Question

【題目】果蠅的棒眼基因(B)和正常眼基因(b)，只位于X染色體上。研究人員構建了一個棒眼雌果蠅品系XsBXb，其細胞中的一條X染色體上攜帶隱性致死基因s，且該基因與棒眼基因B始終連鎖在一起(如圖甲所示)，s在純合(XsBXsB、XsBY)時能使胚胎致死。圖乙是某雄果蠅細胞分裂某一時期的圖像。

(1)果蠅體細胞中共有8條染色體，研究果蠅基因組應測定______條染色體上的DNA序列。

(2)如果圖乙中3上的基因是XB，4上基因是Xb，其原因是發生了_____________，B與b基因不同的本質是它們的______________________不同。基因B是基因b中一個堿基對發生替換產生的，突變導致合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸（密碼子有AUU、AUC、AUA）變成蘇氨酸（密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG），則該基因的這個堿基對替換情況是_________________。其他很多氨基酸同亮氨酸和蘇氨酸一樣，也有多個密碼子，這體現了密碼子的________性，它對生物體生存和發展的意義是__________________________________________________________。

(3)若棒眼雌果蠅（XsBXb）與野生正常眼雄果蠅(XbY)雜交，F1果蠅的表現型有正常眼雌果蠅、正常眼雄果蠅和_________，F1雌雄果蠅自由交配，F2中B基因的頻率為 _______（用分數形式作答）。

Answer 1

【答案】5基因突變堿基對(脫氧核苷酸)排列順序A∥T被G∥C替換簡并性增強了密碼容錯性，保證了翻譯的速度棒眼雌果蠅1/11

【解析】

根據題意和圖示分析可知，甲圖雌果蠅的性染色體XX上含有一對等位基因B、b，且B與致死基因s連鎖；圖乙是某雄果蠅細胞分裂某一時期的圖像，其含有4條染色體，不含同源染色體，且都排列在細胞中央，說明細胞處于減數第二次分裂中期，為次級精母細胞。

（1）果蠅為XY型性別決定的生物，雌果蠅的染色體組成為3對常染色體和XX，雄果蠅的染色體組成為3對常染色體和XY，因此研究果蠅基因組應測定3條常染色體和X、Y染色體共5條染色體上的DNA序列。

（2）因為X染色體上B和s連鎖，會使雄果蠅致死，所以雄果蠅X染色體上初始不可能含B基因，只含b基因，因此圖乙所示情況只能是b基因復制時突變成了B基因；B與b是位于同源染色體上的一對等位基因，它們的本質區別是堿基對(脫氧核苷酸)排列順序不同。根據題意分析，基因B是基因b中一個堿基對發生替換產生的，突變導致合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸（密碼子有AUU、AUC、AUA）變成蘇氨酸（密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG），說明密碼子中間的U變成了C，進而說明對應的基因上的堿基對A//T變成了G//C。一種氨基酸有多個密碼子，說明密碼子具有簡并性，增強了密碼容錯性，保證了翻譯的速度。

（3）由于s在純合（XsBXsB、XsBY）時能使胚胎致死，所以棒眼雌果蠅（XsBXb）與野生正常眼雄果蠅（XbY）雜交，F1果蠅的表現型為正常眼雌果蠅（XbXb）、正常眼雄果蠅（XbY）和棒眼雌果蠅（XsBXb）；F1雌雄果蠅自由交配，雌配子為Xb：XsB=3：1，雄配子為Xb：Y=1：1，所以子代中3XbXb：XsBXb：3XbY：XsBY（致死），可求出子代中B基因的頻率=1÷（3×2+2+3）=1/11。