�，基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來直接控制生物體的性狀．
（4）A、子代雄果蠅均為紅眼，說明親代的缺刻翅紅眼雌果蠅不含白眼基因，A正確；
B、由A可知親代紅眼雌果蠅不含白眼基因，而子代出現(xiàn)白眼雌果蠅，說明親本缺失片段恰好位于X染色體上紅眼基因所在的區(qū)段，B正確；
C、親代缺刻翅紅眼雌果蠅缺失片段恰好位于X染色體上紅眼基因所在的區(qū)段，因此F₁缺刻翅白眼雌蠅的一條X染色體片段缺失，另一條X染色體帶有白眼基因，C正確；
D、果蠅的缺刻翅性狀是染色體缺失導(dǎo)致，不是伴X染色體隱性遺傳，D錯(cuò)誤．
故選：ABC．
（5）由于果蠅缺刻翅有純合致死效應(yīng)，即雌果蠅為X^AX^A時(shí)、雄果蠅為X^AY時(shí)有致死效應(yīng)，所以缺刻翅雌果蠅（X^AX^a）與正常翅雄果蠅（X^aY）雜交，F(xiàn)₁的基因型及比例為X^AX^a：X^aX^a：X^aY：X^AY（致死）=1：1：1：1，因此F₁中雌雄果蠅比例為2：1；F₁中雌雄果蠅的基因型為X^AX^a、X^aX^a和X^aY，雌配子的基因型及比例為$\frac{1}{4}$X^A、$\frac{3}{4}$X^a，雄配子的基因型及比例為$\frac{1}{2}$X^a、$\frac{1}{2}$Y，因此F₂中基因型及比例為：$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}$X^AX^a：$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}$X^aX^a：$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}$X^AY（致死）：$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}$X^aY=1：3：1：3，因此F₂中缺刻翅：正常翅=1：6，其中雄果蠅個(gè)體占$\frac{3}{7}$（X^AY致死）．
故答案為：
（1）①正常翅雄性    ②缺刻翅雌性、正常翅雄性  
（2）雌性缺刻翅     X染色體配對(duì)（缺失環(huán)）   
（3）控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)
（4）ABC
（5）2：1     1：6     $\frac{3}{7}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查染色體變異、基因分離定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識(shí)記染色體變異的類型，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題；掌握基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確推斷缺刻翅雌果蠅形成的原因．