Question

20．果蠅是常用的遺傳學(xué)材料，圖為果蠅體細(xì)胞染色體及部分基因位置的示意圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）果蠅一個(gè)精子細(xì)胞內(nèi)的染色體組成可表示為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y（用圖中序號(hào)表示）．研究發(fā)現(xiàn)性別由X染色體數(shù)目與常染色體組數(shù)之比（性指數(shù)）決定，性指數(shù)≥1時(shí)發(fā)育為雌性，性指數(shù)≤0.5發(fā)育為雄性，推測(cè)性染色體是XYY、XXY的果蠅分別發(fā)育成雄性和雌性性．
（2）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：A基因的表達(dá)產(chǎn)物是果蠅眼色表現(xiàn)紅色所需的一種酶，這一事實(shí)表明基因可以通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝進(jìn)而控制生物體的性狀．
（3）在一個(gè)數(shù)量比較大的果蠅種群中（不考慮遷入遷出和自然選擇），雌雄果蠅隨機(jī)交配，其中灰身個(gè)體占64%（C控制灰身，c控制黑身），則雜合灰身在種群中占的比例是48%．
（4）果蠅的眼色受兩對(duì)完全顯隱性的等位基因A、a和B、b控制．如下圖所示．用純合紅眼雌蠅與純合白眼雄蠅交配，F(xiàn)_l中雌蠅全為紫眼、雄蠅全為紅眼；讓F₁雌雄蠅相互交配，F(xiàn)₂的表現(xiàn)型及比例為紫眼：紅眼：白眼=3：3：2，請(qǐng)根據(jù)題意，回答下列問(wèn)題：

①B、b基因位于染色體X上．眼色的遺傳符合基因的自由組合（基因的分離定律和基因的自由組合定律）定律．
②若設(shè)計(jì)上述實(shí)驗(yàn)的反交實(shí)驗(yàn)，則親本組合的基因型為AAX^bY×aaX^BX^B，F(xiàn)₂的表現(xiàn)型及比例紫眼：紅眼：白眼=9：3：4．
③果蠅出現(xiàn)白眼是基因突變導(dǎo)致的，該基因突變前的部分序列（含起始密碼信息）如下圖所示．（注：起始密碼子為AUG，終止密碼子為UAA、UAG或UGA）

上圖所示的基因片段在轉(zhuǎn)錄時(shí)．以乙鏈鏈為模板合成mRNA；若“↑”所指堿基對(duì)缺失，該基因控制合成的肽鏈含5個(gè)氨基酸．

Answer 1

分析 1、果蠅的性別決定是XY型，雄性的性染色體組型是XY，雌性的性染色體組型是XX，由題圖可知，果蠅含有2個(gè)染色體組，雄果蠅的一個(gè)染色體組是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，果蠅經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成的生殖細(xì)胞含有一個(gè)染色體組．
2、基因?qū)π誀畹目刂疲孩倩�因通過(guò)控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀，②基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀．
3、基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中，位于同源染色體上的等位基因分離，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合．
4、基因突變是指基因中堿基對(duì)的增添、缺失或替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，基因突變使轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的堿基序列發(fā)生變化，進(jìn)而使翻譯形成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列改變而導(dǎo)致生物性狀改變．

解答 解：（1）果蠅產(chǎn)生精子的過(guò)程是減數(shù)分裂，減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體發(fā)生分離，由題圖可知，果蠅一個(gè)精子細(xì)胞內(nèi)的染色體組成可表示為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；果蠅的常染色體組是2個(gè)，YY不含有X染色體，因此性指數(shù)＜0.5，發(fā)育為雄性，XYY性指數(shù)=0.5，發(fā)育為雄性，XXY性指數(shù)=1，發(fā)育為雌性．
（2）如果A基因的表達(dá)產(chǎn)物是果蠅眼色表現(xiàn)紅色所需的一種酶，這一事實(shí)體現(xiàn)了基因通過(guò)控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀．
（3）在一個(gè)數(shù)量比較大的果蠅種群中，不考慮遷入遷出和自然選擇，果蠅之間進(jìn)行隨機(jī)交配，遵循遺傳平衡定律，C_=64%，cc=36%，則c的基因頻率是60%，C的基因頻率是40%，因此Cc的基因型頻率是2×60%×40%=48%．
（4）①純合紅眼雌蠅與純合白眼雄蠅交配，F(xiàn)₁中雌蠅全為紫眼、雄蠅全為紅眼，則紫眼和紅眼的遺傳為伴性遺傳，B和b基因位于X染色體上；又果蠅的眼色與A、a和B、b兩對(duì)等位基因有關(guān)，A、a位于常染色體上，故眼色的遺傳符合基因的自由組合定律．
②純合紅眼雌蠅與純合白眼雄蠅交配稱(chēng)為正交，則反交是純合紅眼雄性與純合白眼雌性交配，基因型分別是AAX^bY×aaX^BX^B；F₁基因型為為AaX^BY、AaX^BX^b，則F₂代出現(xiàn)的表現(xiàn)型及其比例為紫眼（A_X^B_）：紅眼（A_X^bY）：白眼（aa__）=$\frac{9}{16}$：$\frac{3}{16}$：$\frac{4}{16}$=9：3：4．
③由題意知，起始密碼子是AUG，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)錄鏈的堿基序列是TAC，因此轉(zhuǎn)錄的模板鏈?zhǔn)且益�；轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的堿基序列是AUG GGA AAU CUC AAU GUG ACA CUG，如果“↑”所指堿基對(duì)缺失，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的堿基序列是AUG GGA AUC UCA AUG UGA CAC UG，其中UGA是終止密碼子，因此編碼的肽鏈?zhǔn)?個(gè)氨基酸．
故答案為：
（1）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y       雄性和雌性
（2）控制酶的合成來(lái)控制代謝     
（3）48%
（4）①X　基因的自由組合（基因的分離定律和基因的自由組合定律）
②AAX^bY×aaX^BX^B 紫眼：紅眼：白眼=9：3：4
③乙鏈    5

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解果蠅的染色體組型、性別決定和伴性遺傳，基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，通過(guò)一對(duì)性狀考查基因自由組合定律和伴性遺傳，要求學(xué)生根據(jù)F₂中表現(xiàn)型比例以及題干信息判斷，意在考查考生的理解能力．