Question

【題目】野生型果蠅的群體中發(fā)現(xiàn)了體色為黑色的單基因突變體，建立了黑條體品系。野生型果蠅與黑體色果蠅相比，體內(nèi)黑色素合成較少，表現(xiàn)為灰體色。

（1）已知控制黃體的黃體色基因是位于X染色體上的隱性基因，控制黑檀體的黑體色基因是位于Ⅲ號(hào)染色體上的隱性基因。現(xiàn)用黃體、黑檀體、黑條體三個(gè)品系的純合果蠅進(jìn)行單對(duì)雜交（不考慮X、Y染色體上有等位基因的情況）。

①雜交一中F1均為灰體色，可以推斷，黑條體的黑體色相對(duì)于野生型灰體色是___________性狀；雜交二中F1體色均為___________色，說明黑條體與黑檀體中控制黑體色的基因互為等位基因。

②黑條體和黃體的體色遺傳符合基因___________定律。若以黑條體果蠅為父本，黃體果蠅為母本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，則F1的表現(xiàn)型為___________。

（2）雜交二中F1雌雄果蠅交配，F2絕大多數(shù)為黑體色，少部分為灰體色。

①同一個(gè)基因內(nèi)部的相同或不同位點(diǎn)發(fā)生突變均可產(chǎn)生等位基因。F1的雌雄果蠅產(chǎn)生___________的過程中，交叉互換可能發(fā)生在基因內(nèi)部。

②F2的體色結(jié)果說明，黑條體與黑檀體控制黑體色的基因突變的位點(diǎn) ___________（相同/不同）。F2中出現(xiàn)少數(shù)灰體色果蠅的原因是_______________________。

（3）將黑條體中控制黑體色的基因與野生型的相應(yīng)基因及二者cDNA進(jìn)行擴(kuò)增，結(jié)果如下。

①擴(kuò)增結(jié)果顯示:與野生型相應(yīng)基因相比，黑條體中控制黑體色的基因長(zhǎng)度___________，但其cDNA長(zhǎng)度___________。

②結(jié)合基因突變和基因表達(dá)相關(guān)知識(shí)，解釋上述結(jié)果出現(xiàn)的原因是___________。

③mRNA的結(jié)構(gòu)決定其___________，以上變化導(dǎo)致黑條體果蠅細(xì)胞中未出現(xiàn)野生型體內(nèi)的相應(yīng)蛋白質(zhì)。由此可知，野生型體內(nèi)的蛋白質(zhì)對(duì)黑色素的形成有___________作用。

Answer 1

【答案】隱性 黑 自由組合 ♀均為灰體色，♂均為黃體色 配子 不同 F1減數(shù)分裂過程中，交叉互換發(fā)生在黑條體基因與黑檀體基因內(nèi)部，從而產(chǎn)生了含有野生型基因的配子 短 長(zhǎng) 控制黑條體的黑體色基因產(chǎn)生是DNA上堿基對(duì)缺失導(dǎo)致突變基因短。突變基因轉(zhuǎn)錄后，不能正常切除一部分序列，使其 mRNA比野生型基因的mRNA長(zhǎng) 功能 抑制

【解析】

控制黑檀體的黑體色基因和控制野生型的灰體色基因是一對(duì)等位基因，果蠅的黑檀體和灰體是一對(duì)相對(duì)性狀，具有相對(duì)性狀的親本雜交，F1代表現(xiàn)出來的性狀就是顯性性狀，雜交一中F1均為灰體色，可以推斷，黑條體的黑體色相對(duì)于野生型灰體色是隱形性狀；雜交二中親本為黑條體黑體色和黑檀體黑體色，若F1體色均為黑色，說明黑條體與黑檀體中控制黑體色的基因互為等位基因。

（1）①控制黑檀體的黑體色基因和控制野生型的灰體色基因是一對(duì)等位基因，果蠅的黑檀體和灰體是一對(duì)相對(duì)性狀，具有相對(duì)性狀的親本雜交，F1代表現(xiàn)出來的性狀就是顯性性狀，雜交一中F1均為灰體色，可以推斷，黑條體的黑體色相對(duì)于野生型灰體色是隱形性狀；雜交二中親本為黑條體黑體色和黑檀體黑體色，若F1體色均為黑色，說明黑條體與黑檀體中控制黑體色的基因互為等位基因。

②黑條體與黑檀體中控制黑體色的基因互為等位基因，位于Ⅲ號(hào)染色體上，控制黃體的黃體色基因是位于X染色體上的隱性基因，這兩對(duì)基因位于非同源染色體上，符合基因的自由組合定律；假設(shè)控制黑條體黑體的基因?yàn)?/span>a，控制黃體的基因?yàn)?/span>b，以黑條體果蠅為父本（aaXBY），黃體果蠅為母本（AAXbXb）進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，則F1的基因型為AaXBXb、AaXbY，♀均為灰體色，♂均為黃體色。

（2）①同一個(gè)基因內(nèi)部的相同或不同位點(diǎn)發(fā)生突變均可產(chǎn)生等位基因。F1的雌雄果蠅產(chǎn)生配子的過程中，交叉互換可能發(fā)生在基因內(nèi)部。

②F2的體色結(jié)果說明，黑條體與黑檀體控制黑體色的基因突變的位點(diǎn)不同。F2中出現(xiàn)少數(shù)灰體色果蠅的原因是F1減數(shù)分裂過程中，交叉互換發(fā)生在黑條體基因與黑檀體基因內(nèi)部，從而產(chǎn)生了含有野生型基因的配子。

（3）①比較基因擴(kuò)增結(jié)果和cDNA擴(kuò)增結(jié)果可知，與野生型相應(yīng)基因相比，黑條體中控制黑體色的基因長(zhǎng)度短，但其cDNA長(zhǎng)度長(zhǎng)。

②控制黑條體的黑體色基因產(chǎn)生是DNA上堿基對(duì)缺失導(dǎo)致突變基因短。突變基因轉(zhuǎn)錄后，不能正常切除一部分序列，使其 mRNA比野生型基因的mRNA長(zhǎng)。

③mRNA的結(jié)構(gòu)決定其功能，以上變化導(dǎo)致黑條體果蠅細(xì)胞中未出現(xiàn)野生型體內(nèi)的相應(yīng)蛋白質(zhì)。由此可知，野生型體內(nèi)的蛋白質(zhì)對(duì)黑色素的形成有抑制作用