Question

【題目】科研人員得到黃體隱性突變體果蠅（M），M的體重比野生型（黑體）小。為研究是否可將黃體基因作為篩選體重性狀的標記基因，進行圖1所示雜交實驗。

（1）F1雌蠅的表現型為_______。將F1雌蠅與野生型雄蠅雜交，在全部F2個體中，黑體：黃體的比例約為_______。F2雄蠅中II號個體的X染色體上攜帶黃體基因片段，其原因是________。

（2）科研人員選擇F2中的黃體雄蠅，進行圖2所示雜交實驗。

①與步驟3的黃體雄蠅相比，步驟5的黃體雄蠅的X染色體上，來自野生型果蠅的區段所占比例________（填“增大”或“減小”）。

②科研人員從步驟1~21所做的雜交和篩選工作，其目的是_________。

③利用步驟21得到的黃體雄蠅，培育純合黃體雌蠅的雜交方案是：_______，從而建立黃體果蠅品系（果蠅N）。

（3）科研人員測定野生型、黃體果蠅M和N的體重，得到圖3所示結果。由實驗結果推測________。

（4）利用黃體基因作為標記基因，可在幼體階段預測成年個體的體重，并輔助篩選。請在家禽或農作物的生產實踐方面，舉出一個利用性狀標記輔助篩選的實例：_______。

Answer 1

【答案】野生型（或“黑體正常體重”） 3：1 F1雌蠅的在形成配子時（或“減數分裂Ⅰ時”）X染色體發生了交叉互換 增大 除黃體基因所在染色體片段外，使X染色體上其他片段以及其他常染色體均與野生型果蠅一致 步驟21得到的黃體雄蠅與野生型雌蠅雜交，將子代雌蠅與該黃體雄蠅雜交，篩選子代中的黃體雌蠅（或“與步驟20的子代雌蠅雜交，選擇子代黃體雌蠅”） 控制體重的基因與黃體基因緊密連鎖（不發生交叉互換）或為同一個基因 通過轉特殊性狀基因篩選雄性不育系；通過羽色判斷雌、雄性別等（合理可得分）

【解析】

回交育種：兩品種雜交后，以F1回交于親本之一，從回交后代中選擇特定植株仍回交于該親本，如此連續進行若干次，再經自交選擇育成新品種的方法。多次連續回交以后，其后代將基本上恢復為輪回親本的基因型。

（1）結合圖示可知F1雌蠅的表現型為野生型（或“黑體正常體重”）。可知黑體對黃體為顯性性狀，F1雌蠅為雜合子，將F1雌蠅與野生型雄蠅雜交，則全部F2個體中，黑體：黃體的比例約為3∶1。由F2雄蠅中II號個體的X染色體上攜帶黃體基因片段可推測其產生原因是F1雌蠅的在形成配子時（或“減數分裂Ⅰ時”）X染色體發生了交叉互換。

（2）①由于整個實驗步驟的思路是連續讓后代中的黃體果蠅與野生型雜交，類似回交，這樣的結果會導致黃體個體中的染色體來自于野生型的越來越多，因此與步驟3的黃體雄蠅相比，步驟5的黃體雄蠅的X染色體上，來自野生型果蠅的區段所占比例增大。

②科研人員進行的步驟1~21即是連續回交然后進行篩選，最終目的是獲得除黃體基因所在染色體片段外，使X染色體上其他片段以及其他常染色體均與野生型果蠅一致的黃體雄果蠅。

③利用步驟21得到的黃體雄蠅，與野生型雌蠅雜交，將子代雌蠅與該黃體雄蠅雜交，篩選子代中的黃體雌蠅，從而建立黃體果蠅品系（果蠅N），即獲得了黃體雌蠅和黃體雄蠅。

（3）科研人員測定野生型、黃體果蠅M和N的體重，根據圖3所示結果可以看到果蠅N比果蠅M的體重幾乎無差別，因此可推測控制體重的基因與黃體基因緊密連鎖（不發生交叉互換）或為同一個基因。

（4）利用黃體基因作為標記基因，通過羽色判斷雌、雄性別，并在幼體階段輔助篩選用于家禽的生產實踐方面，或通過轉特殊性狀基因篩選雄性不育系用于農作物育種，避免了去雄的麻煩。