Question

【題目】果蠅是遺傳學的經典實驗材料，果蠅中的長翅與殘翅、紅眼與白眼、灰身與黑身為三對相對性狀（設翅型基因為A、a，眼色基因為B、b，體色基因為H、h）。現有兩種基因型果蠅交配，后代表現型統計數據如下表，請分析回答：

表現型	紅眼長翅	紅眼殘翅	白眼長翅	白眼殘翅
雌果蠅	3	1	0	0
雄果蠅	3	1	3	1

（1）果蠅控制翅型與眼色這兩對相對性狀的基因分別位于____染色體和____染色體上。

（2）研究果蠅的基因組計劃，需要研究幾條染色體____？

（3）果蠅的體細胞中有4對染色體，在精子的形成過程中，會出現兩次染色體排列在細胞中央的情形。第一次染色體排列在細胞中央的時期是____，此時細胞中有____個著絲粒。

（4）已知紅眼基因部分片段的堿基排列如下圖。

由該基因片段控制合成的多肽中，含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸—”的氨基酸序列（脯氨酸的密碼子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；賴氨酸的是AAA、AAG）。則翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的____鏈轉錄的（以圖中的①或②表示）。此mRNA的堿基排列順序是____________。

（5）假定殘翅（v）基因頻率為10－5，由于在正常環境條件下，殘翅果蠅難以生存，結果長翅（V）類型個體逐漸增多，V基因頻率也隨之升高，經過許多代后，長翅類型成為該種群中常見類型。與其他突類型相比，殘翅個體數要少得多，這一現象說明____________。如果在某果蠅種群中，每2500只果蠅中才有一只殘翅果蠅，那么殘翅（v）的基因頻率為____。

（6）在一個穩定遺傳的灰身果蠅種群中，出現了一只黑身雄果蠅，假如已弄清黑身是隱性性狀。請設計實驗判斷黑身基因是位于常染色體上，還是X染色體上。請完成相關實驗方案及相應的實驗結論。

實驗方案：①第一步，將____________與變異的黑身雄果蠅交配，得子一代；子一代全是____________。

②第二步，將子一代的____________與原種群的純合灰身雄果蠅雜交。

實驗結論：若后代全是____________，則黑身基因在常染色體上；若后代出現____________，則黑身基因在X染色體上。

Answer 1

【答案】常X3條常染色體和X、Y染色體減數第一次分裂中期8②CCUGAAGAGAAG殘翅是不利變異，經長期的自然選擇而不斷被淘汰，自然選擇決定生物進化的方向1/50純種灰身雌果蠅灰身灰身雌果蠅灰身果蠅，且雌雄均有雄性黑身果蠅

【解析】

根據題意和圖表分析可知：后代表現型中雌果蠅和雄果蠅中的長翅：殘翅=3：1，說明長翅對殘翅為顯性性狀，且控制翅型的基因位于常染色體上，則親本相關基因型都為Aa；雌果蠅中只有紅眼，而雄果蠅中有紅眼和白眼，說明紅眼對白眼為顯性性狀，且控制眼色的基因位于X染色體上，則親本相關基因型為XBXb、XBY。因此，親本的基因型為AaXBXb、AaXBY。

（1）根據以上分析已知，控制翅型的基因位于常染色體上，控制眼色的基因位于X染色體上。

（2）果蠅細胞中含有3對常染色體和2對性染色體，因此研究果蠅的基因組計劃，需要研究3條常染色體和X、Y性染色體共5條染色體上的基因。

（3）在減數分裂形成精子的過程中，減數第一次分裂中期同源染色體對稱分布于細胞中央的赤道板上，此時細胞中含有8條染色體，因此含有8個著絲點。

（4）轉錄只以基因的DNA一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成mRNA的過程。根據多肽中，含有“-脯氨酸-谷氨酸-谷氨酸-賴氨酸”的氨基酸序列，判斷mRNA是由該基因的②鏈轉錄的，其堿基排列順序是CCUGAAGAGAAG。

（5）根據題意分析，殘翅果蠅難以生存，數量減少，而長翅果蠅數量逐漸增加，說明殘翅是不利變異，經長期自然選擇而不斷被淘汰，自然選擇決定生物進化的方向。已知每2500只果蠅中才有一只殘翅果蠅，即vv基因型頻率=1/2500，根據遺傳平衡公式，v基因頻率為1/50。

（6）實驗方案：①由于黑身是隱性性狀，所以用純種灰身雌性果蠅與變異的黑身雄性果蠅交配，子一代全是灰身；②將子一代的灰身雌性果蠅與原種群的純合灰身雄性果蠅雜交。

實驗結論：如果后代全是灰身果蠅，則黑身基因在常染色體上；如果后代出現雄性黑身果蠅，則黑身基因在X染色體上。