Question

【題目】黑腹果蠅有P品系和M品系兩大類，不同品系之間的雜交后代育性表現如下表所示：

（1）從雜交結果看，同品系之間的雜交子代是可育的，雄性P品系和雌性M品系的雜交子代是不育的，但____________是可育的。

（2）研究發現P品系的黑腹果蠅核DNA中有許多能夠轉移的片段，稱為轉座子，由于其大量存在于P品系中，因此P品系的轉座子也稱為P因子，P因子的結構如下圖：

P因子兩端的末端重復序列是P因子轉移所必需的，中間的編碼區可以編碼轉座酶，轉座酶能切割下P因子，然后將其插入其他DNA分子中，造成基因結構的________， 甚至是_________的斷裂，從而引起細胞的生活力下降。轉座酶的存在是P因子轉移必需的。

（3）M品系中不存在P因子，P品系和M品系的正反交結果不同，推測原因是_______。

（4）進一步的研究發現，不育子代的體細胞正常發育，生殖細胞發育不正常。而體細胞內沒有P因子的轉移，表達的轉座酶分子量為66000，生殖細胞中表達的轉座酶分子量是87000。對兩種細胞中轉座酶的___________分析可知，體細胞中的內含子3轉錄后未被剪切，其轉錄出的_________使翻譯提前終止。

（5）現有標準的P品系果蠅和標準的M品系果蠅，要測定北京地區的黑腹果蠅X是哪種類型，應該采取的雜交方式是___________，若_____________，則可判定X是P品系，而不是M品系。

（6）您認為P品系和M品系是同一物種嗎？說出你的理由_____________。

Answer 1

【答案】反交子代 改變 染色體(DNA) M品系的卵細胞的細胞質中有一種能激活P因子轉座的物質，而P品系的卵細胞中不存在這種物質 mRNA 終止密碼 雄性P和雌性X雜交， 雌性M和雄性X雜交 雄性P和雌性X雜交子代可育， 雌性M和雄性X雜交子代不育 是，因為P品系和M品系能產生可育后代

【解析】

1、分析表中雜交結果，同品系之間的雜交子代是可育的，雄性P品系和雌性M品系的雜交子代是不育的，而雌性P品系和雄性M品系的雜交子代是可育的。

2、能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物稱之為一個物種。

（1）由分析可知，雄性P品系和雌性M品系的雜交子代是不育的，而反交則可育。

（2）P因子為核DNA片段，將其切下后插入其他DNA分子中，會造成基因結構的改變，甚至是DNA的斷裂。

（3）由題干可知，M品系中不存在P因子，P品系作母本可育，而作父本不育，說明P品系中存在P因子，且只有在P品系作父本時P因子才能發生轉座，原因可能是M品系的卵細胞的細胞質中有一種能激活P因子轉座的物質，而P品系的卵細胞中不存在這種物質。

（4）由于體細胞中轉座酶分子量小于生殖細胞中轉座酶的分子量，可推知體細胞中P因子編碼區轉錄出的mRNA上，內含子3轉錄后的片段未被剪切，其上的終止密碼使翻譯提前終止。

（5）要判斷黑腹果蠅X的類型，可用雄性P和雌性X雜交，雌性M和雄性X雜交。如果雄性P和雌性X雜交，后代可育，而雌性M和雄性X雜交，后代不育，則可判定X是P品系。

（6）根據物種的概念，P品系和M品系雜交能產生可育后代，所以是同一物種。