Question

【題目】野生型果蠅的群體中發現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，體內黑色素合成較少，表現為灰體色。

（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號染色體上的隱性基因。現用黃體、黑檀體、黑條體三個品系的純合果蠅進行單對雜交（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，黃體果蠅為母本進行雜交實驗，則F1的表現型為___________。

（2）雜交二中F1雌雄果蠅交配，F2絕大多數為黑體色，少部分為灰體色。

①同一個基因內部的相同或不同位點發生突變均可產生等位基因。F1的雌雄果蠅產生___________的過程中，交叉互換可能發生在基因內部。

②F2的體色結果說明，黑條體與黑檀體控制黑體色的基因突變的位點 ___________（相同/不同）。F2中出現少數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基因及二者cDNA進行擴增，結果如下。

①擴增結果顯示:與野生型相應基因相比，黑條體中控制黑體色的基因長度___________，但其cDNA長度___________。

②結合基因突變和基因表達相關知識，解釋上述結果出現的原因是___________。

③mRNA的結構決定其___________，以上變化導致黑條體果蠅細胞中未出現野生型體內的相應蛋白質。由此可知，野生型體內的蛋白質對黑色素的形成有___________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減數分裂過程中，交叉互換發生在黑條體基因與黑檀體基因內部，從而產生了含有野生型基因的配子 短 長 控制黑條體的黑體色基因產生是DNA上堿基對缺失導致突變基因短。突變基因轉錄后，不能正常切除一部分序列，使其 mRNA比野生型基因的mRNA長 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等位基因，果蠅的黑檀體和灰體是一對相對性狀，具有相對性狀的親本雜交，F1代表現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等位基因，果蠅的黑檀體和灰體是一對相對性狀，具有相對性狀的親本雜交，F1代表現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，這兩對基因位于非同源染色體上，符合基因的自由組合定律；假設控制黑條體黑體的基因為a，控制黃體的基因為b，以黑條體果蠅為父本（aaXBY），黃體果蠅為母本（AAXbXb）進行雜交實驗，則F1的基因型為AaXBXb、AaXbY，♀均為灰體色，♂均為黃體色。

（2）①同一個基因內部的相同或不同位點發生突變均可產生等位基因。F1的雌雄果蠅產生配子的過程中，交叉互換可能發生在基因內部。

②F2的體色結果說明，黑條體與黑檀體控制黑體色的基因突變的位點不同。F2中出現少數灰體色果蠅的原因是F1減數分裂過程中，交叉互換發生在黑條體基因與黑檀體基因內部，從而產生了含有野生型基因的配子。

（3）①比較基因擴增結果和cDNA擴增結果可知，與野生型相應基因相比，黑條體中控制黑體色的基因長度短，但其cDNA長度長。

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

③mRNA的結構決定其功能，以上變化導致黑條體果蠅細胞中未出現野生型體內的相應蛋白質。由此可知，野生型體內的蛋白質對黑色素的形成有抑制作用