Question

自摩爾根以果蠅為實(shí)驗(yàn)材料對基因與染色體的關(guān)系獲得重大發(fā)現(xiàn)而榮獲諾貝爾獎后，果蠅被廣泛應(yīng)用于遺傳學(xué)研究的各個方面．
（1）用¹⁵N對果蠅精原細(xì)胞的一個染色體上的DNA進(jìn)行標(biāo)記，正常情況下，n個這樣的精原細(xì)胞減數(shù)分裂形成的精子中，含¹⁵N的精子數(shù)為

 

．
（2）在正常情況下，果蠅的長翅和殘翅是一對相對性狀，但殘翅果蠅的數(shù)量不到長翅果蠅的5%，請用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論簡要分析原因

 

（3）現(xiàn)有純合長翅與殘翅果蠅若干，請你設(shè)計實(shí)驗(yàn)確定那種性狀是顯性性狀，并簡要寫出你的設(shè)計思路及判定結(jié)果．

 

（4）大部分果蠅身體呈褐色（A），具有純合隱形基因的個體（aa）呈黃色．但是，即使是純合的褐色（AA）品系，如果用含有銀鹽的飼料，長成的成體也為黃色．這就是“表型模擬”，是由環(huán)境造成的勒斯與某種極影型所產(chǎn)生的表現(xiàn)型．現(xiàn)有一只黃色果蠅，你如何判斷它是否屬于純合隱性個體（aa）？
①方法步驟：

 

．
②結(jié)果預(yù)測：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：精子的形成過程,DNA分子的復(fù)制,性狀的顯、隱性關(guān)系及基因型、表現(xiàn)型,現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容

專題：

分析：本題是對精子形成過程、DNA復(fù)制的特點(diǎn)、減數(shù)分裂、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論、顯隱性性狀的判斷，基因和性狀的關(guān)系的綜合性考查，梳理相關(guān)知識點(diǎn)，然后結(jié)合問題要求進(jìn)行解答．

解答： 解：（1）據(jù)題意和減數(shù)分裂過程分析，復(fù)制前的同源染色體有兩個DNA，一個DNA分子用¹⁵N標(biāo)記，復(fù)制后同源染色體中的兩條染色體中有一條是含¹⁵N（這條染色體的兩條單體中的2個DNA，每個DNA的一條鏈?zhǔn)?SUP>15N，還有一條是¹⁴N），減I的時候同源染色體分開，導(dǎo)致兩個次級精母細(xì)胞一個有一個沒有，最后4個精子就2個有¹⁵N，2個沒有；所以在正常情況下n個這樣的精原細(xì)胞減數(shù)分裂形成的4個精子中，含¹⁵N的精子數(shù)為2n個．
（2）在正常情況下，果蠅的長翅和殘翅是一對相對性狀，但殘翅果蠅的數(shù)量不到長翅果蠅的5%，用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋為由于殘翅性狀不利于果蠅生存，在自然選擇的作用下，殘翅基因的頻率較低，因而殘翅果蠅數(shù)量較少．
（3）讓純合長翅與殘翅果蠅雜交，若子代全是長翅果蠅，則長翅是顯性性狀；若子代全是殘翅果蠅，則殘翅是顯性性狀．
（4）①該實(shí)驗(yàn)的目的是判斷一只黃色果蠅是否屬于“表型模擬”，如果是表型模擬，該果蠅的基因型為A_，如不是表型模擬，該果蠅的基因型為aa，因此可以用該果蠅和
正常黃色果蠅aa交配，觀察后代體色進(jìn)行判斷，具有方法是：第一，用該未知基因型黃色果蠅與正常黃色果蠅aa交配；第二，將這些卵孵化出的幼蟲用不含有銀鹽的飼料飼養(yǎng)，其它條件均為適宜條件；第三，待幼蟲羽化成成蟲后，觀察其顏色．
②預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：如果該果蠅為“表型模寫”，基因型為A_，后代中會出現(xiàn)褐色果蠅；如果該果蠅不是“表型模寫”，基因型為aa，后代中應(yīng)該全是黃色果蠅．
故答案為：
（1）2n  
（2）由于殘翅性狀不利于果蠅生存，在自然選擇的作用下，殘翅基因的頻率較低，因而殘翅果蠅數(shù)量較少
（3）讓純合長翅與殘翅果蠅雜交，若子代全是長翅果蠅，則長翅是顯性性狀；若子代全是殘翅果蠅，則殘翅是顯性性狀
（4）①方法步驟：
第一，用該未知基因型黃色果蠅與正常黃色果蠅aa交配
第二，將這些卵孵化出的幼蟲用不含有銀鹽的飼料飼養(yǎng)，其它條件均為適宜條件
第三，待幼蟲羽化成成蟲后，觀察其顏色
②結(jié)果預(yù)測：
如果后代中出現(xiàn)了褐色果蠅，則說明所檢測的果蠅為“表型模寫”，如果后代全為黃色，則說明所測黃色果蠅的基因型是aa，而不是“表型模寫”

點(diǎn)評：本題考查的是精子形成過程、DNA復(fù)制的特點(diǎn)、減數(shù)分裂、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論、顯隱性性狀的判斷，基因和性狀的關(guān)系等相關(guān)知識，意在考查考生的分析能力和理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識，對生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確的判斷．