Question

15．現(xiàn)有五個(gè)果蠅品系都是純種，其表現(xiàn)形式及相應(yīng)基因所在的染色體如下表所示．其中，2-5果蠅的品系均只有一個(gè)性狀為隱性，其他性狀均為顯性純合，且都由野生型（長(zhǎng)翅、紅眼、正常身、灰身）突變而來(lái)，請(qǐng)據(jù)表回答問(wèn)題：

親本序號(hào)	1	2	3	4	5
基因所在 的染色體		II號(hào)	X染色體	II號(hào)	III號(hào)
性狀	野生型（顯性純合子）	殘翅（v）	白眼（a）	毛身（h）	黑身（b）
		其余性狀均為純合憲性性狀

（1）若通過(guò)觀察和記錄后代的性狀來(lái)進(jìn)行基因的自由組合定律的實(shí)驗(yàn)．
①選擇1和4作為親本是否可行？不可行，為什么？1和4只存在一對(duì)相對(duì)性狀的差異．
②選擇2和4作為親本是否可行？不可行，為什么？2和4控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于一對(duì)同源染色體（II）上．
（2）檢測(cè)發(fā)現(xiàn)果蠅b基因轉(zhuǎn)錄的mRNA相對(duì)分子質(zhì)量比野生型的小，推測(cè)相關(guān)基因結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化為（堿基對(duì)或堿基或核苷酸）缺少．
（3）染色體片段丟失曾缺失．若1對(duì)同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時(shí)缺失叫缺失純合子，若僅有一條染色體發(fā)生缺失，而另一條正常叫缺失雜合子．缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子導(dǎo)致個(gè)體死亡．現(xiàn)有一只紅眼雄果蠅與一只白眼雌果蠅雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅．請(qǐng)判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于染色體缺失造成的，還是由于基因突變引起的？
實(shí)驗(yàn)方案：讓子代中的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交
預(yù)測(cè)結(jié)果：①若雜交子代中紅眼：白眼=1：1（或雌果蠅：雄果蠅=1：1），則子代中出現(xiàn)的這只白眼雌果蠅是由基因突變引起的；
②若雜交子代中紅眼：白眼=2：1（或雌果蠅：雄果蠅=2：1），則子代中出現(xiàn)的這只白眼雌果蠅是由染色體缺失造成的．

Answer 1

分析 1、基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，同時(shí)位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合．
2、由表格信息可知，殘翅和毛身基因同位于Ⅱ染色體上，因此在遺傳過(guò)程中，不遵循自由組合定律；白眼基因位于X染色體上，屬于伴性遺傳．

解答 解（1）若通過(guò)觀察和記錄后代的性狀來(lái)進(jìn)行基因的自由組合定律的實(shí)驗(yàn)，選取的材料必須具有兩對(duì)或相對(duì)以上的相對(duì)性狀，且控制每對(duì)相對(duì)性狀的基因獨(dú)立遺傳．
①由表格信息可知，1和4只存在一對(duì)相對(duì)性狀的差異，因此不能用于做基因自由組合定律的實(shí)驗(yàn)．
②2和4控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于一對(duì)同源染色體（II）上，不遵循自由組合定律，因此不能用于做自由組合定律的實(shí)驗(yàn)．
（2）轉(zhuǎn)錄是以DNA一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程，b基因轉(zhuǎn)錄的mRNA相對(duì)分子質(zhì)量比野生型的小，可能的原因是基因中的堿基對(duì)（脫氧核苷酸對(duì)）發(fā)生缺失而引起基因突變．
（3）由題意知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于染色體缺失造成的，還是由于基因突變引起的，如果是基因突變引起，則該白眼雌果蠅的基因型是X^aX^a，如果是染色體片段缺失引起，則該白眼雌果蠅的基因型是X^aX^-，因此可以讓該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅進(jìn)行雜交，通過(guò)觀察子代表現(xiàn)型及比例關(guān)系進(jìn)行判斷．
預(yù)期結(jié)果：
①如果是基因突變引起，該白眼雌果蠅的基因型是X^aX^a，與紅眼雄果蠅雜交，子代的紅眼果蠅都是雌性，白眼果蠅都是雄性，且比例是1：1．
②如果是染色體片段缺失引起，該白眼雌果蠅的基因型是X^aX^-，與紅眼雄果蠅雜交，子代的基因型是X^AX^a、X^AX、X^aY、X^-Y，其中X^-Y個(gè)體死亡，因此紅眼果蠅都是雌性，白眼果蠅都是雄性，且比例是2：1．
故答案為：
（1）①可行   1和4只存在一對(duì)相對(duì)性狀的差異    
  ②不可行    2和4控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于一對(duì)同源染色體（II）上
（2）（堿基對(duì)或堿基或核苷酸）缺少
（3）實(shí)驗(yàn)方案：讓子代中的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交   
  預(yù)測(cè)結(jié)果：①雜交子代中紅眼：白眼=1：1（或雌果蠅：雄果蠅=1：1）
②雜交子代中紅眼：白眼=2：1（或雌果蠅：雄果蠅=2：1）

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)和使用條件，果蠅的性別決定和伴性遺傳，并運(yùn)用給出的信息選出符合要求的親本進(jìn)驗(yàn)證自由組合定律的實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)應(yīng)用演繹推理的方法設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、獲取結(jié)論．